Brevet FR2908930A1 — publié le 20080523

STRUCTURE ANTENNAIRE GONFLABLE L'objet de l'invention concerne une structure antennaire gonflable où les éléments rayonnants ou dipôles sont reliés à un support gonflable, 5 l'antenne étant facilement repliable. Elle s'applique, par exemple, dans le domaine des antennes tactiques. Elle est aussi utilisée pour des antennes de radiogoniométrie. 10 La plupart des antennes connues dans l'art antérieur, possèdent des structures rigides qui présentent certains inconvénients, par exemple : • Un déploiement et un repliement de la structure prenant un certain temps, • Un poids et un volume d'encombrement, importants. 15 L'art antérieur décrit différentes structures mettant en oeuvre des éléments gonflables. Par exemple, la demande de brevet WO 2004/036690 décrit une antenne qui comprend un réflecteur gonflable à base de tores. La demande de brevet EP 1 596 464 divulgue une structure 20 antennaire portative et gonflable. Elle concerne une antenne satellite Ku qui comprend une antenne parabolique dont la structure est gonflable et qui comprend un élément télescopique d'antenne, le corps d'antenne étant fixé dans un boîtier. La surface parabolique de l'antenne est recouverte d'une couche de matériau conducteur. 25 L'invention concerne au moins une structure antennaire gonflable caractérisée en ce qu'elle comporte un mât support comportant des moyens d'accrochage, un ou plusieurs supports gonflables d'éléments rayonnants, le ou les supports gonflables étant fixés au mât, un système de gonflage du 30 support gonflable. Comparée aux structures conventionnelles antennaires selon l'art antérieur, la structure antennaire gonflable selon l'invention offre notamment les avantages suivants : 2908930 2 • Des performances qui impliquent des dimensions particulières, par exemple, un pentagone d'environ 1, 5 mètres de diamètre, • Un repliement/déploiement rapide en moins de 5 minutes, • Une portabilité à dos d'homme en position repliée, un faible poids et un encombrement qui permettent à un Homme de le porter sur son dos, • La possibilité de le loger dans un carquois de portage, par exemple, le carquois pouvant être équipé de moyens de positionnement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, annexée des figures qui représentent : • La figure 1 un exemple de structure antennaire selon l'invention, • Les figures 2A, 2B et 2C des détails d'un exemple de mât selon l'invention, du système de gonflage et des pièces d'adaptation des bras gonflables de la structure antennaire, • Les figures 3A, 3B et 3C des exemples de réalisation pour les extrémités des bras gonflables qui sont reliées au mât, • Les figures 4A et 4B la position du système de gonflage par rapport au mât et des détails de ce système de gonflage • La figure 5 un exemple de carquois servant de rangement et de support mât pour la structure de la figure 1. La figure 1 montre un exemple de structure antennaire selon 25 l'invention comprenant des éléments gonflables ou bras gonflables servant de support pour les dipôles. La structure antennaire gonflable comprend par, exemple, un mât 1 sur lequel sont disposés des moyens d'accrochage 2, par exemple des encoches ou encore des glissières, des sangles, des clips ou des sabots 30 adaptés à la forme des éléments gonflables. Plusieurs supports gonflables 3, par exemple des bras gonflables supportent des éléments rayonnants 4 ou dipôles. Ces supports gonflables 3 sont rendus solidaires du mât 1 grâce aux moyens d'accrochages 2 et à des manchons 22 détaillés aux figures 2A à 2C. Les dipôles 4 sont maintenus en place au niveau d'un bras gonflable 3, 35 au moyen de sangle de fixation, telle que des velcro 11. Un système de 2908930 3 gonflage disposé par exemple en pied de mât est composé d'une entrée par vanne 5, d'une autre entrée 6 avec anti-retour et branchement pour des cartouches de gaz par exemple (les détails sont donnés aux figures 4A, 4B), d'un répartiteur 7 de gaz vers les éléments gonflables et d'un manomètre de 5 pression 8 (figures 4A, 4B). Le mât 1 comprend aussi une deuxième série de points d'accrochages 9 ou trous d'arrimage des haubans ayant pour fonction d'arrimer des cordes de maintien 10'. Les cordes de maintien 10' ont notamment pour fonction, avec l'aide de cordes 10, 10a, 10b reliant les différents dipôles entre eux, de maintenir en place et selon une géométrie ~o donnée l'ensemble formé par un support gonflable et un élément rayonnant par rapport au mât et aussi tous les ensembles formant la structure finale de l'antenne. Le pied du mât est équipé, par exemple, de moyens de positionnement, tels qu'un niveau de positionnement 13, une boussole 12. 