FR2538959A1 - Two-band microwave lens, its method of manufacture and two-band tracking radar antenna - Google Patents
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Abstract
Description
LENTILLE HYPERFREQUENCE Bl-BANl!E, SON PROCEDE
DE FABRICATION ET ANTENNE RADAR
BI-BANDE DE POURSUITE
La presente invention concerne une lentille dite bi-bande ctest-à-dire fonctionnant simultanément dans deux bandes de fréquences distinctes. Elle a également pour objet son procédé de fabrication ainsi qu'une antenne bi-bande pour radar de poursuite.Bl-BANl! E MICROWAVE LENS, ITS PROCESS
OF MANUFACTURING AND RADAR ANTENNA
BI-BAND OF PURSUIT
The present invention relates to a so-called dual-band lens, that is to say operating simultaneously in two distinct frequency bands. It also relates to its manufacturing process as well as a dual-band antenna for tracking radar.
Une telle lentille peut être utilisée de manière particulièrement intéressante dans les antennes radar bi-bande de poursuite de cibles en général et de missiles en particulier. En effet, pour poursuivre de telles cibles, il est nécessaire que l'antenne fonctionne dans deux bandes de fréquences distinctes, une bande basse pour la détection de la cible à site élevé et une bande haute pour la détection à site bas et la poursuite de cette cible, bande haute qui est rendue nécessaire par le fait que la cible est susceptible de se trouver au niveau de l'horizon. Une particularité de certains missiles étant précisément de raser l'horizon, le faisceau du diagramme de rayonnement en bande de fréquences hautes émis par l'antenne doit être suffisamment fin et directif pour ne pas toucher le sol et s'y réfléchir.En effet, en cas de réflexion du faisceau sur le sol, apparaît le phénomène connu sous le nom de pompage de l'antenne, c'Sest-à-dire que l'antenne radar poursuit à la fois la cible et son image par rapport au sol. Pour éviter ainsi de prendre en considé ratio l'image de la cible, I'antenne doit avoir un faisceau d'ouverture étroiteS ce qui est obtenu en travaillant à des fréquences élevées. Such a lens can be used in a particularly advantageous manner in dual-band radar antennas for tracking targets in general and missiles in particular. Indeed, to track such targets, it is necessary that the antenna operates in two distinct frequency bands, a low band for the detection of the high site target and a high band for the low site detection and the tracking of this target, high band which is made necessary by the fact that the target is likely to be at the level of the horizon. A particularity of certain missiles being precisely to shave the horizon, the beam of the diagram of radiation in high frequency band emitted by the antenna must be sufficiently fine and directive so as not to touch the ground and to reflect on it. when the beam is reflected on the ground, the phenomenon known as antenna pumping appears, that is to say that the radar antenna tracks both the target and its image relative to the ground. To avoid thus taking into consideration the image of the target, the antenna must have a narrow beam of aperture, which is obtained by working at high frequencies.
Actuellement, il existe des lentilles bi-bande réalisées en matériau diélectrique, tel que du quartz, du polyéthylène, ou du polypropylène entre autres. Elles sont apériodiques, fonctionnant à n'importe quelle fréquence, et leur indice de réfraction est indépendant de la fréquence mais ont pour inconvénient majeur d'êtrerelativement lourdes lorsque leurs dimensions sont grandes. Par exemple, une lentille circulaire en polyéthylène de diamètre voisin d'un mètre, pèse environ 80 kilos.On considère qu'une lentille est grande au sens des hyperfréquences quand son diamètre extérieur est supérieur à 300 fois la longueur d'onde en bande W, ou supérieur à 30 fois la longueur d'onde en bande X. Une antenne radar utilisant une telle lentille nécessite une toureile et un moteur d'entraînement importants pour conserver une valeur admissible au temps de réponse de la poursuite des cibles. Currently, there are dual-band lenses made of dielectric material, such as quartz, polyethylene, or polypropylene among others. They are aperiodic, operating at any frequency, and their refractive index is independent of the frequency but have the major drawback of being relatively heavy when their dimensions are large. For example, a circular polyethylene lens with a diameter of around one meter weighs about 80 kilos. We consider that a lens is large in the microwave sense when its outside diameter is greater than 300 times the wavelength in the W band. , or more than 30 times the wavelength in X-band. A radar antenna using such a lens requires a large head and a drive motor to maintain an admissible value for the response time of target tracking.
