EP0851532A1 - Antenne double, en particulier pour véhicule - Google Patents

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EP0851532A1
EP0851532A1 EP97403142A EP97403142A EP0851532A1 EP 0851532 A1 EP0851532 A1 EP 0851532A1 EP 97403142 A EP97403142 A EP 97403142A EP 97403142 A EP97403142 A EP 97403142A EP 0851532 A1 EP0851532 A1 EP 0851532A1
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EP
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cable
vehicle
impedance
antenna
transformer
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EP97403142A
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EP0851532B1 (fr
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Frédéric Ngo Bui Hung
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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Publication of EP0851532B1 publication Critical patent/EP0851532B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole

Definitions

  • the present invention relates to dual antennas, for fixed stations or vehicles and, in particular, but not exclusively, the antennas intended for vehicles on wheels and whose frequencies work fall in the VHF / UHF band commonly called VHF and UHF bands according to their acronym in the literature Anglo-Saxon.
  • double antenna an antenna made of several radiating elements and arranged to operate in transmission and / or reception in a first frequency band with a first arrangement of the radiating elements and in a second frequency band with a second arrangement; some of these antennas can be used simultaneously in both bands frequencies.
  • the object of the present invention is to avoid or, at the very least, to reduce this drawback in dual two-port antennas.
  • the antenna according to the invention to supply the unipolar antenna with a secondary transformer connected in series with the radiating element of the unipolar antenna.
  • a double antenna is thus proposed, in particular for a vehicle, characterized in that it comprises: a plane of mass pierced by an orifice, with on one side of the ground plane the space outside the vehicle and on the other side a protected space; a cable coaxial which crosses the orifice, with a first end in space outside the vehicle and a second end in the protected space, the cable forming turns between the orifice and its second end; a connection between the external conductor of the cable and the ground plane at second end level; a radiating element of the dipole type, connected, to be powered, at the second end of the cable; a transformer whose secondary includes the external conductor of turns; an impedance of value equal to the characteristic impedance of the cable ; a power cable; and switching means for, either connect the power cable to the second end of the cable coaxial or couple the power cable to the transformer primary and simultaneously connect the second end of the impedance to the internal conductor of the second end of the coaxial cable.
  • a double antenna is also proposed, in particular for a vehicle, characterized in that it comprises: a ground plane pierced with an orifice, with one side of the ground plane the space outside the vehicle and on the other side a protected space; a coaxial cable passing through the orifice, with a first end in space outside the vehicle and a second end in space protected, the cable forming turns between the orifice and its second end; a connection between the external conductor of the cable and the plane of mass at the second end; a radiant element of dipole type, connected, to be powered, at the second end of the cable ; a transformer whose secondary includes the conductor external of the turns; an impedance of value equal to the impedance cable characteristic; a first and a second cable food; and connection means to authorize a coupling between the first cable and the transformer primary, between the second cable and the second end of the coaxial cable and between the second end of the impedance and the internal conductor of the second end of the coaxial cable.
  • FIG. 1 represents an antenna with switchable elements.
  • FIG. 1 represents an antenna with switchable elements.
  • the antenna which served as an example for the description which follows track is an antenna intended to operate in the 30-400 band MHz.
  • the antenna is shown as it is mounted on the roof metallic, M, seen in section, of a vehicle. It includes, under the roof M, a metal case B, seen in section and the content of which will be described more far ; on the roof M, the antenna has radiating elements protected by a radome 3.
  • the radiating elements include a skirted dipole, 1, and a conductive cylindrical section, 20, consisting of the outer conductor of the top of a flexible coaxial cable 2; this coaxial cable passes through the roof M and the lower part is contained in the housing B; cable 2 passes through the roof through a hole circular, with an insulating ring 30 between the cable and the edges of the hole.
  • the radome made of dielectric material transparent to waves electromagnetic, keeps the radiating elements in position vertical and makes them integral with the housing B.
  • the roof M and the housing B constitute a counterweight for the antenna, i.e. a set of conductors which provides the antenna, isolated from the ground, with a mass reference.
