Brevet FR2951322A1 — publié le 20110415

Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques notamment pour un navire La présente invention concerne un système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques, notamment pour un navire. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel système qui comporte des moyens de transmission d'informations entre une extrémité libre de l'antenne destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, et associée à des moyens de réception des signaux radioélectriques et une autre extrémité de celle-ci adaptée pour être raccordée à des moyens de récupération des signaux radioélectriques à bord du navire. De tels systèmes d'antenne filaire sont par exemple utilisés actuellement à bord de navires tels que des sous-marins. En particulier, de telles antennes sont utilisées dans ces sous-marins lorsque ceux-ci sont en plongée pour la réception de signaux radioélectriques. Le sous-marin dévide alors dans son sillage une antenne filaire dont l'extrémité libre est destinée à remonter à la surface à partir de ce sous-marin. L'antenne filaire reçoit alors les signaux radioélectriques et est équipée de moyens amplification de ceux-ci pour les transmettre à travers des conducteurs électriques à destination de moyens de récupération correspondants à bord du sous-marin. Le câble d'antenne peut présenter des longueurs allant de 400 à 850 mètres par exemple et ces antennes ont une capacité de réception dans différentes gammes de fréquences, telles que par exemple en VLF/LF/HF ou autres. Cependant, ce type de systèmes d'antenne présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, les moyens d'amplification de signaux, qui sont alimentés en bout d'antenne pour amplifier les signaux radioélectriques, sont fragiles et donc peu fiables. Par ailleurs, l'intégration de ceux-ci à bord du navire est relativement difficile en particulier vis-à-vis du problème de susceptibilité électromagnétique dans les bandes de fréquence considérées. Par ailleurs, et en raison des pertes de lignes, la longueur du câble d'antenne est limitée. De façon générale, on sait également que des tentatives ont été réalisées pour utiliser des moyens à fibre optique et à faisceau laser pour assurer la transmission d'informations. On pourra par exemple se reporter aux documents US 2006/0083520 et US 6 525 855. Cependant, tous ces systèmes n'ont pas donné pleinement satisfaction et n'ont pas été envisagés dans le cadre d'une application au domaine des navires. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques, notamment pour un navire, du type comportant des moyens de transmission d'informations entre une extrémité libre de l'antenne destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, et associée à des moyens de réception des signaux radioélectriques et une autre extrémité de celle-ci adaptée pour être raccordée à des moyens de récupération des signaux radioélectriques à bord du navire, caractérisé en ce que les moyens de transmission d'informations comprennent des moyens à fibre optique dont l'extrémité embarquée à bord du navire est associée à des moyens d'émission dans ceux-ci d'au moins un faisceau laser, et dont l'autre extrémité destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, comporte des moyens formant modulateur à électro-absorption de modulation du faisceau laser en fonction des signaux radioélectriques perçus, et en ce que l'extrémité des moyens à fibre optique embarquée à bord du navire, comporte des moyens de récupération et de conversion opto-électrique de la partie modulée du faisceau laser, afin de récupérer les signaux radioélectriques. Le système selon peut également présenter les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison: - l'extrémité des moyens à fibre optique adaptée pour être localisée à une altitude différente de celle du navire, est associée à des moyens formant adaptateur d'impédance et à une antenne radioélectrique proprement dite, - les moyens à fibre optique sont placés dans un câble de protection, - l'extrémité des moyens à fibre optique embarquée à bord du navire, est associée à des moyens formant circulateur de faisceau recevant en entrée le faisceau laser à partir des moyens d'émission correspondants pour l'injecter dans les moyens à fibre optique et délivrant en sortie la partie modulée de celui-ci aux moyens de récupération et de conversion, - les moyens de récupération comprennent des moyens de filtrage en gammes de fréquence des signaux radioélectriques récupérés, - les moyens de génération du faisceau laser et les moyens de conversion de la partie modulée de celui-ci comprennent au moins une diode laser et au moins une photodiode laser respectivement, - le navire est un bâtiment de surface et l'extrémité libre des moyens à fibre optique est adaptée pour être reliée à un objet capable de prendre de l'altitude au- dessus du bâtiment de surface, - l'objet est un ballon de suspension de l'antenne, et - le navire est un sous-marin et l'extrémité libre des moyens à fibre optique est adaptée pour remonter à la surface à partir de ce sous-marin lorsque celui-ci est en plongée. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système d'antenne filaire selon l'invention ; - la figure 2 représente de façon schématique l'application d'un tel système d'antenne filaire à un bâtiment de surface ; et - la figure 3 représente un schéma synoptique illustrant l'application d'un tel système d'antenne filaire à un sous-marin. Comme cela a été indiqué précédemment, l'invention se rapporte à un système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques, notamment pour un navire. En fait, et de façon classique, ce système d'antenne filaire comporte des moyens de transmission d'informations désignés par la référence générale 1 sur la figure 1, entre une extrémité libre de l'antenne, désignée par la référence générale 2, destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire et associée à des moyens de réception des signaux radioélectriques, et une autre extrémité de cette antenne, désignée par la référence générale 3, adaptée pour être raccordée à des moyens de récupération des signaux radioélectriques à bord du navire. Sur cette figure 1, les parties du système, 4, destinée à être placée à l'extérieur du navire et 5, destinée à être embarquée à bord de celui-ci, sont illustrées et séparées par une ligne en traits pointillés désignée par la référence générale 6. Selon l'invention, les moyens de transmission d'informations, désignés par la référence générale 1, comprennent des moyens à fibre optique, désignés par la référence générale 7 sur cette figure 1, dont l'extrémité embarquée à bord du navire est associée à des moyens d'émission dans celle-ci d'au moins un faisceau laser. Ces moyens d'émission sont désignés par la référence générale 8 sur cette figure 1. L'autre extrémité de ces moyens à fibre, destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, comporte des moyens formant modulateur à électro-absorption désignés par la référence générale 9 sur cette figure 1, de modulation du faisceau laser en fonction des signaux radioélectriques perçus par ceux-ci. L'extrémité des moyens à fibre optique embarquée à bord du navire comporte également des moyens de récupération et de conversion opto-électrique de la partie modulée du faisceau laser afin de récupérer les signaux radioélectriques. Ces moyens de récupération et de conversion sont désignés par la référence générale 10 sur cette figure 1. Comme cela est illustré, les moyens à fibre optique sont par exemple placés dans un câble de protection désigné par la référence générale 11 qui peut par exemple comporter une tresse interne de protection désignée par la référence générale 12, celle-ci étant constituée par exemple de KEVLAR. L'extrémité libre correspondante de cette antenne comporte alors une antenne radioélectrique proprement dite désignée par la référence générale 13, dont une extrémité est délimitée par une électrode d'extrémité antennaire 14 de façon classique et dont l'autre extrémité est reliée à des moyens d'adaptation d'impédance désignés par la référence 15. Ceux-ci sont alors associés aux moyens formant modulateur à électroabsorption 9 permettant de moduler le faisceau laser. Ce faisceau laser est en fait issu de la partie de l'antenne embarquée à bord du navire, cette partie comportant des moyens formant circulateur de faisceau, désignés par la référence générale 16 sur cette figure 1, recevant en entrée le faisceau laser à partir de moyens d'émission correspondants désignés par la référence générale 17 sur cette figure, et comportant un dispositif 18 de pilotage du fonctionnement d'au moins une diode laser 19, pour injecter ce faisceau laser dans les moyens à fibre optique. Ces moyens formant circulateur 16 délivrent en sortie la partie modulée de ce faisceau aux moyens de récupération et de conversion 10. Ces moyens de récupération et de conversion 10 comprennent par exemple au moins une photodiode désignée par la référence générale 20 sur cette figure 1, dont la sortie est associée à des moyens de filtrage en gammes de fréquence des signaux radioélectriques récupérés, ces moyens de filtrage étant désignés par la référence générale 21 sur cette figure. On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages notamment au niveau de sa fiabilité, des faibles pertes dans les moyens de transmission d'informations, du fait qu'il n'y a pas de susceptibilité électromagnétique, d'une augmentation du gain en sensibilité et d'un gain en poids de l'ensemble. Comme cela a été indiqué précédemment, un tel système peut être utilisé par un navire. Celui-ci peut alors être constitué comme cela est illustré sur la figure 2, par un bâtiment de surface