FR2569856A1

FR2569856A1 - Interferometer with large angular aperture and broad frequency pass band

Info

Publication number: FR2569856A1
Application number: FR8003981A
Authority: FR
Inventors: Robert Ducrotoy
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1986-03-07
Also published as: IT8167067A0; IT1143290B

Abstract

Coupling between aerials is avoided by the use of at least three aerials, each of which is at a distance greater than lambda /2 from its nearest neighbour, where lambda is the wavelength received by the interferometer. Application to locating a signal with great accuracy.

Description

La présente invention concerne les interféromètres à grande ouverture angulaire instantanée et à large bande d'accord en fréquence. The present invention relates to high frequency instantaneous and wideband angular aperture interferometers.

Un interféromètre comporte au moins un couple d'antennes ; toutefois des interféromètres utilisant deux couples d'antennes distinctes ou ayant une antenne en commun, sont connus. La distance. séparant deux antennes d'un meme couple, et qui sera appeiée dans la description base de l'interféromètre, est un élément déterminant de la précision de mesure d'un interféromètre. An interferometer comprises at least one pair of antennas; however, interferometers using two pairs of separate antennas or having an antenna in common, are known. The distance. separating two antennas of the same pair, which will be called in the base description of the interferometer, is a determining element of the measurement accuracy of an interferometer.

Le fonctionnement d'un interféromètre à une seule base est bien connu. Un plan d'onde, faisant un angle e avec le segment de droite déterminé par deux antennes ponctuelles distantes d'une longueur L, induit dans ces deux antennes deux signaux périodiques dont on mesure la différence de phase
# = (2#L/#) Sin e o; X représente la longueur d'onde du signal reçu. L'inversion de cette formule conduit à évaluer l'angle e
e = arc sin(/27T. > /L). The operation of a single-base interferometer is well known. A wave plane, making an angle e with the line segment determined by two point antennas distant by a length L, induces in these two antennas two periodic signals whose phase difference is measured.
# = (2 # L / #) Sin eo; X represents the wavelength of the received signal. The inversion of this formula leads to evaluate the angle e
e = arc sin (/ 27T.> / L).

I1 est donc en théorie facile d'obtenir la direction d'arrivée du signal détecté. It is therefore in theory easy to obtain the direction of arrival of the detected signal.

Toutefois, un tel interféromètre à base unique est l'objet de deux exigences contradictoires - d'une part l'extraction de la direction d'arrivée e n'est exempte d'ambiguité que si : LZ /2 - d'autre part, la précision a e, obtenue par diffé
rentiation de 11 équation liant la phase t à l'angle
e et donnée par ## = # ##/2 # L cos e est d'autant meilleure que
L est grand. However, such a single-base interferometer is the subject of two conflicting requirements - on the one hand the extraction of the arrival direction e is unambiguous only if: LZ / 2 - on the other hand, the precision ae, obtained by diffe
rentiation of 11 equation linking the phase t to the angle
e and given by ## = # ## / 2 # L cos e is even better than
L is big.

On résout habituellement le problème en associant deux bases dont l'une de longueur t inférieure à > /2 est appelée petite base ou base courte et dont l'autre de longueur L supérieure à > '/2 est appelée grande base ou base longue ; la longueur de cette seconde base L détermine la précision de l'interféromètre. The problem is usually solved by associating two bases, one of length t less than / / 2 is called small base or short base and the other of length L greater than '/ 2 is called large base or long base; the length of this second base L determines the accuracy of the interferometer.

Les antennes de ces interféromètres sont donc constituées de quatre antennes élémentaires ou de trois antennes élémentaires, l'une d'entre elles, dans ce second cas, étant commune à la petite base et à la grande base. The antennas of these interferometers therefore consist of four elementary antennas or three elementary antennas, one of them, in this second case, being common to the small base and the large base.

