FR2651071A1 - Antenne a reflecteur pour radar - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une antenne à réflecteur pour radar. Cette antenne comporte une source primaire fixe 2 et un réflecteur 1 de type parabolique mobile en rotation autour d'un axe vertical GG' pour le pointage en gisement et d'un axe horizontal SS' pour le pointage en site. Les axes horizontal et vertical et l'axe du réflecteur XX' passent par le centre de phase 21 de la source primaire qui est confondu avec le foyer du réflecteur, de sorte que le système est constamment focalisé. L'invention s'applique notamment au rayonnement de très fortes puissances avec des impulsions très courtes.

Description

ANTENNE A RéFLECTEUR POUR RADAR
La présente - invention se rapporte à une antenne à réflecteur pour radar permettant le pointage du faisceau dans au moins un plan et comportant un réflecteur illuminé par une source primaire de manière à rayonner un faisceau directif dans une direction prédéterminée dudit plan.
I1 existe un certain nombre de solutions connues pour réaliser une telle antenne. Mais toutes ces solutions ne donnent plus satisfaction lorsqu'il s'agit de rayonner des impulsions radar de forte puissance, particulièrement s'il s'agit d'impulsions très courtes à très forte puissance.
Une première solution connue pour réaliser une antenne permettant le pointage du faisceau est une antenne à balayage mécanique. Dans une première variante, on fait tourner l'ensemble de l'antenne, réflecteur et source primaire. Mais cela nécessite des joints tournants qui sont un composant cher et limité en puissance. Dans une seconde variante, seule la source primaire se déplace dans le plan focal du réflecteur fixe. Mais cette variante implique l'utilisation de joints tournants et n'est possible que pour de petits déplacements de la source sous peine de déformer le faisceau et de perdre en gain.De plus, si, pour fournir une forte puissance, on doit, comme c'est fréquemment le cas, prévoir plusieurs sources associées pour former la source primaire afin d'avoir la puissance requise, il faut alors mettre en place plusieurs joints tournants, ce qui est très délicat et coûteux, en plus des inconvénients déjà énoncés pour les joints tournants aux fortes puissances.
Une autre solution connue est d'utiliser une antenne à balayage électronique. Mais une telle antenne comporte des déphaseurs qui sont des éléments dissipant une partie appréciable de la puissance (1 à 3 dE.) et susceptibles d'être détruits par de fortes puissances crête.
L'invention a pour objet une antenne à pointage du faisceau qui ne comporte aucun de ces inconvénients, même en cas de rayonnement de très fortes impulsions.
Selon l'invention, il est prévu une antenne à réflecteur pour radar permettant le pointage du faisceau dans au moins un plan et comportant un réflecteur illuminé par une source primaire de manière à rayonner un faisceau directif dans une direction prédéterminée dudit plan, caractérisée en ce que ladite source primaire est fixe et en ce que ledit réflecteur est mobile en rotation autour d'un axe perpendiculaire audit plan pour permettre le pointage du faisceau dans une direction quelconque dudit plan.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à ia description ci-après et de la figure jointe qui re e schématiquement une antenne selon I'invention.
Sur la figure, on a représenté un réflecteur 1 paraboloidal et une source primaire 2 illuminant le réflecteur de manière à produire un faisceau 7 dirigé dans une direction prédéterminée de pointage. La source primaire 2 est fixe et constituée par exemple de plusieurs sources élémentaires 20 telles que des cornets verticaux à diagramme de révolution. La loi d'illumination du réseau de sources est pondérée de faenr à déterminer un centre de phase virtuel 21. Le fixes et donc alimentés directement sans joints , on peut rayonner une puissance très élevée sur des impulsions très courtes, ceci d'autant plus que les émetteurs associés peuvent être disposés très près des cornets.
Pour permettre le balayage du faisceau en gisement, le réflecteur 1 est mobile en rotation autour d'un axe vertical GG' passant par le centre de phase virtuel 21. De plue, le réflecteur parabolique est monté par rapport à la e primaire de manière que son axe XX' passe par le centre de phase et que son foyer soit sensiblement confondu avec ce centre de phase. Dans ces conditions, le balayage en gisement s'effectue sans qu'il y ait aucune déformation du faisceau ni perte de gain. Si, - de plus, comme c'est le cas de la figure, la source primaire fournit une illumination de révolution autour de l'axe vertical GG', on peut obtenir un balayage en gisement de 3600 sans avoir besoin de surdimensionner le réflecteur 1.
Pour permettre le balayage en site de la direction de pointage du faisceau, le réflecteur 1 doit être mobile en rotation autour d'un axe horizontal SS' passant par le centre de phase virtuel 21 et perpendiculaire à l'axe XX' du réflecteur parabolique dont le foyer est confondu avec ce centre de phase.
