FR2724059A1 - Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications - Google Patents

Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications Download PDF

Info

Publication number
FR2724059A1
FR2724059A1 FR9410489A FR9410489A FR2724059A1 FR 2724059 A1 FR2724059 A1 FR 2724059A1 FR 9410489 A FR9410489 A FR 9410489A FR 9410489 A FR9410489 A FR 9410489A FR 2724059 A1 FR2724059 A1 FR 2724059A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
reflector
axis
reflecting surface
opz
symmetry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9410489A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2724059B1 (fr
Inventor
Jean Jacques Delmas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Original Assignee
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telediffusion de France ets Public de Diffusion filed Critical Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority to FR9410489A priority Critical patent/FR2724059B1/fr
Priority to EP95401574A priority patent/EP0700118A1/fr
Priority to JP7240529A priority patent/JPH0884020A/ja
Publication of FR2724059A1 publication Critical patent/FR2724059A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2724059B1 publication Critical patent/FR2724059B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Le réflecteur d'antenne est de type fixe et pointé vers une direction prédéterminée notamment recevoir des faisceaux pour de télécommunications (FS1 , FS2 ) émis par des satellites à positions orbitales différentes. Les génératrices (GR) de la surface réfléchissante concave symétrique (SR) du réflecteur sont éloignées de génératrices (GP) d'un paraboloïde (PA) avec un écart variable ( DELTAz) pris parallèlement à l'axe de symétrie (OPz). Le paraboloïde est coaxial à la surface (SR) et a le même contour que celui de la surface, par exemple elliptique. L'écart décroît linéairement par exemple depuis le centre (OR) vers la périphérie (CP) en fonction de la distance variable ( rho) des génératrices à l'axe de symétrie (OPz).