Le traitement des données issues de ces antennes et permettant de calculer la direction e vraie de la cible détectée consiste à extraire de chaque couple d'antennes formant une base la valeur de la phase t et donc la valeur de l'angle e. Pour le couple d'antennes correspondant à la petite base, on obtient une solution de l'angle e unique mais imprécise, et de la mesure 9 issue du couple d'antennes correspondant à la grande base, on obtient une solution multiple e. The processing of the data from these antennas and making it possible to calculate the true direction of the detected target consists in extracting from each pair of antennas forming a base the value of the phase t and therefore the value of the angle e. For the pair of antennas corresponding to the small base, we obtain a solution of the single but imprecise angle e, and the measurement 9 resulting from the pair of antennas corresponding to the large base, we obtain a multiple solution e.

qui est donc ambiguë, mais précise. La détermination précise de la direction e du signal reçu par l'interféromètre se fait ensuite par l'intersection des deux ensembles de solutions e et e. fournissant ainsi une solution unique et précise. Dans les interféromètres de l'art antérieur, ce traitement des signaux reçus est généralement effectué par un calculateur.which is ambiguous, but precise. The precise determination of the direction e of the signal received by the interferometer is then done by the intersection of the two sets of solutions e and e. thus providing a unique and accurate solution. In the interferometers of the prior art, this processing of the received signals is generally performed by a computer.

Ces interféromètres de l'art antérieur présentent plusieurs inconvénients, notamment des couplages parasites entre les antennes de la petite base du fait de leur dimension non nulle, restreignant ainsi le domaine d'ouverture angulaire et de fréquence de l'interféromètre. These interferometers of the prior art have several drawbacks, particularly parasitic couplings between the antennas of the small base due to their non-zero dimension, thus restricting the range of angular aperture and frequency of the interferometer.

La présente invention vise à remédier à cet inconvénient en définissant une nouvelle antenne d'in terférpmètre permettant un élargissement angulaire de l'ouverture de l'antenne et un accroissement de la précision dans la bande de fréquence considérée. The present invention aims to overcome this disadvantage by defining a new antenna interferpmètre allowing an angular widening of the opening of the antenna and an increase of the accuracy in the frequency band considered.

Selon une caractéristique de l'invention, l'interféromètre grande ouverture angulaire et large bande passante en fréquence comporte des moyens d'extraction de la phase < j? entre des signaux issus de chaque couple d'antennes élémentaires Ai, Aj et correspondant au signal reçu par l'interféromètre, des moyens de calcul-déterminant à partir d'au moins deux de ces valeurs de phase issues de deux couples d'antennes différents la direction vraie e du signal reçu par l'interféromètre, au moins un ensemble de deux couples d'antennes élémentaires, une antenne pouvant être commune aux deux couples, les distances entre les antennes de chacun des couples étant supérieures à r /2 où > représente la longueur d'onde du signal reçu par l'interféromètre. According to one characteristic of the invention, the large angular aperture interferometer and wide frequency bandwidth comprises extraction means of the phase <j? between signals originating from each pair of elementary antennas Ai, Aj and corresponding to the signal received by the interferometer, calculation-determining means from at least two of these phase values from two different antenna pairs the true direction e of the signal received by the interferometer, at least one set of two pairs of elementary antennas, an antenna that can be common to the two pairs, the distances between the antennas of each of the pairs being greater than r / 2 where> represents the wavelength of the signal received by the interferometer.

D'autres avantages et caractéristiques de l'in Invention ressortiront de la description qui suit, illustrée à l'aide des figures qui représentent - la figure 1, un schéma d'un interféromètre de l'art
antérieur ; - la figure 2, schéma montrant les distributions de
direction extraites des signaux de phase issus des
deux couples d'antennes de l'interféromètre de la
figure 1 ; - la figure 3, un schéma montrant un interféromètre se
lon l'invention ; - la figure 4, un schéma montrant un exemple de distri
bution de directions extraites des signaux issus
des deux couples d'antennes de l'interféromètre de la
figure 3 ;; - la figure 5, le diagramme général d'un exemple de
réalisation de l'interféromètre selonl'invention. Other advantages and features of the invention will become apparent from the description which follows, illustrated with the help of the figures which represent FIG. 1, a diagram of an interferometer of the art.
previous; FIG. 2, diagram showing the distributions of
direction extracted from the phase signals
two pairs of antennas the interferometer of the
figure 1 ; FIG. 3, a diagram showing an interferometer
the invention; - Figure 4, a diagram showing an example of distri
bution of directions extracted from the signals
of the two pairs of antennas of the interferometer of the
Figure 3 ;; - Figure 5, the general diagram of an example of
production of the interferometer according to the invention.