Il existe d'autre part des lentilles ne présentant pas cet inconvénient précité, à savoir un poids élevé ; ce sont les lentilles métalliques réalisées - à partir d'un réseau de lames métalliques parallèles. Mais ces antennes ne fonctionnent que dans une seule bande de fréquences. Cela présente un inconvénient notamment lors de la poursuite de missiles. On the other hand, there are lenses which do not have this aforementioned drawback, namely a high weight; these are the metallic lenses produced - from a network of parallel metal blades. However, these antennas only work in one frequency band. This has a drawback, especially when chasing missiles.
Le but de l'invention est de pallier ces deux inconvénients, poids élevé et fonctionnement dans une seule bande de fréquences. The object of the invention is to overcome these two drawbacks, high weight and operation in a single frequency band.
Pour cela, elle a pour objet une lentille hyperfréquence bi-bande susceptible d'être éclairée par deux sources rayonnant des ondes électromagnétiques sphériques dans deux bandes de fréquence différentes et selon deux polarisations rectilignes croisées, qui comprend deux réseaux imbriqués, chaque réseau correspondant à une des deux bandes de fréquences et étant constitué de lames métalliques parallèles à un plan passant par l'axe focal de la lentille et séparées par une distance constante, les lames du second réseau étant orthogonales à celles du premier.For this, it relates to a dual-band microwave lens capable of being illuminated by two sources radiating spherical electromagnetic waves in two different frequency bands and according to two crossed rectilinear polarizations, which comprises two nested networks, each network corresponding to a of the two frequency bands and consisting of metal blades parallel to a plane passing through the focal axis of the lens and separated by a constant distance, the blades of the second network being orthogonal to those of the first.
Ainsi, une telle lentille métallique présente les deux avantages suivants : être légère, environ quatre fois moins lourde qu'une lentille en diélectrique, et fonctionner dans deux bandes de fréquences distinctes, par exemple X et kA, de fréquences centrales respectives 9 et 35GHz, ou X et W de fréquences centrales respectives 9 et 94GHz. Thus, such a metallic lens has the following two advantages: being light, approximately four times lighter than a dielectric lens, and operating in two distinct frequency bands, for example X and kA, of respective central frequencies 9 and 35 GHz, or X and W of respective center frequencies 9 and 94GHz.
L'invention vise également un procédé de fabrication de la lentille et une utilisation de la lentille dans une antenne pour radar de poursuite. The invention also relates to a method of manufacturing the lens and to the use of the lens in an antenna for tracking radar.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, illustrée par les figures suivantes, données uniquement à titre d'exemple non limitatif:
- la figure 1 : une vue en perspective d'une lentille selon l'invention;
- les figures 2 et 3 : deux vues en coupe, selon un plan passant par l'axe focal, de la lentille selon l'invention, éclairee par deux sources séparées;
- la figure 4 : une vue en coupe, selon un plan passant par l'axe focal de la lentille selon l'invention, éclairée par deux sources distinctes.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, illustrated by the following figures, given solely by way of nonlimiting example:
- Figure 1: a perspective view of a lens according to the invention;
- Figures 2 and 3: two sectional views, along a plane passing through the focal axis, of the lens according to the invention, illuminated by two separate sources;
- Figure 4: a sectional view, along a plane passing through the focal axis of the lens according to the invention, illuminated by two separate sources.