Dans ce cas aussi, le balayage en site s'effectue sans déformation du faisceau ni perte de gain. Cependant, il est nécessaire de surdimensionner le réflecteur dans le plan de site par rapport aux dimensions de la partie utile instantanée du réflecteur, en fonction du domaine à balayer en site.
Pour un double balayage en site et en gisement, on peut donc adopter la solution représentée sur la figure. Un 502':' f3ue 6 est prévu pour supporter un rail circulaire 5 censé sur l'axe GG' et disposé dans un plan horizontal. Le socle 6 peut servir à abriter les émetteurs slimentant les cornets de la source primaire 2. Un chariot mobile en rotation autour de l'axe GG' est supporté par des galets 40 roulant sur le rail 5. Ce chariot porte un support 3 par des articulations 8 lui permettant de tourner autour de l'axe SS'. Enfin le réflecteur 1 est fixé au support 3 de fsçon que son axe XX' ; le centre de phase 21 confondu avec le foyer du reis r parabolique.
On voit donc que la direction de pointage du faisceau 7 tourne du même angle que l'axe XX' lorsque le réflecteur tourne autour des axes GG' et/ou SS', le système étant toujours focalisé. On a ainsi une solution très simple, sans déphaseurs multiples et coûteux ni joints tournants. Les mécanismes d'entraînement en rotation autour de chacun des axes n'ont pas été représentés car ils sont évidemment à la portée de tout homme de l'art.
I1 est clair que lorsqu'on ne désire un balayage que dans un plan, le mécanisme de support est encore simplifié, un seul mouvement étant nécessaire.
Si on ne souhaite balayer en gisement qu'un secteur limité, et non 3600, on peut incliner la source primaire et l'axe du faisceau qu'elle rayonne d'un certain angle par rapport à la verticale. Ceci permet de moins surdimensionner Ie réflecteur 1 dans le plan de site ; par contre cela implique un certain surdimensionnement dans le plan de gisement en fonction de la taille du secteur à balayer.
Bien entendu, I'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention et on pourrait imaginer d'autres variantes de réflecteur mobile, en ce qui concerne la forme et le positionnement, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Antenne à réflecteur pour radar permettant le pointage du faisceau dans au moins un plan et comportant un réflecteur (1) illuminé par une source primaire (2) de manière à rayonner un faisceau (7) directif dans une direction prédéterminée dudit plan, caractérisée en ce que ladite source primaire est fixe et en ce que ledit réflecteur est mobile en rotation autour d'un axe perpendiculaire audit plan pour permettre le pointage du faisceau dans une direction quelconque dudit plan.
2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit plan est le plan de gisement, horizontal, et en ce que ledit réflecteur est mobile en rotation autour dtun axe vertical (GG') passant par le centre de phase (21) de ladite source primaire.
3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit réflecteur est un réflecteur de type parabolique dont l'axe passe par ledit centre de phase de la source primaire, le foyer dudit réflecteur étant sensiblement confondu avec ledit centre de phase.
4. Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le faisceau émis par la source primaire est de révolution autour dudit axe vertical de rotation du réflecteur et en ce que ledit réflecteur peut tourner de 3600 autour de ladite source.
5. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit plan est le plan de site, vertical, et en ce que ledit réflecteur (1) est mobile en rotation autour d'un axe horizontal- (SS') passant par le centre de phase de ladite source primaire, ledit réflecteur étant surdimensionné selon ledit plan par rapport à la zone illuminée par la source primaire.
6. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit réflecteur est un réflecteur de type parabolique dont l'axe (XX') passe par ledit centre de phase de la source primaire, le foyer dudit réflecteur étant sensiblement confondu avec ledit centre de phase.
7. Antenne selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que ladite source primaire émet un faisceau sensiblement de révolution autour d'un axe incliné d'un angle déterminé pour limiter le surdimensionnement dudit réflecteur.
8. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faisceau (7) peut être pointé dans un plan de gisement, horizontal, et - un plan de site, vertical, en ce que ledit réflecteur (1) est de type parabolique dont l'axe (XX') passe par le centre de phase (21) de ladite source primaire (2), et dont le foyer est sensiblement confondu avec ledit centre de phase et en ce que ledit réflecteur est mobile en rotation autour d'un premier axe vertical (GG') passant par ledit centre de phase pour permettre le pointage en gisement et autour d'un second axe horizontal (SS') passant également par ledit centre de phase pour permettre le pointage en site.
9. Antenne selon la revendication 8 caractérisée en ce que ledit réflecteur (1) est fixé sur un support (3) monté mobile en rotation autour d'un axe horizontal (SS') sur un chariot (4), en ce que ledit chariot (4) est mobile en rotation autour d'un axe vertical (GG') par l'intermédiaire de galets (40) roulant sur un rail circulaire fixe (5) disposé dans un plan horizontal et en ce que lesdits axes horizontal (SS') et vertical (GG') se coupent en un point qui est sensiblement confondu avec le foyer du réflecteur (I) et le centre de phase (21) de ladite source primaire fixe (2).
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