FR2764444A1 - Two Independent Antenna direction pointing Technique for Moving Satellites - Google Patents

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Abstract

The two independent antenna direction pointing technique has two antenna dishes (10,11) which can rotated in two dimensions. The dishes are mounted on a common base (17). The base can rotate (18,19) so as to prevent one antenna from masking the other when following satellites.

Description

Système d'antennes, notamment pour pointage de satellites défilants
Le domaine de l'invention est celui des systèmes d'antennes, notamment pour pointage de satellites défilants. Plus précisément, la présente invention concerne un système à deux antennes au moins, ces antennes étant capables de pointer indépendamment dans une direction quelconque d'un angle solide.Antenna system, in particular for pointing passing satellites
The field of the invention is that of antenna systems, in particular for pointing passing satellites. More specifically, the present invention relates to a system with at least two antennas, these antennas being able to point independently in any direction of a solid angle.

Dans le cadre de la présente invention, on considère un système de transmission terrestre, installé par exemple sur le toit d'un immeuble. Ce système comporte au moins deux antennes, par exemple des antennes paraboliques, destinées à communiquer, en émission et/ou en réception, avec des satellites défilants. Ces antennes sont situées proches l'une de l'autre (c'est à dire colocalisées), pour des raisons d'encombrement, et/ou pour diminuer les longueurs des liaisons avec un modem unique, et/ou pour pouvoir les placer sous le même radôme de protection. Les deux antennes sont indépendamment orientables en azimut et en élévation, c'est à dire chacune montée sur un support distinct. In the context of the present invention, a terrestrial transmission system is considered, installed for example on the roof of a building. This system comprises at least two antennas, for example parabolic antennas, intended to communicate, in transmission and / or in reception, with traveling satellites. These antennas are located close to each other (that is to say collocated), for reasons of space, and / or to reduce the lengths of the links with a single modem, and / or to be able to place them under the same protective radome. The two antennas are independently orientable in azimuth and in elevation, that is to say each mounted on a separate support.

Le problème posé par un tel système est que, en fonction de la position des satellites et notamment lorsque leur élévation est faible, I'une des antennes peut venir à masquer l'autre antenne, comme illustré sur les figures 1 et 2. On considère que les antennes sont placées dans le même plan horizontal, c'est à dire qu'elles sont à la même hauteur. The problem posed by such a system is that, as a function of the position of the satellites and in particular when their elevation is low, one of the antennas can come to mask the other antenna, as illustrated in FIGS. 1 and 2. We consider that the antennas are placed in the same horizontal plane, that is to say that they are at the same height.

Sur la figure 1, qui est une vue simplifiée de dessus d'un système à deux antennes paraboliques co-localisées, les deux antennes 10 et Il pointent dans des directions opposées et aucune d'elles ne peut émettre ou recevoir des signaux, le masquage étant mutuel. Sur la figure 2, les antennes 10 et 11 sont pointées dans la même direction et l'antenne 11 masque de ce fait l'antenne 10. In FIG. 1, which is a simplified view from above of a system with two co-located parabolic antennas, the two antennas 10 and II point in opposite directions and neither of them can transmit or receive signals, masking being mutual. In FIG. 2, the antennas 10 and 11 are pointed in the same direction and the antenna 11 therefore masks the antenna 10.

Afin d'éviter ces masquages, il est possible d'éloigner les antennes les unes des autres mais, dans ce cas, les exigences de compacité ne sont plus remplies. Par ailleurs, il n'est plus possible de les protéger par un radôme commun. In order to avoid these masking, it is possible to move the antennas away from each other but, in this case, the compactness requirements are no longer met. Furthermore, it is no longer possible to protect them with a common radome.

La présente invention a notamment pour objectif de remédier à ces inconvénients. The present invention aims in particular to remedy these drawbacks.

Plus précisément, un des objectifs de l'invention est de fournir un système d'antennes, du type comportant au moins deux antennes, chacune des antennes étant capable de pointer indépendamment dans une direction quelconque d'un angle solide, ce système permettant de co-localiser les antennes sans jamais entraîner de masquage d'une des antennes par l'autre antenne.  More precisely, one of the objectives of the invention is to provide an antenna system, of the type comprising at least two antennas, each of the antennas being capable of pointing independently in any direction at a solid angle, this system making it possible to co -locate the antennas without ever causing one of the antennas to be masked by the other antenna.