En se reportant à la figure 1, une lentille conforme à l inven- tion fonctionne simultanérnent dans deux bandes de fréquences différentes. Pour chaque bande de fréquences, elle est éclairée par une source d'ondes électromagnétiques sphériques, dont le centre de phase est placé au foyer de la lentille correspondant à la bande de fréquences considérée, de sorte qu'apparaissent, en sortie de la lentille I, des ondes planes. Pour un fonctionnement simultané dans deux bandes de fréquences distinctes, les centres de phase des deux sources éclairant la lentille selon deux polarisations croisées doivent avoir leurs centres de phase confondus avec les foyers correspondant respectivement aux deux bandes de fréquences. Referring to Figure 1, a lens according to the invention operates simultaneously in two different frequency bands. For each frequency band, it is illuminated by a source of spherical electromagnetic waves, the phase center of which is placed at the focal point of the lens corresponding to the frequency band considered, so that appear, at the output of the lens I , plane waves. For simultaneous operation in two distinct frequency bands, the phase centers of the two sources illuminating the lens according to two crossed polarizations must have their phase centers coincident with the focal points corresponding respectively to the two frequency bands.
La lentille I comprend deux réseaux 2 et 3 imbriqués, chacun étant constitué respectivement de lames métalliques 4 et 5 parallèves à un plan passant par l'axe focal A de la lentille et séparées par des distances respectives dl et d2 constantes autrement appelées pas des réseaux. Chaque réseau 2 ou 3 correspond à une bande de fréquences de fonctionnement de la lentille 1 et, étant donné les polarisations croisées des ondes émises dans les deux bandes de fréquences, les lames 5 du second réseau 3 sont orthogonales à celles du premier réseau. Bien entendu, les lames d'un réseau donné correspondant à une des deux bandes de fréquences sont parallèles à la direction de la polarisation des ondes émises dans cette bande de fréquences.De tels réseaux 2 et 3 s'appellent réseaux à lames guidées du fait que les ondes se propagent entre les lames comme dans des guides d'ondes. Pour chaque réseau de lames, l'indice de réfraction est défini Dar li
1 formule suivante (El): étant la longueur - d'onde dans le diélectrique qui se trouve entre les les lames (pour l'air: X c- avec f = fréquence et c = vitesse de la lumière) et d étant la distance entre les lames.The lens I comprises two nested networks 2 and 3, each consisting respectively of metal blades 4 and 5 parallel to a plane passing through the focal axis A of the lens and separated by constant distances dl and d2 constant otherwise called not networks . Each network 2 or 3 corresponds to an operating frequency band of the lens 1 and, given the crossed polarizations of the waves emitted in the two frequency bands, the blades 5 of the second network 3 are orthogonal to those of the first network. Of course, the slats of a given network corresponding to one of the two frequency bands are parallel to the direction of polarization of the waves emitted in this frequency band. Such networks 2 and 3 are called grids with guided blades because that the waves propagate between the blades as in waveguides. For each network of blades, the refractive index is defined Dar li
1 following formula (El): being the wavelength in the dielectric which is between the blades (for air: X c- with f = frequency and c = speed of light) and d being the distance between the blades.
On constate que cet indice de réfraction est défini par la distance d, pour une fréquence donnée et est inférieur à 1. Pour qu un seul mode guidé se propage entre les lames, le mode TE10 en l'occurence, excluant la propagation de modes supérieurs, il est nécessaire que la distance entre les lames de chacun des deux réseaux soit inférieure à la moitié de la longueur d'onde A, pour chaque bande de fréquences correspondante. La formule (E1) montre qu'il est possible pour chaque fréquence de jouer sur l'indice n donc sur la distance focale de la lentille par l'intermédiaire de la valeur choisie d1 ou d2 correspondant à la fréquence considérée. Ses foyers respectifs peuvent alors être différents ou confondus. It can be seen that this refractive index is defined by the distance d, for a given frequency and is less than 1. For a single guided mode to propagate between the blades, TE10 mode in this case, excluding the propagation of higher modes , the distance between the blades of each of the two gratings must be less than half the wavelength A, for each corresponding frequency band. The formula (E1) shows that it is possible for each frequency to play on the index n therefore on the focal distance of the lens via the chosen value d1 or d2 corresponding to the frequency considered. Its respective homes can then be different or confused.
