FR2572594A1 - ANTENNA EXCITATOR FOR AT LEAST TWO BANDS OF DIFFERENT FREQUENCY - Google Patents
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Abstract
A.EXCITATEUR D'ANTENNES POUR AU MOINS DEUX BANDES DE FREQUENCE DIFFERENTE. B.EXCITATEUR CARACTERISE EN CE QUE LE TRONCON DE TUBE 4 A UNE SECTION TRANSVERSALE INTERNE CIRCULAIRE ET EST DIRECTEMENT RACCORDE AU REPARTITEUR DE POLARISATION 3 COMPORTANT EGALEMENT UNE SECTION TRANSVERSALE INTERNE CIRCULAIRE, LE DIAMETRE DE SECTION LIBRE DU TRONCON DE TUBE 4 ETANT SUPERIEUR AU DIAMETRE DE SECTION LIBRE DU REPARTITEUR DE POLARISATION 3. C.L'INVENTION SE RAPPORTE AUX EXCITATEURS D'ANTENNES POUR AU MOINS DEUX BANDES DE FREQUENCE DIFFERENTE.A. ANTENNA EXCITATOR FOR AT LEAST TWO BANDS OF DIFFERENT FREQUENCY. B. EXCITATOR CHARACTERIZED IN THAT THE TUBE TRUNCON 4 HAS AN INTERNAL CIRCULAR CROSS SECTION AND IS DIRECTLY CONNECTED TO THE POLARIZATION DISTRIBUTOR 3 ALSO HAVING AN INTERNAL CIRCULAR CROSS SECTION, THE FREE SECTION DIAMETER OF THE TUBE TRUNK AND SUPERIOR DIAMETER 4. POLARIZATION DISTRIBUTOR FREE SECTION 3. C. THE INVENTION RELATES TO ANTENNA EXCITATORS FOR AT LEAST TWO BANDS OF DIFFERENT FREQUENCY.
Description
" Excitateur d'antennes pour au moins deux bandes de fré-"Antenna exciter for at least two frequency bands
quence différente ".different case ".
L'invention concerne un excitateur d'antennes pour au moins deux bandes de fréquence différente, excita- teur constitué d'une partie essentiellement tubulaire, composé d'au moins un répartiteur de polarisation dans lequel sont The invention relates to an antenna exciter for at least two different frequency bands, an exciter consisting of a substantially tubular portion, composed of at least one polarization splitter in which
guidées deux ondes électromagnétiques polarisées perpendiculai- guided two perpendicular polarized electromagnetic waves
rement l'une par rapport à l'autre, alimentées par lMnter- in relation to each other, fed by the Inter-
médiaire de deux conducteurs creux raccordés à ce réparti- two hollow conductors connected to this distribution
teur et d'un tronçon de tube auquel est raccordé au moins and a tube section to which at least one
un premier conducteur creux guidant une onde électromagné- a first hollow conductor guiding an electromagnetic wave
tique polarisée linéairement, le tronçon de tube prévu pour la bande de fréquence la plus basse ayant des dimensions de linearly polarized tick, the tube section provided for the lowest frequency band having
section libre supérieures à celles du répartiteur de polari- section greater than that of the polarizer
sation, (US-PS 4 410 866).tion, (US-PS 4,410,866).
De tels excitateurs d'antennes sont par exemple utilisés pour l'excitation d'antennes directionnelle avec Such antenna exciters are for example used for the excitation of directional antennas with
un réflecteur parabolique pour les liaisons radio par fais- a parabolic reflector for radio links by means of
ceau herztien, les liaisons radio avec les satellites, ou le radio reperage. Ils peuvent alors 8tre mis en oeuvre pour l'excitation directe du réflecteur ou bien également Herztian heart, radio links with satellites, or radio tracking. They can then be used for the direct excitation of the reflector or also
pour l'excitation de celui-ci par l'intermédiaire d'un sous- for the excitement of it through a sub-
réflecteur (principe Gassegrain). Le terme "excitation" en- reflector (Gassegrain principle). The term "excitation"
globe alors les deux sens de transmission des ondes électro- globe then the two directions of transmission of
magnétiques, c'est-à-dire aussi bien les ondes émises que magnetic, that is to say both the waves emitted
les ondes reçues.the waves received.