Sur les figures 2 et 4, les ordonnées correspondent à l'amplitude des signaux portant les informations des écarts de phase entre les signaux reçus par les antennes élémentaires de l'interféromètre. Dans toute la description on suppose, à titre d'exemple non limitatif, que ces signaux sont digitalisés et ont donc des amplitudes correspondant à un niveau logique unité. In FIGS. 2 and 4, the ordinates correspond to the amplitude of the signals carrying the information of the phase differences between the signals received by the elementary antennas of the interferometer. Throughout the description, it is assumed, by way of nonlimiting example, that these signals are digitized and therefore have amplitudes corresponding to a logical unit level.

La présente invention vise à définir un interféromètre permettant d'éviter les couplages entre les antennes formant la petite base tout en préservant la précision de la mesure donnée par la longueur de la grande base correspondant dans le dispositif selon l'invention à la distance entre les antennes extrêmes. The present invention aims at defining an interferometer making it possible to avoid the couplings between the antennas forming the small base while preserving the precision of the measurement given by the length of the corresponding large base in the device according to the invention at the distance between the Extreme antennas.

La figure 1 représente un schéma d'un interféromètre suivant l'art antérieur. Il comporte quatre antennes Al, A2, A3, A4 réunies par couple. Le premier couple constitué des antennes Al et A2 est séparé par une distance L, et le second, constitué des antennes
A3 et A4 est séparé par une distance L . Les deux droites reliant les antennes d'un meme couple sont parallèles. Les deux antennes Al et A2 sont connectées à un circuit 8 permettant de mesurer la phase relative entre les signaux reçus par chacune de ces deux antennes ; de même les antennes A3 et A4 du second couple sont connectées à un circuit 9 de mesure de la phase relative des signaux reçus par les antennes A3 et A4.FIG. 1 represents a diagram of an interferometer according to the prior art. It has four antennas Al, A2, A3, A4 joined by couple. The first pair consisting of antennas A1 and A2 is separated by a distance L, and the second consisting of antennas
A3 and A4 are separated by a distance L. The two lines connecting the antennas of the same pair are parallel. The two antennas A1 and A2 are connected to a circuit 8 for measuring the relative phase between the signals received by each of these two antennas; likewise the antennas A3 and A4 of the second pair are connected to a circuit 9 for measuring the relative phase of the signals received by the antennas A3 and A4.

Les signaux issus de ces deux circuits 8 et 9 sont appliqués au calculateur 10. Celui-ci détermine à partir de la mesure de ces deux phases, la direction e vraie du signal reçu par l'interféromètre. La mesure de cet angle e est disponible sur une borne de sortie S.The signals from these two circuits 8 and 9 are applied to the computer 10. The latter determines from the measurement of these two phases, the true direction of the signal received by the interferometer. The measurement of this angle e is available on an output terminal S.

La figure 2 montre un schéma expliquant le traitement effectué dans le calculateur 10 de la figure 1 pour déterminer la direction e vraie du signal reçu par l'interféromètre à partir d'une part de la mesure de la phase X 3,4 correspondant à la phase relative entre les signaux reçus par les antennes A3 et A4 et d'autre part de la mesure de la phase t 1,2 correspondant à la phase relative entre les signaux reçus par les antennes Al et A2. Les antennes A3 et A4 formant la petite base, le résultat de la mesure de la phase relative t 3,4 entre les deux signaux reçus par les antennes A3 et A4 conduit à une solution unique de l'angle e de la direction d'origine du signal reçu par l'interféromètre.Cet angle e d'origine du signal est cependant entaché d'erreurs d'autant plus importantes que ces antennes sont proches l'une de l'autre. Sur le schéma de la figure 2, cette imprécision de la mesure est représentée par la largeur du signal déterminant la position de l'angle e. A l'inverse, la mesure de la phase t 1,2 entre les signaux reçus par les deux antennes Al et A2 de la grande base conduit à une ambigulté sur la direction du signal reçu par l'interféromètre, mais donne pour chacune des valeurs e t de la direction du signal reçu par l'interféromètre une précision beaucoup plus grande. FIG. 2 shows a diagram explaining the processing carried out in the computer 10 of FIG. 1 to determine the true e direction of the signal received by the interferometer from, on the one hand, the measurement of the X phase 3.4 corresponding to the relative phase between the signals received by the antennas A3 and A4 and secondly the measurement of the phase t 1.2 corresponding to the relative phase between the signals received by the antennas A1 and A2. The antennas A3 and A4 forming the small base, the result of the measurement of the relative phase t 3,4 between the two signals received by the antennas A3 and A4 leads to a unique solution of the angle e of the original direction This angle e origin of the signal is however tainted with errors all the more important that these antennas are close to each other. In the diagram of Figure 2, this inaccuracy of the measurement is represented by the width of the signal determining the position of the angle e. Conversely, the measurement of the phase t 1.2 between the signals received by the two antennas A1 and A2 of the large base leads to an ambiguity on the direction of the signal received by the interferometer, but gives for each of the values and the direction of the signal received by the interferometer a much greater accuracy.