  • the skirted dipole 1 has a vertical conductive bar 11 for its upper part and a skirt 12, formed by a conductive tube with a bottom pierced with a hole, for its lower part.
  • This dipole is fed in its center by the coaxial cable 2; for that the driver internal 21 of the cable is connected, at its upper end, to the end bottom of the vertical bar 11 and the metal braid which constitutes the external conductor of the cable is connected to the edges of the hole drilled in the bottom of the skirt 12.
  • the skirt 12 has only been shown by its traces in the drawing plane, so that you can see how the coaxial cable 2 is connected at its upper end to the dipole 1.
  • Cable 2 after having crossed the roof M to enter the case B, wraps around a ferromagnetic core 5 forming a coil 22 then, towards its lower end, has its external conductor connected to box B and its internal conductor connected to the fourth access of a switch, 7, with five ports and two positions.
  • Switch 7 is a mechanical switch whose electric control is shown by a broken dashed line 70.
  • the first access of switch 7 is connected to the internal conductor of a coaxial power cable 8 which, coming from outside the housing B, leads to a hole drilled in this housing; the metallic braid of external conductor of the cable 8 is welded to the walls of this hole.
  • the second access of switch 7 is connected, through a resistor 6, to the housing B.
  • the third access is connected, at a point P of the coil 22, to the external conductor of cable 2 and the fifth access is not connected.
  • the switch 7 In its high position, as shown in Figure 1, the switch 7 connects its first access to its third access and its second access to his fourth access while in his position low, it connects its first access to its fourth access and its second access to his fifth access.
  • the conductors cables 2 and 8 are always interconnected by through the housing B which serves as a mass reference; however the internal conductor of cable 8 is connected at a point P of the conductor external of the coil 22.
  • the external conductor of the coil 22, with the core 5, constitutes an autotransformer with: a common point connected to ground, a primary located between ground and point P and a secondary located between the mass and the section 20 which was discussed further during the designation of the radiating elements of the antenna.
  • the signal supplied by the cable 8 is applied to the outer conductor of cable 2.
  • resistance 6 is chosen, purposely, equal to the characteristic impedance of the transmission line constituted by the coaxial cable 2; and when the switch 7 connects this resistor to the lower end of cable 2, line theory shows that everything is electrically as if the resistor were connected between the upper ends of the inner and outer conductors of the cable 2.
  • the pattern radio antenna can be drawn as shown on the figure 2.
  • the influence of the skirt 12 of the dipole 1 has been represented by an impedance, 12 ', placed at the end bottom of the skirt. At the frequencies of use considered this impedance is selfic and of negligible value.
  • the influence of resistor 6 discussed above is represented by a resistance 6 'equal to resistance 6 and placed between elements 11 and 12.
  • the antenna in its configuration according to FIG. 2, is a unipolar antenna charged by a 12 'inductor which has only one role negligible, and by a 6 'resistor which helps to reduce the overvoltage of this unipolar antenna and therefore to broaden its bandwidth.
  • This unipolar antenna has, at the level of its foot, a ground plane M constituted by the roof of the vehicle, and is powered at its foot thanks to the autotransformer 22-5 on the primary of which the cable is connected supply 8.
  • the antenna radio diagram can be drawn as shown in figure 3.
  • the antenna in its configuration according to FIG. 3, is a dipole 11-12 fed in its center by cables 8, 2 placed end to end.
  • Curves A2 and A1 represent the current distribution which circulates respectively in the unipolar antenna 20, 12, 11 according to the figure 2 and in dipole 11-12 according to figure 3.
  • Figure 4 is the diagram of a first variant on the antenna according to Figure 1. It is a two-port antenna on which two transmitters and / or receivers can be connected respectively but only one of these two transmitters and / or receivers can operate at that time.
  • the antenna according to FIG. 4 is not distinguished from that according to the Figure 1 only by a 7 'switch whose wiring is different from that of switch 7, and by the presence of two coaxial cables supply 8a, 8b instead of one.
  • the 7 'switch is a mechanical switch with two positions and five accesses in service; its electric control is figured by a broken arrows 70 '.
