EP0147325A2 - Antenna with two orthogonal parabolic cylindrical reflectors and process for making it - Google Patents

Antenna with two orthogonal parabolic cylindrical reflectors and process for making it Download PDF

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EP0147325A2
EP0147325A2 EP84402703A EP84402703A EP0147325A2 EP 0147325 A2 EP0147325 A2 EP 0147325A2 EP 84402703 A EP84402703 A EP 84402703A EP 84402703 A EP84402703 A EP 84402703A EP 0147325 A2 EP0147325 A2 EP 0147325A2
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EP
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reflector
antenna
parallel
polarization
wave
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EP84402703A
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EP0147325A3 (en
EP0147325B1 (en
Inventor
Serge Drabowitch
Claude Aubry
Daniel Casseau
Jean Bouko
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication of EP0147325A3 publication Critical patent/EP0147325A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/20—Producing pencil beam by two cylindrical focusing devices with their focal lines orthogonally disposed

Definitions

  • antennas for which the width (at half power) of the radiated beam is not identical in elevation and in bearing for example, for a tracking antenna which is capable of pursuing an objective flying at low altitude, it is necessary to have a maximum beam width in bearing for a minimum elevation width, in order to avoid parasitic reflections on the ground.
  • the invention also relates to a method of manufacturing such an antenna, as characterized by claim 4.

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet une antenne à deux réflecteurs cylindro-paraboliques croisés à rotation de polarisation. Elle se compose de deux réfiecteurs cylindro-paraboliques dont les génératrices sont orthogonales ; la source (4) est placée au voisanage du centre du réflecteur principal (9), qui est muni en outre de moyens (3) de rotation de polarisation; le reflecteur auxiliaire (2) est placé en vis-a-vis du précédent et il est tel qu'il soit transparent à une onde polarisée linéairement dans une direction (OZ) et réfléchissant aux ondes polarisées linéairement dans une direction orthogonale (OX). Application notamment aux antennes de poursuite basse altitude.The invention relates to an antenna with two crossed cylindrical-parabolic reflectors with polarization rotation. It consists of two cylindro-parabolic refectors whose generatrices are orthogonal; the source (4) is placed in the vicinity of the center of the main reflector (9), which is further provided with means (3) for polarization rotation; the auxiliary reflector (2) is placed opposite the previous one and it is such that it is transparent to a wave linearly polarized in one direction (OZ) and reflecting to waves linearly polarized in an orthogonal direction (OX). Application in particular to low altitude tracking antennas.

Description

La présente invention a pour objet une antenne à deux réflecteurs cylindro-paraboliques croisés à rotation de polarisation, pour l'émission et/ou la réception d'une onde hyperfréquence. Elle a également pour objet un procédé de fabrication de cette antenne.The present invention relates to an antenna with two crossed cylindrical-parabolic reflectors with polarization rotation, for the emission and / or reception of a microwave wave. It also relates to a method of manufacturing this antenna.

Dans certaines applications, il est nécessaire de disposer d'antennes pour lesquelles la largeur (a mi-puissance) du faisceau rayonné ne soit pas identique en site et en gisement : par exemple, pour une antenne de poursuite qui est susceptible de poursuivre un objectif volant à basse altitude, il est nécessaire d'avoir une largeur de faisceau en gisement maximale pour une largeur en site minimale, afin d'éviter les réflexions parasites sur le sol.In certain applications, it is necessary to have antennas for which the width (at half power) of the radiated beam is not identical in elevation and in bearing: for example, for a tracking antenna which is capable of pursuing an objective flying at low altitude, it is necessary to have a maximum beam width in bearing for a minimum elevation width, in order to avoid parasitic reflections on the ground.

