EP0856908A1 - Unité de formation de faisceau de canaux multiplexés - Google Patents

Unité de formation de faisceau de canaux multiplexés Download PDF

Info

Publication number
EP0856908A1
EP0856908A1 EP98400184A EP98400184A EP0856908A1 EP 0856908 A1 EP0856908 A1 EP 0856908A1 EP 98400184 A EP98400184 A EP 98400184A EP 98400184 A EP98400184 A EP 98400184A EP 0856908 A1 EP0856908 A1 EP 0856908A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
channel signals
unit according
collector
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98400184A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0856908B1 (fr
Inventor
Daniel Renaud
Régis Lenormand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel SA
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel SA, Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite filed Critical Alcatel SA
Publication of EP0856908A1 publication Critical patent/EP0856908A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0856908B1 publication Critical patent/EP0856908B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0018—Space- fed arrays
    • 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
    • H01Q19/10—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 using reflecting surfaces
    • H01Q19/18—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 using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19—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 using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
    • H01Q19/192—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 using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface with dual offset reflectors

Definitions

  • the present invention relates generally to a beam forming unit which carries a plurality frequency multiplexed channel signals. Unity multiplex, or combine, spatially in the same beam this plurality of channel signals.
  • this training unit for beam belongs to an output stage of a repeater of a satellite.
  • the satellite is for example a satellite of broadcast television signals and produces a beam of emission covering an area on the ground.
  • this stage output includes a plurality of amplifiers each intended to amplify a respective channel signal as well than an output "multiplexer".
  • the various channel signals are each amplified by a respective amplifier in order to minimize the distortions resulting from the non-linearity of the amplifiers used.
  • the output "multiplexer”, or OMUX (Output MUltipleXer), provided at the output of amplifiers, is as described in the book “Satellite Communications Systems ", G. Maral and M. Bousquet, Edition WILEY, Second Edition, pages 411 and following.
  • This multiplexer includes filters and a common guide which is intended to combine the channels after their amplification and individual filtering.
  • Filters and guide common are in the form of cavities and the coupling between each filter and the common guide is made through a iris, or cleft.
  • One end of the common guide is short-circuited, the other delivers a combined signal conveying all multiplexed channel signals. This combined signal is issued by an antenna.
  • a first objective of the invention is to provide a beam forming unit, or combination unit of channel signals to be transmitted in the same beam, the power losses are reduced compared to the prior art.
  • Another object of the invention is to provide a channel signal combination unit to emit in the same beam of reduced weight compared to the aforementioned embodiment of the technique anterior.
  • a unit for combining N signals of channel is characterized according to the invention in that it comprises collector network means, said network means collector receiving the N channel signals according to Respective directions defined by network lobes associated with said collector network means.
  • the collector network means are coupled to transmission network means which transmit the N signals of channel that are combined.
  • a dish arranged in a mounting offset from the transmission network means can be used. This parable reflects, in the form of a beam, the N channel signals which are combined.
  • the unit further comprises focusing means for focusing the N respectively channel signals on the collector network means, respectively in said directions.
  • the focusing means are in the form of substantially reflective elements concaves each associated with a respective one of the signals of channel.
  • these elements reflectors are carried by a portion of arc parabolic.
  • these elements reflectors are carried by a surface portion of paraboloid.
  • a training unit for beam according to the invention is supplied by N sources respective separate 30, 31 and 32, in number N equal to 3 in Figure 1.
  • Each source 30, 31 and 32 is for example composed of a cone, typically small.
  • a horn comprises a guide portion access, or entry, and a radiating section opening gradually increasing.
  • Upstream of each respective N sources 30, 31 and 32 are provided in cascade one power amplifier 10, 11 and 12 and a filter strip 20, 21 and 22.
  • the N 3 channel signals S0, S1 and S2 to be transmitted in the same beam are centered on respective frequencies f0, f1 and f2.
  • the frequencies f0, f1 and f2 are located in the frequency band 11.5 GHz-12.5 GHz radio frequencies.
  • Each signal S0, S1 and S2 is applied to an input of a respective amplifier 10, 11 and 12 to be amplified at high power.
  • Each filter is in the form of a cavity and filters the signal in the frequency band f0, f1 and f2 of the signal S0, S1 and S2 it receives.
  • Filters 20, 21 and 22 have outputs which are respectively coupled to entrances of the horns 30, 31 and 32 through slots.
  • the horns 30, 31 and 32 radiate respective waves R0, R1 and R2.
  • these waves R0, R1 and R2 are directed towards respective focusing means 40, 41 and 42 which are, in the illustrated embodiment, in the form reflective elements, or mirrors, substantially concaves.