  • the 7 'switch leaves cable 8a without connection to the antenna, but via its third and fourth access, ensures a connection of the internal conductor of cable 8b with the lower end of the conductor internal of cable 2, that is to say with the high frequency dipole antenna.
  • the switch leaves the cable 8b without connection with the antenna but, via its first and second access, ensures connection of cable 8a with point P, that is to say with the primary of the unipolar antenna power supply autotransformer low frequency.
  • the switch 7 ' via its third and fifth access, connect resistor 6 to the end bottom of the cable's internal conductor 2.
  • Figure 5 is the diagram of a second variant on the antenna according to Figure 1. It is a two-port antenna on which two transmitters and / or receivers can be connected respectively with, this time, possibility of simultaneous operation of the two transmitters and / or receivers.
  • the antenna according to FIG. 5 is not distinguished from that according to the Figure 1 that by the absence of the switch, replaced by a duplexer 9, by the presence of two coaxial supply cables 8a, 8b and by specific wiring at the cables and duplexer level. Compared on the antenna according to FIG. 4 where the switching was a switching in space using the 7 'switch, this is a switching in frequencies using the duplexer 9.
  • the cables 8a, 8b come from outside the housing B, lead respectively into two holes drilled in this housing and have the metallic braid of their external conductor which is soldered to the enclosure wall while their internal conductors extend respectively to point P by a direct link 90 and to the first input of a duplexer 9 whose other input is connected to the resistance 6; the output of the duplexer 9 is connected to the lower end of the internal conductor of cable 2 and the earth of the duplexer is connected to the housing B.
  • duplexer 9 everything happens as if it were the resistor 6 which was connected for low frequencies, i.e. for the unipolar antenna, whereas for the high frequencies, that is to say for the operating frequencies of the dipole antenna, everything is goes on as if cable 8b was connected. It should be noted that the operation of the duplexer requires that the frequency band high and low frequencies are separated from each other by the duplex difference specific to the duplexer used.

Abstract

L'invention concerne principalement les antennes double pour ondes métriques et décimétriques, destinées à des véhicules. L'antenne comporte une antenne unipolaire (20) pour fréquences basses, surmontée d'une antenne de type dipôle (1) pour fréquences hautes. Le câble (2) d'alimentation de l'antenne dipôle a son conducteur extérieur qui est utilisé pour former, au-dessus du plan de masse (M), l'antenne unipolaire (20) et qui, en dessous du plan de masse, est enroulé en spires (22) pour constituer le secondaire d'un transformateur d'alimentation de l'antenne unipolaire (20). Application, en particulier, aux véhicules terrestres. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les antennes doubles, pour stations fixes ou véhicules et, en particulier, mais pas exclusivement, les antennes destinées aux véhicules sur roues et dont les fréquences de travail se situent dans la bande des ondes métriques et décimétriques couramment dites bandes VHF et UHF selon leur sigle dans la littérature anglo-saxonne.
Par antenne double il faut entendre une antenne faite de plusieurs éléments rayonnants et agencée de manière à fonctionner en émission et/ou réception dans une première bande de fréquences avec un premier arrangement des éléments rayonnants et dans une seconde bande de fréquences avec un second arrangement ; certaines de ces antennes peuvent être employées simultanément dans les deux bandes de fréquences.
Il est connu de réaliser une antenne double avec un élément rayonnant de type unipolaire, pour les basses fréquences, surmonté, pour les hautes fréquences, d'un élément rayonnant de type dipôle alimenté à travers l'élément rayonnant de type unipolaire. Les antennes connues, de ce type, fonctionnent dans une bande de fréquences qui est insuffisante pour certaines applications.
La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire cet inconvénient dans les antennes doubles à deux accès.
L'étude d'antennes doubles connues à antenne unipolaire surmontée d'un dipôle, comme celle qui est décrite dans le brevet DE 3826777, fait apparaítre un retour de masse de la voie haute fréquence qui n'est pas directe mais qui passe par un filtre situé dans la voie basse fréquence ; cela entraíne que, pour un bon fonctionnement, les bandes de fréquences correspondant aux deux voies doivent être fortement éloignées l'une de l'autre et que l'antenne n'est donc pas une antenne à large bande.
