FR2560445A1 - NETWORK ANTENNA AND ANTENNA ANTI-AGING METHOD USING THE SAME - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns

Abstract

L'INVENTION A PRINCIPALEMENT POUR OBJET UN DISPOSITIF D'ANTIBROUILLAGE POUR ANTENNE RESEAU. LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION, COMPORTE EN PLUS D'UNE POUTRE 1 D'ALIMENTATION EN ENERGIE HYPERFREQUENCE D'UNE ANTENNE RESEAU, UNE SECONDE POUTRE 10 DESTINEE A ABSORBER L'ENERGIE HYPERFREQUENCE PROVENANT D'UN BROUILLEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE PRINCIPALEMENT A LA MINIMISATION DES EFFETS DU BROUILLAGE SUR LES ANTENNES RESEAUX.THE MAIN OBJECT OF THE INVENTION IS AN ANTI-JAMMING DEVICE FOR A NETWORK ANTENNA. THE DEVICE ACCORDING TO THE INVENTION INCLUDES IN ADDITION TO A HYPERFREQUENCY ENERGY SUPPLY BEAM 1 FOR A NETWORK ANTENNA, A SECOND BEAM 10 INTENDED TO ABSORB THE HYPERFREQUENCY ENERGY FROM A JAMMER. THE INVENTION MAINLY APPLIES TO MINIMIZING THE EFFECTS OF INTERFERENCE ON NETWORK ANTENNAS.

Description

-1--1-

PROCEDE D'ANTIBROUILLAGE POUR ANTENNE RESEAU  ANTI-WRENCHING METHOD FOR NETWORK ANTENNA

ET ANTENNE UTILISANT LEDIT PROCEDEAND ANTENNA USING THE SAME

L'invention a principalement pour objet un procédé d'anti-  The subject of the invention is mainly a method of preventing

brouillage pour antenne réseau et une antenne utilisant ledit pro-  network antenna interference and an antenna using the

cédé. Il est connu pour minimiser les effets d'un brouilleur d'opposer au signal reçu par une antenne principale, un signal, convenablement pondéré, reçu par une antenne auxiliaire. Un tel dispositif est décrit dans le brevet "IF Sidelobe Canceller", US-3 202 990 déposé le  yielded. It is known to minimize the effects of a jammer to oppose to the signal received by a main antenna, a signal, suitably weighted, received by an auxiliary antenna. Such a device is described in the "IF Sidelobe Canceller" patent, US-3,202,990 filed on

24.08.65.24.08.65.

D'autre part il est connu de perturber la loi de phase d'un réseau rayonnant d'une antenne à balayage électronique de façon à diminuer la sensibilité de l'antenne dans des directions a priori  On the other hand it is known to disturb the phase law of a radiating array of an electronic scanning antenna so as to decrease the sensitivity of the antenna in a priori directions.

inconnues des brouilleurs.unknown to jammers.

1 C Les procédés connus présentent un inconvénient, la recherche de la pondération ou la recherche de la loi de phase le long du réseau  1 C The known methods have a disadvantage, the search for the weighting or the search of the phase law along the network

est à recommencer pour chaque nouveau pointage du faisceau radar.  is to start again for each new pointing of the radar beam.

Le dispositif selon l'invention, permet de diminuer l'efficacité dan brouil.ge quel que soit le pointage du faisceau d'une antenne à  The device according to the invention makes it possible to reduce the effectiveness of jamming irrespective of the pointing of the beam of an antenna.

>iayoge ilectronique. Les antennes à balayage électronique corn-  > electronic iayoge. The electronic scanning antennas

pnotent des guides d'ornde équipés de coupleurs d'énergie hyper-  pick up waveguides with hyper-energy couplers

firquence a ces dispositifs seront appelés des poutres dans la suite àe cete demande de brev-e, Le diposiLif selon l'invention comporte r, df'urne poutre d'eaimeration é nerge h'erfréquence, une  Since these devices will be called beams in the following this patent application, the diposiLif according to the invention comprises a first beam of excitation that emanates a frequency, a

pnutre destinée à absorber lenergie du Brouilleur.  It is intended to absorb the energy of the Scrambler.