Le calculateur 10 effectue l'intersection de ces deux mesures des phases relatives t 1,2 et t 3,4 de façon à lever l'ambigulté obtenue par la seule mesure de la phase relative entre les signaux issus des antennes de la grande base Al, A2. Sur cette figure 2, la mesure de l'angle e vrai correspond donc à la valeur de l'angle noté e2,. Cette mesure de la direction du signal reçu par l'interféromètre est encore entachée d'une erreur qui est cependant très inférieure à celle obtenue par les seules antennes A3 et A4.The computer 10 intersects these two measurements of the relative phases t 1.2 and t 3.4 so as to remove the ambiguity obtained by the only measurement of the relative phase between the signals coming from the antennas of the large base A. , A2. In this FIG. 2, the measurement of the angle e true thus corresponds to the value of the angle denoted e2. This measurement of the direction of the signal received by the interferometer is still tainted by an error which is, however, much less than that obtained by the only antennas A3 and A4.

La figure 3 montre un exemple de la disposition des antennes d'un interféromètre suivant l'invention. FIG. 3 shows an example of the arrangement of the antennas of an interferometer according to the invention.

I1 comporte un unique ensemble de trois antennes alignées Al, A2 et A3. L'antenne centrale A2 est respectivement éloignée des antennes extremes Al et
A3 d'une distance L1 et L2. L'ensemble de ces trois antennes Al, A2 et A3 est relié à un circuit de trai tement 1 qui, premièrement, mesure les phases # 1,2 et T 2,3 respectivement entre les signaux reçus par les antennes Al et A2 et A2 et A3 et, deuxièmement, détermine à partir des valeurs de t 1,2 et de f 2,3 la valeur non ambiguë de la direction vraie du signal reçu par l'interféromètre.Ce circuit de traitement 1 calcule la valeur de l'angle e vrai en opérant une combinaison linéaire des phases mesurées t 1,2 et
2,3 de façon que, par rapport aux interféromètres de l'art antérieur, la grande base L soit représentée par la distance L1 + L2, et la petite base e corres ponde à ( L1 - L2 I. Le choix des longueurs L1 et L2 est donc un élément déterminant de la précision obtenue sur la valeur calculée de l'angle e vrai de la direction du signal reçu par l'interféromètre.I1 comprises a single set of three aligned antennas Al, A2 and A3. The central antenna A2 is respectively distant from the extreme antennas A1 and
A3 from a distance L1 and L2. All these three antennas A1, A2 and A3 are connected to a processing circuit 1 which, firstly, measures the phases # 1,2 and T 2,3 respectively between the signals received by the antennas A1 and A2 and A2 and A3 and, secondly, determining from the values of t 1,2 and f 2,3 the unambiguous value of the true direction of the signal received by the interferometer. This processing circuit 1 calculates the value of the angle e true by operating a linear combination of measured phases t 1,2 and
2.3 so that, with respect to the interferometers of the prior art, the large base L is represented by the distance L1 + L2, and the small base e corresponds to (L1 - L2 I. The choice of the lengths L1 and L2 is therefore a determining element of the precision obtained on the calculated value of the angle e true of the direction of the signal received by the interferometer.