Pour atteindre le but recherché il est proposé, en particulier, dans l'antenne selon l'invention d'alimenter l'antenne unipolaire par un transformateur à secondaire connecté en série avec l'élément rayonnant de l'antenne unipolaire.
Selon l'invention il est ainsi proposé une antenne double, en particulier pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte : un plan de masse percé d'un orifice, avec d'un côté du plan de masse l'espace extérieur au véhicule et de l'autre côté un espace protégé ; un câble coaxial qui traverse l'orifice, avec une première extrémité dans l'espace extérieur au véhicule et une seconde extrémité dans l'espace protégé, le câble formant des spires entre l'orifice et sa seconde extrémité ; une liaison entre le conducteur externe du câble et le plan de masse au niveau de la seconde extrémité ; un élément rayonnant de type dipôle, connecté, pour être alimenté, à la seconde extrémité du câble ; un transformateur dont le secondaire comporte le conducteur externe des spires ; une impédance de valeur égale à l'impédance caractéristique du câble ; un câble d'alimentation ; et des moyens de commutation pour, soit coupler le câble d'alimentation à la seconde extrémité du câble coaxial soit coupler le câble d'alimentation au primaire du transformateur et, simultanément, relier la seconde extrémité de l'impédance au conducteur interne de la seconde extrémité du câble coaxial.
Selon l'invention il est également proposé une antenne double, en particulier pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte : un plan de masse percé d'un orifice, avec d'un côté du plan de masse l'espace extérieur au véhicule et de l'autre côté un espace protégé ; un câble coaxial qui traverse l'orifice, avec une première extrémité dans l'espace extérieur au véhicule et une seconde extrémité dans l'espace protégé, le câble formant des spires entre l'orifice et sa seconde extrémité ; une liaison entre le conducteur externe du câble et le plan de masse au niveau de la seconde extrémité ; un élément rayonnant de type dipôle, connecté, pour être alimenté, à la seconde extrémité du câble ; un transformateur dont le secondaire comporte le conducteur externe des spires; une impédance de valeur égale à l'impédance caractéristique du câble ; un premier et un deuxième câble d'alimentation ; et des moyens de branchement pour autoriser un couplage entre le premier câble et le primaire du transformateur, entre le second câble et la seconde extrémité du câble coaxial et entre la seconde extrémité de l'impédance et le conducteur interne de la seconde extrémité du câble coaxial.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent :
  • la figure 1, une vue simplifiée d'une antenne à monopôle surmonté d'un dipôle,
  • les figures 2 et 3, des schémas électriques de l'antenne selon la figure 1, dans chacun de ses deux modes de fonctionnement,
  • les figures 4 et 5, des schémas de deux variantes à l'antenne selon la figure 1.
Sur les différentes figures, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères.
La description qui suit considère des antennes émettrices mais, bien entendu, du fait de la réversibilité des ondes éléctromagnétiques, ces antennes peuvent également fonctionner en réception.
La figure 1 représente une antenne à éléments commutables. Pour une meilleure compréhension du dessin les rapports entre les dimensions n'ont pas été respectées sur cette figure.
L'antenne qui a servi d'exemple pour la description qui va suivre est une antenne destinée à fonctionner dans la bande 30-400 MHz.
L'antenne est représentée telle qu'elle est montée sur le toit métallique, M, vu en coupe, d'un véhicule. Elle comporte, sous le toit M, un boítier métallique B, vu en coupe et dont le contenu sera décrit plus loin ; sur le toit M, l'antenne comporte des éléments rayonnants protégés par un radôme 3. Les éléments rayonnants comportent un dipôle à jupe, 1, et un tronçon cylindrique conducteur, 20, constitué par le conducteur externe de la partie supérieure d'un câble coaxial souple 2 ; ce câble coaxial traverse le toit M et la partie inférieure est contenue dans le boítier B ; la traversée du toit par le câble 2 se fait par un trou circulaire, avec un anneau isolant 30 entre le câble et les bords du trou.
