Antenne pour la transmission dirigée de signaux radio-électriques. L'objet de l'invention est une antenne pour la transmission dirigée de signaux radio électriques.
Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte des conducteurs verticaux qui sont reliés les uns aux autres par des conducteurs horizon taux et sont destinés à recevoir simultané ment des oscillations de même phase en un certain nombre de points équidistants.
Le dessin annexé représente schématique ment, une forme d'exécution de l'antenne, donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue de face de cette forme d'exécution; La fig.2 est une vue à plus grande échelle montrant des moyens servant à amener du courant à ladite forme d'exécution.
Cette dernière comporte deux groupes de conducteurs superposés suspendus à des mâts .A. Chacun d'eux comprend des conducteurs verticaux constitués par des fils B et con nectés à leur sommet, ainsi qu'à leur base par des conducteurs horizontaux constitués par des fils<I>C D E</I> I'; ils sont syntonisés dans la direction verticale avec l'onde qui doit être transmise ou reçue. Les deux groupes sont connectés électro-statiquement l'un à l'autre par de petits condensateurs G. Dans la pratique; la capacité existant entre les fils D E est habituellement suffisante pour former un condensateur d'accouplement.
Des oscillations produites dans l'un quel conque des groupes produiront des oscillations dans le groupe se trouvant au-dessus ou au- dessous. Les longueurs des conducteurs verti caux et les capacités d'accouplement devraient être choisies de façon que les courants aient la même phase dans chaque groupe.
Une telle antenne est capable d'être étendue dans les directions verticale et hori zontale sans que cela affecte de façon appré ciable sa syntonisation naturelle. Si elle est alimentée correctement par un transmetteur, les courants dans tous les conducteurs verti caux de l'antenne auront la même phase, et cette antenne enverra deux "faisceaux" dans des directions opposées et perpendiculairement au plan de cette .antenne. La concentration de la radiation est une simple fonction des dimensions de l'antenne à la fois dans le sens vertical et dans le sens horizontal.
Il est désirable qu'il ne puisse pas y avoir d'oscillations dans l'antenne dans la direction horizontale, car elles constitueraient une perte d'énergie. L'antenne peut être di visée en sections, par exemple par des inter ruptions dans les fils horizontaux; ou bien des résistances H insérées dans les organes horizontaux supprimeront toute oscillation de ce genre.
Dans le but de produire des courants qui aient pratiquement la même phase et la même intensité dans tous les conducteurs verticaux d'une telle forme d'exécution gui est relative ment grande par rapport à la longueur d'onde, l'énergie doit lui être amenée simultanément en un certain nombre de points. Les points d'alimentation lie devraient pas être séparés par une longueur supérieure à une longueur d'onde; il sont de préférence séparés par une demi-longueur d'onde.
Les forces électi,omotrices appliquées en chacun des points d'alimentation devraient toutes avoir la même phase et la même in tensité. On peut obtenir ce résultat en posant un câble allant de chaque point d'alimenta tion au générateur et en s'arrangeant pour que la longueur de ce câble de chacun des points au générateur sait la même.
Selon la fig. 2, I' est le conducteur hori zontal inférieur<B>du</B> groupe inférieur.<I> < J</I> K <I>L</I> Jt sont des points d'alimentation placés à égale distance les uns des autres et reliés par des condensateurs N et les secondaires du transformateur P à la terre ou à une capacité d'équilibrage. Les primaires de tous les transformateurs P sont reliés à un câble Q; ils sont connectés au générateur de ma nière que la longueur du câble soit la même pour tous. II est nécessaire pour obtenir un bon travail qu'il n'y ait pas réflexion des oscillations transmises par le générateur dans le câble aux points d'alimentation.
On peut y arriver en choisissant le rapport de trans formation des transformateurs de manière que la résistance effective de chacune des parties de l'antenne alimentées par le transformateur ramenée aux câbles soit égale à la résistance critique exigée aux bornes du câble pour empêcher la réflexion. Dans ces conditions, aucune réflexion ne petit se produire et il n'y aura pas d'effets d'ondes stationnaires dans les câbles.