La figure 4 montre un schéma permettant d'expliquer les opérations effectuées par le circuit de traitement 1 afin de lever l'ambigulté obtenue à partir des deux phases #1,2 et #2,3, et donc de déterminer l'angle e vrai de la direction du signal reçu par l'interféromètre. Les deux longueurs L1 et L2 étant importantes par rapport à la moitié de la longueur d'onde du signal reçu par l'interféromètre, e. et obtenus à à partir de ces phases t 1,2 et t 2t3 est ambiguë. Le circuit de traitement 1 effectue une opération équivalente à l'intersection des différentes valeurs e. et e' i. Sur la figure 4, on voit que la mesure correspondant à l'angle e vrai est l'angle 92. FIG. 4 shows a diagram making it possible to explain the operations performed by the processing circuit 1 in order to remove the ambiguity obtained from the two phases # 1,2 and # 2,3, and thus to determine the true angle e the direction of the signal received by the interferometer. The two lengths L1 and L2 being large compared to half the wavelength of the signal received by the interferometer, e. and obtained from these phases t 1,2 and t 2t3 is ambiguous. The processing circuit 1 performs an operation equivalent to the intersection of the different values e. and i. In FIG. 4, it can be seen that the measurement corresponding to the angle e true is the angle θ.

Cette valeur particulière de la série des valeurs e. This particular value of the series of values e.

ambiguë est en effet la seule à correspondre à une valeur particulière de la série e' i des valeurs ambiguës obtenues à partir de la phase f 2,3. Lava- leur e2 correspondant à la valeur e vraie de la direction du signal reçu par l'interféromètre est obtenue avec une précision correspondant à la longueur L1 + L2, c'est-à-dire la longueur maximale disponible par l'interféromètre, -la précision obtenue sur l'angle e vrai est donc ici optimum. Les longueurs L1 et L2 doivent cependant être déterminées avec précision afin d'éviter des ambigultés. ambiguous is indeed the only one to correspond to a particular value of the series e 'i ambiguous values obtained from the phase f 2,3. Lavane e2 corresponding to the true value e of the direction of the signal received by the interferometer is obtained with a precision corresponding to the length L1 + L2, that is to say the maximum length available by the interferometer. the precision obtained on the angle e true is here optimum. The lengths L1 and L2, however, must be determined precisely to avoid ambiguities.

Du fait-de la valeur de la longueur Ll, qui est supérieure à #/2, la valeur de la phase #1,2 entre les antennes A1 et A2 détermine une famille de valeurs e. pour la direction du signal reçu par l'interféromètre ; pour la même raison, la valeur de la phase
te 2,3- entre les antennes A2 et A3 détermine une famille de valeurs #'i. L'intersection de ces deux familles, effectuée par le circuit de traitement 1, doit donner une solution unique afin d'éviter les ambiguités. Due to the value of the length L1, which is greater than # / 2, the value of the phase # 1,2 between the antennas A1 and A2 determines a family of values e. for the direction of the signal received by the interferometer; for the same reason, the value of the phase
2.3 between antennas A2 and A3 determines a family of values # 'i. The intersection of these two families, performed by the processing circuit 1, must provide a unique solution to avoid ambiguities.

I1 est donc nécessaire de choisir les valeurs des longueurs L1 et L2 de façon à repousser la seconde connu cidence au-delà de la valeur de l'angle e max correspondant à la moitié de l'ouverture maximale angulaire de l'interféromètre. Pour la même raison, cette détermination des longueurs L1 et L2 doit tenir compte de la bande de fréquence acceptée par l'interféromètre. It is therefore necessary to choose the values of the lengths L1 and L2 so as to push the second known incidence beyond the value of the angle e max corresponding to half the maximum angular aperture of the interferometer. For the same reason, this determination of the lengths L1 and L2 must take into account the frequency band accepted by the interferometer.