Le radôme, en matériau diélectrique transparent aux ondes électromagnétiques, maintient les éléments rayonnants en position verticale et les rend solidaires du boítier B.
Dans ce montage le toit M et le boítier B constituent un contrepoids pour l'antenne, c'est-à-dire un ensemble de conducteurs qui fournit à l'antenne, isolée du sol, une référence de masse.
Le dipôle à jupe 1 comporte un barreau vertical conducteur 11 pour sa partie supérieure et une jupe 12, formée par un tube conducteur avec un fond percé d'un trou, pour sa partie inférieure. Ce dipôle est alimenté en son centre par le câble coaxial 2 ; pour cela le conducteur interne 21 du câble est relié, à son extrémité supérieure, à l'extrémité inférieure du barreau vertical 11 et la tresse métallique qui constitue le conducteur externe du câble est reliée aux bords du trou percé dans le fond de la jupe 12. Sur la figure 1, la jupe 12 n'a été représentée que par ses traces dans le plan du dessin, de manière à permettre de voir comment le câble coaxial 2 est connecté, à son extrémité supérieure, au dipôle 1.
Le câble 2, après avoir traversé le toit M pour pénétrer dans le boítier B, s'enroule autour d'un noyau ferromagnétique 5 en formant une bobine 22 puis, vers son extrémité inférieure, a son conducteur externe relié au boítier B et son conducteur interne relié au quatrième accès d'un commutateur, 7, à cinq accès et deux positions.
Le commutateur 7 est un commutateur mécanique dont la commande électrique est figurée par un trait fléché discontinu 70. Le premier accès du commutateur 7 est relié au conducteur interne d'un câble coaxial d'alimentation 8 qui, venant de l'extérieur du boítier B, aboutit à un trou percé dans ce boítier ; la tresse métallique du conducteur externe du câble 8 est soudée aux parois de ce trou. Le deuxième accès du commutateur 7 est relié, à travers une résistance 6, au boítier B. Le troisième accès est relié, en un point P de la bobine 22, au conducteur externe du câble 2 et le cinquième accès n'est pas connecté. Dans sa position haute, comme représenté sur la figure 1, le commutateur 7 relie son premier accès à son troisième accès et son deuxième accès à son quatrième accès tandis que, dans sa position basse, il relie son premier accès à son quatrième accès et son deuxième accès à son cinquième accès.
Ainsi, avec le commutateur 7, en position basse, le câble d'alimentation 8 et le câble 2 sont branchés bout à bout à l'intérieur du boítier B et tout se passe comme si l'alimentation du dipôle 1 se faisait par un simple câble coaxial qui aurait la même origine que le câble 8 et qui aboutirait, comme le câble 20, au centre du dipôle 1.
Avec le commutateur 7 en position haute les conducteurs externes des câbles 2 et 8 sont toujours reliés entre eux par l'intermédiaire du boítier B qui sert de référence de masse ; par contre le conducteur interne du câble 8 est relié en un point P du conducteur externe de la bobine 22. Le conducteur externe de la bobine 22, avec le noyau 5, constitue un autotransformateur avec : un point commun relié à la masse, un primaire situé entre la masse et le point P et un secondaire situé entre la masse et le tronçon 20 dont il a été question plus avant lors de la désignation des éléments rayonnants de l'antenne. Ainsi, en position haute du commutateur 7, le signal fourni par le câble 8 est appliqué au conducteur externe du câble 2.
La valeur de la résistance 6 est choisie, à dessein, égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission constituée par la câble coaxial 2 ; et, lorsque le commutateur 7 relie cette résistance à l'extrémité inférieure du câble 2, la théorie des lignes montre que tout se passe sur le plan électrique comme si la résistance était branchée entre les extrémités supérieures des conducteurs interne et externe du câble 2.