Pour obtenir une telle antenne, dite dissymétrique, il est possible d'utiliser une source d'ondes hyperfréquences émettant un faisceau dont la largeur soit différente dans les deux directions site et gisement. Toutefois, une telle source s'avère présenter de moins bonnes caractéristiques qu'une source symétrique. Notamment, dans une telle source, les centres de phase dans les plans gisement et site ne sont pas confondus et, pour chacun d'eux, sa position varie avec la fréquence de l'onde émise ; la conséquence en est une défocali- sation du faisceau d'ondes émis et, par suite, une augmentation du niveau des lobes secondaires du diagramme de rayonnement, ce qui constitue un inconvénient. Plus généralement, plus le diagramme de rayonnement de la source est différent en site et en gisement, moins ses caractéristiques sont constantes en fréquence. De ce fait, les antennes dissymétriques ainsi réalisées sont limitées en largeur de bande de fonctionnement et/ou en ce qui concerne le rapport des largeurs des faisceaux en site et en gisement.To obtain such an antenna, called asymmetrical, it is possible to use a source of microwave waves emitting a beam whose width is different in the two directions site and deposit. However, such a source turns out to have less good characteristics than a symmetrical source. In particular, in such a source, the phase centers in the reservoir and site plans are not confused and, for each of them, its position varies with the frequency of the transmitted wave; the consequence of this is a defocusing of the emitted wave beam and, consequently, an increase in the level of the secondary lobes of the radiation diagram, which constitutes a drawback. More generally, the more the radiation pattern of the source is different in site and in deposit, the less its characteristics are constant in frequency. Therefore, the asymmetrical antennas thus produced are limited in operating bandwidth and / or as regards the ratio of the widths of the beams in elevation and in bearing.

La présente invention a pour objet une antenne permettant d'éviter cet inconvénient par utilisation d'une source ayant sensiblement le même rayonnement dans les deux plans, site et gisement, la dissymétrie étant obtenue en sortie de la source à l'aide de deux réflecteurs cylindro-paraboliques dont les génératrices sont orthogonales ; la source est de préférence placée au voisinage du centre de l'un des réflecteurs, dit réflecteur principal, qui est muni en outre de moyens de rotation de polarisation ; le deuxième réflecteur, dit réflecteur auxiliaire, est placé en vis-à-vis du précédent et il est tel qu'il soit transparent à une onde hyperfréquence d'une polarisation donnée et qu'il réfléchisse les ondes de polarisation orthogonale à la précédente.The subject of the present invention is an antenna making it possible to avoid this drawback by using a source having substantially the same radiation in the two planes, site and deposit, the asymmetry being obtained at the output of the source using two reflectors. cylindro-parabolic whose generatrices are orthogonal; the source is preferably placed in the vicinity of the center of one of the reflectors, called the main reflector, which is further provided with polarization rotation means; the second reflector, called the auxiliary reflector, is placed opposite the previous one and it is such that it is transparent to a microwave wave of a given polarization and that it reflects the polarization waves orthogonal to the previous one.

Plus précisément, l'invention a pour objet une antenne à deux réflecteurs, telle que caractérisée par la revendication 1.More specifically, the subject of the invention is an antenna with two reflectors, as characterized by claim 1.

Cette disposition, dite centrée, dans laquelle les centres des réflecteurs sont alignés avec le centre de phase de la source sur l'axe de l'antenne, permet une structure particulièrement compacte.This arrangement, called centered, in which the centers of the reflectors are aligned with the phase center of the source on the axis of the antenna, allows a particularly compact structure.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une telle antenne, tel que caractérisé par la revendication 4.The invention also relates to a method of manufacturing such an antenna, as characterized by claim 4.

D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés, qui représentent :

  • - la figure 1, une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation de l'antenne selon l'invention ;
  • - la figure 2, une vue en perspective de ce même mode de réalisation, les différents éléments étant assemblés ,
  • - la figure 3, un schéma explicatif de la structure de la figure 1, vue de côté ;
  • - la figure 4, une vue de dessus de l'antenne de la figure 1;
  • - la figure 5, un exemple de réalisation vu de face de l'antenne de la figure 1.
Other objects, features and results of the invention will emerge from the following description, given by way of nonlimiting example and illustrated by the appended drawings, which represent:
  • - Figure 1, an exploded perspective view of an embodiment of the antenna according to the invention;
  • FIG. 2, a perspective view of this same embodiment, the different elements being assembled,
  • - Figure 3, an explanatory diagram of the structure of Figure 1, side view;
  • - Figure 4, a top view of the antenna of Figure 1;
  • - Figure 5, an embodiment seen from the front of the antenna of Figure 1.

Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.In these different figures, the same references relate to the same elements.

Sur la figure 1, on a donc représenté un mode de réalisation de l'antenne selon l'invention, vue en perspective éclatée.In Figure 1, there is therefore shown an embodiment of the antenna according to the invention, an exploded perspective view.

Ainsi qu'il est dit plus haut, cette antenne est destinée à recevoir aussi bien qu' à émettre une onde hyperfréquence. Toutefois, son fonctionnement ne sera en général décrit ici que dans le cas de l'émission, afin de simplifier l'exposé.As said above, this antenna is intended to receive as well as to transmit a microwave wave. However, its operation will generally be described here only in the case of transmission, in order to simplify the presentation.