La- forme de la lentille 1 est définie par celle des deux réseaux 2 et 3 de lames la constituant. On sait que pour un réseau de lames métalliques parallèles, le rayon de courbure de la face éclairée par les sources est donné par la formule suivante (E2), qui est l'équation d'une méridienne en coordonnées polaires:
(1-n)f0 r = I-cos# (E2) avec f distance focale de la lentille et @O = anglecourantformépar
o l'axe focal A et une droite passant par le point focal F et un point du réseau. Cette équation est valable pour une lentille dont la face non éclairée par les sources est plane.The shape of the lens 1 is defined by that of the two arrays 2 and 3 of blades constituting it. We know that for a network of parallel metal plates, the radius of curvature of the face illuminated by the sources is given by the following formula (E2), which is the equation of a meridian in polar coordinates:
(1-n) f0 r = I-cos # (E2) with f focal length of the lens and @ O = angledcurrentformed
o the focal axis A and a straight line passing through the focal point F and a point of the network. This equation is valid for a lens whose face not lit by the sources is plane.
On notera cependant que la courbure de cette face de la lentille peut être quelconque, l'équation (E2) étant alors rrrodiIiée. Note, however, that the curvature of this face of the lens can be arbitrary, the equation (E2) then being rroduced.
Comme cela a été dit auparavant, les centres de phase des deux sources éclairant la lentille doivent être confondus avec les foyers respectifs correspondant aux deux bandes. Pour cela, plusieurs cas se présentent selon l'écart entre les fréquences centrales des deux bandes de fréquences de fonctionnement. As has been said before, the phase centers of the two sources illuminating the lens must be confused with the respective focal points corresponding to the two bands. For this, several cases arise depending on the difference between the center frequencies of the two operating frequency bands.
Dans le premier cas représenté sur la figure 2, les distances focales de la lentille sont égales pour les deux bandes de fréquences de fonctionnement et les deux sources 8 et 9 sont séparées, leurs axes de propagation Ao et A1 etant distincts. Cette figure 2 montre une vue en coupe selon un plan passant par l'axe focal A de la lentille 1 selon l'invention, éclairée par les deux sources séparées 8 et 9. In the first case shown in FIG. 2, the focal distances of the lens are equal for the two operating frequency bands and the two sources 8 and 9 are separated, their propagation axes Ao and A1 being distinct. This FIG. 2 shows a sectional view along a plane passing through the focal axis A of the lens 1 according to the invention, lit by the two separate sources 8 and 9.
La première source 8 est placée de sorte que son axe A de
o propagation soit confondu avec l'axe focal A de la lentille 1 et que son centre de phase F1 soit confondu avec le foyer de la lentille.The first source 8 is placed so that its axis A of
o propagation is coincident with the focal axis A of the lens 1 and its phase center F1 is coincident with the focal point of the lens.
Ainsi les ondes sphériques que rayonne cette source 8 sont transformées en ondes planes, après passage à travers la lentille 1, en sortie de laquelle le plan d'ondes est équiphase. Thus the spherical waves radiated by this source 8 are transformed into plane waves, after passage through the lens 1, at the output of which the wave plane is equiphase.
La seconde source 9 n'a pas son axe de propagation A1 confondu avec l'axe focal A, mais par exemple orthogonal à ce dernier. Pour que la lentille 1 soit éclairée simultanément par ces deux sources 8 et 9 d'ondes sphériques un filtre spatial de polari sation 10 est placé à l'intersection des deux axes de propagation A
o eut A
Dans le cas particulier de la figure 2, ce filtre est placé à 450 des deux axes A et A 1.The second source 9 does not have its propagation axis A1 coincident with the focal axis A, but for example orthogonal to the latter. So that the lens 1 is lit simultaneously by these two sources 8 and 9 of spherical waves a spatial polarization filter 10 is placed at the intersection of the two propagation axes A
where had A
In the particular case of FIG. 2, this filter is placed at 450 from the two axes A and A 1.
o
Ainsi les ondes émises par la source 8 traversent ce filtre 10 pour éclairer la lentille 1 et les ondes émises par la source 9 subissent une réflexion de 90" sur ce filtre pour éclairer à leur tour la lentille 1. Ce filtre spatial de polarisation permet de réunir en un seul faisceau d'ondes électromagnétiques au moins deux faisceaux de fréquences différentes issus de deux sources séparées.o
Thus the waves emitted by the source 8 pass through this filter 10 to illuminate the lens 1 and the waves emitted by the source 9 undergo a 90 "reflection on this filter to in turn illuminate the lens 1. This spatial polarization filter makes it possible to combine in a single beam of electromagnetic waves at least two beams of different frequencies from two separate sources.