tel que désigné par la référence générale 22, qui traîne alors derrière lui, un système d'antenne 23 selon l'invention, dont une extrémité est raccordée à ce navire et dont l'autre extrémité est adaptée pour être reliée à un objet capable de prendre de l'altitude au-dessus de ce bâtiment de surface. Cet objet est désigné par la référence générale 24 sur cette figure et se présente par exemple sous la forme d'un ballon de suspension de l'extrémité correspondante de l'antenne. Un drone peut également être utilisé à cet effet. Cependant le navire peut également être constitué par un sous-marin comme schématisé sur la figure 3, le sous-marin étant désigné par la référence générale 25 sur cette figure. Le système d'antenne selon l'invention est quant à lui désigné par la référence générale 26 sur cette figure 3 et son extrémité libre est alors adaptée pour remonter à la surface à partir de ce sous-marin lorsque celui-ci est en plongée. Cette extrémité de l'antenne est désignée par la référence générale 27 sur cette figure 3. Sur cette figure 3, on reconnaît également la partie antennaire radioélectrique de l'antenne désignée par la référence générale 28, les moyens formant modulateur à électro-absorption désignés par la référence générale 29, des moyens de traversée de coque épaisse désignés par la référence générale 30 de type classique et les moyens de récupération et de conversion désignés par la référence générale 31. On a également illustré sur cette figure des moyens formant moyens de stockage de l'antenne, ces moyens se présentant par exemple sous la forme d'un tambour d'enroulement/déroulement de l'antenne. Bien entendu, d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. REVENDICATIONS1.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques, notamment pour un navire, du type comportant des moyens de transmission d'informations (1) entre une extrémité libre (2) de l'antenne destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, et associée à des moyens de réception des signaux radioélectriques et une autre extrémité (3) de celle-ci adaptée pour être raccordée à des moyens de récupération (10) des signaux radioélectriques à bord du navire, caractérisé en ce que les moyens de transmission d'informations comprennent des moyens à fibre optique (7) dont l'extrémité embarquée à bord du navire est associée à des moyens (16, 17, 18, 19) d'émission dans ceux-ci d'au moins un faisceau laser, et dont l'autre extrémité destinée à être localisée à une altitude différente de celle du navire, comporte des moyens formant modulateur à électro-absorption de modulation du faisceau laser en fonction des signaux radioélectriques perçus, et en ce que l'extrémité des moyens à fibre optique (7) embarquée à bord du navire, comporte des moyens (10) de récupération et de conversion opto-électrique de la partie modulée du faisceau laser, afin de récupérer les signaux radioélectriques. 2.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité des moyens à fibre optique (7) adaptée pour être localisée à une altitude différente de celle du navire, est associée à des moyens formant adaptateur d'impédance (15) et à une antenne radioélectrique proprement dite (13). 3.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens à fibre optique (7) sont placés dans un câble de protection (11). 4.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité des moyens à fibre optique (7) embarquée à bord du navire, est associée à des moyens formant circulateur de faisceau (16) recevant en entrée lefaisceau laser à partir des moyens d'émission correspondants (17, 18, 19) pour l'injecter dans les moyens à fibre optique (7) et délivrant en sortie la partie modulée de celui-ci aux moyens de récupération et de conversion (10). 5.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de récupération comprennent des moyens (21) de filtrage en gammes de fréquence des signaux radioélectriques récupérés. 6.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de génération du faisceau laser et les moyens de conversion de la partie modulée de celui-ci comprennent au moins une diode laser (19) et au moins une photodiode laser (20) respectivement. 7.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le navire est un bâtiment de surface (22) et en ce que l'extrémité libre des moyens à fibre optique (23) est adaptée pour être reliée à un objet (24) capable de prendre de l'altitude au-dessus du bâtiment de surface (22). 8.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'objet est un ballon (24) de suspension de l'antenne. 9.- Système d'antenne filaire de réception de signaux radioélectriques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le navire est un sous-marin (25), et en ce que l'extrémité libre des moyens à fibre optique (7) est adaptée pour remonter à la surface à partir de ce sous-marin lorsque celui-ci est en plongée.