Sur cette figure, on distingue :

  • - Une source 4 susceptible d'émettre ou de recevoir une onde hyperfréquence polarisée linéairement et dont le diagramme de rayonnement est sensiblement de révolution. Sur la figure, la polarisation (flèche 42) est parallèle à une direction OX d'un repère orthonormé OXYZ, et la source est représentée à titre d'exemple sous la forme d'un cornet.
  • - Un premier réflecteur 1, dit réflecteur principal, de forme cylindrique ;la courbe directrice du cylindre est une parabole, située dans le plan YOZ, perpendiculaire à la direction précédente (OX) ;la génératrice du cylindre est parallèle à OX.
  • - Un deuxième réflecteur 2, dit réflecteur auxiliaire, qui est de forme cylindrique ; la courbe directrice du cylindre est une parabole située dans le plan XOY et sa génératrice est perpendiculaire à ce plan, c'est-à-dire parallèle à OZ.
  • - Des moyens 3 de rotation de la polarisation d'une onde tombant sur le réflecteur principal 1.
In this figure, we can distinguish:
  • - A source 4 capable of transmitting or receiving a linearly polarized microwave wave whose radiation pattern is substantially of revolution. In the figure, the polarization (arrow 42) is parallel to a direction OX of an orthonormal reference frame OXYZ, and the source is represented by way of example in the form of a horn.
  • - A first reflector 1, known as the main reflector, of cylindrical shape; the guiding curve of the cylinder is a parabola, located in the plane YOZ, perpendicular to the previous direction (OX); the generatrix of the cylinder is parallel to OX.
  • - A second reflector 2, said auxiliary reflector, which is cylindrical in shape; the cylinder's directing curve is a parabola located in the XOY plane and its generatrix is perpendicular to this plane, that is to say parallel to OZ.
  • - Means 3 for rotating the polarization of a wave falling on the main reflector 1.

Les deux réflecteurs 1 et 2 apparaissent ainsi être chacun cylindro-parabolique, leurs génératrices étant orthogonales. Ils sont placés en vis-àvis et de telle sorte que la structure admette un plan de symétrie passant par les centres 0. et 02 des deux réflecteurs 1 et 2, respectivement. La source 4 est centrée, c'est-à-dire qu'elle est placée de sorte que son centre de phase soit situé, de préférence au voisinage de la surface du réflecteur 1, sur l'axe O1 O2 constituant l'axe de l'antenne.The two reflectors 1 and 2 thus appear to be each cylindro-parabolic, their generatrices being orthogonal. They are placed opposite each other so that the structure has a plane of symmetry passing through the centers 0 . and 0 2 of the two reflectors 1 and 2, respectively. The source 4 is centered, that is to say it is placed so that its phase center is located, preferably in the vicinity of the surface of the reflector 1, on the axis O 1 O 2 constituting the axis of the antenna.

Le réflecteur auxiliaire 2 est constitué par un substrat diélectrique recouvert de fils conducteurs 21, parallèles à la direction (OX) de la polarisation de l'onde émise par la source 4. Le réflecteur 2, qui est une surface développable, est par exemple réalisé à partir d'une plaque diélectrique plane sur laquelle on dépose des métallisations en forme de bandes rectilignes et parallèles, destinées à constituer les fils 21, selon la technologie utilisée pour la fabrication de circuits imprimés ; la plaque est ensuite formée en cylindre parabolique.La fonction des fils 21 est, ainsi qu'il est connu, de réfléchir les ondes électromagnétiques dont la polarisation est parallèle à eux et de transmettre, sans les perturber, les ondes dont la polarisation est perpendiculaire à eux. Il ressort de ce qui précède que le rayonnement émis par la source 4, représenté sur la figure par un faisceau 41, tombe sur le réflecteur auxiliaire 2 (zone hachurée 22) pour y être intégralement réfléchi vers le réflecteur principal 1 (faisceau 24), sa polarisation (parallèle à OX) étant conservée (flèche 23).The auxiliary reflector 2 consists of a dielectric substrate covered with conductive wires 21, parallel to the direction (OX) of the polarization of the wave emitted by the source 4. The reflector 2, which is a developable surface, is for example produced from a flat dielectric plate on which metallizations are deposited in the form of straight and parallel strips, intended to constitute the wires 21, according to the technology used for the manufacture of circuits printed matter; the plate is then formed into a parabolic cylinder. The function of the wires 21 is, as is known, to reflect the electromagnetic waves whose polarization is parallel to them and to transmit, without disturbing them, the waves whose polarization is perpendicular their. It follows from the above that the radiation emitted by the source 4, represented in the figure by a beam 41, falls on the auxiliary reflector 2 (hatched area 22) to be fully reflected there towards the main reflector 1 (beam 24), its polarization (parallel to OX) being preserved (arrow 23).