  • These reflective elements 40, 41 and 42 having a metallic surface, reflect waves R0, R1 and R2 to a collector network 50.
  • the concave shape reflective elements 40, 41 and 42 guarantee a focusing the energy of the different waves R0, R1 and R2 on the collector network 50.
  • the reflective elements 40, 41, 42, 43 and 44 are carried by an imaginary paraboloid surface. This is reflected in the fact that the centers of the different reflective elements 40, 41, 42 (and possibly 43 and 44) coincide with points of the same parabolic arc imaginary C (or an imaginary paraboloid surface) whose the focal length f coincides with the collector network 50.
  • Each wave R0, R1 and R2 is reflected, being focused, towards the collector network 50 according to a particular direction thanks to positioning and appropriate convergence of the reflective element 40, 41 and 42 which reflects this wave R0, R1 and R2. It is to highlight that waves R0, R1 and R2 could be focused on the collector network 50 through a lens, without reflection.
  • d being the distance between two adjacent sources, ⁇ the radiation wavelength, ⁇ the angle between the normal to the source plan S0-SM and direction considered, and m a zero integer, positive or negative.
  • the radiation pattern can include several maximums if the alignment consists of several sources S0-SM. It is the periodic nature of network of sources which brings up these network lobes in the radiation diagram.
  • the collector network 50 is in the form of a network of elements operating in reception.
  • this collector network 50 is consisting of (5 x 5) cones arranged in a matrix.
  • the collector network 50 is mesh rectangular or triangular.
  • the geometric structure "periodic" of the collector network 50 is such that the network has the characteristics of a network of sources, say that it is capable, on transmission, of generating several maximums, preferably of substantially amplitudes identical, in respective respective directions. These directions correspond to the directions of radiation of waves R0, R1 and R2 after their reflection respectively on the reflective elements 40, 41 and 42.
  • the collector network operates in reception, but taking into account the "reciprocity" of operation of the collector network 50 in transmission and in reception, this results in the fact that on reception, the collector network 50 guarantees mixing, or multiplexing, without high loss between the different radiated waves, or channel signals R0, R1 and R2. It must therefore be remembered that the collector network 50 receives the channel signals R0, R1 and R2 in respective directions defined by lobes of theoretical networks in transmission of these network means collector 50.
  • horns of the collector network 50 the different signals of channel R0, R1 and R2 are channeled without high loss.
  • the portion of access guide for each horn in the network collector 50 is coupled with an access guide portion a cornet corresponding to a transmission network 51.
  • the channel signals handsets transmitted by the transmission network 51 are reflected by a portion of a dish 6.
  • the transmission network 51 is arranged in an "offset" arrangement relative to the parabola 6 according to an assembly known to those skilled in the art so that the beam of F channel signals reflected by the portion of parabola is not directed towards the constituent elements of unity.
  • N 3 sources 30, 31 and 32
  • the invention can be extended to a higher number of sources.
  • the different radiated waves directed towards the collector network 50 can be worn according to axes of the same plane, or the different radiated waves directed to the collector network 50 can be carried by axes belonging to a volume delimited by a cone. This last point results from the fact that for a network of sources of the non-monodimensional type as presented in Figure 2 but two-dimensional, the results obtained with regard to the lobes of network are reproduced in the two dimensions.
  • each source to horn such as 30, for a given focal task spreading W0 on the collector network 50, will be define the relationship between the distances d0 'and d0 (d0' being the source distance 30-reflecting element 40 and d0 the distance between the reflective element 40 and the collector network 50), and the convergence of the associated radiating element, here 40.
  • the focal spot on the collector network 50 must have a substantially flat equiphase surface as shown in Figure 5. It is shown that the operation of the unit can be approximated completely appropriate by a wave model of the Gaussian optical type.
  • Each source, here 30, is in the form of a cornet which is defined by spreading the field W1 over the opening cornet and a length of cornet L.
  • the Gaussian wave at the opening of the horn is characterized by the couple (W1, L).
  • W (d0), R1 (d0) the couple (W (d0), R1 (d0)
  • the collecting network 50 comprises 5 rows of 5 horns.
  • the (5x5) cones are arranged in a matrix and the section of the flaring end of each horn is a side square with a length of 26.2 mm.
  • the reflective elements 40, 41, 42, 43 and 44 are carried by an imaginary paraboloid surface whose focal length f coincides with the collector network 50.
  • the transmission network 51 comprises 5 ⁇ 5 horns, each supplied by a respective cornet of the collector network 50.
  • the radiation diagram is modeled by a cos ⁇ ( ⁇ ) diagram.
  • each of them defines, for a given source, the coupling coefficients of each of the (5x5) horns of the collector network 50. Each coefficient is given in amplitude (dB) and in phase (°) in the form of a couple ( X (dB); Y (°)).
  • the two matrices associated with the sources illuminating the mirrors 43 and 44 are identical due to the layout symmetrical of these two sources with respect to the network collector 50.