Cet objectif, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, est atteint grâce à un système d'antennes, du type comportant au moins deux antennes, chacune des antennes étant capable de pointer indépendamment dans une direction quelconque d'un angle solide, ce système étant caractérisé en ce que les antennes sont montées sur un support commun coopérant avec des moyens de rotation de ce support commun, les moyens de rotation étant activés pour éviter un masquage d'une des antennes par l'autre des antennes. This objective, as well as others which will appear subsequently, is achieved by means of an antenna system, of the type comprising at least two antennas, each of the antennas being able to point independently in any direction at a solid angle, this system being characterized in that the antennas are mounted on a common support cooperating with means of rotation of this common support, the rotation means being activated to avoid masking of one of the antennas by the other of the antennas.

Cette rotation du support commun permet notamment de disposer les antennes l'une à côté de l'autre en cas de visée dans la même direction ou dans des directions opposées. This rotation of the common support makes it possible in particular to arrange the antennas one next to the other in the event of aiming in the same direction or in opposite directions.

Les antennes utilisées peuvent notamment être des antennes paraboliques de forme circulaire ou elliptique, c'est à dire des antennes passives, ou alors des antennes actives réalisées à partir d'éléments d'antennes ("patchs" en anglais). The antennas used can in particular be parabolic antennas of circular or elliptical shape, that is to say passive antennas, or else active antennas produced from antenna elements ("patches" in English).

Les moyens de rotation sont préférentiellement aptes à effectuer une rotation de +45 par rapport à une position médiane. The rotation means are preferably able to perform a rotation of +45 relative to a middle position.

Le système d'antennes est avantageusement recouvert par un radôme et l'invention s'applique notamment à la poursuite de satellites défilants. The antenna system is advantageously covered by a radome and the invention applies in particular to the tracking of traveling satellites.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues simplifiées de dessus d'un système à deux
antennes paraboliques co-localisées - la figure 3 représente un système d'antennes selon la présente invention - la figure 4 est une vue de dessus simplifiée d'un système d'antennes selon
l'invention comprenant des antennes elliptiques.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a preferred embodiment, given by way of nonlimiting illustration, and of the appended drawings in which - FIGS. 1 and 2 are simplified views from above of a two system
co-located parabolic antennas - Figure 3 shows an antenna system according to the present invention - Figure 4 is a simplified top view of an antenna system according to
the invention comprising elliptical antennas.

Les figures 1 et 2 ont été décrites précédemment en référence à l'état de la technique. Figures 1 and 2 have been described above with reference to the state of the art.

La figure 3 représente un système d'antennes selon la présente invention. Figure 3 shows an antenna system according to the present invention.

Les antennes (10 et 11) sont ici au nombre de deux et constituées par des antennes paraboliques circulaires. Chaque antenne est montée sur un support et capable de pointer indépendamment dans une direction quelconque d'un angle solide, à l'aide de moyens 12, 13 de positionnement en élévation (par exemple chacun capable de faire effectuer une rotation en élévation de l'antenne avec laquelle il coopère de +90 ) et-de moyens 14, 15 de positionnement en azimut (par exemple chacun capable de faire effectuer une rotation en azimut de l'antenne avec laquelle il coopère de 180C). Des moyens d'émission/réception 16 communs sont prévus pour être raccordés aux antennes 10 et 11.The antennas (10 and 11) are here two in number and constituted by circular parabolic antennas. Each antenna is mounted on a support and capable of pointing independently in any direction at a solid angle, using means 12, 13 for positioning in elevation (for example each capable of rotating the elevation of the antenna with which it cooperates by +90) and means 14, 15 for positioning in azimuth (for example each capable of causing the antenna with which it cooperates to rotate in azimuth by 180C). Common transmission / reception means 16 are provided to be connected to the antennas 10 and 11.

Selon l'invention, les antennes 10 et 11 sont montées sur un support commun 17 coopérant avec des moyens de rotation 18 de ce support commun 17. According to the invention, the antennas 10 and 11 are mounted on a common support 17 cooperating with means of rotation 18 of this common support 17.

Plus précisément, les moyens 14, 15 de positionnement en azimut des antennes 10 et 11 sont ici montés sur le support commun 17. Les moyens de rotation 18 sont activés afin d'éviter un masquage d'une des antennes par l'autre des antennes.More specifically, the means 14, 15 for positioning in azimuth of the antennas 10 and 11 are here mounted on the common support 17. The rotation means 18 are activated in order to avoid masking of one of the antennas by the other of the antennas .