15 Les figures 2A, 2B et 2C représentent un exemple de constitution d'un mât et des manchons de fixation des bras gonflables. Sur les figures 2A, 2B et 2C, le mât 1 comprend un couvercle 20, un pied de mât 21. Un manchon de fixation 22 des bras gonflables vient se fixer au moyen de vis et d'écrous 23 et de trous 24 situés sur le manchon et 20 une zone du mât. Une couronne de blocage 25 est mise sur la partie supérieure du manchon. Les écrous 23 permettent, par exemple de visser une réglette de serrage des sangles collées ou cousues sur des bras gonflables. Ils permettent aussi la fixation de glissières recevant les sangles des bras gonflables munis de tiges coulissant dans cette glissière. Les trous sont, par exemple, des trous avec lamage pour noyer la tête de vis et l'écrou pour permettre la fixation sur le mât par boulons traversants. La figure 2C montre la présence de perçages rectangulaires ou 30 lumières 26 qui permettent le passage des sangles collées ou cousues des bras gonflables. Les figures 3A, 3B et 3C schématisent trois exemples de bout des bras équipés. Sur la figure 3A, le bout 3a des bras gonflables comprend des coutures ou collage 27 permettant le passage d'une tige pour glissière 28 35 utilisé comme moyen d'accrochages. Les glissières sont fixées sur le mât où 2908930 4 viennent se loger les sangles équipées de tiges dimensionnées aux glissières. La figure 3B représente le bout 3a de bras comprenant un sabot avec des trous de fixation 29 et une partie de la sangle haute 30 permettant 5 le maintien par rapport au mât. Le bras est alors collé dans le sabot solidaire du mât. La figure 3C schématise une variante de réalisation où le moyen de fixation est une sangle par attache velcro 31. Les sangles sont cousues ou collées sur les bras gonflables et terminées par une boucle ou zone 1 o d'accrochage de type velcro. Les supports gonflables sont, par exemple, en forme de planches de matériau gonflable 3 en matériau donnant la rigidité à la structure. La planche a une épaisseur, une longueur et une largeur données en fonction 15 du dipôle 4 à supporter, de l'application, de la structure finale de l'antenne. L'arrivée de l'air se fait au niveau de chaque bras gonflable par une valve 35 (figure 1) sur laquelle est emmanché et collé un tuyau souple 32 (figure 4A) qui est relié au répartiteur d'air. Les dipôles 4 sont représentés dans cet exemple par un élément 20 dipolaire 4 dont une extrémité 4a est maintenu en place par rapport à l'extrémité 4'a d'un dipôle voisin 4' au moyen d'une corde 10a et une deuxième extrémité 4b qui est, elle aussi, maintenue en place par rapport à l'extrémité 4'b du dipôle 4' au moyen d'une corde 10b. Le milieu du dipôle 4m est fixé à une extrémité de la planche gonflable au moyen d'une sangle de 25 fixation, par exemple. Des cordes antifléchissement 10' et de maintien de la structure peuvent aussi être utilisées. Les figures 4A et 4B représentent la position du système de gonflage par rapport au mât et des détails de ce système de gonflage. Le système de gonflage est constitué d'une entrée par vanne 5 pour le gonflage par pompe et pour le dégonflage de la structure gonflable, d'une entrée avec anti-retour 6 pour le gonflage par cartouches, d'un répartiteur 7 pour distribuer le gaz vers les éléments gonflables au moyen de plusieurs tuyaux 32, chaque tuyau étant relié à la valve 35 située au niveau d'un bras gonflable et d'un manomètre 8 pour renseigner l'opérateur sur la pression de la structure gonflable. Une cartouche de CO2, 33, est reliée à l'entrée avec 2908930 5 anti-retour 6. Une pompe 36 permettant le gonflage des éléments est reliée à l'entrée 5. Sur l'exemple de la figure 1, la structure antennaire est constituée de cinq éléments antennaires formant un système pentagonal pour 5 dipôles. 5 Chaque planche gonflable 3 est fixée au mât au point d'ancrage 2 portant le même indice et comporte à son extrémité opposée à l'extrémité fixée au mât un élément rayonnant 4. Les planches gonflables sont, par exemple, réalisées en tissus à poil conférant la rigidité à la structure. Tout type d'éléments permettant 10 d'obtenir un support d'éléments rayonnants gonflable peut être utilisé. Ainsi, il est possible d'utiliser des tores, des panneaux, des boudins gonflables pour supporter les éléments rayonnants. Les cordes ou haubans permettant le maintien d'un élément rayonnant et le positionnement des éléments rayonnants entre eux, sont 15 réalisés dans tout type de matériau. Le mât est formé en un matériau isolant. Les dipôles peuvent être choisis parmi les dipôles connus de l'Homme du métier. Ils sont fixés par des moyens d'accrochage. Il est possible de gonfler chaque bras gonflable séparément avec 20 un embout adapté, mais le temps de déploiement sera plus long. Ceci peut servir pour les réparations ( crevaisons ) La figure 5 représente un exemple de carquois 40 permettant de loger la structure antennaire, de la transporter, par exemple à dos d'homme et de la positionner pour une utilisation. 