Dans le cas où le commutateur 7 est en position haute, ce qui correspond à l'utilisation de l'antenne dans la bande basse, 30-108 MHz, de ses fréquences de fonctionnement, le schéma radioélectrique de l'antenne peut être dessiné comme indiqué sur la figure 2. Sur cette figure l'influence de la jupe 12 du dipôle 1 a été représentée par une impédance, 12', placée au niveau de l'extrémité inférieure de la jupe. Aux fréquences d'utilisation considérées cette impédance est selfique et de valeur négligeable. L'influence de la résistance 6 dont il a été question ci-avant est représentée par une résistance 6' égale à la résistance 6 et placée entre les éléments 11 et 12.
L'antenne, dans sa configuration selon la figure 2, est une antenne unipolaire chargée par une inductance 12' qui n'a qu'un rôle négligeable, et par une résistance 6' qui permet d'atténuer la surtension de cette antenne unipolaire et donc d'élargir sa bande passante. Cette antenne unipolaire a, au niveau de son pied, un plan de masse M constitué par le toit du véhicule, et est alimentée à son pied grâce à l'autotransformateur 22-5 sur le primaire duquel est connecté le câble d'alimentation 8.
Dans le cas où le commutateur 7 selon la figure 1 est en position basse, ce qui correspond à l'utilisation de l'antenne dans la bande haute, 108-400 MHz, de ses fréquences de fonctionnement, le schéma radioélectrique de l'antenne peut être dessiné comme indiqué sur la figure 3.
L'antenne, dans sa configuration selon la figure 3, est un dipôle 11-12 alimenté en son centre par les câbles 8, 2 mis bout à bout.
Des courbes A2 et A1 représentent la distribution du courant qui circule respectivement dans l'antenne unipolaire 20, 12, 11 selon la figure 2 et dans le dipôle 11-12 selon la figure 3.
L'antenne qui a servi d'exemple pour la description qui précède a :
  • une longueur totale de chacun des éléments 11, 12 égale aux 5/8èmes de la longueur d'onde à 400 MHz soit sensiblement 45 cm,
  • une hauteur totale au-dessus du toit M égale aux 5/8èmes de la longueur d'onde à 108 MHz soit sensiblement 170 cm,
  • un diamètre de radôme de 20 mm pour conserver une certaine discrétion à l'antenne,
  • une impédance caractéristique de travail de 93 ohms ce qui nécessite d'intercaler un transformateur d'impédance entre le commutateur 7 et le câble 8 pour rendre l'antenne compatible avec les postes standardisés sur une valeur d'impédance caractéristique de 50 ohms ; pour ne garder que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ce transformateur d'impédance n'a pas été dessiné sur les figures.
La figure 4 est le schéma d'une première variante à l'antenne selon la figure 1. Il s'agit d'une antenne à deux accès sur lesquels peuvent être branchés respectivement deux émetteurs et/ou récepteurs mais un seul de ces deux émetteurs et/ou récepteurs peut fonctionner à la fois.
L'antenne selon la figure 4 ne se distingue de celle selon la figure 1 que par un commutateur 7' dont le câblage est différent de celui du commutateur 7, et par la présence de deux câbles coaxiaux d'alimentation 8a, 8b au lieu d'un seul.
Le commutateur 7' est un commutateur mécanique à deux positions et cinq accès en service ; sa commande électrique est figurée par un trait fléché discontinu 70'. Les câbles 8a, 8b, comme le câble 8 selon la figure 1, viennent de l'extérieur du boítier B, aboutissent respectivement dans deux trous percés dans ce boítier et ont la tresse métallique de leur conducteur externe qui est soudée à la paroi du boítier; leurs conducteurs internes se prolongent respectivement jusqu'aux deuxième et quatrième accès du commutateur 7'.
En position haute, comme indiqué sur la figure 4, le commutateur 7' laisse le câble 8a sans connexion avec l'antenne mais, via ses troisième et quatrième accès, assure une connexion du conducteur interne du câble 8b avec l'extrémité inférieure du conducteur interne du câble 2, c'est-à-dire avec l'antenne dipôle haute fréquence.