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

L'invention fournit une unité pour combiner N signaux de canal (R0, R1, R2), N étant un nombre entier, lesdits N signaux de canal (R0, R1, R2) étant produits par N sources (30, 31, 32) respectives séparées. L'unité est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réseau collecteur (50) desdits N signaux de canal combinés, lesdits moyens de réseau collecteur (50) recevant ladite pluralité de signaux de canal (R0, R1, R2) selon des directions respectives définies par des lobes de réseau associés auxdits moyens de réseau collecteur (50). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne de manière générale une unité de formation d'un faisceau qui véhicule une pluralité de signaux de canal multiplexés en fréquence. L'unité multiplexe, ou combine, spatialement dans un même faisceau cette pluralité de signaux de canal.
Selon une réalisation, cette unité de formation de faisceau appartient à un étage de sortie d'un répéteur d'un satellite. Le satellite est par exemple un satellite de diffusion de signaux de télévision et produit un faisceau d'émission couvrant une zone au sol.
Typiquement, selon la technique antérieure, cet étage de sortie comprend une pluralité d'amplificateurs chacun destiné à amplifier un signal de canal respectif, ainsi qu'un "multiplexeur" de sortie. Les divers signaux de canal sont amplifiés chacun par un amplificateur respectif afin de minimiser les distorsions résultant de la non-linéarité des amplificateurs utilisés. Le "multiplexeur" de sortie, ou OMUX (Output MUltipleXer), prévu en sortie des amplificateurs, est tel que décrit dans l'ouvrage "Satellite Communications Systems", G. Maral et M. Bousquet, Edition WILEY, Seconde Edition, pages 411 et suivantes. Ce multiplexeur comprend des filtres et un guide commun qui est destiné à combiner les canaux après leur amplification et filtrage individuels.
Pour réaliser un couplage à pertes réduites entre les filtres et le guide commun, on prévoit généralement de monter directement les filtres sur le guide commun sans utiliser de circulateurs qui ont l'inconvénient d'induire des pertes de puissance élevées. Les filtres et le guide commun sont sous la forme de cavités et le couplage entre chaque filtre et le guide commun est réalisé à travers un iris, ou fente. Une extrémité du guide commun est court-circuitée, l'autre délivre un signal combiné véhiculant tous les signaux de canal multiplexés. Ce signal combiné est émis par une antenne.
Les pertes induites par une telle unité de formation de faisceau selon la technique antérieure dans la portion comprise entre les sorties des amplificateurs et l'antenne restent relativement élevées, typiquement voisines de 2dB pour des fréquences élevées, par exemple en bande Ka. En outre, un tel OMUX possède un poids relativement élevé.
Un premier objectif de l'invention est de fournir une unité de formation de faisceau, ou unité de combinaison de signaux de canal à émettre dans un même faisceau, dont les pertes de puissance sont réduites comparativement à la technique antérieure. Un autre objectif de l'invention est de fournir une unité de combinaison de signaux de canal à émettre dans un même faisceau de poids réduit comparativement à la réalisation précitée de la technique antérieure.
A cette fin, une unité pour combiner N signaux de canal, N étant un nombre entier, lesdits N signaux de canal étant produits par N sources respectives séparées, est caractérisée selon l'invention en ce qu'elle comprend des moyens de réseau collecteur, lesdits moyens de réseau collecteur recevant les N signaux de canal selon des directions respectives définies par des lobes de réseau associés auxdits moyens de réseau collecteur.
Pour émettre les signaux ainsi combinés, il peut être prévu que les moyens de réseau collecteur sont couplés à des moyens de réseau d'émission qui émettent les N signaux de canal qui sont combinés.
En outre, une parabole disposée selon un montage offset par rapport aux moyens de réseau d'émission peut être utilisée. Cette parabole réfléchit, sous la forme d'un faisceau, les N signaux de canal qui sont combinés.
Avantageusement, l'unité comprend, en outre, des moyens de focalisation pour focaliser respectivement les N signaux de canal sur les moyens de réseau collecteur, respectivement selon lesdites directions.