Les moyens 3 de rotation de la polarisation de l'onde incidente sur le réflecteur principal 1 sont constitués, ainsi qu'il est connu, par une feuille diélectrique, en forme de cylindre parabolique admettant le même foyer que le réflecteur 1, placée à une distance du réflecteur 1 de l'ordre de

Figure imgb0001
ou de multiples impairs de
Figure imgb0002
 λ étant la longueur d'onde de l'onde émise par la source 4 ; la feuille diélectrique porte un ensemble de fils conducteurs 31, parallèles entre eux et faisant un angle de 45° avec la polarisation de l'onde incidente qui est, on le rappelle, parallèle à OX dans cet exemple. Les moyens 3 de rotation de polarisation ayant la même forme que le réflecteur 1, qui est une surface développable, ils peuvent être réalisés comme le réflecteur auxiliaire 2, à partir d'une feuille diélectrique sur laquelle on dépose, à plat, des métallisations formant les fils 31. Toutefois, les fils 31 n'étant pas, comme les fils 21, orthogonaux à la génératrice du cylindre, ils ne sont pas des lignes droites sur la surface développée mais une courbe voisine d'une ligne droite, coupant l'axe OX sous un angle de 45°. Les équations auxquelles obéit cette courbe sont déterminées en considérant que la polarisation de l'onde réfléchie, en direction du réflecteur auxiliaire, par l'ensemble réflecteur principal et moyens de rotation de polarisation, doit être dans le plan défini par ce rayon réfléchi et la tangente à la parabole directrice du réflecteur auxiliaire, au point où ce rayon réfléchi tombe sur le réflecteur auxiliaire. En calculant les composantes du champ électrique réfléchi et en écrivant qu'elles doivent satisfaire cette condition, on obtient une première relation. Par ailleurs, en considérant la surface cylindro-parabolique des moyens de rotation de polarisation, on écrit les coordonnées d'un point (M) quelconque en fonction d'une coordonnée (x) prise parallèlement à la génératrice du cylindre parabolique 3 et de l'angle (ℓ) que fait la droite 01 F avec le plan passant par M et F et normal à la parabole directrice des moyens 3, l'origine des coordonnées étant prise au centre des moyens 3 et F étant le foyer du réflecteur principal 1 ; on obtient ainsi une deuxième relation qui, rapprochée de la première, donne la relation suivante :
Figure imgb0003
où flet f2 sont les distances focales respectivement des moyens 3 et du réflecteur auxiliaire. On écrit d'autre part l'abcisse curviligne (S) de la parabole directrice en fonction de t , ce qui donne :
Figure imgb0004
 The means 3 for rotating the polarization of the incident wave on the main reflector 1 are constituted, as is known, by a dielectric sheet, in the form of a parabolic cylinder admitting the same focus as the reflector 1, placed at a distance from reflector 1 of the order of
Figure imgb0001
 or odd multiples of
Figure imgb0002
 λ being the wavelength of the wave emitted by the source 4; the dielectric sheet carries a set of conductive wires 31, mutually parallel and at an angle of 45 ° with the polarization of the incident wave which is, as we recall, parallel to OX in this example. The polarization rotation means 3 having the same shape as the reflector 1, which is a developable surface, they can be produced like the auxiliary reflector 2, from a dielectric sheet on which metallizations forming are laid flat the wires 31. However, the wires 31 not being, like the wires 21, orthogonal to the generatrix of the cylinder, they are not straight lines on the developed surface but a curve close to a straight line, cutting the OX axis at an angle of 45 °. The equations to which this curve obeys are determined by considering that the polarization of the reflected wave, in the direction of the auxiliary reflector, by the main reflector and means assembly of polarization rotation, must be in the plane defined by this reflected ray and the tangent to the directing parabola of the auxiliary reflector, at the point where this reflected ray falls on the auxiliary reflector. By calculating the components of the reflected electric field and by writing that they must satisfy this condition, one obtains a first relation. Furthermore, by considering the cylindro-parabolic surface of the polarization rotation means, the coordinates of any point (M) are written as a function of a coordinate (x) taken parallel to the generator of the parabolic cylinder 3 and of l angle (ℓ) made by the straight line 0 1 F with the plane passing through M and F and normal to the directing parabola of the means 3, the origin of the coordinates being taken at the center of the means 3 and F being the focus of the main reflector 1; a second relation is thus obtained which, when compared with the first, gives the following relation:
Figure imgb0003
 where flet f 2 are the focal distances respectively of the means 3 and of the auxiliary reflector. We write on the other hand the curvilinear abscissa (S) of the directing parabola as a function of t, which gives:
Figure imgb0004

