CH510940A

CH510940A - Organe réflecteur pour ondes à polarisation circulaire de sens donné

Info

Publication number: CH510940A
Application number: CH1802867A
Authority: CH
Inventors: Pierrot Robert
Original assignee: Csf
Priority date: 1966-12-30
Filing date: 1967-12-21
Publication date: 1971-07-31
Also published as: US3500420A; SE332019B; FR1512598A; GB1167598A

Description

Organe réflecteur pour ondes à polarisation circulaire de sens donné
La présente invention se rapporte de manière générale aux dispositifs électromagnétiques semitransparents.

Plus précisément elle a pour objet un organe qui est résonnant lorsqu'il est excité par une onde de polarisation circulaire de sens donné et non résonnant pour une polarisation circulaire de sens opposé, et un réflecteur semi-transparent constitué de ces organes.

Un organ réflecteur résonnant suivant l'invention, pour les ondes à polarisation circulaire de sens donné comporte trois tronçons conducteurs, rectilignes et contigus, dont chacun est perpendiculaire aux deux autres, le tronçon central étant parallèle à la direction de propagation des ondes, la longueur totale développée de l'organe étant égale à
EMI1.1
est un nombre entier et # est la longueur d'onde, la longueur du tronçon centrale étant égale à
EMI1.2
est un nombre entier, ou nul, et les deux tronçons extrêmes ayant même longueur, inférieure à
EMI1.3

On peut constituer avec de tels organes un réflecteur semi-transparent en polarisation circulaire et qui comporte essentiellement un réseau de ces organes résonnants, tous du même type, déterminé par le sens de la polarisation à laquelle le réflecteur doit être transparent.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et en se reportant aux figures parmi lesquelles:
La fig. 1 représente un élément résonnant suivant l'invention.

Les fig. 2, 3, 4, et 5 sont des schémas explicatifs.

Le fig. 6 est un schéma de principe d'un réflecteur suivant l'invention.

On sait qu'une onde polarisée linéairement parallèlement à un fil conducteur induit dans ce fil un courant; le fil, ainsi excité, entre en résonance (si sa longueur est multiple de &gamma; /2) et se comporte vis-à-vis de l'onde comme un réflecteur. Au contraire, si le fil est perpendiculaire à la direction de polarisation de l'onde, celle-ci se propage sans modification, du moins théoriquement.

On sait également qu'une onde polarisée circulairement peut être considérée comme la résultante de deux ondes composantes polarisées suivant deux directions perpendiculaires et déphasées de 90 .

L'organe suivant l'invention représenté fig. 1 comporte un tronçon, médian, BC de longueur d, parallèle à la direction W de propagation de l'onde et deux tronçon extrêmes AB et CD, de même longueur perpendiculaire à BC et perpendiculaires entre eux; I'un des tronçons extrêmes sera excité par la composante du champ électrique qui lui est parallèle, et l'autre par l'autre composante.

En désignant par E1 et E2 respectivement (fig. 2) les composantes verticale et horizontale du champ électrique d'onde polarisée circulairement à droite et se propageant suivant le direction W parallèle à BC, c'est-à-dire perpendiculaire au plan de la fig. 2, E2 étant en retard de 90 sur E1, le champ E1 induit dans le tronçon AB un courant i qui, à un instant donné, a le sens indiqué sur la fig. 1 tandis que le champ E2, sans action sur AB (ni bien entendu sur BC, de même que le champ E1), induit au même instant le même courant i (en phase ou en opposition de phase avec le premier) dans le tronçon CD à condition que la lon gueur du tronçon central BC soit égale à #/4 à un multiplen de &gamma; /2 près, soit d = #/4+n#/2.

La longueur totale L de l'organe doit évidemment être un multiple N de #/2 pour pouvoir entrer en résonance à la longueur d'onde &gamma; , soit L = N #/2, la longueur L de chaque tronçon extrême étant égale à L = #/8 [2(N-n)-1].

Si N est impair, il y aura un nombre pair de noeuds; les courants dans les tronçons extrêmes doivent être en phase pour que l'élément soit résonnant.

La fig. 4 représente le cas de N = 1.

Si N est pair, au contraire, il y aura résonance pour des courants en opposition de phase.

La fig. 5 représente le cas de N = 2.

D'autre part, suivant que n est impair ou pair (ou nul), le courant induit dans les branches CD a le sens indiqué sur la fig. 1, ou le sens opposé pour une polarisation circulaire droite.