Des câbles constitués par des tubes ou tiges parallèles semblables à un système de fils Lecher et enfermés dans des conduits métalliques sont les meilleurs et ont une très grande efficacité. Il est quelquefois indiqué de placer les transformateurs ait centre des parties verticales de l'antenne; si la résistance de l'antenne est égale ou sensiblement égale à la résistance critique du câble; ce dernier peut être directement relié aux organes ver ticaux sans qu'on ait recours à des transfor mateurs. Les secondaires des transformateurs peuvent aussi être insérés entre les sections de l'antenne, par exemple entre les fils D et El (fig. 1).
On a trouvé que deux séries comportant chacune deux groupes de conducteurs selon la fig. 1 et disposées dans des plans parallèles l'une derrière l'autre, se trouvant à une dis tance égale à un quart de longueur d'onde ou à un multiple impair d'un quart de longueur d'onde, peuvent être utilisées. Si l'une est utilisée comme transmetteur, l'autre fonctionne comme réflecteur et l'on ,peut obtenir une transmission ou une réception dans une seule direction avec n'importe quel degré dé sirable de concentration. Dans cette combi naison, la série de transmission peut, si on le désire, avoir une hauteur plus petite due celle de la série de réflexion.
Comme la série de réflexion n'exige aucun dispositif servant à lui amener l'énergie, elle peut facilement être étendue dans le sens vertical de façon à avoir plusieurs longueurs d'ondes et une grande concentration dans la direction verticale peut ainsi être obtenue. Une disposition possible est celle d'une série de transmission de hau teur relativement petite par rapport à la longueur d'onde en combinaison avec un réflecteur de hauteur relativement grande par rapport à la longueur d'onde et disposé en forme de cylindre parabolique dont la ligne focale est horizontale et coïncide avec la série de transmission.
Les indications suivantes sont données à titre de renseignements pratiques au sujet des dimensions de l'antenne décrite et des résultats qu'on peut- en obtenir: Pour une antenne telle que représentée à la fig. 1, une distance horizontale pratique entre les conducteurs verticaux est un huitième de la longueur d'onde; pour cet espacement la distance entre les conducteurs horizontaux (c'est-à-dire la distance C-D ou E-F) est d'environ un tiers de la longueur d'onde.
Si l'on emploie la combinaison d'une série de transmission et d'une série de réflexion, qui ont chacune une surface dont l'aire est égale au carré de la longueur d'onde, l'énergie émise ou reçue sur une ligne perpendiculaire à l'antenne, est égale à dix fois celle qui serait envoyée ou reçue par une antenne ordinaire envoyant la même énergie totale. De même; pour des antennes dont la surface a des côtés qui ont plus qu'une longueur d'onde, l'effet est pratiquement proportionnel à la surface.
Une antenne ayant dix longueurs d'onde de côté donnera 100 fois l'énergie dans la direction requise et recevra dans cette direc tion 100 fois l'énergie reçue par une antenne ordinaire. La combinaison aux deux stations de transmission et de réception d'antennes ayant un côté de dix longueurs d'onde et munies de réflecteurs donnera dix mille fois l'énergie obtenue d'antennes ordinaires. Si les antennes ont une hauteur égale à une longueur d'onde et une largeur égale à dix longueurs d'onde, aucune énergie ne sera pratiquement envoyée ou reçue en dehors d'un angle de 5 à 7 compté à partir de la ligne joignant les stations.
Chaque conducteur vertical, qu'il soit constitué par une tige, un fil etc., avec les conducteurs qui le relient au sommet et à la base du suivant, doit être syntonisé avec les ondes dont on doit se servir, quand il est en place dans l'antenne. Une telle antënne peut être indéfiniment étendue sans que cela affecte la syntonisation de faon appréciable.
Par suite de la disposition de deux groupes de conducteurs l'un au-dessus' de l'autre et de leur alimentation par une source com mune, on obtient aussi des effets de direc tion très. nets dans le plan vertical. On pourrait d'ailleurs placer plus de deux groupes de conducteurs, l'un au-dessus de l'autre.
L'accouplement des deux groupes pourrait avoir lieu autrement qu'électro-statiquement. Les câbles servant à l'alimentation, au lieu d'avoir des longueurs réelles égales, pourraient avoir des longueurs électriques équivalentes.