Description

i 2724059 Réflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de
télécommunications La présente invention concerne principalement un réflecteur d'antenne de réception ou d'émission de
faisceaux de télécommunications.
En particulier, l'antenne est destinée à des installations domestiques dans des maisons individuelles, à des installations collectives dans des immeubles, ou à des installations communautaires servant à l'alimentation de têtes de réseaux câblés pour recevoir plusieurs faisceaux émis par des satellites de télécommunications, convoyant notamment
des signaux de télévision.
En outre, la présente invention peut être utilisée pour des applications professionnelles
notamment dans les réseaux de diffusion de données.
L'antenne de réception pour satellite la plus commercialisée actuellement comprend un réflecteur fixe dont la surface réfléchissante est un paraboloïde de révolution, ou un paraboloïde elliptique, ayant une largeur d'environ 90 à 120 cm, ou une portion d'un tel paraboloïde pour une antenne
à illumination décentrée, appelée antenne offset.
L'axe de symétrie du réflecteur est pointé vers le satellite dont les émissions sont à capter. Une tête de réception hyperfréquence, fixée généralement par des haubans ou un mât latéral, est positionnée au
foyer unique du réflecteur paraboloïdal.
Lorsque le satellite précité a une position orbitale très voisine d'autres satellites géostationnaires, par exemple tels que les satellites TDF 1, OLYMPUS et TV SAT 2 situés à 19 de longitude ouest, l'antenne capte les faisceaux de ces divers satellites.
2 2724059
Si l'usager de l'antenne souhaite recevoir des faisceaux d'un autre satellite ayant une position orbitale différente de celle des satellites précités, par exemple localisées en longitude EST, le réflecteur de l'antenne de réception doit être tourné pour être pointé vers cet autre satellite. Deux solutions s'imposent: soit l'usager monte sur le toit du pavillon ou de l'immeuble pour positionner manuellement le réflecteur, soit l'antenne doit comprendre des moyens motorisés et télécommandés pour
orienter le réflecteur.
La première solution est en pratique très rarement mise en oeuvre par l'usager, compte tenu des difficultés d'accès à l'antenne. Elle exige donc le recours à un installateur spécialisé, et à un nouveau réglage de la position du réflecteur, et par suite
est très dissuasive pour l'usager.
La seconde solution est pénalisée par le coût de l'antenne et de son installation, une antenne à réflecteur motorisé nécessitant une infrastructure
plus lourde et encombrante.
D'autres antennes décrites dans les demandes de brevet allemand DE-A-3 536 348 et DE-A-3 801 301 comprennent des réflecteurs plats derrière des anneaux circulaires ou elliptiques coplanaires, fondés sur la diffraction des lentilles de FRESNEL afin de remédier au coût relativement élevé et à
l'aspect inesthétique des antennes paraboliques.
Toutefois, ces antennes offrent également un unique foyer et donc une unique direction de pointage, et
des gains relativement faibles.
Afin de remédier aux inconvénients précités, la EP-A-546913 déposée par le demandeur propose un réflecteur à diffraction composé d'un réflecteur
3 2724059
paraboloïdal classique et d'un réseau d'anneaux de diffraction métalliques fixé sur le réflecteur paraboloïdal. Ce réflecteur de diffraction présente deux pseudo-foyers distincts du foyer géométrique du réflecteur paraboloïdal vers lesquels sont susceptibles de converger respectivement deux faisceaux de télécommunications collimatés suivant des directions symétriques et ayant des fréquences sensiblement égales. Avec ce réflecteur pointé une fois pour toutes vers une direction prédéterminée, plusieurs faisceaux de télécommunications ayant des directions différentes peuvent être captés dans un
large angle de balayage.
Lorsque les fréquences des faisceaux de télécommunications sont différentes, par exemple du simple au double, la localisation des foyers et donc de la ligne focale le long de laquelle peuvent être positionnées des têtes hyperfréquence pour capter les faisceaux sont fonction respectivement des longueurs
d'onde ou fréquences moyennes desdits faisceaux.
Cet inconvénient est surmonté dans la FR-A-
2701169, également déposée par le demandeur, qui décrit un réflecteur à diffraction pour antenne de télécommunications contribuant à compenser la phase, c'est-à-dire la différence de marche, entre des faisceaux de télécommunications à émettre ou recevoir ayant des fréquences différentes. La direction de pointage vers un faisceau est indépendante de la fréquence de celui-ci, tout en réduisant l'encombrement du réflecteur, particulièrement en hauteur. Le réflecteur d'antenne comprend alors N+1 éléments annulaires réfléchissants de diffraction qui sont disposés sensiblement parallèles à une surface concave de révolution prédéterminée, telle que
4 2724059
paraboloïde, et qui sont sensiblement tronconiques et concaves et présentent ensemble radialement un profil sensiblement en dent-de-scie, N étant un entier
supérieur ou égal à 1.
DeUX faisceaux de télécommunications ayant des directions sensiblement parallèles et ayant des fréquences porteuses de l'ordre du gigahertz à la dizaine de gigahertz et différentes de quelques gigahertz sont focalisés en un même foyer. La compensation de phase dans ce réflecteur est
matérialisée par un aplatissement du réflecteur.
La largeur des premiers éléments de diffraction diminue radialement du centre vers la périphérie du réflecteur. En particulier, la largeur d'un premier élément de diffraction est telle que deux rayons issus d'un plan d'onde prédéterminé et diffractés par les bords extérieurs du premier élément de diffraction et d'un élément de diffraction voisin à celui-ci ont une différence de marche sensiblement égale à zéro ou à un multiple de la longueur d'onde
moyenne des faisceaux de télécommunications.