Ce filtre spatial 10, qui sépare les ondes électromagnétiques d'angle d'incidence moyen déterminé et situées dans des bandes de fréquences différentes, peut être à diélectrique multicouche ou un simple réseau semi-transparent à fils parallèles si les deux sources émettent des ondes à'polarisations rectilignes orthogonales. Dans ce dernier cas, les fils sont parallèles au plan de polarisation de l'onde à réfléchir, plan de polarisation défini par le vecteur champ électrique et la direction de propagation des ondes. This spatial filter 10, which separates electromagnetic waves of determined average angle of incidence and located in different frequency bands, may be of multilayer dielectric or a simple semi-transparent network with parallel wires if the two sources emit waves at 'orthogonal rectilinear polarizations. In the latter case, the wires are parallel to the plane of polarization of the wave to be reflected, plane of polarization defined by the electric field vector and the direction of propagation of the waves.
Pour-que les ondes sphériques émises par la seconde source 9 soient transformées en ondes planes par la lentille 1, le centre de phase F2 de cette source doit être confondu avec le foyer de la lentille pour la bande de fréquences correspondante. For the spherical waves emitted by the second source 9 to be transformed into plane waves by the lens 1, the phase center F2 of this source must be confused with the focal point of the lens for the corresponding frequency band.
La source 9 est donc placée à une distance de l'axe focal telle que l'image du centre de phase F2 de cette source 9 par rapport au filtre 10 comcide avec le centre de phase F1 de la première source 8. The source 9 is therefore placed at a distance from the focal axis such that the image of the phase center F2 of this source 9 relative to the filter 10 comcides with the phase center F1 of the first source 8.
Ainsi cette distance entre le centre de phase F2 et le filtre 10 est égale à la distance D1 entre ce même filtre et le centre de phase F1 de la source 8. Thus this distance between the phase center F2 and the filter 10 is equal to the distance D1 between this same filter and the phase center F1 of the source 8.
Grâce à cette disposition des deux sources 8 et 9, les foyers correspondant aux deux bandes de fréquences de fonctionnement de la lentille sont confondus. Thanks to this arrangement of the two sources 8 and 9, the focal points corresponding to the two operating frequency bands of the lens are combined.
Du fait que les deux sources 8 et 9 ont leurs centres de phase confondus, la distance focale f est la meme pour les deux réseaux
o et l) aussi, de sorte que le rayon de courbure n'est plus fonction que de l'indice de réfraction n. Pour des raisons de facilité de réali station, dans un mode de réalisation préférée, on choisit le même rayon de courbure pour les deux réseaux et pour cela on choisit les distances d1 et d2 entre les lames des réseaux pour que Pindice n soit le même pour les deux réseaux, n étant donné par l'équation (E1) précédente.Cette solution présente le gros avantage d'offrir un profil ellipsoidal à la lentille facile à usiner et d'obtenir un decouplage très bon entre les deux ondes, inférieur à -40dB environ, quelque soit les deux bandes de fréquences.Because the two sources 8 and 9 have their phase centers combined, the focal distance f is the same for the two gratings
o and l) also, so that the radius of curvature is only a function of the refractive index n. For reasons of ease of realization, in a preferred embodiment, the same radius of curvature is chosen for the two networks and for this the distances d1 and d2 are chosen between the blades of the networks so that the index n is the same for the two networks, n given by equation (E1) above. This solution has the great advantage of offering an ellipsoidal profile to the lens that is easy to machine and of obtaining a very good decoupling between the two waves, less than - 40dB approximately, whatever the two frequency bands.