En position basse, le commutateur laisse le câble 8b sans connexion avec l'antenne mais, via ses premier et deuxième accès, assure une connexion du câble 8a avec le point P, c'est-à-dire avec le primaire de l'autotransformateur d'alimentation de l'antenne unipolaire basse fréquence. De plus, en position basse, le commutateur 7', via ses troisième et cinquième accès, connecte la résistance 6 à l'extrémité inférieure du conducteur interne du câble 2.
La figure 5 est le schéma d'une deuxième variante à l'antenne selon la figure 1. Il s'agit d'une antenne à deux accès sur lesquels peuvent être branchés respectivement deux émetteurs et/ou récepteurs avec, cette fois, possibilité d'un fonctionnement simultané des deux émetteurs et/ou récepteurs.
L'antenne selon la figure 5 ne se distingue de celle selon la figure 1 que par l'absence du commutateur, remplacé par un duplexeur 9, par la présence de deux câbles coaxiaux d'alimentation 8a, 8b et par un câblage spécifique au niveau des câbles et du duplexeur. Par rapport à l'antenne selon la figure 4 où la commutation était une commutation dans l'espace à l'aide du commutateur 7' il s'agit ici d'une commutation en fréquences à l'aide du duplexeur 9.
Les câbles 8a, 8b viennent de l'extérieur du boítier B, aboutissent respectivement dans deux trous percés dans ce boítier et ont la tresse métallique de leur conducteur externe qui est soudée à la paroi du boítier tandis que leurs conducteurs internes se prolongent respectivement vers le point P par une liaison directe 90 et vers la première entrée d'un duplexeur 9 dont l'autre entrée est connectée à la résistance 6 ; la sortie du duplexeur 9 est reliée à l'extrémité inférieure du conducteur interne du câble 2 et la masse du duplexeur est reliée au boítier B.
Grâce au duplexeur 9 tout se passe comme si c'était la résistance 6 qui était branchée pour les basses fréquences, c'est-à-dire pour l'antenne unipolaire, alors que pour les hautes fréquences, c'est-à-dire pour les fréquences de fonctionnement de l'antenne dipôle, tout se passe comme si c'était le câble 8b qui était branché. Il est à noter que le fonctionnement du duplexeur nécessite que la bande des fréquences hautes et celle des fréquences basses soient écartées l'une de l'autre de l'écart duplex propre au duplexeur utilisé.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et dessinés ; c'est ainsi :
  • le câble coaxial 2 peut être un câble relativement rigide, afin de ne pas avoir à utiliser de radôme ou du moins de radôme rigide et cela sous réserve de rendre suffisamment rigide l'ensemble 1-2 selon la figure 1,
  • à la place de l'autotransformateur 22-5, il est possible d'employer un transformateur dont le secondaire serait constitué, par exemple, par la bobine 22 ; le primaire pourrait être constitué par une autre bobine enroulée autour du noyau 5 au-dessus de la bobine 22 avec une première extrémité reliée à la masse, par exemple en contact avec l'extrémité inférieure du conducteur externe du câble 2 ; la seconde extrémité du primaire du transformateur serait reliée au conducteur qui, sur les figures 1, 4 et 5, aboutissait au point P et qui maintenant n'y aboutirait plus, le point P n'ayant, d'ailleurs, plus de rôle à jouer,
  • le barreau vertical 11 peut être de plus ou moins grand diamètre et, par exemple, avoir le même diamètre que la jupe ; il peut également être remplacé par un conducteur filaire chargé par des condensateurs c'est-à-dire par un alignement fait de tronçons conducteurs séparés par des condensateurs avec, par exemple, trois tronçons conducteurs et deux condensateurs,
  • le dipôle à jupe 1 peut même être remplacé par toute autre antenne de type dipôle, susceptible d'être employée aux fréquences de travail considérées,
  • deux filtres peuvent être introduits pour améliorer l'adaptation de l'antenne au poste auquel elle est destinée : un filtre passe-bas pour le fonctionnement dans la bande des fréquences basses et un filtre passe-haut pour le fonctionnement dans la bande des fréquences hautes,
  • les fréquences de travail peuvent, surtout en ce qui concerne les antennes pour stations fixes, se situer dans la bande des ondes décamétriques, couramment dite bande HF selon son sigle dans la littérature anglo-saxonne,
  • les commutateurs 7 et 7' peuvent être des commutateurs électroniques.