2.-2.-
Des répartiteurs de polarisation pour l'exci- Polarization splitters for excision
tation des réflecteurs sont connus par exemple par le docu- reflectors are known for example from the document
ment US-PS 3 864 688. Ils servent à découpler deux ondes US-PS 3 864 688. They serve to decouple two waves
électromagnétiques polarisées linéairement guidées par l'in- linearly polarized electromagnetic waves guided by the
termédiaire de conducteurs creux raccordés à ces répartiteurs, intermediary of hollow conductors connected to these distributors,
de façon que ces ondes ne se perturbent pas réciproquement. so that these waves do not disturb each other.
Dans ces répartiteurs de polarisation connus, on utilise à cet effet un tronçon de tube cylindrique circulaire, dans lequel débouchent l'un à côté de l'autre, deux conducteurs In these known polarization splitters, a section of circular cylindrical tube is used for this purpose, into which two conductors are placed next to one another.
creux. Le découplage des deux ondes est obtenu par un cer- hollow. The decoupling of the two waves is obtained by a
tain nombre de broches décalées les unes par rapport aux au- number of pins staggered relative to each other
tres ou bien par l'intermédiaire d'une bande de tôle tordue, qui sont disposées dans le tronçon de tube entre les points de raccordement des deux conducteurs creux. On provoque ainsi une rotation de 900 de l'une des ondes, si bien que les deux ondes sont perpendiculaires l'une à l'autre. le very well or through a bent sheet metal strip, which are arranged in the pipe section between the connection points of the two hollow conductors. This causes a rotation of 900 of one of the waves, so that the two waves are perpendicular to each other. the
guidage sans perturbation de deux ondes polarisées orthogo- undisturbed guidance of two orthogonal polarized waves
nalement et de la même bande de fréquence, peut être ainsi nally and in the same frequency band, can be
obtenu avec ce dispositif connu au prix d'une certaine dé- obtained with this known device at the cost of a certain amount of
pense.thought.
L'excitateur d'antennes précédemment décrit selon le document US-PS 4 410 866 comporte deux répartiteurs de polarisation, chacun d'eux étant prévu pour une bande de fréquence différente. Cet excitateur d'antennes peut par exemple guider simultanément deux ondes orthogonales de la bande de fréquence 3,7 à 4,2 GHz - dénommée ci-après "bande 4-GHz" - et deux ondes orthogonales de la bande de fréquence ,925 à 6,425 GHz - dénommée ciaprès "bande 6-GHz" -. Dans le répartiteur de polarisation tubulaire alors utilisé pour la bande 4-GHz, sont incorporés des filtres qui ont un effet de court-circuit pour la bande 4-GHz de façon à The antenna exciter previously described in US-PS 4,410,866 comprises two polarization splitters, each of them being provided for a different frequency band. This antenna exciter can for example simultaneously guide two orthogonal waves of the frequency band 3.7 to 4.2 GHz - hereinafter called "4-GHz band" - and two orthogonal waves of the frequency band, 925 to 6.425 GHz - hereinafter referred to as "6-GHz band" -. In the tubular polarization splitter then used for the 4-GHz band, filters are incorporated which have a short-circuit effect for the 4-GHz band so as to
empêcher une diffusion des ondes dans le sens erroné. prevent diffusion of waves in the wrong direction.
Par contre, les ondes de la bande 6-GHz ne doivent pas être perturbées par les filtres. L'incorporation de ces filtres constitués d'oxyde de beryllium et les filtres eux-mêmes, 3.- impliquent une dépense importante. Ils exigent en outre, une fabrication précise. Entre les deux répartiteurs de On the other hand, the waves of the 6-GHz band must not be disturbed by the filters. The incorporation of these filters made of beryllium oxide and the filters themselves, 3.- involve a significant expense. They also require precise manufacturing. Between the two distributors of
polarisation, est en outre rapportée une pièce de transi- polarization, is also reported a piece of transi-
tion conique qui prolonge l'excitateur d'antennes et l'alour- taper which prolongs the antenna exciter and
dit. Son incorporation dans une installation d'antennes de- said. Its incorporation into an antenna installation
vient ainsi plus difficile. En outre, cette pièce de transi- thus comes more difficult. In addition, this piece of transi-
tion exige également une fabrication de précision si l'on It also requires precision manufacturing if one
veut éviter l'apparition de réflexions perturbatrices. wants to avoid the appearance of disruptive reflections.
L'invention a pour but de créer un excitateur d'antennes pour au moins deux bandes de fréquence, qui The object of the invention is to create an antenna exciter for at least two frequency bands, which
est d'une construction plus simple que la construction con- is of a simpler construction than the con-
nue. Ce but est atteint, conformément à l'invention dans le cas d'un excitateur d'antennes du type initialement naked. This object is achieved according to the invention in the case of an antenna exciter of the type initially
décrit, en ce que le tronçon de tube a une section trans- described in that the pipe section has a trans-
versale interne circulaire et est directement raccordé au répartiteur de polarisation comportant également une section transversale interne circulaire, le diamètre de section internal circular diaphragm and is directly connected to the polarization splitter also having a circular internal cross section, the section diameter
libre du tronçon de tube étant supérieur au diamètre de sec- free of the pipe section being greater than the diameter of
tion libre du répartiteur de polarisation* Un tel excitateur d'antennes est uniquement constitué des deux éléments reliés entre eux que sont le free of polarization splitter * Such an antenna exciter consists only of the two connected elements that are the
répartiteur de polarisation et le tronçon de tube. Des piè- polarization splitter and the tube section. Pieces
ces de transition entre ces deux éléments constitutifs ne sont pas nécessaires et il n'est pas nécessaire non plus these transitions between these two components are not necessary and it is not necessary either
d'avoir des éléments de court-circuit spéciaux, grâce aux- to have special short-circuit elements, thanks to-
quels une diffusion des ondes électromagnétiques dans le sens erroné devrait être supprimée. L'excitateur d'antennes which a diffusion of the electromagnetic waves in the wrong direction should be suppressed. Antenna exciter
est en conséquence d'une construction simple et d'une lon- is therefore a simple construction and a long time
gueur axiale aussi réduite que possible. En conséquence, as low as possible. Consequently,
non seulement il peut être fabriqué de façon simple et éco- not only can it be manufactured simply and economically
nomique, mais son poids peut également être réduit par rap- nomic, but its weight can also be reduced by
port à la construction connue, de sorte que son montage est plus simple, Des éléments spéciaux de court-circuit qui dans les constructions connues sont toujours nécessaires, ne sont 4.- port to the known construction, so that its mounting is simpler, Special short-circuit elements that in known constructions are still necessary, are not 4.-
en conséquence plus utilisés entre le répartiteur de polari- consequently more used between the polari-
sation et le tronçon de tube, car le tronçon de tube a des and the tube section because the tube section has
dimensions de section libre supérieures à celles du réparti- dimensions of free section greater than those of the distribution
teur de polarisation. A cet effet, il est prévu à la jonc- polarization. For this purpose, it is planned at the junction
tion entre les deux éléments constitutifs des saillies qui ont un effet de court-circuit pour les ondes alimentées dans le tronçon de tube, Ces avantages subsistent lorsqu'une seconde onde polarisée linéairement est couplée dans le tronçon de tube par l'intermédiaire d'un second conducteur creux, cette onde étant perpendiculaire à celle alimentée par le premier conducteur creux. Le second conducteur creux peut être raccordé au tronçon de tube au même emplacement que le premier conducteur creux en étant décalé par rapport à celui-ci de 90 en direction périphérique. Mais il est également possible de raccorder le second conducteur creux between the two constituent elements of the projections which have a short-circuit effect for the waves fed into the tube section. These advantages remain when a second linearly polarized wave is coupled in the pipe section via a second hollow conductor, this wave being perpendicular to that supplied by the first hollow conductor. The second hollow conductor may be connected to the pipe section at the same location as the first hollow conductor being offset relative thereto by 90 in the peripheral direction. But it is also possible to connect the second hollow conductor
avec un effet de coupleur directionnel à un autre emplace- with a directional coupler effect at another location
ment sur le tronçon de tube.on the tube section.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'inven- An exemplary embodiment of the object of the invention
tion est représenté sur les dessins ci-joints dans les- tion is shown in the accompanying drawings in the-
quels: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'antenne avec un excitateur d'antennes conforme à l'invention, - la figure 2 montre l'excitateur d'antennes lui-même à plus grande échelle, which: - Figure 1 shows schematically an antenna device with an antenna exciter according to the invention, - Figure 2 shows the antenna exciter itself on a larger scale,
- la figure 3 est une vue de l'excitateur d'an- FIG. 3 is a view of the excitation exciter
tennes de la figure 2 selon la direction de la flèche A, - la figure 4 est un détail de la figure 2 2 in the direction of arrow A, FIG. 4 is a detail of FIG.
plus grande échelle.larger scale.
Pour des raisons de simplification, on utilise- For the sake of simplification, we use
ra ci-après, au lieu du terme "excitateur d'antennes" le mot plus court "excitateur", et au lieu du terme "répartiteur de ra below, instead of the term "antenna exciter" the shorter word "exciter", and instead of the term "dispatcher of
polarisation" le mot plus court "répartiteur". polarization "the shorter word" dispatcher ".
La référence 1 désigne le réflecteur parabolique 5.- Reference 1 denotes the parabolic reflector 5.-
d'une installation d'antenne, ce réflecteur étant par exem- of an antenna installation, this reflector being for example
ple fixé à la pointe d'un mat. Au foyer du réflecteur 1, est rapporté l'excitateur 2 qui est constitué du répartiteur 3 et du tronçon de tube 4. Dans le répartiteur 3, débouchent deux conducteur creux 5 et 6, tandis que deux conducteurs fixed at the tip of a mat. At the focal point of the reflector 1, there is attached the exciter 2 which consists of the distributor 3 and the tube section 4. In the distributor 3, open two hollow conductors 5 and 6, while two conductors
creux 7 et 8 sont raccordés au tronçon de tube 4. L'exci- 7 and 8 are connected to the tube section 4. The exci-
tateur 2 peut avoir une ouverture 9 s'élargissant en direc- 2 may have an opening 9 widening in direction
tion du réflecteur 1. Le montage et la disposition des dif- Reflector 1. The assembly and arrangement of the
férentes parties de l'installation d'antenne correspond à un état connu de la technique. Il n'y a donc pas lieu d'y revenir plus en détail. L'excitateur 2 sert dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, à l'excitation directe du réflecteur 1. Mais il est toutefois également possible en principe d'utiliser l'excitateur 2 pour une installation parts of the antenna installation corresponds to a state of the art. There is therefore no need to go back in more detail. The exciter 2 is used in the embodiment of FIG. 1 to direct excitation of the reflector 1. However, it is also possible in principle to use the exciter 2 for an installation
d'antenne comportant des sous-réflecteurs. antenna having sub-reflectors.
Le répartiteur 3 est constitué d'un tronçon The splitter 3 consists of a section
de tube avec une section transversale interne circulaire. of tube with a circular internal cross section.
Il est prévu de façon que deux ondes polarisées linéairement It is planned so that two waves polarized linearly
perpendiculaires l'une à l'autre et de la même bande de fré- perpendicular to each other and from the same frequency band
quence, par exemple de la bande 6-GHz, puissent être guidées en étant découplées. Dans le répartiteur 3 débouchent les deux conducteurs creux 5 et 6 qui s'étendent radialement quence, for example the 6-GHz band, can be guided by being decoupled. In the distributor 3 open the two hollow conductors 5 and 6 which extend radially
par rapport au répartiteur tubulaire. Des points o débou- compared to the tubular distributor. Points o
chent les deux conducteurs creux, peuvent être décalés de 900 l'un par rapport à l'autre en direction périphérique, de sorte que l'on a ainsi directement l'assurance que les directions de polarisation des deux ondes alimentées sont perpendiculaires l'une à l'autre. La forme de réalisation du répartiteur 3 est cependant quelconque. C'est ainsi qu'il peut également être prévu dans ce répartiteur, un élément the two hollow conductors, can be shifted 900 relative to each other in the peripheral direction, so that it is thus directly assured that the polarization directions of the two fed waves are perpendicular to one another. to the other. The embodiment of the splitter 3 is however arbitrary. Thus it can also be provided in this distributor, an element
de court-circuit 10 grâce auquel la diffusion dans le mau- short circuit 10 by which diffusion into the
vais sens de l'onde alimentée par le conducteur creux 6, est évitée. Mais il est également possible de décaler le point d'alimentation du conducteur creux 5 sur la face frontale 11, fermée de toute façon, du répartiteur 3 de will sense the wave fed by the hollow conductor 6, is avoided. But it is also possible to shift the feed point of the hollow conductor 5 on the front face 11, closed in any case, the distributor 3 of
sorte que l'on peut renoncer à l'élément de court-circuit. so that we can give up the element of short circuit.