Selon une réalisation, les moyens de focalisation sont sous la forme d'éléments réfléchissants sensiblement concaves chacun associé à l'un respectif des signaux de canal.
Selon une première variante, ces éléments réfléchissants sont portés par une portion d'arc parabolique.
Selon une seconde variante, ces éléments réfléchissants sont portés par une portion de surface de paraboloïde.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description suivante, en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels:
  • la figure 1 est un bloc-diagramme d'une unité selon l'invention de combinaison de signaux de canal à émettre dans un même faisceau;
  • la figure 2 est une représentation d'un réseau de sources pour expliquer l'invention;
  • la figure 3 est une vue de dessus d'éléments réfléchissants formant partie de l'unité selon une variante de l'invention;
  • les figures 4 et 5 montrent respectivement une partie de l'unité selon l'invention et un tube de champ pour expliquer le dimensionnement de l'unité selon l'invention; et
  • la figure 6 montre une pluralité de courbes isoniveaux telles qu'obtenues selon l'invention.
En référence à la figure 1, une unité de formation de faisceau selon l'invention est alimentée par N sources respectives séparées 30, 31 et 32, en nombre N égal à 3 dans la figure 1. Chaque source 30, 31 et 32 est par exemple composée d'un cornet, typiquement de petite taille. De manière connue, un cornet comprend une portion de guide d'accès, ou d'entrée, et une ouverture rayonnante à section progressivement croissante. En amont de chacune respective des N sources 30, 31 et 32, sont prévus en cascade un amplificateur de puissance 10, 11 et 12 et un filtre de bande 20, 21 et 22.
Les N=3 signaux de canal S0, S1 et S2 à émettre dans un même faisceau sont centrés sur des fréquences respectives f0, f1 et f2. Par exemple, les fréquences f0, f1 et f2 distinctes sont situées dans la bande des fréquences radioélectriques 11,5 GHz-12,5 GHz. Chaque signal S0, S1 et S2 est appliqué à une entrée d'un amplificateur respectif 10, 11 et 12 pour être amplifié à haute puissance. Chaque signal amplifié résultant et transmis à travers un guide d'onde à une entrée du filtre de bande correspondant 20, 21 et 22. Chaque filtre est sous la forme d'une cavité et filtre le signal dans la bande de fréquence f0, f1 et f2 du signal S0, S1 et S2 qu'il reçoit. Les filtres 20, 21 et 22 ont des sorties qui sont couplées respectivement à des entrées des cornets 30, 31 et 32 à travers des fentes. Les cornets 30, 31 et 32 rayonnent des ondes respectives R0, R1 et R2.
Avantageusement, ces ondes R0, R1 et R2 sont dirigées vers des moyens de focalisation respectifs 40, 41 et 42 qui sont, dans la réalisation illustrée, sous la forme d'éléments réfléchissants, ou miroirs, sensiblement concaves. Ces éléments réfléchissants 40, 41 et 42, présentant une surface métallique, réfléchissent les ondes R0, R1 et R2 vers un réseau collecteur 50. La forme concave des éléments réfléchissants 40, 41 et 42 garantit une focalisation de l'énergie des différentes ondes R0, R1 et R2 sur le réseau collecteur 50.
Selon la variante illustrée dans la figure 1, les éléments réfléchissants 40, 41 et 42, en nombre égal à N=3, sont portés par exemple par un arc parabolique imaginaire C dont la focale f coïncide avec le réseau collecteur 50. Selon une autre variante schématisée dans la figure 3, les sources sont en nombre égal à N=5 et disposées en croix. Dans ce cas, les éléments réfléchissants 40, 41, 42, 43 et 44 sont portés par une surface de paraboloïde imaginaire. Cela se traduit par le fait que les centres des différents éléments réfléchissants 40, 41, 42 (et éventuellement 43 et 44) coïncident avec des points d'un même arc parabolique imaginaire C (ou une surface de paraboloïde imaginaire) dont la focale f coïncide avec le réseau collecteur 50.
Chaque onde R0, R1 et R2 est réfléchie, en étant focalisée, vers le réseau collecteur 50 suivant une direction particulière grâce à un positionnement et une convergence appropriés de l'élément réfléchissant 40, 41 et 42 qui réfléchit cette onde R0, R1 et R2. Il est à noter que les ondes R0, R1 et R2 pourraient être focalisées sur le réseau collecteur 50 à travers une lentille, sans réflexion.