La méthode de détermination de ces deux longueurs L1 et L2 peut se résumer de la manière suivante, où # max représente la longueur d'onde maximale acceptée par l'interféromètre, e min la longueur d'onde minimale acceptée par l'interféromètre, e max le demi-angle d'ouverture de l'interféromètre, et498 le seuil d'erreur de phase à ne pas dépasser pour éviter toute confusion dans l'intersection des solutions e. et e'. The method for determining these two lengths L1 and L2 can be summarized as follows, where # max represents the maximum wavelength accepted by the interferometer, e min the minimum wavelength accepted by the interferometer, e max half the opening angle of the interferometer, and 498 the phase error threshold not to be exceeded to avoid any confusion in the intersection of solutions e. summer'.

i i - une première étape consiste à déterminer la partie
entière E de la valeur #/2 ##s, ce qui permet de déterminer le nombre de valeurs e. se trouvant entre deux coïncidences pour l'intersection des angles e.ii - a first step is to determine the part
integer E of the value # / 2 ## s, which makes it possible to determine the number of values e. lying between two coincidences for the intersection of angles e.

et des angles e' i. Dans une seconde étape, on effectue une première estimation de la longueur L1. Cette estimation est donnée par la formule

- ensuite on détermine la valeur de l'erreur e qui
s'ensuivra sur la détermination de l'angle e. Si
e représente cette erreur, n e s'exprime par

and angles e 'i. In a second step, a first estimate of the length L1 is made. This estimate is given by the formula

- then we determine the value of the error e which
will follow on the determination of the angle e. Yes
e represents this error, is not expressed by

Ensuite on effectue une seconde détermination plus précise de la longueur Ll ; celle-ci est donnée par la formule L1 = (E+0,5) X min
sin e max + sin(emax+e)
A partir de cette nouvelle valeur de la longueur
L1, on réeffectue le calcul de l'erreur # e afin d'en affiner sa valeur.Si la précision demandée sur la longueur L1 est importante, on refait alors une troisième détermination de la valeur L1 par la formule précédente. Lorsque la précision nécessaire sur L1 ést obtenue, on calcule alors la valeur de la longueur
L2 à l'aide de la formule
L2 = L1/ss .Then a second, more precise determination of the length L1 is made; this is given by the formula L1 = (E + 0.5) X min
sin e max + sin (emax + e)
From this new value of the length
L1, one realizes the computation of the error # e in order to refine its value. If the precision required on the length L1 is important, one redoes then a third determination of the value L1 by the preceding formula. When the necessary precision on L1 is obtained, the value of the length is calculated
L2 using the formula
L2 = L1 / ss.

Par exemple, si l'on suppose un interféromètre tel que la fréquence minimale reçue soit de 800 MHz, que la fréquence maximale soit de 3 000 MHz, que l'angle d'ouverture demandé soit de 680 et que l'erreur sur la phase ##, corresponde à 12,50, alors la longueur L1 répondant au problème posé d'après les équations précédentes est de 0,398 m, la longueur L2 est de 0,345 m et l'erreur #e sur l'angle recherché est de 5,5 . For example, assuming an interferometer such that the minimum received frequency is 800 MHz, the maximum frequency is 3000 MHz, the requested aperture angle is 680 and the error on the phase ##, corresponds to 12.50, then the length L1 answering the problem posed according to the preceding equations is 0.398 m, the length L2 is 0.345 m and the error #e on the sought angle is 5, 5.

La figure 5 représente un schéma d'un exemple de réalisation d'un interféromètre selon l'invention. FIG. 5 represents a diagram of an exemplary embodiment of an interferometer according to the invention.

Il comporte trois antennes Al, A2 et A3, respectivement connectées en série avec trois circuits de changement de fréquence 2, 3, 4 et trois amplificateurs limiteurs 5, 6, 7. Chaque circuit de changement de fréquence 2, 3 et 4 reçoit d'un oscillateur local 11 un signal dont la phase est adaptée afin de compenser les déphasages dus à la longueur des liaisons entre cet oscillateur local 11 et les circuits de changement de fréquence 2, 3 et 4. Un premier détecteur de phase 8 est connecté à la sortie des amplificateurs limiteurs 5 et 6, un second 9est connecté à la sortie des amplificateurs limiteurs 6 et 7.La sortie des deux détecteurs de phase 8 et 9 est connectée à un calculateur 10 qui reçoit, par ailleursr d'une borne E2, la valeur codée sous forme d'un signal numérique des longueurs L1 et L2 et de la longueur d'onde > du signal reçu par l'interféromètre. It comprises three antennas A1, A2 and A3, respectively connected in series with three frequency changing circuits 2, 3, 4 and three limiting amplifiers 5, 6, 7. Each frequency changing circuit 2, 3 and 4 receives from a local oscillator 11 a signal whose phase is adapted to compensate for phase shifts due to the length of the links between this local oscillator 11 and the frequency change circuits 2, 3 and 4. A first phase detector 8 is connected to the output of the limiting amplifiers 5 and 6, a second 9is connected to the output of the limiting amplifiers 6 and 7.The output of the two phase detectors 8 and 9 is connected to a computer 10 which also receives a terminal E2, the coded value in the form of a digital signal of the lengths L1 and L2 and the wavelength> of the signal received by the interferometer.

Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant le signal, dont on cherche à déterminer la direction d'origine, est reçu par les trois antennes Al, A2 et
A3 de l'interféromètre. Ce signal est transposé en moyenne fréquence à l'aide des circuits de changement de fréquence 2, 3 et 4 recevant le signal de changement de fréquence de l'oscillateur local 11. Les trois amplificateurs limiteurs 5, 6 et 7 permettent d'obtenir à leur sortie des signaux d'amplitude égale. Les deux détecteurs de phase 8 et 9 déterminent alors les phases 1,2 et t 2,3 respectivement entre les signaux issus des antennes Al, A2 et A2, A3.Le calculateur 10 reçoit alors d'une part les valeurs de ces phases ? 1,2 et tu 2,3 et d'autre part la valeur des longueurs L1 et L2 et la valeur de la longueur d'onde > du signal reçu par les antennes de l'interféromètre. Cette valeur de est déterminée à partir d'un circuit non représenté ici, connecté par exemple à une antenne auxiliaire ou à l'une des antennes de l'interféromètre. Ce circuit de détermination de la longueur d'onde connu de l'homme de l'art peut être simplement un circuit mesurant la fréquence du signal reçu et en déduisant à l'aide d'un circuit de calcul la valeur de la longueur d'onde correspondante.The operation of this device is as follows the signal, which is to determine the original direction, is received by the three antennas Al, A2 and
A3 of the interferometer. This signal is transposed in medium frequency using the frequency changing circuits 2, 3 and 4 receiving the frequency change signal of the local oscillator 11. The three limiting amplifiers 5, 6 and 7 make it possible to obtain their output signals of equal amplitude. The two phase detectors 8 and 9 then determine the phases 1,2 and 2,3 respectively between the signals coming from the antennas A1, A2 and A2, A3. The computer 10 then receives, on the one hand, the values of these phases. 1,2 and 2,3 and on the other hand the value of the lengths L1 and L2 and the value of the wavelength> of the signal received by the antennas of the interferometer. This value of is determined from a circuit not shown here, connected for example to an auxiliary antenna or to one of the antennas of the interferometer. This wavelength determining circuit known to those skilled in the art can be simply a circuit measuring the frequency of the received signal and deducing, using a calculation circuit, the value of the length of the wavelength. corresponding wave.

Le calculateur, à partir des valeurs des phases 1,2 et t 2,3 mesurées, détermine les familles d'angles 91 et e i définies précédemment. L'intersection de ces deux familles définit deux indices k et k' donnant pour chacune des familles e. et e ' i respectivement, le rang de la valeur correspondant à la direction e vraie du signal reçu par l'interféromètre. The computer, from the values of the measured phases 1,2 and t 2,3, determines the families of angles 91 and e i defined above. The intersection of these two families defines two indices k and k 'giving for each family e. and e 'i respectively, the rank of the value corresponding to the true direction e of the signal received by the interferometer.

Dans une seconde étape, le calculateur 10 détermine les valeurs71 et ? 2 définies par

In a second step, the calculator 10 determines the values 71 and? 2 defined by

Enfin, il calcule la valeur de l'angle e vrai par inversion des valeurs #1 et #2 à l'aide de l'é- quation :

Finally, it calculates the value of the true angle e by inverting the values # 1 and # 2 using the equation:

L'utilisation pour la détermination de l'angle e, de combinaisons des phases t 1,2 et t 2,3 après le lever d'ambiguité permet, comme mentionné précédemment, d'obtenir une précision sur la valeur de l'angle e correspondant à la longueur de la grande base équivalente à L1 + L2. The use for the determination of the angle e, of combinations of the phases t 1,2 and t 2,3 after the ambiguity has been lifted, makes it possible, as mentioned above, to obtain a precision on the value of the angle e corresponding to the length of the large base equivalent to L1 + L2.