On obtient ainsi un système de deux équations (1) et (2), para- métrées au ℓ, définissant la courbe à laquelle sont parallèles les fils 31.We thus obtain a system of two equations (1) and (2), parametrized to ℓ, defining the curve to which the wires 31 are parallel.

Le réflecteur principal 1 est constitué par tout moyen connu, tel que structure en nids d'abeille recouverte d'une peau métallisée. Les moyens 3 sont par exemple maintenus sur le réflecteur 1 à l'aide d'entretoises, disposées de préférence de manière irrégulière.The main reflector 1 is constituted by any known means, such as a honeycomb structure covered with a metallized skin. The means 3 are for example held on the reflector 1 by means of spacers, preferably arranged irregularly.

Les moyens 3 ont pour effet, ainsi qu'il est également connu, de faire tourner la polarisation de l'onde incidente de 90° ; l'onde reçue (zone 11 sur la figure) par le réflecteur principal 1 muni de ses moyens 3, voit donc sa polarisation tourner pour devenir parallèle à la direction OZ. Elle est réfléchie (faisceau 12) en direction du réflecteur auxiliaire 2, mais sa polarisation (flèche 26) se trouvant alors perpendiculaire aux fils 21 (zone 25), l'onde est intégralement transmise par le réflecteur 2 (zone 27).The means 3 have the effect, as is also known, of rotating the polarization of the incident wave by 90 °; the wave received (zone 11 in the figure) by the main reflector 1 provided with its means 3, therefore sees its polarization rotate to become parallel to the direction OZ. It is reflected (beam 12) in the direction of the auxiliary reflector 2, but its polarization (arrow 26) then being perpendicular to the wires 21 (zone 25), the wave is fully transmitted by the reflector 2 (zone 27).

On a représenté sur la figure 2 une vue en perspective de l'antenne précédente, les différents éléments constitutifs décrits précédemment étant assemblés.There is shown in Figure 2 a perspective view of the previous antenna, the various components described above being assembled.

On retrouve sur cette figure les deux réflecteurs 1 et 2 placés en vis-à-vis, la source 4 placée au voisinage du centre du réflecteur 1 et les moyens de rotation de polarisation 3 placés le long du réflecteur principal 1.This figure shows the two reflectors 1 and 2 placed facing each other, the source 4 placed in the vicinity of the center of the reflector 1 and the polarization rotation means 3 placed along the main reflector 1.

Comme on peut le voir sur la figure 2, le réflecteur auxiliaire 2 peut être prolongé par deux parties latérales 29 et deux parties horizontales 28, l'une inférieure et l'autre supérieure, également visibles sur la figure 1 et venant se placer sur les bords du réflecteur 1 et destinées à former un radôme pour l'antenne afin de protéger celle-ci.As can be seen in FIG. 2, the auxiliary reflector 2 can be extended by two lateral parts 29 and two horizontal parts 28, one lower and the other upper, also visible in FIG. 1 and coming to be placed on the edges of the reflector 1 and intended to form a radome for the antenna in order to protect the latter.

La figure 3 est un schéma illustrant le trajet d'une onde hyperfréquence, le schéma étant fait dans le plan YOZ, c'est-à-dire que l'antenne est vue de côté.FIG. 3 is a diagram illustrating the path of a microwave wave, the diagram being made in the YOZ plane, that is to say that the antenna is viewed from the side.