Les directions particulières respectives selon lesquelles les ondes R0, R1 et R2 sont émises selon l'invention, après réflexion, vers le réseau collecteur 50 vont maintenant être explicitées en référence à la figure 2.
De manière connue, un réseau de sources monodimensionnel, du type montré dans la figure 2, comprenant (M+1) sources S0, S1, S2, ... et SM alimentées en phase, produit un diagramme de rayonnement dont les maximums sont définis par des angles  tels que : (2.π.d/λ).sin() = 2.m.π, soit sin() = (m.λ)/d
d étant la distance entre deux sources adjacentes, λ la longueur d'onde de rayonnement,  l'angle entre la normale au plan des sources S0-SM et la direction considérée, et m un entier nul, positif ou négatif.
La condition pour qu'aucun lobe de réseau, n'apparaisse est donnée par: d < λ.
Inversement, si d > λ, il y a apparition de lobes de réseau, et le diagramme de rayonnement peut inclure plusieurs maximums si l'alignement est constitué de plusieurs sources S0-SM. C'est la nature périodique du réseau de sources qui fait apparaítre ces lobes de réseau dans le diagramme de rayonnement.
En revenant à la figure 1, le réseau collecteur 50 est sous la forme d'un réseau d'éléments fonctionnant en réception. Par exemple, ce réseau collecteur 50 est constitué de (5 x 5) cornets disposés matriciellement. Typiquement, le réseau collecteur 50 est à maille rectangulaire ou triangulaire. La structure géométrique "périodique" du réseau collecteur 50 est telle que le réseau possède les caractéristiques d'un réseau de sources, c'est à dire qu'il est apte, en émission, à générer plusieurs maximums, de préférence d'amplitudes sensiblement identiques, dans des directions respectives distinctes. Ces directions correspondent aux directions de rayonnement des ondes R0, R1 et R2 après leur réflexion respectivement sur les éléments réfléchissants 40, 41 et 42.
Dans notre cas, le réseau collecteur fonctionne en réception, mais compte tenu de la "réciprocité" des fonctionnements du réseau collecteur 50 en émission et en réception, cela se traduit par le fait qu'en réception, le réseau collecteur 50 garantit un mélange, ou multiplexage, sans perte élevée entre les différentes ondes rayonnées, ou signaux de canal R0, R1 et R2. Il faut donc retenir que le réseau collecteur 50 reçoit les signaux de canal R0, R1 et R2 selon des directions respectives définies par des lobes de réseau théoriques en émission de ces moyens de réseau collecteur 50.
Dans les portions de guide d'entrée, ou d'accès, des cornets du réseau collecteur 50, les différents signaux de canal R0, R1 et R2 sont canalisés sans perte élevée. La portion de guide d'accés de chaque cornet du réseau collecteur 50 est couplée avec une portion de guide d'accès d'un cornet correspondant d'un réseau d'émission 51. Ce réseau d'émission 51 est par exemple constitué de (5 x 5) cornets disposés matriciellement. Il produit les N=3 signaux de canal R0, R1 et R2 combinés.
Selon la réalisation illustrée, les signaux de canal combinés émis par le réseau d'émission 51 sont réfléchis par une portion de parabole 6. Le réseau d'émission 51 est disposé selon un montage "offset" relativement à la parabole 6 selon un montage connu de l'homme de l'art de sorte que le faisceau de signaux de canal F réfléchi par la portion de parabole ne soit pas dirigé vers les éléments constitutifs de l'unité.
Bien que dans la partie de la description qui précède, l'on se soit limité à N=3 sources 30, 31 et 32, l'invention peut être étendue à un nombre de sources plus élevé. Pour cela, ou bien les différentes ondes rayonnées dirigées vers le réseau collecteur 50 peuvent être portées suivant des axes d'un même plan, ou bien les différentes ondes rayonnées dirigées vers le réseau collecteur 50 peuvent être portées par des axes appartenant à un volume délimité par un cône. Ce dernier point résulte du fait que pour un réseau de sources du type non pas monodimensionnel tel que présenté dans la figure 2 mais bi-dimensionnel, les résultats obtenus en ce qui concerne les lobes de réseau sont reproduits dans les deux dimensions.
Il est à noter qu'un fonctionnement efficace de l'unité selon l'invention est d'autant mieux garanti que les fréquences f0, f1 et f2 des signaux de canal R0, R1 et R2 sont proches et situées dans une bande de fréquences élevées.