L'inventioi sera mieux comprise au moyen de la description ci-  The invention will be better understood by means of the description below.

après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels: - ia figure 1, est une vue d'une partie linéaire d'une antenne rés:eau de type connu; - la figure 2, est une vue d'une partie linéaire d'une antenne réseau selon l'invention; - a figure 3, est une vue d'une autre réalisation d'une partie  FIG. 1 is a view of a linear part of a known type of water-wave antenna; FIG. FIG. 2 is a view of a linear part of a network antenna according to the invention; FIG. 3 is a view of another embodiment of a part

linéaire d'une antenne réseau selon l'invention.  linear array of a network antenna according to the invention.

Sur les figures I à 3 les mêmes éléments portent les mêmes références. Sur la figure 1, on peut voir un réseau linéaire rayonnant de n éléments. Dans une première variante de réalisation, les n éléments  In Figures I to 3 the same elements bear the same references. In Figure 1, we can see a linear array radiating n elements. In a first variant embodiment, the n elements

rayonnants constituent une antenne.radiators constitute an antenna.

Dans une autre variante de réalisation, l'antenne est cons-  In another variant embodiment, the antenna is

tituée par une superposition de plusieurs réseaux linéaires rayonnants. L'antenne comporte une poutre d'alimentation 1. La poutre 1  staggered by a superposition of several linear radiating networks. The antenna has a feed beam 1. The beam 1

comprend n coupleurs directifs 31 à 3n placés sur un guide d'alimen-  includes n directional couplers 31 to 3n placed on a feed guide

tation 112. Les coupleurs 31 à 3n ont quatre entrées. Le coupleur 31 est connecté à une entrée 101 de la poutre 1. Le coupleur 3n est connecté à une charge adaptée 102. Les coupleurs 31 à 3n sont connectés aux coupleurs précédents et aux coupleurs suivants sur le guide d'alimentation 112, à des charges adaptées 21 à 2n, ainsi qu'à des déphaseurs 41 à 4n. Les déphaseurs 41 à 4n sont connectés à des éléments rayonnants 51 à 5n. L'énergie est prélevée sur la poutre d'alimentation I par les coupleurs 31 à 3n. Le faiscelau est dirigé grâce aux déphaseurs 41 à 4n. L'énergie non rayonnée est absorbée  The couplers 31 to 3n have four inputs. The coupler 31 is connected to an input 101 of the beam 1. The coupler 3n is connected to a matched load 102. The couplers 31 to 3n are connected to the preceding couplers and to the following couplers on the feed guide 112, at loads adapted 21 to 2n, as well as phase shifters 41 to 4n. The phase shifters 41 to 4n are connected to radiating elements 51 to 5n. The energy is taken from the supply beam I by the couplers 31 to 3n. The beam is directed by the phase shifters 41 to 4n. Non-radiated energy is absorbed

par les charges adaptées notamment 102.  by the adapted charges in particular 102.

Sur la figure 2, on peut voir une première réalisation d'un  In Figure 2, we can see a first realization of a

dispositif selon l'invention. Le dispositif comporte une poutre d'ali-  device according to the invention. The device comprises a feed beam