L'onde hyperfréquence est donc émise par la source 4 d'un point P, centre de phase de la source, voisin du centre O1 du réflecteur principal, sous forme d'onde sphérique (représentée par le rayon 41) dont la polarisation (flèche 42) est parallèle à OX. Le point P est choisi comme étant le foyer du réflecteur 2. L'onde 41 se réfléchit (en A) sur le réflecteur auxiliaire 2, en devenant une onde cylindrique, dont l'axe est orthogonal à celui du réflecteur 2. Cette onde cylindrique (représentée par le rayon 24) se réfléchit (en B) sur le réflecteur principal 1, A et B étant tels qu'ils soient alignés'avec le foyer F du réflecteur principal 1, ce qui nécessite que P02 = 02F. En B, il y a rotation de la polarisation de 90°, ce qui est représenté par la flèche 26, et transformation de l'onde cylindrique en onde plane. A partir du point B, l'énergie se propage parallèlement à l'axe DD de l'antenne, passant par les centres O1, et 02 des réflecteurs, et traverse sans perturbation le réflecteur auxiliaire en C.The microwave wave is therefore emitted by the source 4 of a point P, phase center of the source, close to the center O 1 of the main reflector, in the form of a spherical wave (represented by the radius 41) whose polarization ( arrow 42) is parallel to OX. The point P is chosen as being the focus of the reflector 2. The wave 41 is reflected (at A) on the auxiliary reflector 2, becoming a cylindrical wave, whose axis is orthogonal to that of the reflector 2. This cylindrical wave (represented by radius 24) is reflected (at B) on the main reflector 1, A and B being such that they are aligned with the focal point F of the main reflector 1, which requires that P0 2 = 02F. In B, there is 90 ° rotation of the polarization, which is shown by arrow 26, and transformation of the cylindrical wave into a plane wave. From point B, the energy propagates parallel to the axis DD of the antenna, passing through the centers O 1 , and 0 2 of the reflectors, and passes without disturbance to the auxiliary reflector at C.

Il ressort de ce qui précède que l'onde sphérique émise par la source 4 est transformée par les éléments 1, 2 et 3 en une onde plane, émise parallèlement à l'axe de l'antenne. L'ouverture de l'antenne est différente dans les deux plans orthogonaux : égale à H dans un plan et à L dans l'autre ; si on choisit H > L, sachant que la largeur d'un faisceau à mi-puissance est inversement proportionnelle à l'ouverture de l'antenne, on voit que la largeur du faisceau dans le plan YOZ, qui peut être le plan site, est inférieure à la largeur de ce faisceau dans le plan orthogonal, qui est alors le plan gisement, le rapport des largeurs pouvant sans difficulté dépasser deux.It appears from the above that the spherical wave emitted by the source 4 is transformed by the elements 1, 2 and 3 into a plane wave, emitted parallel to the axis of the antenna. The opening of the antenna is different in the two orthogonal planes: equal to H in one plane and to L in the other; if we choose H> L, knowing that the width of a beam at half power is inversely proportional to the opening of the antenna, we see that the width of the beam in the YOZ plane, which can be the site plane, is less than the width of this beam in the orthogonal plane, which is then the bearing plane, the ratio of the widths can easily exceed two.

Par ailleurs, on a représenté sur la figure 3 l'angle maximum a sous lequel est vu le réflecteur principal 1 du point P. Si on désigne par p l'angle maximum sous lequel le réflecteur auxiliaire 2 est vu du point P, on peut écrire que :

Figure imgb0005
où H est la hauteur de l'antenne (ouverture de la parabole directrice du réflecteur principal) et L sa largeur (ouverture de la parabole directrice du réflecteur auxiliaire). Dans le cas, préféré, où a = β ou α=β, on voit que les ouvertures des deux réflecteurs sont dans le rapport de leurs distances focales.Furthermore, FIG. 3 shows the maximum angle a at which the main reflector 1 is seen from point P. If p denotes the maximum angle at which the auxiliary reflector 2 is seen from point P, we can write that:
Figure imgb0005
 where H is the height of the antenna (opening of the directing parabola of the main reflector) and L its width (opening of the directing parabola of the auxiliary reflector). In the preferred case, where a = β or α = β, it can be seen that the openings of the two reflectors are in the ratio of their focal distances.

Sur la figure 4, on a représenté l'antenne décrite précédemment vue de dessus, c'est-à-dire dans le plan XOY.In Figure 4, there is shown the antenna described above seen from above, that is to say in the plane XOY.

On retrouve la source 4, le réflecteur principal 1 dont la trace est une droite, le réflecteur auxiliaire 2 et les moyens de rotation de polarisation 3.We find the source 4, the main reflector 1 whose trace is a straight line, the auxiliary reflector 2 and the polarization rotation means 3.

On a représenté en outre l'angle maximum 6 sous lequel est vu le réflecteur auxiliaire 2 du point P.There is also shown the maximum angle 6 from which the auxiliary reflector 2 of point P is seen.