De telles conditions en largeur d'éléments annulaires et en écart entre eux en fonction de la longueur d'onde contribuent ainsi à compenser la phase entre les faisceaux, c'est-à-dire à compenser le décalage axial du foyer d'une lentille de FRESNEL
dû à une variation en fréquence.
Toutefois, le profil en dents-de-scie du réflecteur selon la FR-A-2701169 et le réseau d'anneaux de diffraction selon la EP-A-546913 confèrent une surface réfléchissante sinueuse complexe dont la fabrication est délicate et
relativement onéreuse.
Le principal objectif de la présente invention est de fournir un réflecteur pour antenne fixe de réception ou d'émission de plusieurs faisceaux
2724059
présentant les avantages de fonctionnement des réflecteurs selon les deux demandes de brevet précitées, tout en offrant une surface réfléchissante d'aspect moins sinueuse et plus facilement réalisable. A cette fin, un réflecteur d'antenne pour faisceaux de télécommunications ayant une surface réfléchissante concave symétrique par rapport à un axe de symétrie et ayant des génératrices s'étendant entre des premières extrémités confondues avec un centre de réflecteur sur l'axe de symétrie et des secondes extrémités situées sur un contour prédéterminé, est caractérisé en ce que les génératrices de la surface réfléchissante sont éloignées respectivement de génératrices d'un paraboloïde prédéterminé avec un écart variable pris parallèlement à l'axe de symétrie, ledit paraboloïde étant coaxial à la surface réfléchissante et ayant ledit contour prédéterminé, et ledit écart variable variant linéairement depuis l'une des premières et secondes extrémités vers l'autre des premières et secondes extrémités en fonction de la distance variable des génératrices à l'axe de symétrie prise
perpendiculairement à l'axe de symétrie.
Le réflecteur ci-dessus selon l'invention possède une surface réfléchissante continue qui est ainsi plus facilement réalisable en grande série, comme les paraboloïdes d'antenne classiques. Le coût en est donc plus réduit, bien que le réflecteur présente des propriétés physiques en terme de gain et directivité analogues à ceux des réflecteurs selon
les deux demandes de brevet précitées.
Selon une première réalisation préférée, l'écart relatif aux premières extrémités est sensiblement égal à un multiple ou sous-multiple de la moitié d'une longueur d'onde correspondant à une fréquence
6 2724059
comprise dans une bande de fréquence porteuse des faisceaux de télécommunications, et l'écart relatif
aux secondes extrémités est sensiblement égal à zéro.
Selon une seconde réalisation préférée, l'écart du réflecteur relatif aux premières extrémités est sensiblement égal à zéro et l'écart relatif aux secondes extrémités est sensiblement égal à un multiple ou sous- multiple de la moitié d'une longueur d'onde correspondant à une fréquence comprise dans une bande de fréquence porteuse des faisceaux de télécommunications. Afin d'optimiser notamment le niveau des lobes secondaires du réflecteur, le contour du réflecteur
peut être sensiblement elliptique ou rectangulaire.
Plus généralement, le contour peut satisfaire l'équation: (x/a) + (y/b) = 1 o x et y sont des coordonnées d'un point du contour dans un repère plan perpendiculaire à l'axe
de symétrie et Y un nombre réel positif.
L'invention concerne également un réflecteur d'antenne pour faisceaux de télécommunications ayant une surface réfléchissante concave symétrique par rapport à un axe de symétrie dont la fabrication est économique en raison du peu de matériel qu'elle exige. Ce réflecteur est caractérisé par une surface réfléchissante avec un profil axial en escalier qui a des marches sensiblement perpendiculaires à l'axe de symétrie et qui suit les génératrices d'une surface réfléchissante continue qui est symétrique par
rapport à l'axe de symétrie et telle que définie ci-
dessus. Pour faciliter la fabrication, les hauteurs de deux contremarches de l'escalier du réflecteur peuvent être différentes et de préférence croissantes du centre vers le contour de la surface réfléchissante.
7 2724059
D'autres caractéristiques et avantages d'un réflecteur selon l'invention apparaîtront plus
clairement à la lecture de la description suivante de
plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un réflecteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe schématique prise le long de l'axe de symétrie d'un premier paraboloïde et d'une surface réfléchissante de réflecteur selon une première réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue de dessus sur un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie de la surface réfléchissante selon la première réalisation; - la figure 4 est une vue en coupe schématique prise le long de l'axe de symétrie d'un second paraboloïde et d'une surface réflechissante de réflecteur selon une seconde réalisation de l'invention; et - la figure 5 est une vue en coupe schématique prise le long de l'axe de symétrie d'une surface réfléchissante d'un réflecteur à profil en escalier issue d'une surface réfléchissante selon la première réalisation. Les diverses réalisations d'un réflecteur d'antenne de télécommunications décrites ci-après sont typiquement conçues pour fonctionner dans une bande de fréquence porteuse comprise entre 11 et 13 GHz, de faisceaux de télécommunications à recevoir de
ou émettre vers des satellites de télécommunications.
Les dimensions des réflecteurs indiquées ci-dessous à titre d'exemples non limitatifs sont relatives à ce type d'application, particulièrement pour une antenne de réception et pour une longueur d'onde prédéterminée correspondant à une fréquence comprise
8 2724059
dans la bande de fréquence porteuse. Typiquement, la longueur d'onde prédéterminée est la longueur d'onde moyenne A = 2,5 cm correspondant à la fréquence
porteuse moyenne de 12 GHz.