En référence à la figure 4, vont maintenant être précisées les relations de dimensionnement de l'unité selon l'invention. Plus précisément, concernant chaque source à cornet, telle que 30, pour une tâche focale donnée d'étalement W0 sur le réseau collecteur 50, vont être définies la relation entre les distances d0' et d0 (d0' étant la distance source 30-élément réfléchissant 40 et d0 la distance élément réfléchissant 40-réseau collecteur 50), et la convergence de l'élément rayonnant associé, ici 40. La tache focale sur le réseau collecteur 50 doit posséder une surface équiphase sensiblement plane comme cela est montré dans la figure 5. L'on montre que le fonctionnement de l'unité peut être approximé de manière tout à fait appropriée par un modèle d'onde de type optique gaussien.
Chaque source, ici 30, est sous la forme d'un cornet qui est défini par un étalement du champ W1 sur l'ouverture du cornet et une longueur de cornet L.
En référence à la figure 5, pour un tube de champ, le rayon de courbure R et l'étalement W de la distribution de champ varie tout au long du faisceau, et une zone de champ équiphase peut être définie en un point quelconque par le couple (W, R), avec les relations suivantes : R = d(1 + ρ2), avec ρ = (2.R/k.W2), et W2 = (1 + ρ2).W02, ou W0 désigne l'étalement minimum du champ.
Pour un champ équiphase, donc de rayon de courbure infini, et d'étalement W0 sur le réseau collecteur 50, il peut alors être montré que l'étalement W(d0) sur l'élément réfléchissant est donné par : W(d0) = W0.1+ 2.d0 k.W02 , et que le rayon de courbure R1(d0) de l'onde au voisinage de l'élément réfléchissant 40 en direction du réseau collecteur 50 est donné par : R1(d0) = k.(W02/2.d0)2.[1 + (2.d0/k.W02)2], en prenant comme référence d=0 sur le réseau collecteur 50, et d=d0 sur l'élément réfléchissant 40.
L'onde gaussienne au niveau de l'ouverture du cornet est caractérisée par le couple (W1, L). En écrivant que cette onde, après propagation sur le trajet de longueur d0' source 30-élément rayonnant 40, doit avoir pour paramètre (W(d0), R1(d0)), d0' peut être exprimée en fonction de d0 : d0'(d0) = [k.W1.((d0) - ψ)]/[2.(1 + ψ2)]    avec (d0) = 1+ψ2 W d0 W1 -1, et ψ = k.W12/2.L
Par ailleurs, la convergence C de l'élément réfléchissant 40 est donnée par : C = 1/R1(d0) + 1/R2(d0')
R2(d0) étant le rayon de courbure de l'onde au voisinage de l'élément réfléchissant 40 en provenance de la source 30, et étant définie par : R2(d0) = k. (W(d0))2/2.(d0).
Dans ce qui précède, le signe de chaque rayon de courbure doit respecter la règle selon laquelle ledit signe est positif si l'onde diverge et est négatif si l'onde converge.
Le fonctionnement de l'unité décrite ci-dessus a été simulée pour la réalisation selon laquelle le réseau collecteur 50 comprend 5 rangées de 5 cornets. Les (5x5) cornets sont disposés matriciellement et la section de l'extrémité d'évasement de chaque cornet est un carré de côté de longueur égale à 26, 2 mm. Les sources 30, 31, 32, etc... sont en nombre égal à N=5 et disposées en croix. Dans ce cas, comme montré dans la figure 3, les éléments réfléchissants 40, 41, 42, 43 et 44 sont portés par une surface de paraboloïde imaginaire dont la focale f coïncide avec le réseau collecteur 50. Le réseau d'émission 51 comprend 5x5 cornets, chacun alimenté par un cornet correspondant respectif du réseau collecteur 50. Pour chaque source, le diagramme de rayonnement est modélisé par un diagramme en cosτ().
Ci-après sont données 4 "matrices" de couplage. Chacune d'elles définit, pour une source donnée, les coefficients de couplage de chacun des (5x5) cornets du réseau collecteur 50. Chaque coefficient est donné en amplitude (dB) et en phase (°) sous la forme d'un couple (X(dB); Y (°)).
Figure 00100001
Figure 00100002
Figure 00100003
Figure 00100004
Les deux matrices associées aux sources illuminant les miroirs 43 et 44 sont identiques en raison de la disposition symétrique de ces deux sources par rapport au réseau collecteur 50.
Ces matrices montrent la bonne constance de la phase pour chacun des cornets du réseau, ce qui garantit le bon fonctionnement de l'unité selon l'invention.
Dans la figure 6, sont montrés les lignes isoniveaux des champs correspondant aux 4 matrices qui montrent que des spots formés par l'unité de l'invention sont sensiblement concentriques.