Donc pour une polarisation circulaire droite et un élément tel que représenté fig. 1: il y a aura réflexion totale de l'onde pour N impair et n pair ou nul, ou pour N pair et n impair.

Bien entendu tous les résultats sont inversés si on inverse soit le sens de la polarisation, soit celui du tronçon CD.

Comme d'autre part la longueur l de AB ou CD doit être inférieure à #/2 on a, soit N = n + 1, soit N = n+2, c'est-à-dire l=#/8 ou 3 #/8.

Le choix de n dépendra essentiellement de la longueur d'onde: les dimensions de l'organe devant être à la fois suffisamment petites pour que le réflecteur suivant l'invention représenté fig. 6 et constitué d'un panneau d'éléments, ne soit pas de dimension prohibitive, et à la fois assez grand pour en permettre une réalisation facile de prix de revient acceptable.

La fig. 6 illustre un mode d'utilisation des organes suivant l'inventiion, Il s'agit d'un réflecteur semitransport constitué par un panneau d'organes levogyres ou dextrogyres, tous les organes du panneau étant identiques. Les éléments sont maintenus en place par exemple par une mousse de résine M. Ce réflecteur semi-transparent constitué par un panneau d'organes levogyres ou dextrogyres tous les organes du panneau étant identiques. Les éléments sont maintenus en place par exemple par une mousse de résine
La fig. 6 illustre un mode d'utilisation des organes suivant l'invention. Il s'agit d'un réflecteur semitransport constirtué par un panneau d'organes levogyres ou dextrogyres, tous les organes du panneau étant identiques. Les éléments sont maintenus en place par exemple par une mousse de résine M.

Ce réflecteur est notamment utilisable dans les antennes à double déflecteur, du type Cassegrain, excitées en polarisation circulaire.

Les pas et et e2 du réseau ou espacements entre deux organes successifs, comptés respectivement parallèlement aux premier et dernier tronçons doivent être petits par rapport à la longueur d'onde. Comme ils sont d'autre part limités inférieurement par la longueur
L des tronçons extrêmes, on aura intérêt, chaque fois que cela sera possible, à donner aux organes les dimcnsions minimales, soit L =#/2, d =#/4 et L =#/8, ce qui présente l'avantage également d'une bande de fonctionnement plus large que celle correspondant aux dimensions maximales, le rapport de la variation d'une dimension de l'organe à la variation de la longueur d'onde étant plus faible.

Le diamètre des fils restera petit par rapport à la longueur d'onde (de l'ordre de 1/20e).

Le panneau représenté fig. 6 a la forme d'un parallélépipède. Pratiquement il pourra avoir une forme quelconque à condition que le ou les rayons de courbure soient grands par rapport aux dimensions d'un des organes.

L'utilisation des organes et des réflecteurs suivant l'invention n'est pas limitée à l'exemple donné. Ainsi, le réflecteur suivant l'invention pourra être utilisé par exemple également dans les systèmes à deux réflecteurs du type sans ombre de source, et/ou aplanétique, décrits dans les brevets français no 1 438 482
ANTENNE A DOUBLE REFLECTEUR SANS
OMBRE DE SOURCE no 1 508 062
ANTENNES APLANÉTIQUES.

Claims

REVENDICATIONS

I. Organe réflecteur résonnant pour les ondes à polarisation circulaire de sens donné, caractérisé en ce qu'il comporte trois tronçons AB, BC, CD (fig. 1) conducteurs, rectilignes et contigus, dont chacun est perpendiculaire aux deux autres, le tronçon central (BC) étant parallèle à la direction (W) de propagation des ondes, la longueur totale (L) développée de l'organe étant égale à EMI2.1 est un nombre entier et # est la longueur d'onde, la longueur (d) du tronçon central étant égale à EMI2.2 est un nombre entier, ou nul, et les deux tronçons extrêmes ayant même longueur, inférieure à EMI2.3 II.

Utilisation d'organes réglecteurs suivant la revendication I pour former un panneau semi-réflecteur pour les ondes polarisées circulairement, caractérisée en ce que ledit panneau est constitué par un assemblage de tels organes qui sont maintenus en place par un matériau diélectrique et orientés de façon que le panneau soit résonnant pour les ondes dont le vecteur champ électrique tourne dans un sens déterminé et transparent pour celles dont le vecteur champ électrique tourne en sens opposé.