Selon une première réalisation illustrée à la figure 1, un réflecteur selon l'invention présente une surface réfléchissante concave SR qui est symétrique par rapport à un axe de symétrie OPz et à
un centre ou sommet OR situé sur l'axe OPz.
L'axe OPz est ci-après l'axe des cotes z d'un
repère orthonormé [OP, x, y, z] ayant une origine OP.
La surface SR est définie à partir d'un paraboloïde de révolution PA auquel on se référera ci-après. Le paraboloïde PA est symétrique par rapport à l'axe OPz et a pour sommet l'origine de repère OP. La concavité du paraboloïde est orientée vers les cotes positives z, comme la concavité de la surface réfléchissante SR, et présente un foyer géométrique FP de cote positive ZFP égale à la distance focale. Comme montré à la figure 2, chaque génératrice GP du paraboloide PA est déterminée dans un plan quelconque pOPz perpendiculaire au plan xOPy par l'équation: ZMP = p MP / (4.ZFpP) o ZMp et PPM sont la cote et la coordonnée polaire radiale d'un point MP (xMp, YMp, ZMP) sur la génératrice GP, soit
2 P = X 2 + Y2
pMP xM, + Le contour CP du paraboloïde est elliptique, et sa projection sur le plan xOy a pour équation: (xCp/a)2 + (yCp/b)2 = 1, o xcp et YCp sont les abscisse et ordonnée d'un
point CP situé sur le contour du paraboloïde PA.
Le grand axe 2a et le petit axe 2b du contour sont de préférence déterminés comme ceux du contour
9 2724059
d'un élément annulaire de réseau de diffraction décrit dans la EP-A546913, particulièrement comme ceux du contour de l'élément de diffraction central
en forme de calotte.
Les grand et petit axes 2a et 2b dépendent de la position de deux pseudofoyers PF1 et PF2 symétriques par rapport à l'axe OPz vers lesquels convergent deux faisceaux de télécommunications FS1 et FS2 émis par deux satellites géostationnaires et réfléchis par le paraboloïde. L'axe OPz du paraboloïde est pointé vers
le milieu du segment joignant les deux satellites.
Les foyers FS1 et FS2 sont le siège notamment de deux têtes hyperfréquences dont les cônes d'ouverture ont un angle minimum / contenant au moins le paraboloïde PA. Les grand et petit axes 2a et 2b sont particulièrement conditionnés par les retards de marche entre des rayons issus d'un plan d'onde P01 relatif à l'un FS1 des faisceaux et diffractés par les bords d'un élément de diffraction. Ce paraboloïde PA étant considéré comme la calotte centrale, la différence de marche entre un rayon du faisceau PS1 réfléchi au centre OP et un rayon du faisceau FS1 diffracté par le contour paraboloïde est égale à un
multiple de /2, par exemple A/2.
A titre d'exemple pratique, pour une longueur d'onde A = 24,97 mm, soit une fréquence de 12 GHz, une distance focale ZFP = 468 mm et un angle de visée 2a = 42 , le contour elliptique du paraboloïde a un
grand axe 2a de 808 mm et un petit axe 2b de 644 mm.
Les coordonnées des pseudo-foyers PF1 et PF2 sont:
xpF = 0, YPF = 218 mm et ZPF = 568 mm.
Chaque point MR de coordonnées x, y, z, sur une génératrice GR de la surface réfléchissante du réflecteur SR, qui est coplanaire à une génératrice respective GP du paraboloide dans le plan pOPz, est
2724059
déterminé de la manière suivante, en référence aux
figures 2 et 3.
La cote z du point MR est égale à la somme suivante:
Z ZMP + AZ.
zMp = p M / (4.zPF) est la cote du point MP de la génératrice de paraboloïde GP ayant les abscisse x = xMp et ordonnée y = YMP du point respectif MR sur
la génératrice de la surface SR.
La différence Az désigne un écart de cote variable entre les génératrices GR et GP qui dépend de la longueur d'onde A et varie en fonction des
abscisse x et ordonnée y de la manière suivante.
Selon la première réalisation montrée à la figure 2, l'écart Az est maximum sur l'axe de symétrie OPz commun à la surface réfléchissante SR et au paraboloïde PA. L'écart maximum est égal à la demi-longueur d'onde./2, soit une distance entre les centres OP et OR de Az(0,0) = À/2. L'écart Az est minimum et est typiquement égal à zéro aux secondes extrémités des génératrices GR et GP situées à la périphérie des surfaces SR et PA. Le contour de la surface réfléchissante SR est confondu avec le contour elliptique du paraboloïde défini ci-dessus, c'est-à-dire les secondes extrémités des génératrices GR et GP sont confondues en un point de contour CP de coordonnées xcp, YCp et Zcp telles que: (xcp/a)2 + (yCp/b)2 = 1 et ZCp = P 2 / (4.zFp), avec Az(XCp, YCP) = O. Depuis les premières extrémités OP et OR vers l'extrémité commune CP des génératrices GP et GR, l'écart Az décroît linéairement selon la relation: (Az - A/2)/(p - O) = (0 - A/2)/(pcp - O) soit, Az = - (À/2) (p/ PCP - 1) avec p = (x2+y2)1/2 et PCp = (x2 + y2)l/2 il 2724059 Ainsi, l'invention peut être analysée comme un cas limite d'une application tridimensionnelle du principe de diffraction des lentilles de FRESNEL pour lequel le nombre d'anneaux de diffraction tend vers l'infini. Des relations précédentes, la cote z du point de surface réfléchissante s'écrit: z = (X2+y2) / (4.ZpF) ( /2)(P/PCp - 1) En référence à la figure 3, il apparaît les rapports de similitude suivants: p2/Pcp2 = x2/x = y2/y2 En remplaçant y2 par (y2.x2/x2) dans l'équation du contour elliptique et en multipliant les membres de cette équation par le rapport x2/x2, ce rapport est exprimé en fonction des coordonnées x et y du
point de surface réfléchissante MR.
(x2/x2) [(x2 /a2) + (y2.x2)/(x2.b2)] = x2 / x2, soit x2/x2 = x2/a2 + y2/b2 L'équation de la surface réfléchissante selon l'invention devient:
Z = (X2+y2)/(4-zFp) - (A/2) ((x2/a2 + y2/b2)l/2 -
1). Au lieu d'imposer un retard de marche de A au centre de la surface réfléchissante, le retard de marche d'une longueur d'onde est imposé pour un rayon du faisceau FS1 diffracté sur le contour de la surface réfléchissante SR par rapport à un rayon du faisceau réfléchi au centre de la surface réfléchissante, encore par rapport à un paraboloïde pa à contour elliptique, à foyer géométrique fp de
cote Zfp, centre oD et pseudo-foyers pfl et Pf2.