Claims (10)

  1. Unité pour combiner N signaux de canal (R0, R1, R2), N étant un nombre entier, lesdits N signaux de canal (R0, R1, R2) étant produits par N sources (30, 31, 32) respectives séparées, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réseau collecteur (50), lesdits moyens de réseau collecteur (50) recevant lesdits N signaux de canal (R0, R1, R2) selon des directions respectives définies par des lobes de réseau associés auxdits moyens de réseau collecteur (50).
  2. Unité conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits N signaux de canal sont des signaux radioélectriques.
  3. Unité conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de réseau collecteur (50) sont couplés à des moyens de réseau d'émission (51) qui émettent lesdits N signaux de canal (R1, R2, R3) qui sont combinés.
  4. Unité conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de réseau collecteur (50) et lesdits moyens de réseau d'émission (51) sont sous la forme de cornets, chaque cornet du réseau collecteur (50) étant couplé avec un cornet respectif du réseau d'émission (51) à travers des guides d'accès.
  5. Unité conforme à la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de parabole (6) disposé selon un montage offset par rapport auxdits moyens de réseau d'émission (51), ledit moyen de parabole réfléchissant, sous la forme d'un faisceau (F), lesdits N signaux de canal (R1, R2, R3) combinés.
  6. Unité conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite unité comprend des moyens de focalisation (40, 41, 42) pour focaliser respectivement lesdits N signaux de canal sur lesdits moyens de réseau collecteur (50), respectivement suivant lesdites directions.
  7. Unité conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de focalisation (40, 41, 42) sont sous la forme d'éléments réfléchissants sensiblement concaves chacun recevant l'un respectif des signaux de canal.
  8. Unité conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits éléments réfléchissants (40, 41, 42) sont portés par une portion d'arc de parabole (C).
  9. Unité conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits éléments réfléchissants (40, 41, 42, 43, 44) sont portés par une portion de surface de paraboloïde.
  10. Satellite comprenant une unité conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
EP98400184A 1997-02-03 1998-01-29 Unité de formation de faisceau de canaux multiplexés Expired - Lifetime EP0856908B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9701153A FR2759204B1 (fr) 1997-02-03 1997-02-03 Unite de formation de faisceau de canaux multiplexes
FR9701153 1997-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0856908A1 true EP0856908A1 (fr) 1998-08-05
EP0856908B1 EP0856908B1 (fr) 2004-09-22

Family

ID=9503232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98400184A Expired - Lifetime EP0856908B1 (fr) 1997-02-03 1998-01-29 Unité de formation de faisceau de canaux multiplexés

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6023248A (fr)
EP (1) EP0856908B1 (fr)
JP (1) JPH10294703A (fr)
CA (1) CA2226334A1 (fr)
DE (1) DE69826341T2 (fr)
FR (1) FR2759204B1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6314293B1 (en) 2000-01-27 2001-11-06 Verizon Laboratories Inc. Probabilistic use of wireless reserve channels for admission control
DE102008011350A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Loeffler Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Echtzeiterfassung von elektromagnetischer THz-Strahlung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236161A (en) * 1978-09-18 1980-11-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Array feed for offset satellite antenna
US4355314A (en) * 1980-11-28 1982-10-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Wide-field-of-view antenna arrangement
US4595929A (en) * 1982-04-13 1986-06-17 Communications Satellite Corporation Scheme for aberration correction in scanning or multiple beam confocal antenna system
EP0548876A1 (fr) * 1991-12-23 1993-06-30 Alcatel Espace Antenne active "offset" à double réflecteurs
DE4312693A1 (de) * 1992-04-24 1993-11-04 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Doppelreflektorantenne
EP0638956A1 (fr) * 1993-08-04 1995-02-15 Alcatel Espace Antenne active à balayage électronique en azimut et en élévation, en particulier pour l'imagerie hyperfréquence par satellite

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631503A (en) * 1969-05-02 1971-12-28 Hughes Aircraft Co High-performance distributionally integrated subarray antenna
US4343005A (en) * 1980-12-29 1982-08-03 Ford Aerospace & Communications Corporation Microwave antenna system having enhanced band width and reduced cross-polarization
US4479129A (en) * 1981-09-10 1984-10-23 George Skahill Directive antenna system employing a paraboloidal main dish and ellipsoidal subdish
US4415901A (en) * 1981-09-21 1983-11-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Low power beam switchable antenna arrangement
US4482897A (en) * 1982-06-28 1984-11-13 At&T Bell Laboratories Multibeam segmented reflector antennas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236161A (en) * 1978-09-18 1980-11-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Array feed for offset satellite antenna
US4355314A (en) * 1980-11-28 1982-10-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Wide-field-of-view antenna arrangement
US4595929A (en) * 1982-04-13 1986-06-17 Communications Satellite Corporation Scheme for aberration correction in scanning or multiple beam confocal antenna system
EP0548876A1 (fr) * 1991-12-23 1993-06-30 Alcatel Espace Antenne active "offset" à double réflecteurs
DE4312693A1 (de) * 1992-04-24 1993-11-04 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Doppelreflektorantenne
EP0638956A1 (fr) * 1993-08-04 1995-02-15 Alcatel Espace Antenne active à balayage électronique en azimut et en élévation, en particulier pour l'imagerie hyperfréquence par satellite