L'exemple décrit précédemment concerne un interféromètre comportant un unique ensemble de trois antennes. Un interféromètre comportant un ensemble de quatre antennes regroupées selon deux couples d'antennes dont les distances d'éloignement pour les antennes d'un meme couple sont respectivement L1 et L2 ne sort pas du cadre de l'invention. The example described above relates to an interferometer comprising a single set of three antennas. An interferometer comprising a set of four antennas grouped according to two pairs of antennas whose distance distances for the antennas of the same pair are respectively L1 and L2 is not outside the scope of the invention.

De même, l'utilisation de plusieurs groupes de trois ou de quatre antennes, par exemple alignées selon deux directions orthogonales, ne sort pas du cadre de l'invention. En particulier, une disposition de l'interféromètre selon l'invention consiste à utiliser cinq antennes disposées selon deux directions orthogonales, l'une de ces antennes étant située à 1'intersection de ces deux directions, et telle que sur chacune de ces deux directions l'on ait un ensem bledetrois antennes séparées les unes des autres par des distancesdéfinies par les longueurs L1 et L2. Similarly, the use of several groups of three or four antennas, for example aligned in two orthogonal directions, is not beyond the scope of the invention. In particular, an arrangement of the interferometer according to the invention consists in using five antennas arranged in two orthogonal directions, one of these antennas being situated at the intersection of these two directions, and such that on each of these two directions there is a set of three antennas separated from each other by distances defined by the lengths L1 and L2.

Une telle disposition permet alors une interférométrie notamment en site et en gisement.Such an arrangement then allows interferometry especially in site and deposit.

La structure des antennes utilisées peut être quelconque. Un mode préférentiel de réalisation consiste à utiliser des antennes de type spiraIes planes et réalisées par exemple selon la technique des circuits imprimés. L'utilisation d'un tel type d'an- tennes -permet en effet un encombrement réduit et une large bande passante, ce qui est un élément déterminant pour la réalisation de ces interféromètres. The structure of the antennas used can be any. A preferred embodiment consists in using planar spiraIes type antennas and made for example according to the technique of printed circuits. The use of such a type of antennas -allows a small footprint and a wide bandwidth, which is a determining element for the realization of these interferometers.

On a ainsi décrit un interféromètre à grande ouverture angulaire et large bande An interferometer with large angular aperture and broadband has thus been described.

Claims

1. Interferometer with large angular aperture and wide frequency bandwidth, comprising means for extracting the phase T ij between signals originating from each pair of elementary antennas

Ai, Aj and corresponding to the signal received by the interferometer, computing means for obtaining from at least two of these phase values from two different pairs of antennas the true direction e of the signal received by the interferometer, characterized in that it comprises at least one set of two pairs of elementary antennas, the distances between the antennas of each pair being greater than / 2> represents the wavelength of the received signal.

2. Interferometer according to claim 1, characterized in that each set of pairs of elementary antennas has a common elementary antenna, thus defining a set of three elementary antennas (Al, A2, A3) the distances between the antennas of each of the pairs corresponding to the distances (L12 and L23) respectively between two successive elementary antennas (A1, A2 and A2, A3).

3. Interferometer according to claim 2, characterized in that the three elementary antennas of the same set are aligned.

4. Interferometer according to claim 3, characterized in that the difference between the distances separating two successive antennas (L12 and L23) of the same set of three elementary antennas is less than / 2.

5. Interferometer according to claim 3, characterized in that it comprises five elementary antennas (A1, A2, A3, A4, AS) arranged in two orthogonal directions, the antenna (A3) being at the intersection of the two lines being common to the two sets formed by three elementary antennas (Al, A2, A3 and

A3, A4, A5).

6. Interferometer according to claim 1, characterized in that the elementary antennas are flat.

7. Interferometer according to claim 6, characterized in that the elementary antennas are produced according to the technique of printed circuits.

8. Interferometer according to claim 7, characterized in that the elementary antennas are of the spiral type.