12 2724059
Selon cette seconde réalisation de réflecteur illustrée à la figure 4, la surface réfléchissante concave sr, toujours symétrique par rapport à l'axe opz possède des génératrices qui sont déterminées suivant une méthode analogue à celle décrite ci- dessus. La cote z d'un point quelconque mr (x, y, z) d'une génératrice qr de la surface réfléchissante sr est exprimée de la manière suivante:
Z = Zmp + Sz.
Zmp = p2 /(4.Zfp) est la cote du point mp(xmp, Ymp, Zmp) de la génératrice qp du paraboloïde pn respectivement associé au point mr avec p2 = p2 = x2 + y2. La différence dz désigne un écart de cote variable entre les génératrices gr et gp situées dans
un même plan popz.
L'écart Èz dépend encore de la longueur d'onde A. Toutefois, le retard de marche A étant imposé au niveau du contour, l'écart Èz entre le point de contour cr de la surface réfléchissante sr et le point de contour cp du paraboloïde pa est égal à la
demi-longueur d'onde R/2, soit ÈZ(Xcr, Ycr) = A/2.
L'écart ôz décroît linéairement depuis les secondes extrémités cr et cp des génératrices gr et qp sur les contours elliptiques identiques de la surface réfléchissante sr et du paraboloïde pa vers
les secondes extrémités des génératrices, c'est-à-
dire les centres de la surface réfléchissante et du paraboloïde qui sont confondus en le point op. La relation linéaire de l'écart Èz en fonction de la coordonnée radiale p est la suivante: (Èz - 0) / (p - 0) = (A/2 0)/(Pcp - 0) soit ôz = (R/2) (P/Pcp) L'équation de la surface réfléchissante sr selon la seconde réalisation s'écrit: z = (x2 + y2)/(4. zfp) + (R/2)/(p/pcp)
1 3 2724059
soit en exprimant P/Pcp en fonction de x et y, comme dans la première réalisation,
z =(x2+y2)/(4.Zfp) + (R/2) ((x2/a2 + y2/b2)1/2 - 1).
A titre d'exemple pratique, la distance focale Zpf du paraboloïde Da est égale à 1061 mm et les grand et petit axes du contour elliptique du paraboloide et de la surface réfléchissante sont 2a = 523 mm et 2b = 642 mm, selon cette seconde réalisation pour des paramètres de pseudo-foyer identiques à ceux de l'exemple selon la première réalisation, soit une fréquence de 12 GHz et donc A = 24,97 mm, 2a = 420, xpf = 0, ypf = 218 mm et
Zpf = 568 mm.
Les équations des surfaces SR et sr peuvent être réunies en l'équation générale de surface réfléchissante de réflecteur suivante:
z = (x2 + y2)/(4.FP) + t((x2/a2 + y2/b2)1l/2 - 1).
Le facteur t est un nombre réel positif ou négatif différent de zéro. FP dénote la distance focale d'un paraboloide duquel est déduite la surface réfléchissante. Le contour elliptique de ce paraboloide est déterminé comme précédemment, en référence à la EP-A-546913. Bien que des rendements d'antenne en terme de gain et directivité sont satisfaisants pour t = 2/2, le facteur A peut être
égal par exemple à + , + /2, A/4, ou A/8.
En variante, le contour de la surface réfléchissante du réflecteur a une forme comprise entre une ellipse et un rectangle de dimensions 2a.2b par projection sur le plan xOPy, comme indiqué en traits interrompus courts dans la figure 3. Un tel contour contribue à optimiser le niveau des lobes de rayonnement secondaires du réflecteur et est obtenu
14 2724059
par variation d'un paramètre y dans l'équation du contour suivante: Y Y (x/a) + (y/a) = 1 o y est un nombre réel supérieur ou égal à 2. Le terme en racine de 2 (exposant 1/2) dans l'équation de surface est alors remplacé par un terme
analogue en racine de y (exposant l/y).
La surface réfléchissante SR, sr du réflecteur selon les réalisations précédentes est continue et est de préférence fabriquée selon des procédés connus de réflecteur parabolique classique, par exemple au moyen d'une presse dans laquelle les poinçon et matrice ont des surfaces complémentaires profilées
selon la surface réfléchissante.
Selon une autre réalisation, la surface réfléchissante continue selon les réalisations précédentes est discrétisée, comme montré à la figure 5. Vu en coupe axiale pOPz, le profil du réflecteur est un escalier ES ayant des marches sensiblement perpendiculaires à l'axe de symétrie OPz, opz. La hauteur H des contremarches de l'escalier est de quelques millimètres. Un point prédéterminé des marches, par exemple l'une des extrémités ou le milieu du giron des marches, suit le profil de la surface réfléchissante continue SR, sr. Les girons des marches diminuent depuis le centre vers la périphérie du réflecteur. Lorsque la concavité de la surface réfléchissante est plus accentuée, la hauteur HO des contremarches centrales peut être plus petite que les contremarches HC vers la périphérie, par
exemple HO = 3 mm et HC = 6 mm.
Une antenne d'émission ou de réception comprenant un réflecteur selon l'invention peut comprendre plusieurs têtes hyperfréquence positionnables situées sensiblement à proximité d'une
2724059
ligne focale sensiblement courbe LF (figure 2) contrée sur l'axe de symétrie OPz et passant par les pseudo-foyers PF1 et PF2. Selon une autre réalisation, l'antenne peut comprendre des moyens pour déplacer une tête hyperfréquence à plusieurs polarisations et large bande sensiblement le long de la ligne focale LF à l'intérieur d'un angle de visée 2a de l'ordre de 500. Les différentes têtes ou la tête déplaçable captent ou reçoivent des faisceaux de télécommunications ayant des directions de rayonnement différentes, bien que l'antenne soit fixe
et pointée suivant une direction prédéterminée.
Les moyens de positionnement des têtes hyperfréquence, ou le moyen de déplacement de la tête hyperfréquence sont par exemple tels que décrits dans
les EP-A-546913 et FR-A-2701169.
Enfin, il sera noté que l'invention concerne également un réflecteur d'antenne ayant comme surface réfléchissante une portion de l'une des surfaces
réfléchissantes définies ci-dessus selon l'invention.
Une telle portion de surface est destinée à une antenne à illumination décentrée, appelée antenne offset.
16 2724059