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVIS R M ET AL: "A SCANNING REFLECTOR USING AN OFF-AXIS SPACE-FED PHASED-ARRAY FEED", IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 39, no. 3, 1 March 1991 (1991-03-01), pages 391 - 400, XP000201346 *
LENORMAND R ET AL: "LARGE ANGULAR ELECTRONIC BEAM STEERING ANTENNA FOR SPACE APPLICATION", PROCEEDINGS OF THE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY INTERNATIONAL SYMPOSIUM (APSIS), CHICAGO, JULY 20 - 24, 1992, vol. 1, 20 July 1992 (1992-07-20), INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, pages 2 - 4, XP000342297 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE69826341T2 (de) 2005-03-17
CA2226334A1 (fr) 1998-08-03
EP0856908B1 (fr) 2004-09-22
JPH10294703A (ja) 1998-11-04
DE69826341D1 (de) 2004-10-28
FR2759204A1 (fr) 1998-08-07
FR2759204B1 (fr) 1999-02-26
US6023248A (en) 2000-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2807702B1 (fr) Formateur multi-faisceaux à deux dimensions, antenne comportant un tel formateur multi-faisceaux et système de télécommunication par satellite comportant une telle antenne
CA1298651C (fr) Antenne a balayage electronique
CA2002108C (fr) Antenne a balayage electronique
EP0507688A1 (fr) Architecture de charge utile dans le domaine spatial
EP0012055A1 (fr) Source primaire monopulse imprimée et antenne comportant une telle source
EP0147325B1 (fr) Antenne à deux réflecteurs cylindro-paraboliques croisés, et son procédé de fabrication
EP3435480B1 (fr) Antenne intégrant des lentilles à retard à l&#39;intérieur d&#39;un répartiteur à base de diviseurs à guide d&#39;ondes à plaques parallèles
FR2685131A1 (fr) Antenne de reception a reflecteur fixe pour plusieurs faisceaux de satellite.
FR2760919A1 (fr) Systeme de communication par satellite mobile
EP0170154B1 (fr) Antenne bi-fréquence à même couverture de zone à polarisation croisée pour satellites de télécommunications
EP3176875A1 (fr) Architecture d&#39;antenne active a formation de faisceaux hybride reconfigurable
FR2850793A1 (fr) Transition entre un circuit micro-ruban et un guide d&#39;onde et unite exterieure d&#39;emission reception incorporant la transition
EP0548876B1 (fr) Antenne active &#34;offset&#34; à double réflecteurs
EP0856908B1 (fr) Unité de formation de faisceau de canaux multiplexés
FR2829297A1 (fr) Reseau formateur de faisceaux, vehicule spatial, systeme associe et methode de formation de faisceaux
EP3832899A1 (fr) Émetteur sans fil réalisant un multiplexage en fréquence de canaux
FR2664747A1 (fr) Antenne a balayage par variation de frequence.
EP1191630A1 (fr) Lentille divergente à dôme pour ondes hyperfréquences et antenne comportant une telle lentille
CA2474126C (fr) Antenne de reception pour couverture multi-faisceaux
FR2552273A1 (fr) Antenne hyperfrequence omnidirectionnelle
EP0337841A1 (fr) Antenne boucle large bande à alimentation dissymétrique, notamment antenne pour émission, et antenne réseau formée d&#39;une pluralité de telles antennes
FR2802381A1 (fr) Source rayonnante pour antenne d&#39;emission et de reception destinee a etre installee a bord d&#39;un satellite
FR3141002A1 (fr) Formateur de faisceaux quasi-optique comprenant deux réflecteurs
FR2490025A1 (fr) Antenne du type cornet monomode ou multimode comprenant au moins deux voies radar et fonctionnant dans le domaine des hyperfrequences
FR2738397A1 (fr) Procede d&#39;elargissement du faisceau d&#39;une antenne sterique

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALCATEL

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALCATEL

17P Request for examination filed

Effective date: 19990205

AKX Designation fees paid

Free format text: DE GB IT

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020809

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20040922

REF Corresponds to:

Ref document number: 69826341

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20041028

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050129

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050129

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050802

26N No opposition filed

Effective date: 20050623

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20050129