mentation 1. Sur le guide d'alimentation 112 de la poutre 1 sont disposés des coupleurs 31 à 3n de type directif à quatre accès adaptés. Les accès non utilisés sont connectés à des charges adaptées 21 à 2n.- On obtient ainsi une bonne qualité du diagramme de rayonnement de l'antenne. Le dernier coupleur 3n est connecté à une charge adaptée 102 destinée à absorber l'énergie excédentaire dans le guide d'alimentation 112. Les coupleurs 31 à 3n sont connectés aux déphaseurs 41 à an. Les déphaseurs 41 à 4n sont connectés à une seconde poutre 10. La poutre 10 comnporte des coupleurs 301 à 30n dispoeés sur un guide d'alimentation!i3. Les coupleurs 301 à 30n sont connectés aux éléments rayonnants 51 à n. Le dernier coupleur 30n est de plus couplé à une source supplémentaire 5(n+1) . Dans l'exemple illustré sur la figure 2 les éléments rayonnants sont des hélices, étant bien entendu que d'autres éléments rayonnants comme par exemple les bougies, les cornets, les dipôles ou les réseaux linéaires ne sortent pas du cadre de la présente invention. Les coupleurs 31 à 3n et 301 à 30n sont calculés de façon à ce que chaque élément rayonnant 51 à 5n reçoit  1. On the feed guide 112 of the beam 1 are arranged couplers 31 to 3n directional type with four access adapted. Unused accesses are connected to 2n-matched loads. This results in a good quality of the antenna radiation pattern. The last coupler 3n is connected to a suitable load 102 intended to absorb the excess energy in the feed guide 112. The couplers 31 to 3n are connected to the phase shifters 41 to year. The phase shifters 41 to 4n are connected to a second beam 10. The beam 10 comprises couplers 301 to 30n disposed on a feed guide 13. The couplers 301 to 30n are connected to the radiating elements 51 to n. The last coupler 30n is further coupled to an additional source 5 (n + 1). In the example illustrated in Figure 2 the radiating elements are propellers, it being understood that other radiating elements such as candles, cones, dipoles or linear arrays are not beyond the scope of the present invention. The couplers 31 at 3n and 301 at 30n are calculated so that each radiating element 51 at 5n receives

à l'émission la même énergie.at the emission the same energy.

Au cas o on alimenterait en énergie la poutre 10, en raison du couplage directif toute énergie serait rayonnée par les éléments  In the case where energy is supplied to the beam 10, because of the directional coupling all energy would be radiated by the elements

rayonnants 51 à 5n et ne serait pas transmise à la poutre d'alimen-  radiating 51 to 5n and would not be transmitted to the power beam.

tation 1. Les accès des coupleurs 301 à 30n reliés à l'entrée 103 et les accès des coupleurs 301 à 30n reliés aux déphaseurs 41 à 4n sont  1. The accesses of the couplers 301 to 30n connected to the input 103 and the accesses of the couplers 301 to 30n connected to the phase-shifters 41 to 4n are

totalement découplés; on dit que les lois d'illumination des exci-  totally decoupled; it is said that the laws of illumination of exci-

tations de ces accès sont orthogonales. L'énergie provenant de l'entrée 103 de la poutre 10 est rayonnée dans une certaine direction B, dans laquelle les ondes rayonnées par les éléments rayonnants 51 à 5(n+1) sont en phase. La direction B est une fonction de l'écart de phase, constant le long du réseau, entre deux éléments rayonnants 5i et 5(i+1) consécutifs. Cet écart de phase est lié à la différence des  These accesses are orthogonal. The energy from the input 103 of the beam 10 is radiated in a certain direction B, in which the waves radiated by the radiating elements 51 to 5 (n + 1) are in phase. The direction B is a function of the phase difference, constant along the network, between two radiating elements 5i and 5 (i + 1) consecutive. This phase difference is related to the difference in

trajets électriques entre les coupleurs.  electrical paths between the couplers.

Au cas ou on utilise des guides d'alimentation 113 dispersifs, pour lesquels la longueur d'onde guidée dépend de la fréquence, l'écart de phase, et par suite la direction B du rayonnement émis dépend du choix de la fréquence de fonctionnement de la bande d'utilisation de l'antenne. Le choix convenable de fréquence permet  In the case where dispersive feed guides 113 are used, for which the guided wavelength depends on the frequency, the phase difference, and consequently the direction B of the emitted radiation depends on the choice of the operating frequency of the band of use of the antenna. Proper choice of frequency allows

donc d'obtenir le pointage du faisceau provenant de la poutre 10.  therefore to obtain the pointing of the beam coming from the beam 10.