Claims (8)

  1. Antenne double, en particulier pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte : un plan de masse (M) percé d'un orifice, avec d'un côté du plan de masse l'espace extérieur au véhicule et de l'autre côté un espace protégé ; un câble coaxial (2) qui traverse l'orifice, avec une première extrémité dans l'espace extérieur au véhicule et une seconde extrémité dans l'espace protégé, le câble formant des spires (22) entre l'orifice et sa seconde extrémité; une liaison entre le conducteur externe du câble et le plan de masse au niveau de la seconde extrémité ; un élément rayonnant de type dipôle (1), connecté, pour être alimenté, à la seconde extrémité du câble ; un transformateur (5, 22) dont le secondaire comporte le conducteur externe des spires ; une impédance (6) de valeur égale à l'impédance caractéristique du câble ; un câble d'alimentation (8); et des moyens de commutation pour, soit coupler le câble d'alimentation à la seconde extrémité du câble coaxial soit coupler le câble d'alimentation au primaire du transformateur et, simultanément, relier la seconde extrémité de l'impédance au conducteur interne de la seconde extrémité du câble coaxial.
  2. Antenne double, en particulier pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte : un plan de masse (M) percé d'un orifice, avec d'un côté du plan de masse l'espace extérieur au véhicule et de l'autre côté un espace protégé ; un câble coaxial (2) qui traverse l'orifice, avec une première extrémité dans l'espace extérieur au véhicule et une seconde extrémité dans l'espace protégé, le câble formant des spires (22) entre l'orifice et sa seconde extrémité; une liaison entre le conducteur externe du câble et le plan de masse au niveau de la seconde extrémité ; un élément rayonnant de type dipôle (1), connecté, pour être alimenté, à la seconde extrémité du câble ; un transformateur (5, 22) dont le secondaire comporte le conducteur externe des spires ; une impédance (6) de valeur égale à l'impédance caractéristique du câble ; un premier (8a) et un deuxième (8b) câble d'alimentation ; et des moyens de branchement (7' ; 9, 90) pour autoriser un couplage entre le premier câble (8a) et le primaire du transformateur, entre le second câble (8b) et la seconde extrémité du câble coaxial (2) et entre la seconde extrémité de l'impédance (6) et le conducteur interne de la seconde extrémité du câble coaxial (2).
  3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de branchement comportent un dispositif de commutation dans l'espace (7') pour effectuer, sous la commande d'un signal de commande (70) fourni par le dispositif de commutation (7'), soit le couplage entre le premier câble (8a) et le primaire du transformateur et le couplage entre l'impédance (6) et la seconde extrémité du câble coaxial (2), soit le couplage entre le second câble (8b) et la seconde extrémité du câble coaxial (2).
  4. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de branchement comportent une liaison directe (90) entre le premier câble (8a) et le primaire du transformateur et un dispositif de commutation en fréquences (9) pour, dans une première bande de fréquences, effectuer le couplage entre l'impédance (6) et la seconde extrémité du câble coaxial (2) et, dans une seconde bande de fréquences, effectuer le couplage entre le second câble (8b) et la seconde extrémité du câble coaxial (2).
  5. Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le câble coaxial (2) est un câble souple et en ce qu'elle comporte un radôme rigide (3), solidaire du plan de masse (1) et qui entoure l'élément rayonnant de type dipôle (1) ainsi que la partie du câble coaxial (2) située dans l'espace extérieur au véhicule.
  6. Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément rayonnant de type dipôle (1) est un dipôle à jupe.
  7. Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le transformateur (5, 22) est un autotransformateur dont le primaire est constitué par une partie du conducteur extérieur des spires (22).
  8. Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le transformateur (5, 22) comporte un noyau ferromagnétique (5) autour duquel sont enroulées les spires (22).
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