La figure 5 est une vue de face de l'antenne décrite précédemment, c'est-à-dire vue dans le plan XOZ, montrant à titre d'exemple la forme que peut prendre l'antenne, à savoir sensiblement une ellipse. Toutefois, d'autres formes sont bien entendu envisageables, telle que rectangle, éventuellement avec coins coupés, etc...FIG. 5 is a front view of the antenna described above, that is to say seen in the XOZ plane, showing by way of example the shape which the antenna can take, namely substantially an ellipse. However, other shapes are of course conceivable, such as a rectangle, possibly with cut corners, etc.

A titre d'exemple, l'antenne décrite ci-dessus a été réalisée avec les dimensions suivantes :

Figure imgb0006
For example, the antenna described above was produced with the following dimensions:
Figure imgb0006

On a ainsi décrit ci-dessus une antenne à deux réflecteurs et rotation de polarisation, l'un des réflecteurs étant semi-transparent (transparent à une seule direction de polarisation), ce qui permet d'obtenir un système centré, compact. En outre, les réflecteurs cylindro-paraboliques croisés permettent, d'une part, l'obtention de faisceaux de largeurs différentes en site et en gisement sans que cela entraîne les inconvénients connus des sources dont le diagramme de rayonnement n'est pas de révolution et, d'autre part, de faciliter la réalisation technologique de l'antenne, les cylindres paraboliques étant des surfaces développables et les éléments 2 et 3 pouvant alors être fabriqués à plat. Enfin, le réflecteur auxiliaire 2 remplit en outre une fonction de filtrage : il évite en effet la présence de polarisation croisée au voisinage de l'axe de l'antenne.We have thus described above an antenna with two reflectors and polarization rotation, one of the reflectors being semi-transparent (transparent with only one polarization direction), which makes it possible to obtain a centered, compact system. In addition, the crossed cylindrical-parabolic reflectors make it possible, on the one hand, to obtain beams of different widths in elevation and in bearing without this causing the known drawbacks of sources whose radiation pattern is not of revolution and , on the other hand, to facilitate the technological realization of the antenna, the parabolic cylinders being developable surfaces and the elements 2 and 3 can then be manufactured flat. Finally, the auxiliary reflector 2 also fulfills a filtering function: it effectively avoids the presence of cross polarization in the vicinity of the axis of the antenna.

Une telle antenne est particulièrement adaptée à la poursuite de cibles à basse altitude.Such an antenna is particularly suitable for tracking targets at low altitude.

Claims (6)