Ces moyens de rotation comprennent par exemple un moteur couplé directement à un arbre 19 fixé au support commun 17. La rotation du support commun 17 est par exemple réalisée sur au moins +45 par rapport à une position médiane, en cas de présomption de gêne future d'une antenne par l'autre antenne. Cette présomption peut être basée sur l'analyse d'éphémérides ou sur celle de données provenant de codeurs de position des antennes 10 et 11. On assure ainsi en permanence une absence de masquage automatique d'une antenne par l'autre antenne, qu'elles soient dirigées dans des directions sensiblement opposées (Fig.1) ou sensiblement dans la même direction (Fig.2).These rotation means comprise for example a motor directly coupled to a shaft 19 fixed to the common support 17. The rotation of the common support 17 is for example performed on at least +45 relative to a median position, in the event of presumption of future discomfort from one antenna to the other antenna. This presumption can be based on the analysis of ephemeris or on that of data coming from position encoders of the antennas 10 and 11. This thus permanently ensures an absence of automatic masking of one antenna by the other antenna, that they are directed in substantially opposite directions (Fig. 1) or substantially in the same direction (Fig. 2).

Les antennes peuvent également être constituées par des antennes actives. The antennas can also be constituted by active antennas.

L'invention permet notamment de placer le système d'antennes sous un même radôme de protection 20, ce radôme présentant alors un encombrement réduit. The invention makes it possible in particular to place the antenna system under the same protective radome 20, this radome then having a reduced bulk.

Afin de limiter plus encore l'encombrement du système d'antennes selon l'invention, celles-ci peuvent avoir une forme ovale ou elliptique, tel que représenté à la figure 4. Cette figure est une vue de dessus simplifiée du système d'antennes selon l'invention, les antennes référencées 21 et 22 placées sous le radôme 20 visant le zénith. Les surfaces des antennes 21 et 22 sont égales à celles des antennes 10 et Il pour présenter les mêmes performances. Le radôme 20 présente ainsi un encombrement réduit (de l'ordre de 20%) par rapport à celui de la figure 3. In order to further limit the size of the antenna system according to the invention, these can have an oval or elliptical shape, as shown in FIG. 4. This figure is a simplified top view of the antenna system according to the invention, the antennas referenced 21 and 22 placed under the radome 20 aimed at the zenith. The surfaces of the antennas 21 and 22 are equal to those of the antennas 10 and II to present the same performance. The radome 20 thus has a reduced bulk (of the order of 20%) compared to that of FIG. 3.

L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la poursuite de satellites défilants.  The invention applies in particular, but not exclusively, to the pursuit of traveling satellites.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Système d'antennes, du type comportant au moins deux antennes (10, 11, 21, 22), chacune desdites antennes (10, 11, 21, 22) étant capable de pointer indépendamment dans une direction quelconque d'un angle solide, caractérisé en ce que lesdites antennes (10, 11, 21, 22) sont montées sur un support commun (17) coopérant avec des moyens de rotation (18) dudit support commun (17), lesdits moyens de rotation (18) étant activés pour éviter un masquage d'une desdites antennes (10, 11, 21, 22) par l'autre desdites antennes (10, 11, 21, 22).1. Antenna system, of the type comprising at least two antennas (10, 11, 21, 22), each of said antennas (10, 11, 21, 22) being able to point independently in any direction from a solid angle , characterized in that said antennas (10, 11, 21, 22) are mounted on a common support (17) cooperating with rotation means (18) of said common support (17), said rotation means (18) being activated to avoid masking of one of said antennas (10, 11, 21, 22) by the other of said antennas (10, 11, 21, 22). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes (10, 11, 21, 22) sont des antennes paraboliques.2. System according to claim 1, characterized in that said antennas (10, 11, 21, 22) are parabolic antennas. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes sont des antennes actives.3. System according to claim 1, characterized in that said antennas are active antennas. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de rotation (18) sont aptes à effectuer une rotation de +45" par rapport à une position médiane.4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that said rotation means (18) are capable of carrying out a rotation of +45 "relative to a middle position. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est recouvert par un radôme (20).5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is covered by a radome (20). 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites antennes (21, 22) sont elliptiques.6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that said antennas (21, 22) are elliptical. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la poursuite de satellites défilants. 7. System according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is applied to the tracking of moving satellites.
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