Si la poutre 10 n'est pas alimentée en énergie elle fonctionne quand même à la réception. Dans ce cas à une fréquence f donnée, la sensibilité de l'antenne est diminuée ou annulée dans la direction B. Cette direction est rendue différente de la direction de pointage de l'antenne obtenue grâce aux déphaseurs 41 à 4n. Toutefois, la valeur des déphaseurs 41 à 4n doit tenir compte de la présence des  If the beam 10 is not energized it still works at the reception. In this case at a given frequency f, the sensitivity of the antenna is decreased or canceled in the direction B. This direction is made different from the pointing direction of the antenna obtained by the phase shifters 41 to 4n. However, the value of the phase shifters 41 to 4n must take into account the presence of the

coupleurs 301 à 30n.couplers 301 to 30n.

Ainsi, si la direction B correspond à la direction d'un brouilleur  Thus, if the direction B corresponds to the direction of a jammer

la poutre 10 absorbe 'Pénergie reçue en provenance du brouilleur.  the beam 10 absorbs the energy received from the jammer.

Ceci est vrai quel que soit le pointage électronique de l'antenne.  This is true regardless of the electronic pointing of the antenna.

Si la direction du brouilleur est connue comme par exemple le brouilleur dit "Stand off" éloigné, vu par l'antenne comme étant à l'horizon, on adapte la fréquence de fonctionnement de l'antenne de  If the direction of the jammer is known as for example the jammer called "stand off" remote, seen by the antenna as being on the horizon, we adapt the frequency of operation of the antenna of

façon à inhiber le signal en provenance de ce brouilleur.  to inhibit the signal from this jammer.

Dans une variante de réalisation, la sortie 103 de la poutre 10  In an alternative embodiment, the output 103 of the beam 10

est connectée à un dispositif de mesure 104 connecté à un calcu-  connected to a measuring device 104 connected to a calculator

lateur 105 commandant un émetteur-récepteur 106 connecté à l'entrée 101 de la poutre d'alimentation 1. A la réception le dispositif de mesure 104 mesure la fréquence f correspondant à la direction du brouilleur. La fréquence f est par exemple la fréquence maximale présente à la sortie 103 de la poutre 10 pour un brouilleur  The receiver 105 controls a transceiver 106 connected to the input 101 of the supply beam 1. On reception, the measuring device 104 measures the frequency f corresponding to the direction of the jammer. The frequency f is for example the maximum frequency present at the output 103 of the beam 10 for a jammer

émettant un bruit blanc. Le calculateur 105 commande à l'émetteur-  emitting a white noise. The computer 105 commands the transmitter

récepteur 106 d'émettre à la fréquence f de façon à assurer  receiver 106 to transmit at the frequency f so as to ensure

Pélimination des signaux provenant du brouilleur.  Elimination of signals from the jammer.

Sur la figure 3, on peut voir une variante du dispositif selon l'invention. Le dispositif de la figure 3 comporte en plus de la série des déphaseurs 41 à 4n, intercalés entre la poutre 10 et les éléments rayonnants 51 à 5(n+1) des déphaseurs 61 à 6(n+1). Les déphaseurs 61 à 6(n+1) permettent de diriger à la réception l'énergie reçue par la poutre 10. L'ensemble des déphaseurs 41 et 61 à 4n + 6n permet de diriger les faisceaux de l'antenne. Les deux pointages sont alors indépendants. Avantageusement les déphaseurs utilisés sont des  In Figure 3, we can see a variant of the device according to the invention. The device of Figure 3 comprises in addition to the series of phase shifters 41 to 4n, interposed between the beam 10 and the radiating elements 51 to 5 (n + 1) phase shifters 61 to 6 (n + 1). The phase shifters 61 to 6 (n + 1) make it possible to direct the energy received by the beam 10 on reception. The set of phase shifters 41 and 61 at 4n + 6n makes it possible to direct the beams of the antenna. The two scores are then independent. Advantageously, the phase shifters used are

déphaseurs continuement ou quasi-continuement variables.  phase shifters continuously or quasi-continuously variable.