Claims (8)

REVENDICATIONS
1 - Réflecteur d'antenne pour faisceaux de télécommunications ayant une surface réfléchissante concave (SR, sr) symétrique par rapport à un axe de symétrie (OPz, opz) et ayant des génératrices (GR, gr) s'étendant entre des premières extrémités confondues avec un centre de réflecteur (OR, op) sur l'axe de symétrie et des secondes extrémités (CP, cp) situées sur un contour prédéterminé, caractérisé en ce que les génératrices (GR, gr) de la surface réfléchissante (SR, sr) sont éloignées respectivement de génératrices (GP, gp) d'un paraboloïde prédéterminé (PA, pa) avec un écart variable (Az, Èz) pris parallèlement à l'axe de symétrie (OPz, opz), ledit paraboloïde étant coaxial à la surface réfléchissante et ayant ledit contour prédéterminé, et ledit écart variable (Az, Jz) variant sensiblement linéairement depuis l'une des premières et secondes extrémités (OR, op; CP, cp) vers l'autre des premières et secondes extrémités en fonction de la distance variable (p) des génératrices à l'axe de symétrie (OPz; opz) prise perpendiculairement à
l'axe de symétrie.
2 - Réflecteur conforme à la revendication 1, dans lequel l'écart relatif aux premières extrémités
(OR) est sensiblement égal à un multiple ou sous-
multiple de la moitié d'une longueur d'onde (i) correspondant à une fréquence comprise dans une bande de fréquence porteuse des faisceaux de télécommunications, et l'écart relatif aux secondes
extrémités (CP) est sensiblement égal à zéro.
3 - Réflecteur conforme à la revendication 1, dans lequel l'écart relatif aux premières extrémités (op) est sensiblement égal à zéro et l'écart relatif aux secondes extrémités (cr) est sensiblement égal à
17 2724059
un multiple ou sous-multiple de la moitié d'une longueur d'onde (i) correspondant à une fréquence comprise dans une bande de fréquence porteuse des
faisceaux de télécommunications.
4 - Réflecteur conforme à l'une quelconque des
revendications 1 à 3, dans lequel ledit contour (CP,
cp) est sensiblement elliptique ou rectangulaire.
5 - Réflecteur conforme à l'une quelconque des
revendications 1 à 4, dans lequel le contour (CP, cp)
satisfait l'équation: (x/a) + (y/b)y = 1 o x et y sont des coordonnées d'un point du contour dans un repère plan perpendiculaire à l'axe
de symétrie (OPz, opz) et y un nombre réel positif.
6 - Réflecteur d'antenne pour faisceaux de télécommunications ayant une surface réfléchissante concave symétrique par rapport à un axe de symétrie (OPz, opz), caractérisé en ce que la surface réfléchissante a un profil axial en escalier (ES) qui a des marches sensiblement perpendiculaires à l'axe de symétrie et qui suit les génératrices (GR, gr) d'une surface réfléchissante continue (SR, sr) qui est symétrique par rapport à l'axe de symétrie et
conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5.
7 - Réflecteur conforme à la revendication 6, dans lequel les hauteurs (HO, HC) de deux contremarches de l'escalier (ES) sont différentes et de préférence croissantes du centre (OR, op) vers le
contour (CP, cr) de la surface réfléchissante.
8 - Réflecteur d'antenne comprenant une surface réfléchissante qui est une portion de la surface réfléchissante définie dans l'une quelconque des
revendications 1 à 7.
FR9410489A 1994-08-31 1994-08-31 Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications Expired - Fee Related FR2724059B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9410489A FR2724059B1 (fr) 1994-08-31 1994-08-31 Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications
EP95401574A EP0700118A1 (fr) 1994-08-31 1995-06-29 Réflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de télécommunications
JP7240529A JPH0884020A (ja) 1994-08-31 1995-08-28 通信用複数ビームアンテナの反射器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9410489A FR2724059B1 (fr) 1994-08-31 1994-08-31 Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2724059A1 true FR2724059A1 (fr) 1996-03-01
FR2724059B1 FR2724059B1 (fr) 1997-01-03