Pour des raisons particulières, dues par exemple à l archi- tecture d'ensemble (figure 3) ou à l'utilisation de sources primaires imbriquées (figure 4) à polarisations orthogonales, il peut être intéressant d'utiliser des distances focales différentes pour les deux bandes de fréquences. C'est le cas sur la figure 3, où les deux sources 9 et 11, éclairant la lentille I par l'intermédiaire d'un filtre spatial 12 identique à celui décrit précédemment, ont leurs centres de phase respectifs F3 et F4 placés de telle sorte que les distances focales sont différentes. L'image du centre de phase F4 de la source 11, par rapport au filtre 12, est située en un point F5 de l'axe focal A , distinct du centre de phase F3 de la source 9.Pour la bande de fréquences de fonctionnement de la source 9, le foyer de la lentille 1 est confondu avec le centre de phase F3 de cette source, alors que pour la bande de fréquences de fonctionnement de la source 11, le foyer de la lentille est placé au point F5 de l'axe A. For particular reasons, due for example to the overall architecture (figure 3) or to the use of nested primary sources (figure 4) with orthogonal polarizations, it may be advantageous to use different focal distances for the two frequency bands. This is the case in FIG. 3, where the two sources 9 and 11, illuminating the lens I via a spatial filter 12 identical to that described above, have their respective phase centers F3 and F4 placed in such a way so the focal lengths are different. The image of the phase center F4 of the source 11, relative to the filter 12, is located at a point F5 of the focal axis A, distinct from the phase center F3 of the source 9. For the operating frequency band from source 9, the focal point of lens 1 is coincident with the phase center F3 of this source, whereas for the operating frequency band of source 11, the focal point of lens is placed at point F5 of the axis A.
Ainsi, les distances focales dans les deux bandes étant différentes, on peut choisir les distances d1 et d2 entre les lames des réseaux pour que les rayons de courbure des deux réseaux imbriqués de lames métalliques parallèles constituant la lentille 1 soient différents, l'un étant représenté en pointillés sur la figure.Thus, the focal distances in the two bands being different, one can choose the distances d1 and d2 between the slats of the grids so that the radii of curvature of the two nested grids of parallel metal blades constituting the lens 1 are different, one being shown in dotted lines in the figure.
Le profil de la lentille n'est plus de révolution et sa facilité de réalisation dépend de la technologie employée comme on le verra par la suite. The profile of the lens is no longer of revolution and its ease of realization depends on the technology used as will be seen later.
Un troisième mode de réalisation peut être également envisagé, comme le montre la figure 4 où les deux sources 6- et 7, éclairant la lentille 1 selon l'invention, sont imbriquées. La source 7 étant imbriquée dans la source 6, son centre de phase F7 se trouve nécessairement distinct de celui F6 de la source 6, entraînant une différence entre les distances focales de la lentille selon les deux bandes. Là encore, il est possible obtenir des distances focales différentes, soit en jouant sur les indices nl et n2 correspondant aux deux bandes de fréquences:
par l'intermédiaire des distances dl et d2 entre les lames des réseaux, soit en jouant sur les rayons de courbure rl et r2 d'après la formule (E2).Dans ce dernier cas, le profil de la lentille présente deux rayons de courbure différents.A third embodiment can also be envisaged, as shown in FIG. 4 where the two sources 6 and 7, illuminating the lens 1 according to the invention, are nested. The source 7 being nested in the source 6, its phase center F7 is necessarily distinct from that F6 of the source 6, causing a difference between the focal distances of the lens according to the two bands. Here again, it is possible to obtain different focal distances, either by playing on the indices nl and n2 corresponding to the two frequency bands:
via the distances dl and d2 between the lattices of the grids, either by playing on the radii of curvature rl and r2 according to formula (E2) .In the latter case, the lens profile has two radii of curvature different.
En ce qui concerne les technologies de fabrication d'une lentille selon I'invention, telle qu'elle vient dextre décrite, il existe au moins deux possibilités. La première utilise un procédé classique d'électroérosion d'un bloc de métal pour réaliser les deux réseaux imbriqués de lames formant de petits guides d'ondes les lames ayant quelques dizièmes de mm d'épaisseur.Dans un exemple particulier de réalisation, non limitatif, les dimensions ont pour ordre de grandeur:
- le diamètre de la lentille:1 mètre
- son épaisseur au centre: 15 mm
- son épaisseur sur la périphérie 70 mm
- son poids:18 kg
La seconde possibilité utilise un procédé de fabrication de réseaux de lames parallèles, à partir de plaquettes de matériau diélectrique, métallisées sur une de leurs faces. Leur épaisseur prédéterminée est égale au pas du réseau correspondant à une des deux bandes de fonctionnement de la lentille. Ces plaquettes sont empilées et collées parallèlement les unes aux autres pour former un bloc compact que l'on usine pour lui donner le rayon de courbure r, correspondant à cette bande de fréquences.Ensuite, ce bloc est découpé, perpendiculairement à la direction des lames du premier réseau, en tranches parallèles d'épaisseur égale au pas du second réseau que l'on veut réaliser. On insère des plaquettes de clinquant, c'est-à-dire de cuivre de faible épaisseur par exemple, entre les tranches de diélectrique, plaquettes usinées de sorte que le second réseau ainsi obtenu ait le rayon de courbure voulu. Ce procédé est décrit dans la demande de brevet en France, enregistrée sous le nurnéro 79-05501 au nom de la Demanderesse et publiée sous le n" 2 450 508. Le diélectrique peut être du verre époxy ou du verre
Téflon (Marque déposée) et les lames sont en cuivre. Par rapport à la solution précédente, on constate une augmentation du poids de la lentille d'environ dix pour cent mais la fragilité ainsi que le coût de la fabrication sont moindres.With regard to the technologies for manufacturing a lens according to the invention, as described above, there are at least two possibilities. The first uses a conventional process of electroerosion of a metal block to produce the two nested networks of blades forming small waveguides, the blades having a few tenths of a mm in thickness. In a particular example of embodiment, not limiting , the dimensions are for order of magnitude:
- the diameter of the lens: 1 meter
- its thickness in the center: 15 mm
- its thickness on the periphery 70 mm
- its weight: 18 kg
The second possibility uses a method of manufacturing arrays of parallel blades, from plates of dielectric material, metallized on one of their faces. Their predetermined thickness is equal to the pitch of the grating corresponding to one of the two operating bands of the lens. These plates are stacked and glued parallel to each other to form a compact block that is machined to give it the radius of curvature r, corresponding to this frequency band. Then, this block is cut, perpendicular to the direction of the blades of the first network, in parallel slices of thickness equal to the pitch of the second network that we want to achieve. Foil plates, that is to say of thin copper for example, are inserted between the dielectric wafers, plates machined so that the second network thus obtained has the desired radius of curvature. This process is described in the patent application in France, registered under the number 79-05501 in the name of the Applicant and published under the number "2 450 508. The dielectric can be epoxy glass or glass
Teflon (registered trademark) and the blades are made of copper. Compared to the previous solution, there is an increase in the weight of the lens of about ten percent but the brittleness as well as the cost of manufacture are lower.
Comme cela a été dit initialement, une utilisation particulièrement intéressante d'une lentille selon l'invention consiste à réaliser une antenne fonctionnant dans deux bandes de fréquences distinctes, notamment pour radar de poursuite à site bas en bande haute (X-KA),
Selon une autre utilisation, une telle lentille peut servir dans une antenne bi-bande pour faisceau hertzien (4 et 6 GHz). As was said initially, a particularly advantageous use of a lens according to the invention consists in producing an antenna operating in two distinct frequency bands, in particular for tracking radar with low site in high band (X-KA),
According to another use, such a lens can be used in a dual-band antenna for radio beam (4 and 6 GHz).
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300046A FR2538959A1 (en) | 1983-01-04 | 1983-01-04 | Two-band microwave lens, its method of manufacture and two-band tracking radar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8300046A FR2538959A1 (en) | 1983-01-04 | 1983-01-04 | Two-band microwave lens, its method of manufacture and two-band tracking radar antenna |
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