25 Le sac de transport ( carquois ) 40 comporte différents logements 41, 42, 43 permettant de transporter la structure antennaire, le système de gonflage, la pompe etc... II comprend des pieds réglables 44 pour le positionnement opérationnel en trépieds afin de s'adapter à la majorité des terrains. Des 30 élinges de blocage 45 permettent le maintien des pieds du trépied dans une position donnée. Il comporte aussi des moyens de fixation par `visserie ou grenouillères' sur lesquels viennent se poser et se fixer la structure antennaire. 2908930 6 La structure du carquois est, par exemple, en résine ou de type sac de montagne en toile. La mise en place d'une structure antennaire est opérée, par exemple, de la manière suivante. 5 Pour le Déploiement : L'opérateur arrive sur le lieu d'installation en portant l'antenne sur son dos. II déploie l'antenne en 5 phases ; Phase 1 : Il pose à terre le carquois de l'antenne. II règle le trépied 10 pour assurer la hauteur et la planéité du carquois ceci à l'aide d'un niveau à bulle intégré sur le dessus du carquois. Phase 2 : Il déverrouille le couvercle du carquois (grenouillères), et en retire la structure gonflable de l'antenne en position repliée. Phase 3 : Il retourne la structure en position haute et la verrouille 15 dans le logement du couvercle à l'aide des grenouillères précédemment citées. Phase 4: Il détache la sangle pour libérer les dipôles et les panneaux gonflables. Puis il visse une cartouche d'air dans le logement prévu à cet effet, et tire sur la cordelette de percussion (ceci comme un gilet 20 de sauvetage). L'air libéré gonfle les panneaux et positionne les dipôles suivant des cordages de dimensionnement (ce qui devient un pentagone pour 5 dipôles). Le temps du gonflage est d'une dizaine de secondes. Puis il retire la cartouche et la remettre dans le bandeau de stockage. Le manomètre pression lui indique si la pression est correcte. 25 Phase 5: Il prend et connecte le câble coaxial au matériel de réception et d'interception puis Il reporte l'indication de la boussole vers le système d'exploitation. L'antenne est opérationnelle. Pour le repliement : 30 L'opérateur effectue aussi 5 phases Phase 1 : Il déconnecte le connecteur de liaison antenne. II le love dans son emplacement réservé, à la base du mât centrale. Phase 2: Il tourne la manette d'air sur pompe pour vider les panneaux gonflables ( durée du vidage une dizaine de secondes). Il range 35 chaque dipôle dans leur logement près du mât central en chassant les 2908930 7 résidus d'air du panneau associé. Après Il replie, autour du mât, les panneaux vidés de l'air en les bloquant avec la sangle centrale qui se fermera par système type velcro. Phase 3: Il déverrouille le couvercle bloquant la structure 5 gonflable en position haute (grenouillères ...), puis soulève la structure de l'antenne repliée. Phase 4 : Il retourne et insère la structure en position basse dans le carquois puis verrouille le couvercle à l'aide des grenouillères. Phase 5 : Il débloque, glisse et verrouille les pieds dans les 10 réservations du carquois. Il repart en positionnant le carquois sur son dos. Les phases 2 et 3 peuvent être mécanisées pour limiter les opérations manuelles, ceci lors du déploiement ou du repliement de l'antenne. 15 Revendications 1 û Structure antennaire gonflable caractérisée en ce qu'elle comporte un mât (1) support comportant des moyens d'accrochage (2, 5), un ou plusieurs supports gonflables (3) d'éléments rayonnants (4), le ou les supports (3) étant fixés au mât (1), un système adapté au gonflage du support gonflable (3). 2 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'un support gonflable d'antenne est une planche gonflable. 3 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 2 caractérisée en ce que la planche est en tissu à poils. 4 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un manchon de fixation (22) se fixant sur le mât (1) au moyen de trous (24) et de moyens de fixation (23). 20 5 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte 5 éléments rayonnants, chacun étant solidaire d'une planche, et en ce que les 5 planches et les 5 éléments rayonnants sont maintenus au moyen de cordes selon une structure pentagonale. 25 6 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'une extrémité (3a) d'un support gonflable (3) comprend des moyens (27) permettant le passage d'une tige pour glissière (28). 7 û Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en 30 ce qu'une extrémité (3a) d'un support gonflable (3) comprend un sabot avec des trous de fixation (29). 8 û Structure antennaire gonflable selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que le système de gonflage comprend une vanne (5), une 35 entrée avec anti-retour (6), un répartiteur de gaz (7), plusieurs tuyaux (32), 2908930 9 un tuyau étant relié à une valve (35) située sur un support gonflable, un manomètre (8). 9 ù Structure antennaire gonflable selon la revendication 1 caractérisée en 5 ce que le système de gonflage est disposé au pied du mât.