Family

ID=9466612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9410489A Expired - Fee Related FR2724059B1 (fr) 1994-08-31 1994-08-31 Reflecteur d'antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0700118A1 (fr)
JP (1) JPH0884020A (fr)
FR (1) FR2724059B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113871888A (zh) * 2021-09-03 2021-12-31 广东福顺天际通信有限公司 一种数字可编程龙伯透镜反射器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6680860B1 (en) * 1998-12-22 2004-01-20 Research And Development Institute Inc. Optical coherent transient continuously programmed continuous processor
FR2793073B1 (fr) 1999-04-30 2003-04-11 France Telecom Antenne a reflecteur continu pour reception multiple de faisceaux de satellite

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100725B (de) * 1959-08-31 1961-03-02 Siemens Ag Richtantenne fuer sehr kurze elektro-magnetische Wellen
JPS5315044A (en) * 1976-07-27 1978-02-10 Mitsubishi Electric Corp Multi-frequency common-use antenna
JPS57176807A (en) * 1981-04-24 1982-10-30 Denki Kogyo Kk Sectoral beam antenna
US4786910A (en) * 1987-11-05 1988-11-22 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Single reflector multibeam antenna arrangement with a wide field of view
FR2674377A1 (fr) * 1991-03-22 1992-09-25 Alcatel Espace Antenne radioelectrique a reflecteur multifocales.