Dans une variante de réalisation non illustrée, le dispositif  In an embodiment variant not illustrated, the device

comporte plusieurs poutres 10 destinées à absorber 'Pénergie pro-  has a plurality of beams 10 for absorbing energy

venant de plusieurs brouilleurs.coming from several jammers.

Dans le dispositif selon l'invention, l'annulation de la sensi-  In the device according to the invention, the cancellation of the sensi-

bilité de l'antenne dans la direction du brouilleur indépendante du pointage électronique du faisceau de l'antenne. Cependant, dans le cas d'un déplacement mécanique de l'antenne, par exemple pour les antennes à balayage mécanique en gisement et électronique en site, on doit repointer en direction du brouilleur, les annulations de  the antenna in the direction of the jammer independent of the electronic pointing of the antenna beam. However, in the case of a mechanical displacement of the antenna, for example for the mechanical scanning antennas in field and electronic field, we must repoint in the direction of the jammer, the cancellations of

sensibilité de l'antenne.sensitivity of the antenna.

L'invention s'applique principalement aux antennes à balayage électronique.  The invention applies mainly to electronic scanning antennas.

2560 4452560,445

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Antenne réseau comportant une poutre (1) d'alimentation en énergie hyperfréquence, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une poutre (10) destinée à absorber l'énergie hyperfréquence  1. An array antenna comprising a beam (1) for supplying microwave energy, characterized in that it comprises at least one beam (10) intended to absorb the microwave energy provenant d'un brouilleur.from a jammer. 2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite antenne est associée à un émetteur accordable en fréquence.  2. Antenna according to claim 1, characterized in that said antenna is associated with a frequency tunable transmitter. 3. Antenne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la variation de la direction dans laquelle la sensibilité de l'antenne est diminuée ou annulée est obtenue par une variation de3. Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the variation of the direction in which the sensitivity of the antenna is decreased or canceled is obtained by a variation of fréquence de l'alimentation de la poutre (1) d'alimentation.  power frequency of the supply beam (1). 4. Antenne selon l'une quelconque des revendications précé-  Antenna according to any one of the preceding claims dentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un premier jeu de déphaseurs (61 - 6(n+l" permettant de faire varier la direction dans laquelle la sensibilité de l'antenne est minimale, et un second jeu de déphaseurs (41 - 4n) permettant en association avec le premier de  dentes, characterized in that it comprises a first set of phase shifters (61 - 6 (n + 1 "for varying the direction in which the sensitivity of the antenna is minimal, and a second set of phase shifters (41 - 4n) allowing in association with the first of déphaseurs (61 - 6n) d'effectuer un balayage électronique.  phase shifters (61 - 6n) to perform an electronic scan. 5. Procédé de réduction d'efficacité de brouillage, caractérisé par le fait qu'on utilise une antenne selon l'une quelconque des  A method of reducing interference efficiency, characterized in that an antenna according to any one of the revendications précédentes.preceding claims. 6. Procédé selon la revendication 53 caractérisé par le fait que l'on fait correspondre à la direction du brouilleur la direction de  6. Method according to claim 53, characterized in that the direction of the jammer is mapped to the direction of the jammer. sensibilité minimale de l'antenne.minimal sensitivity of the antenna. 7. Procédé selon la re-vendication te caractérise par le fait que la variation de la direction de sensibilité minaim e Tdeantenne est obtenue par une variation de fréqk-unce  7. Process according to the re-soldering is characterized in that the variation of the direction of sensitivity minaim e Tdeantenne is obtained by a variation freqk-unce
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DE3579838D1 (en) 1990-10-31
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