1. Antenne à deux réflecteurs, adaptée pour recevoir une source (4) susceptible d'émettre et/ou de recevoir une onde hyperfréquence polarisée selon une première direction (OX), un premier réflecteur dit réflecteur auxiliaire (2), susceptible de recevoir l'onde précédente pour la réfléchir vers un deuxième réflecteur, dit réflecteur principal (1) ;
l'antenne étant caractérisée par le fait que : - l'onde hyperfréquence polarisée selon une première direction (OX) est sensiblement de révolution ; - le réflecteur auxiliaire (2) est de forme cylindrique, la courbe directriçe du cylindre étant une parabole située dans un plan parallèle (XOY) à la première direction (OX) et la génératrice du cylindre étant perpendiculaire à cette première direction, ce réflecteur comportant, déposée sur sa surface, une nappe de fils (21) parallèles à la première direction (OX) ; - le réflecteur principal (1) est de forme cylindrique, la courbe directrice du cylindre étant une parabole située dans un plan (YOZ) perpendiculaire à la première direction (OX) et sa génératrice étant parallèle à cette première direction ; les deux réflecteurs étant placés en vis-à-vis de sorte que le centre de phase (P) de la source (S) soit au foyer du réflecteur auxiliaire (2) et que les centres (O1, 02) des réflecteurs soient alignés avec les foyers (P, F) de ces réflecteurs, constituant ainsi l'axe de l'antenne (D,D) ;
l'antenne comportant en outre des moyens (3) de rotation de la polarisation de l'onde incidente sur le réflecteur principal (1), l'onde hyperfréquence émise par la source (4) étant ainsi réfléchie une première fois par le réflecteur auxiliaire (2) en direction du réflecteur (1) principal, réfléchie une deuxième fois par le réflecteur principal en direction du réflecteur auxiliaire, en même temps que sa polarisation subit une rotation, l'onde émergente étant alors transmise par le réflecteur auxiliaire. 1. Antenna with two reflectors, adapted to receive a source (4) capable of emitting and / or receiving a microwave wave polarized in a first direction (OX), a first reflector called auxiliary reflector (2), capable of receiving l 'previous wave to reflect it to a second reflector, said main reflector (1);
the antenna being characterized by the fact that: - the microwave wave polarized in a first direction (OX) is substantially of revolution; the auxiliary reflector (2) is of cylindrical shape, the directrix curve of the cylinder being a parabola situated in a plane parallel (XOY) to the first direction (OX) and the generator of the cylinder being perpendicular to this first direction, this reflector comprising , deposited on its surface, a layer of wires (21) parallel to the first direction (OX); - The main reflector (1) is cylindrical in shape, the guiding curve of the cylinder being a parabola situated in a plane (YOZ) perpendicular to the first direction (OX) and its generatrix being parallel to this first direction; the two reflectors being placed opposite each other so that the phase center (P) of the source (S) is at the focus of the auxiliary reflector (2) and that the centers (O 1 , 0 2 ) of the reflectors are aligned with the focal points (P, F) of these reflectors, thus constituting the axis of the antenna (D, D);
the antenna further comprising means (3) for rotating the polarization of the incident wave on the main reflector (1), the microwave wave emitted by the source (4) thus being reflected a first time by the auxiliary reflector (2) towards the main reflector (1), reflected a second time by the main reflector towards the auxiliary reflector, at the same time as its polarization is rotated, the emerging wave then being transmitted by the auxiliary reflector. 2. Antenne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de rotation de la polarisation (3) comportent une feuille diélectrique sensiblement de même forme et de même foyer que le réflecteur principal, placée à une distance de l'ordre du quart de la longueur d'onde incidente, ou d'un multiple impair de celui-ci, la feuille diélectrique portant un ensemble de fils conducteurs parallèles entre eux et faisant un angle de 45° avec la polarisation de l'onde incidente.2. Antenna according to claim 1, characterized in that the polarization rotation means (3) comprise a dielectric sheet substantially of the same shape and the same focus as the main reflector, placed at a distance of the order of a quarter of the incident wavelength, or an odd multiple thereof, the dielectric sheet carrying a set of conductive wires parallel to each other and making an angle of 45 ° with the polarization of the incident wave. 3. Antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le centre de phase (P) de la source (4) est placé à proximité du centre (O1) du réflecteur principal (1).3. Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the phase center (P) of the source (4) is placed near the center (O 1 ) of the main reflector (1). 4. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réflecteur auxiliaire (2) est réalisé selon les étapes suivantes : - dépôt de bandes métalliques rectilignes et parallèles sur une plaque diélectrique plane, ces métallisations formant les dits fils conducteurs (21) ; - mise de la plaque en forme de cylindre parabolique. 4. Method for manufacturing an antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary reflector (2) is produced according to the following steps: - depositing rectilinear and parallel metal strips on a flat dielectric plate, these metallizations forming said conductive wires (21); - placing the plate in the form of a parabolic cylinder. 5. Procédé de fabrication d'une antenne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens (3) de rotation de polarisation sont réalisés selon les étapes suivantes : - dépôt sur une feuille diélectrique plane de bandes métalliques parallèles, ces métallisations formant les fils conducteurs (31) ; - mise de la feuille en forme de cylindre parabolique. 5. Method for manufacturing an antenna according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means (3) for polarization rotation are produced according to the following steps: - Deposition on a flat dielectric sheet of parallel metal strips, these metallizations forming the conductive wires (31); - putting the sheet in the shape of a parabolic cylinder. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les bandes métalliques sont déposées parallèlement à une courbe obéissant aux équations suivantes :
Figure imgb0007
Figure imgb0008
où : - f 1, est la distance focale des moyens de rotation de polarisation ; - f2 est la distance focale du réflecteur auxilaire ; - ℓ est l'angle que fait la droite joignant le centre des moyens précédents au foyer (F) de ces moyens, avec la droite joignant ce foyer à un point quelconque de la parabole directrice de ces moyens passant par son centre ; - S est l'abscisse curviligne de la parabole directrice ; - x est la coordonnée parallèle aux génératrices des dits moyens, l'origine des coordonnées S et x étant prise au centre des dits moyens. 6. Method according to claim 5, characterized in that the metal strips are deposited parallel to a curve obeying the following equations:
Figure imgb0007
Figure imgb0008
 or : - f 1 , is the focal distance of the polarization rotation means; - f 2 is the focal distance of the auxiliary reflector; - ℓ is the angle made by the straight line joining the center of the preceding means to the focal point (F) of these means, with the straight line joining this focal point at any point of the directing parabola of these means passing through its center; - S is the curvilinear abscissa of the directing parabola; - x is the coordinate parallel to the generatrices of said means, the origin of the coordinates S and x being taken at the center of said means.
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