Un tel répartiteur est par exemple décrit dans le document Such a distributor is for example described in the document
DE-OS 32 41 890.DE-OS 32 41 890.
Le tronçon de tube 4 qui a également une sec- The section of tube 4 which also has a section
tion transversale interne circulaire, est raccordé directe- ment au répartiteur 3. Le diamètre de section libre du tronçon de tube 4 est supérieur au diamètre de section libre du répartiteur 3, de sorte qu'il en résulte à la jonction des deux éléments constitutifs, une saillie 12 soulignée par un pointillé sur la figure 3. Cette saillie 12 agit comme un barrage ou comme un élément de court-circuit pour l'onde alimentée par l'intermédiaire du conducteur creux 7t de sorte que cette onde ne peut pas diffuser en direction The free cross sectional diameter of the pipe section 4 is greater than the free cross section diameter of the distributor 3, so that at the junction of the two constituent elements, the cross sectional diameter is connected directly to the distributor 3. a protrusion 12 underlined by a dotted line in FIG. 3. This projection 12 acts as a barrier or as a short circuit element for the wave supplied via the hollow conductor 7t so that this wave can not diffuse in direction
du répartiteur 3, mais uniquement en direction de l'ouver- dispatch 3, but only in the direction of the opening
ture 13, prévue pour l'émission de l'excitateur 2.Par l'in- 13, provided for the emission of the exciter.
termédiaire du conducteur creux 7 est alimentée une onde d'une bande de fréquence plus basse par rapport aux ondes du répartiteur 3, par exemple de la bande 4-GHz. les ondes intermediate of the hollow conductor 7 is fed a wave of a lower frequency band with respect to the waves of the splitter 3, for example the 4-GHz band. waves
guidées dans le répartiteur 3 peuvent traverser le tron- guided in the splitter 3 can cross the trunk
çon de tube 4 sans être perturbées. 4 without being disturbed.
le tronçon de tube 4 avec sa section transver- the section of tube 4 with its cross-section
sale interne circulaire, peut également servir de répartiteur dirty internal circular, can also serve as a distributor
pour deux ondes polarisées linéairement, lorsque, par l'in- for two linearly polarized waves, when, by
termédiaire du corps creux 8, on alimente une seconde onde dont la direction de polarisation est perpendiculaire à la intermediate of the hollow body 8, a second wave is fed whose direction of polarization is perpendicular to the
direction de polarisation de l'onde amenée par l'intermédiai- direction of polarization of the wave brought by the intermediary
re du premier conducteur creux 7. Le conducteur creux 8 peut, comme cela est indiqué en tirets sur la figure 2, être raccordé au tronçon de tube 4 au même emplacement axial que le conducteur creux 7 en étant toutefois décalé de The hollow conductor 8 may, as indicated in dashed lines in FIG. 2, be connected to the pipe section 4 at the same axial location as the hollow conductor 7, while being offset by
en direction périphérique. in the peripheral direction.
Mais il est également possible de raccorder But it is also possible to connect
le conducteur creux 8 à un autre emplacement axial du tron- the hollow conductor 8 at another axial location of the trunk
çon de tube 4 à la façon d'un coupleur directionnel (coupleur tube 4 in the manner of a directional coupler (coupler
0-dB),L'onde ainsi alimentée peut seulement diffuser en di- 0-dB), the wave thus fed can only diffuse
7.- rection de l'ouverture 13 de l'excitateur 2, de sorte qu'également à cet emplacement dans le tronçon de tube 4 aucun élément susceptible de perturber l'onde, notamment aucun élément de court-circuit n'est nécessaire. Le couplage de l'onde dans le tronçon de tube 4 s'effectue de façon connue par plusieurs trous 14 (figure 4) dans les parois du tronçon de tube 4 et du conducteur creux 8. Un absorbeur 7.- rection of the opening 13 of the exciter 2, so that also at this location in the tube section 4 no element likely to disturb the wave, including no short circuit element is necessary. The coupling of the wave in the tube section 4 takes place in a known manner by several holes 14 (FIG. 4) in the walls of the pipe section 4 and the hollow conductor 8. An absorber
peut être prévu à l'extrémité du conducteur creux 8. can be provided at the end of the hollow conductor 8.
Aux orifices de l'excitateur 2, auxquels sont raccordés les conducteurs creux 5 à 8, peuvent être prévus At the orifices of the exciter 2, to which the hollow conductors 5 to 8 are connected, may be provided
des filtres usuels, faisant partie de l'état de la technique. usual filters, part of the state of the art.
La construction du reste de l'excitateur 2 n'en est pas influencée. A la jonction entre le répartiteur 3 et le tronçon de tube 4, il peut, en outre, être prévu au moins un gradin périphérique 16 (figure 2), qui améliore l'effet The construction of the rest of the exciter 2 is not influenced. At the junction between the distributor 3 and the tube section 4, it can, in addition, be provided at least one peripheral step 16 (Figure 2), which improves the effect
de court-circuit de la saillie 12.short circuit of the protrusion 12.
Dans l'exemple décrit, l'excitateur 2 est prévu pour deux bandes de fréquence. Par un élargissement appropri6, il peut aussi être utilisé pour trois bandes de fréquence ou davantage. Il suffit par exemple pour une troisième bande de fréquence de raccorder un autre tronçon de tube avec des In the example described, the exciter 2 is provided for two frequency bands. By appropriate broadening, it can also be used for three or more frequency bands. For example, for a third frequency band it is sufficient to connect another section of tube with
dimensions supérieures à celles du premier tronçon de tube 4. dimensions greater than those of the first section of tube 4.
L'excitateur 2 n'est pas uniquement utilisable pour les deux bandes de fréquence indiquées (bande 4-GHz et bande 6-GHz) mais peut en principe être utilisé pour toute combinaison Exciter 2 is not only usable for the two indicated frequency bands (4-GHz band and 6-GHz band) but can in principle be used for any combination
de deux bandes de fréquence différente, ou davantage. two bands of different frequency, or more.
La description précédente suppose que les on- The foregoing description assumes that the
des électromagnétiques sont alimentées par l'intermédiaire electromagnetic are fed through
des conducteurs creux 5 à 8 et rayonnées par le réflecteur 1. hollow conductors 5 to 8 and radiated by the reflector 1.
Mais on a le m9me fonctionnement de l'excitateur 2 lorsque les ondes électromagnétiques sont reçues par le réflecteur 1 et guidées par l'intermédiaire de l'excitateur 2 dans les But we have the same operation of the exciter 2 when the electromagnetic waves are received by the reflector 1 and guided via the exciter 2 in the
conducteurs creux 5 à 8.hollow conductors 5 to 8.
8.8.
Claims (5)
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-
1985
- 1985-08-19 FR FR858512489A patent/FR2572594B1/en not_active Expired
- 1985-10-22 GB GB08526010A patent/GB2166298B/en not_active Expired
- 1985-10-24 BR BR8505308A patent/BR8505308A/en unknown
- 1985-10-25 IT IT48720/85A patent/IT1182939B/en active
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2166298B (en) | 1988-12-14 |
| GB2166298A (en) | 1986-04-30 |
| IT1182939B (en) | 1987-10-05 |
| IT8548720A0 (en) | 1985-10-25 |
| GB8526010D0 (en) | 1985-11-27 |
| DE3439413A1 (en) | 1986-04-30 |
| FR2572594B1 (en) | 1989-08-25 |
| BR8505308A (en) | 1986-08-05 |
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