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3536348A1 (de) 1985-10-11 1987-04-16 Max Planck Gesellschaft Fresnel'sche zonenplatte zur fokussierung von mikrowellen-strahlung fuer eine mikrowellen-antenne
DE3801301C2 (de) 1988-01-19 1995-11-30 Daimler Benz Aerospace Ag Fresnel'sche Zonenplatte als Reflektor für eine Mikrowellen-Sende/Empfangsantenne
FR2685131B1 (fr) 1991-12-11 1994-05-27 Telediffusion Fse Antenne de reception a reflecteur fixe pour plusieurs faisceaux de satellite.
FR2701169B1 (fr) 1993-02-02 1995-04-14 Telediffusion Fse Réflecteur d'antenne à diffraction pour plusieurs faisceaux de télécommunications.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100725B (de) * 1959-08-31 1961-03-02 Siemens Ag Richtantenne fuer sehr kurze elektro-magnetische Wellen
JPS5315044A (en) * 1976-07-27 1978-02-10 Mitsubishi Electric Corp Multi-frequency common-use antenna
JPS57176807A (en) * 1981-04-24 1982-10-30 Denki Kogyo Kk Sectoral beam antenna
US4786910A (en) * 1987-11-05 1988-11-22 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Single reflector multibeam antenna arrangement with a wide field of view
FR2674377A1 (fr) * 1991-03-22 1992-09-25 Alcatel Espace Antenne radioelectrique a reflecteur multifocales.

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 22, no. 962 (E - 78) 4 December 1978 (1978-12-04) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 17 (E - 154)<1162> 22 January 1983 (1983-01-22) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113871888A (zh) * 2021-09-03 2021-12-31 广东福顺天际通信有限公司 一种数字可编程龙伯透镜反射器

Also Published As

Publication number Publication date
EP0700118A1 (fr) 1996-03-06
FR2724059B1 (fr) 1997-01-03
JPH0884020A (ja) 1996-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1177601B1 (fr) Antenne a reflecteur continu pour reception multiple de faisceaux de satellite
EP0546913B1 (fr) Antenne à réflecteur fixe pour plusieurs faisceaux de télécommunications
EP2081258B1 (fr) Réflecteur secondaire d&#39;une antenne à double réflecteur
CA2243603C (fr) Structure rayonnante
FR2897722A1 (fr) Antenne multi faisceaux.
EP2688142B1 (fr) Antenne d&#39;émission et de réception multifaisceaux à plusieurs sources par faisceau, système d&#39;antennes et système de télécommunication par satellite comportant une telle antenne
FR2719948A1 (fr) Antenne multi-faisceaux pour la réception de micro-ondes émanant de plusieurs satellites.
FR2845829A1 (fr) Systeme d&#39;antenne a double reflecteur a foyer en forme d&#39;anneau multi bande
FR2850794A1 (fr) Antenne large bande et a rayonnement omnidirectionnel
FR3069713B1 (fr) Antenne integrant des lentilles a retard a l&#39;interieur d&#39;un repartiteur a base de diviseurs a guide d&#39;ondes a plaques paralleles
EP0548876B1 (fr) Antenne active &#34;offset&#34; à double réflecteurs
EP1900064B1 (fr) Lentille inhomogene a gradient d&#39;indice de type oeil de poisson de maxwell, systeme d&#39;antenne et applications correspondants
FR2724059A1 (fr) Reflecteur d&#39;antenne pour plusieurs faisceaux de telecommunications
EP0131512A1 (fr) Antenne à couverture quasi torique à deux réflecteurs
FR2648278A1 (fr) Antenne a faisceaux commutables
FR2701169A1 (fr) Réflecteur d&#39;antenne à diffraction pour plusieurs faisceaux de télécommunications.
CA2327371C (fr) Source rayonnante pour antenne d&#39;emission et de reception destinee a etre installee a bord d&#39;un satellite
EP3902059A1 (fr) Antenne directive large bande à émission longitudinale
FR2629644A1 (fr) Antenne boucle large bande a alimentation dissymetrique, notamment antenne pour emission, et antenne reseau formee d&#39;une pluralite de telles antennes
FR3046301A1 (fr) Systeme antennaire
FR2868611A1 (fr) Antenne reflecteur a structure 3d de mise en forme de faisceaux d&#39;ondes appartenant a des bandes de frequences differentes
FR2688944A1 (fr) Antenne de reception a pointage unique pour plusieurs satellites de positions orbitales differentes.
FR2754109A1 (fr) Antenne a haute frequence
WO2021130072A1 (fr) Antenne parabolique multilobes pour communications par faisceaux hertziens tropospheriques
FR2577074A1 (fr) Antenne multireflecteur a faisceau conforme

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse