FR2833765A1 - Dispositif de mesure de la precision de la surface miroir et systeme de commande de la surface miroir d'une antenne a reflecteur - Google Patents

Abstract

Les répartitions d'un champ de rayonnement de tous les panneaux miroir (5a) composant un réflecteur principal (5) sont mesurées et conservées à l'avance, les répartitions d'un champ de rayonnement d'une antenne (1) ayant le réflecteur (5) sont mesurées en émettant une onde radioélectrique à partir d'une antenne de collimation (16) placée à une distance prescrite de l'antenne (1) tout en modifiant une attitude de l'antenne (1), des coefficients d'excitation complexe de chaque panneau (5a) sont calculés à partir des répartitions d'un champ de rayonnement des panneaux (5a), des répartitions d'un champ de rayonnement de l'antenne et des attitudes de l'antenne, et la précision de la surface miroir de l'antenne est calculée à partir des coefficients.

Description

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La présente invention concerne un dispositif de mesure de la précision d'une surface miroir qui est appliqué à une antenne à réflecteur telle qu'un radiotélescope de grand diamètre destiné à l' observation astronomique utilisant s une onde radioélectrique millimétrique ou une onde radioélectrique submillimétrique et dans lequel on mesure la précision de la surface miroir de - l'antenne à réflecteur. De méme, la présente invention concerne un système de commande de la surface miroir de l'antenne à réflecteur dans lequel on améliore le réglage d'une surface miroir d'un réflecteur principal constitué d'une pluralité o de panneaux miroir conformément à la précision de la surface miroir mesurée par

le dispositif de mesure de la précision de la-surface miroir.

Une antenne à réflecteur telle qu'un radiotélescope est utilisée pour effectuer une observation astronomique en réfléchissant une onde radioélectrique rayonnée par un corps céleste éloigné sur un réflecteur, en faisant converger S l'onde radioélectrique réfléchie et en recevant l'onde radioélectrique convergente dans un élément rayonnant primaire. Une onde radioélectrique rayonnée par un corps céleste est propagée en étant étalée telle une onde sphérique. Néanmoins, parce qu 'un point d' observation est loin du corps céleste, l ' onde radioélectrique

du corps céleste est incidente comme une onde plane sur l'antenne à réflecteur.

Dans le cas de l'observation astronomique utilisant le radiotélescope, pour faire converger efficacement l'onde radioélectrique comme une onde plane sur l'élément rayonnant primaire, il faut une répartition de phase d'ouverture uniforme. Cette répartition de phase d'ouverture dépend directement de la

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précision de la surface miroir du réflecteur principal. Par conséquent, il est très important d'améliorer la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur

afin d ' améliorer les performances d 'observation de l' antenne à réflecteur.

Afin de mesurer la précision de la surface miroir de l'antenne à s réflecteur, dans l'art antérieur on a utilisé une technique de mesure mécanique utilisant une jauge spécialisce ou une unité de mesure angledistance et une

technique de mesure électrique telle qu'un procédé holographique radioélectrique.

Dans des cas o on utilise la technique de mesure mécanique pour mesurer la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur, parce qu'une erreur de lo mesure lors de l'utilisation d'un gabarit de mesure est fonction de la précision de fabrication et de la précision de positionnement du gabarit de mesure, il est difficile de mesurer de manière significative la précision requise de la surface miroir de l'antenne à réflecteur telle qu'un radiotélescope de grand diamètre qui est utilisé pour effectuer une observation astronomique avec une onde radioélectrique milliméhique ou submillimétrique. Par conséquent, en général, on utilise la technique de mesure mécanique pour le réglage initial de la surface miroir du radiotélescope de grand diamètre utilisé pour l'observation astronomique avec une onde radioélectrique millimétrique ou submillimétrique, et on utilise le procédé holographique radioélectrique de la technique de mesure

électrique pour le réglage final de la surface miroir.

La figure 7 est une vue de principe montrant la configuration d'un système classique de commande de la surface miroir, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur est mesurce et commandée conformément à un procédé holographique radioélectrique. Ce système classique 2s de commande de la surface miroir est décrit dans "Measurement of Mirror Surface Accuracy of 45m Radio Wave Telescope based on Radio Holography Method", écrit par M. Ishiguro, K. Morita, S. Hayashi, T. Masuda, E. Ebisu et S. Betsudan, Technical Report Vol. 62, N . 5, pp. 69-74 de Mitsubishi Electric Corporation, en 1988. A la figure 7, la référence numérique 1 désigne une antenne à réflecteur. 2 désigne un satellite géostationnaire. 3 désigne une antenne de collimation montée sur le satellite géostationnaire 2 et fonctionnant comme une

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source d'ondes émises. 4 désigne une onde radioélectrique émise rayonnée par l'antenne de collimation 3. S désigne un réflecteur principal dont on mesure la précision de la surface miroir. 5a désigne chacun d'une pluralité de panneaux miroir composant le réflecteur principal S. Sb désigne chacun d'une pluralité d'actionneurs pour changer les positions de réglage et les attitudes des panneaux miroir Sa. 5c désigne une structure arrière sur laquelle on fixe les panneaux miroir Sa et les actionneurs Sb. 6 désigne un élément rayonnant primaire qui reçoit une onde radioélectrique réfléchie et convergente sur le réflecteur principal 5. 7 désigne un récepteur sur lequel on envoie l'onde radioélectrique à partir de 0 l'élément rayonnant primaire 6. 8 désigne chacun d'une pluralité de montants de support. 9 désigne des donnces de répartition d'un champ de rayonnement obtenues dans le récepteur 7. 10 désigne un signal d'attitude d'antenne. On modifie une attitude de l'antenne à réflecteur 1 conformément au signal 10 d'attitude d'antenne afin d'obtenir les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement correspondant à une attitude de l'antenne à réflecteur 1. 11 désigne un processeur holographique radicélectrique dans lequel on effectue la transformée de Fourier pour calculer une répartition d'ouverture à partir des donnces g de répartition d'un champ de rayonnement et du signal 10 d'attitude d'antenne. 12 indique un processeur de précision de la surface miroir dans lequel on calcule la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 à partir de la répartition d'ouverture obtenue dans le processeur holographique radioélectrique 11. 13 désigne un dispositif de commande de la surface miroir qui cornmande les actionneurs 5b conformément à la précision de la surface miroir obtenue dans le processeur 12 de précision de la surface miroir pour régler les positions de réglage et les attitudes des panneaux miroir 5a du réflecteur principal S. 14 désigne un signal de commande des actionneurs. 15 désigne une antenne de référence dans laquelle on mesure une référence des donnces g de répartition d'un champ de rayonnement. Maintenant, on va décrire ci-dessous le fonctionnement du système

classique de corumande de la surface miroir.

Pour mesurer la précision de la surface miroir du réflecteur principal , on utilise une onde radioélectrique pour l'antenne à réflecteur 1. Par

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conséquent, on place une position de la source d'émission de l'onde radioélectrique suffisamment loin de l'antenne à réflecteur la de la méme facon que le satellite géostationnaire 2. De méme, à la place du satellite géostationnaire 2, dans le cas o une certaine position par rapport au sol suffisamment éloignce de l'antenne de réception 1 est établie comme une position de la source d'émission de l'onde radio, la position par rapport au sol est détermince à condition que la réflexion de l'onde radioélectrique sur la terre soit réduite en raison des caractéristiques géographiques. On obtient une répartition d'un champ de rayonnement de l'onde transmise 4 sur l'antenne à réflecteur 1 en recevant l'onde émise 4 tout en modifiant l'attitude de l'antenne de réception 1 dans deux . dmensons. Par conséquent, on mesure en une paire les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement et le signal 10 d'attitude d'antenne indiquant l'attitude de l'antenne à réflecteur 1. Parce qu'on exprime une relation entre la répartition d'un champ de rayonnement et la répartition de l'ouverture de l'onde émise 4 sur - le réflecteur principal 5 par une transformée de Fourier, on envoie les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement au processeur holographique radioélectrique 11, on effectue le traitement de calcul tel qu'une transformoe de Fourier rapide pour les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement et pour le signal 10 d'attitude d'antenne, et on calcule la répartition de l'ouverture sur le réflecteur principal 5. Un terme de phase de la répartition de l'ouverture calculée exprime une répartition de phase d'ouverture et correspond à l'inégalité de la surface miroir du réflecteur principal 5. Dans le processeur de précision 12 de la surface miroir, on convertit la répartition de phase de l'ouverture en 2s équivalent de longueur d'onde utilisée et on obtient une répartition de dogrés de déformation décalée par rapport à une forme idéale de la surface miroir. Par conséquent, on peut estimer la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5. En plus, on corrige les positions et les attitudes de réglage des panneaux miroir 5a composant le réflecteur principal 5 grâce aux actionneurs 5b dans le dispositif de commande de la surface miroir 13, et on améliore la précision

de la surface miroir du réflecteur principal 5.

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En général, vu le gain de l'antenne, il faut que la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 soit égale ou inférieure à un vingtième d'une longueur d'onde d'une onde radioélectrique (par exemple, une onde radioélectrique rayonnée par un corps céleste) utilisée pour l'observation s astronomique. Dans le cas de l'antenne à réflecteur 1 ayant un grand diamètre, parce que l'antenne à réflecteur 1 est utilisce pour l'observation astronomique dans une bande de fréquences d'une onde millimétrique ou submillimétrique ayant une longueur d'onde plus courte, il faut produire le réflecteur principal 5 avec une précision de surface miroir élevoe. Par conséquent, afin de mesurer la précision de lo la surface miroir du réflecteur principal S avec une précision de mesure plus élevée, il faut augmenter la fréquence d'une onde radioélectrique utilisce pour la

mesure de la précision de la surface miroir.

Toutefois, parce que le système classique de commande de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1 a la configuration décrite ci-dessus, les fréquences des ondes radioélectriques pouvant étre rayonnées par le satellite géostationnaire 2 comme l'onde émise 4 pour la mesure de la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 sont limitées à une certaine bande de fréquences. Par conséquent, le fait que la précision de mesure pour la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 ne puisse pas être assez augmentée pose problème. De méme, dans les cas o une source d'ondes émises est disposée au sol ou dans les cas o une étoile radioélectrique est utilisée comme source d'ondes émises, la fréquence d'une onde radioélectrique utilisée pour la mesure de la précision de la surface miroir peut étre arbitrairement sélectionnce. Toutefois, 2s dans les cas o la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 est mesurce en utilisant une onde radioélectrique de mesure telle qu'une onde millimétrique ou une onde submillimétrique d'une bande de fréquences correspondant à une longueur d'onde courte, l'onde radioélectrique de mesure est considérablement atténuce pendant la propagation de l'onde radioélectrique de mesure. Par conséquent, il est difficile d'avoir une gamme dynamique suffisante pour la mesure de la précision de la surface miroir, et une gamme d'angles de mesure permise pour la mesure significative de la répartition d'un champ de

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rayonnement est réduite. En règle générale, dans des cas o on calcule la répartition d'ouverture à partir de la répartition d'un champ de rayonnement en utilisant la transformée de Fourier, un dogré de résolution de la répartition d'ouverture est presque inversement proportionnel à une gamme de mesures de la s répartition d'un champ de rayonnement pour des rayons paraxiaux. Par conséquent, dans le cas o une gamme d' angles de mesure permise pour la mesure significative de la répartition d'un champ de rayonnement est étroite, le fait que la résolution de la répartition d'ouverture est insuffisante pose problème. De même, parce qu'on utilise une onde millimétrique ou une onde submillimétrique pour lo l' observation astronomique en utilisant un radiotélescope de grand diamètre, on réduit souvent la taille de chaque panneau miroir dans le but d'une précision de fabrication mécanique. Dans ce cas, il est important d'obtenir la répartition

d'ouverture avec une résolution élevée.

De même, dans le cas du procédé holographique radioélectrique, il

faut mesurer l'amplitude et la phase de la répartition d'un champ de rayonnement.

Toutefois, dans des cas o on utilise une onde millimétrique ou une onde submillimétrique d'une bande de fréquences très élevée, il est difficile de mesurer la phase de la répartition d'un champ de rayonnement. De même, parce qu'il faut préparer une carte en deux dimensions de la répartition d'ouverture, il faut mesurer la répartition d'un champ de rayonnement dans deux dimensions. Dans ce cas, cela prend un temps relativement long pour mesurer la répartition d'un champ de rayonnement dans deux dimensions, et la répartition d'un champ de rayonnement est à la base mesurée dans l'environnement extérieur. Par conséquent, le fait que la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 2s est modifiée pendant la mesure à cause de l'influence de la température ou du vent

du milieu extérieur pose problème.

Au contraire, dans les cas o la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 est mesurée à une très courte distance, il ne faut pas mesurer la répartition d'un champ de rayonnement correspondant à une longue distance, mais il faut mesurer directement la répartition de l'ouverture sur le réflecteur principal 5 en utilisant une sonde. Dans ce cas, il faut balayer mécaniquement une surface plane, une surface cylindrique ou une surface sphérique du réflecteur

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principal 5 avec la sonde pour mesurer la précision de la surface miroir. Toutefois, parce qu'il faut balayer une aire plus large que celle du réflecteur principal 5, dans le cas du radiotélescope de grand diamètre utilisant une onde millimétrique ou une onde submillimétrique, il est dans l'ensemble très difficile de balayer de façon précise une aire importante. Par conséquent, le fait que la précision de mesure

dépend de la précision de balayage de la sonde et est minorce pose problème.

Un but de la présente invention est de fournir, en prenant en compte les inconvénients du système classique de commande de la surface miroir de l'antenne à réflecteur, un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir 0 et un système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur dans lesquels on peut utiliser une onde radioélectrique de fréquence élevoe difficile à utiliser dans l'art antérieur, on obtient une répartition d'ouverture à un degré de résolution élevé même dans le cas d'une gamme d' angles étroite lors de la mesure effective d'une répartition d'un champ de rayonnement, on estime une précision de la surface miroir à partir de la mesure de l'amplitude seule de la répartition d'un champ de rayonnement et on mesure la précision de la surface miroir de

l'antenne à réflecteur avec une grande précision.

On parvient à ce but grâce à la fourniture d'un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur ayant un réflecteur principal composé d'une pluralité de panneaux miroir est mesurce, caractérisé par une antenne de collimation placce à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur, des moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 2s pour la distance prescrite tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur, un dispositif de conservation de la répartition dun champ de rayonnement pour conserver une pluralité de répartitions de champ de rayonnement de la pluralité de panneaux miroir composant le réflecteur principal de l'antenne à réflecteur comme des données mesurées à l'avance, des moyens de calcul de coefficient d' excitation complexe pour calculer un coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition de champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir conservée dans le dispositif de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir et à un signal d'attitude d'antenne qui indique s l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de la répartition dun champ de rayonnement, et des moyens de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir du réflecteur principal

lo calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe.

Par conséquent, on peut obtenir les coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur selon une combinaison des répartitions de champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir composant le réflecteur principal, et on peut obtenir les erreurs de la surface miroir des panneaux miroir. En conséquence, dans des cas o on sélectionne une onde radioélectrique telle qu'une onde millimétrique ou une onde submillimétrique d'une bande de fréquences correspondant à une longueur d'onde très courte comme une onde radioélectrique utilisce pour la mesure de répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur, même lorsque l'aire d'observation utilisable pour la mesure significative de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est petite, on peut obtenir une carte des erreurs de la surface miroir ayant des degrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir, et on peut effectuer la mesure de la précision de la surface miroir du réflecteur principal

avec une grande précision.

De même, on peut arbitrairement sélectionner une pluralité de points d'observation pour mesurer la répartition d'un champ de rayonnement de l' antenne à réflecteur, et il faut seulement que le nombre de points d ' observation pour la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur soit plus - grand que le nombre de panneaux miroir composant le réflecteur principal. Par conséquent, on peut comparativement réduire le temps de mesure de la précision

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de la surface miroir du réflecteur principal, et on peut diminuer l' influence de la

température et du vent sur les valeurs mesurées.

De même, méme si on mesure seulement l' amplitude de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur, on peut estimer la précision

s de la surface miroir du réflecteur principal.

Suivant une caractéristique de l'invention la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les 0 moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et est réfléchie sur le réflecteur, pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur, l'antenne à réflecteur

étant linéairement déplacée afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'antenne à réflecteur est

linéairement déplacée afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

On atteint également le but grâce à la fourniture d'un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur ayant un réflecteur principal composé d'une pluralité de panneaux miroir est mesurée, caractérisé par une antenne de collimation placée à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur, des moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur, un dispositif de calcul de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel pour diviser le réflecteur 2s principal de l'antenne à réflecteur en une pluralité de panneaux miroir virtuels et calculer une répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir virtuel, des moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe pour calculer un coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir virtuel du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir virtuel calculée dans le dispositif de

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calcul de la répartition d'un champ de rayonnement de panneaux miroir virtuels et à un signal d'attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, et des moyens de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une s erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir virtuel et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d' excitation complexe des panneaux miroir virtuels du réflecteur principal calculés par les

moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe.

Par conséquent, on peut obtenir les coefficients d'excitation complexe o des panneaux miroir virtuels pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur selon une combinaison de répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroirs virtuels composant le réflecteur principal, et on peut obtenir les erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels. En conséquence, méme si une aire d'observation utilisable pour la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est petite, on peut obtenir une carte des erreurs de la surface miroir ayant des degrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir virtuels. Notamment, parce qu'on peut arbitrairement déterminer les dimensions des panneaux miroir virtuels, on peut obtenir une carte des erreurs de

la surface miroir avec une résolution élevoe.

De méme, il ne faut pas nécessairement que le réflecteur principal de l'antenne à réflecteur soit composé d'une pluralité de panneaux miroir, et il n'est pas nécessaire de mesurer les champs de rayonnement de panneau d'une pluralité de panneaux miroir composant récllement le réflecteur principal. Par conséquent, 2s on peut réduire le temps total requis pour mesurer la précision de la surface miroir

du réflecteur principal.

Suivant une caractéristique de l'invention, la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et est réfléchie sur

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le réflecteur, pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur, l'antenne à réflecteur

étant linéairement déplacée afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'antenne à réflecteur est

linéairement déplacce afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

s On peut également atteindre le but grâce à la fourniture d'un système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur ayant un réflecteur principal composé d'une pluralité de panneaux miroir est commandée, caractérisé par une antenne de collimation placée à un intervalle de distance prescrite d'une o antenne à réflecteur, des moyens de mesure de répartition d'un champ de ray onnement pour me surer une répartition d 'un champ de ray onnement de l'antenne à réflecteur pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur, un dispositif de conservation de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir pour conserver une pluralité de répartitions d'un champ de rayonnement de panneau de la pluralité - de panneaux miroir composant le réflecteur principal de l'antenne à réflecteur comme des donnces mesurces à l'avance, des moyens de calcul de coefficient d ' excitation complexe pour calculer un coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneaux miroir conservée dans le dispositif de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir et à un signal d' attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement, des moyens de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de surface miroir de chaque panneau miroir et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir du réflecteur principal calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe, et des moyens de commande de la surface miroir pour commander et corriger une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir

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du réflecteur principal conformément aux erreurs de la surface miroir des .

panneaux mlrolr.

Par conséquent, on obtient les coefficients d' excitation complexe des panneaux miroir pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de s l'antenne à réflecteur selon une combinaison de répartitions du champ de rayonnement des panneaux miroir composant le réflecteur principal, on obtient une carte des erreurs de la surface miroir à des dogrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir, et on règle une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir en fonction de la carte des erreurs de la surface 0 miroir. Par conséquent, on peut parvenir à ce que le réflecteur principal ait une

grande précision de surface miroir.

Suivant une caractéristique de l'invention, la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de - répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et est réfléchie sur

le réflecteur principal pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'antenne à réflecteur est

linéairement déplacce pour modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

On atteint également le but grâce à la fourniture d'un système de commandede la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur ayant un réflecteur principal composé d'une pluralité de panneaux miroir est commandée, caractérisé par: une antenne de collimation placce à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur, des moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur, un dispositif de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel pour diviser le réflecteur principal de l'antenne à réflecteur en une pluralité de panneaux miroir virtuels et calculer une répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir virtuel, des moyens de calcul de coefficient d' excitation complexe pour calculer

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un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir virtuel du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurce pour les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneaux s miroir virtuels calculée dans le dispositif de calcul de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel et d 'un signal d' attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, des moyens de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque lo panneau miroir virtuel et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir virtuels du réflecteur principal calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe, et des moyens de commande de la surface miroir pour - commander et corriger une pluralité de positions de réglage d'une pluralité de 1S panneaux miroir du réflecteur principal conformément aux erreurs de la surface

miroir des panneaux miroir virtuels.

Par conséquent, on obtient les coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir virtuels pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur selon une combinaison des répartitions d'un champ de rayonnement des panneaux miroir virtuels composant virtuellement le réflecteur principal, on obtient une carte des erreurs de la surface miroir à des dogrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir virtuels, et on règle une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir du réflecteur principal en fonction de la carte des erreurs de la surface miroir des panneaux miroir 2s virtuels. Par conséquent, on peut obtenir le réflecteur principal avec une grande

précision de la surface miroir.

Suivant une caractéristique de l'invention, la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et est réfléchie sur

le réflecteur principal pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur.

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Suivant une caractéristique de l'invention, l'antenne à réflecteur est

linéairement déplacce pour modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

La figure 1 est un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un premier mode de réalisation de la s présente invention; La figure 2 est un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un deuxième mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est un système de commande de la surface miroir de 0 l'antenne à réflecteur suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 est un système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un quatrième mode de réalisation de la présente invention; La figure 5A est une vue explicative montrant un principe de mesure de la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur suivant la présente invention; La figure 5B est une vue explicative montrant une relation en équation exprimant un champ de rayonnement à un point d'observation; La figure 5C est une vue explicative montrant une relation spécifique en équation exprimant un champ de rayonnement à un point d'observation dans les cas o les panneaux miroir sont réglés à des positions idéales; La figure 6 montre la relation entre une erreur de la surface miroir mn d'unpanneau miroir, un angle 2 mn entre une onde radioélectrique incidente et 2s une onde radioélectrique sortante sur le panneau miroir et une variation lmn d'une longueur de chemin de propagation de l'onde radioélectrique; et La figure 7 est une vue de principe montrant la configuration d'un

système classique de commande de la surface miroir.

On va maintenant décrire les modes de réalisation de la présente

invention en se référant aux dessins joints.

Premier mode de réalisation.

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La figure 1 est un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un premier mode de réalisation de la présente invention. Les éléments constitutifs, qui sont les mémes que ceux montrés sur la figure 7, sont désignés par les mêmes références numériques que les éléments constitutifs montrés sur la figure 7. Sur la figure 1, 1 désigne une antenne à réflecteur utilisce pour la mesure de la précision de la surface miroir. 16 désigne une antenne de collimation placée à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur 1. 4 désigne une onde radioélectrique émise rayonnce par l'antenne de collimation 16. 5

0 désigne un réflecteur principal duquel on mesure la précision de la surface miroir.

a désigne chacun d'une pluralité de panneaux miroir composant le réflecteur principal 5. 5b désigne chacun d'une pluralité d'actionneurs pour modifier les positions de réglage et les attitudes des panneaux miroir 5a. 5c désigne une

structure arrière sur laquelle on fixe les panneaux miroir 5a et les actionneurs 5b.

6 désigne un élément rayonnant primaire qui recoit une onde radioélectrique réfléchie et convergente sur le réflecteur principal 5. 7 désigne un récepteur (ou des moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement) auquel on envoie l'onde radioélectrique émise 4 à partir de l'élément rayonnant primaire 6. 8 désigne chacun d'une pluralité de montants de support. 9 désigne des données de répartition d'un champ de rayonnement obtenues dans le récepteur 7. Les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement représentent une répartition d'un champ de ray onnement des ond es radioélectriques émises 4 réfléchies sur l'antenne à réflecteur la (appelée ci-après répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1). 10 désigne un signal d'attitude de l'antenne. On 2s modifie une attitude de l'antenne à réflecteur 1 en fonction du signal 10 d'attitude d'antenne afin d'obtenir les données 9 de répartition d'un champ de rayonnement indiquant la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 correspondant aux diverses attitudes de l'antenne à réflecteur 1. 15 désigne une antenne de référence dans laquelle on mesure une référence des donnces 9 de répartition d'un champ de rayonnement. 17 désigne un dispositif de conservation de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir dans lequel on conserve des éléments de données mesurés à l'avance (ou champs de rayonnement

1 6 2833765

normalisés) de chaque panneau miroir 5a pour une pluralité de points d'observation, comme une répartition d'un champ de rayonnement du panneau miroir 5a. 18 désigne un dispositif de calcul de coefficient d' excitation complexe (ou moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe) dans lequel on calcule s un coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir Sa en fonction des données g de répartition d'un champ de rayonnement et du signal 10 d' attitude d'antenne de l'antenne à réflecteur 1 et de la répartition d'un champ de rayonnement du panneau miroir 5a conservoe dans le dispositif 17 de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir. 19 désigne un processeur de la précision de la surface miroir (ou moyens de calcul de la précision de la surface miroir) dans lequel on calcule un degré de déplacement de chaque panneau miroir Sa à partir d'une position idéale en fonction du coefficient d'excitation complexe du panneau miroir 5a obtenu dans le dispositif - 18 de calcul de coefficient d'excitation complexe et on calcule la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 en fonction des degrés de déplacement des .,

panneaux mlrolr a. -

Dans le dispositif de mesure de la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1 suivant le premier mode de réalisation, on n'a pas nécessairement besoin de chaque actionneur Sb. De méme, dans des cas o on ne mesure que l' amplitude de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne

à réflecteur 1, on n'a pas besoin de l'antenne de référence 1S.

A présent, on va décrire ci-dessous un principe de mesure de la

précision de la surface miroir du réflecteur principal 5.

Dans le dispositif de mesure de la précision de la surface miroir de 2s l'antenne à réflecteur 1, on utilise une répartition d'un champ de rayonnement de - l'antenne à réflecteur 1 pour mesurer la précision de la surface miroir du réflecteur principal S. et on règle une position de réglage et une attitude de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1 en actionnant les actionneurs 5b en fonction de la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 mesurée par le dispositif de

mesure de la précision de la surface miroir.

Une onde radioélectrique émise 4 rayonnée par l'antenne de collimation 16 est réfléchie sur l'ensemble des panneaux miroir 5a composant le

1 7 2833765

réflecteur principal 5 de l'antenne à réflecteur 1, on fait converger l'onde radioélectrique réfléchie 4 afin qu'elle arrive sur l'élément rayonnant primaire 6, et l'onde radioélectrique réfléchie 4 est recue dans le récepteur 7. Au cours de la mesure d'une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, l'onde radioélectrique émise 4 rayonnée par l'antenne de collimation 16 est reçue dans le récepteur 7 tout en modifiant l 'attitude de l'antenne à réflecteur 1, et on mesure un champ de rayonnement de l'onde radioélectrique émise 4 pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur 1 afin d'obtenir une pluralité de champs de rayonnement comme répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à

0 réflecteur 1.

Ici, en raison de la réversibilité de l'antenne à réflecteur 1 pour la direction de la propagation de l'onde radioélectrique, on peut également obtenir une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 en réfléchissant une onde radioélectrique émise par l'élément rayonnant primaire 6 sur le réflecteur principal 5 de l'antenne à réflecteur 1 en modifiant l'attitude de Pantenne à réflecteur 1 et en mesurant un champ de rayonnement de l'onde radioélectrique réfléchie recue dans l'antenne de collimation 16 pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur 1. Autrement dit, on peut également obtenir une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 en réfléchissant une onde radioélectrique rayonnée par l!élément rayonnant primaire 6 sur le réflecteur principal et en mesurant une pluralité de champs de rayonnement de l'onde radioélectrique réfléchie en une pluralité de points d'observation éloignés

de la méme distance de l'antenne à réflecteur 1.

Ensuite, on prélève, de l'onde radioélectrique réfléchie 4 reçue dans le récepteur 7, des donnces 9 de répartition d'un champ de rayonnement indiquant la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, et on envoie les donnces 9 de répartition d'un champ de rayonnement et un signal 10 d' attitude d'antenne de l'antenne à réflecteur 1 au dispositif 18 de calcul de coefficient d 'excitation complexe. Le signal 10 d' attitude d'antenne indiquant une attitude de ltantenne à réflecteur 1 est. par exemple, produit dans un détecteur d'attitude ou

une unité de déplacement d'antenne (non montrés).

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Dans le dispositif 18 de calcul de coefficient d' excitation complexe, on calcule un coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir Sa en fonction des donnces 9 de répartition d'un champ de rayonnement, du signal 10 d' attitude d'antenne et d'une répartition d'un champ de rayonnement de panneau s du panneau miroir Sa conservée dans le dispositif 17 de conservation de la

répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir.

La figure 5A est une vue explicative montrant un principe de mesure de la précision de la surface miroir. Sur la figure 5A, dans les cas o on règle l'antenne à réflecteur 1 à une certaine attitude, on place un point d'observation Pn éloigné de l'antenne à réflecteur 1 à un intervalle de distance prescrite dans une direction arbitraire par rapport à l'antenne à réflecteur 1. On exprime un champ de rayonnement En de l' antenne à réflecteur 1 pour le point d' observation Pn par une

équation (1).

M En=7amenn (1) Ici, emn désigne un champ de rayonnement normalisé du mième panneau miroir Sa du réflecteur principal S. et am désigne un coefficient d'excitation complexe du mième panneau miroir Sa. Les champs de rayonnement normalisés emn de chaque panneau miroir Sa sont mesurés à l'avance et sont connus. C'est-à-dire que les champs de rayonnement normalisés emn des panneaux miroir Sa sont mesurés à l'avance comme des éléments de données mesurés à l'avance et sont conservés dans le dispositif 17 de conservation de répartition d'un champ de

ray onn eme nt de p anne au miro ir.

Dans des cas o on mesure à la fois l'amplitude et la phase du champ de rayonnement comme une valeur mesurée Fn du champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 pour chaque point d'observation Pn (ou pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur 1), on obtient le coefficient d'excitation complexe am de chaque panneau miroir 5a en calculant un résidu entre la valeur mesurée Fn et le champ de rayonnement En pour chaque point d'observation et en minimisant une somme a de valeurs, élevoes au carré pondérées, des résidus suivant une

méthode des moindres carrés. La somme a est définie par une équation (2.

1 9 2833765

ea=7wnlFn - Enl (2) n= Ici, wn désigne un facteur de pondération pour le point d'observation Pn. On peut particulièrement estimer le coefficient d'excitation complexe am de chaque panneau miroir 5a en résolvant des équations simultanées exprimées

par une équation représentative (3).

1= , 1=0 (3)

L'équation (3) représente M équations (m = 1 à M).

0 De même, dans des cas o on mesure seulement l' amplitude du champ de rayonnement en tant que valeur de mesure Fn du champ de rayonnement de l' antenne à réflecteur 1 pour chaque point d' observation Pn, on obtient le coefficient d'excitation complexe am de chaque panneau miroir Sa en calculant un résidu entre | Fn 12 de la valeur mesurce et | En 12 du champ de rayonnement pour chaque point d' observation et en effectuant le calcul de facon répétée en utilisant un procédé d'optimisation non linéaire afin de minimiser une somme ú b de valeurs, élevées au carré pondérées, des résidus conformément à la méthode des

moindres carrés. La somme ú b est définie par une équation (4).

Sb = wn||Fn | -|En | | (4) Ici, wn désigne un facteur de pondération pour le point d'observation Pn. Donc, on calcule le coefficient d'excitation complexe am de chaque panneau miroir 5a. On effectue le calcul des coefficients d'excitation complexe am

dans le dispositif 18 de calcul de coefficient d' excitation complexe.

Ici, lors du calcul des coefficients d'excitation complexe am des panneaux miroir 5a, on détermine l' amplitude du champ de rayonnement en fonction d'une répartition de type projection de l'élément rayonnant primaire 6 vers les panneaux miroir 5a en plus du blocage des montants de support 8 de

2833765

l'antenne à réflecteur 1, et on détermine la phase du champ de rayonnement en

fonction de la précision de positionnement de chaque panneau miroir Sa.

La relation dans l'équation (1) est montrce sur la figure 5B. Dans les cas o on maximise un gain de l'antenne à réflecteur 1 (autrement dit, le champ de rayonnement En de l'onde radioélectrique émise 4 sur l'antenne à réflecteur 1) pour le point d' observation Pn placé dans la direction arbitraire à partir de l'antenne à réflecteur 1, comme cela est montré sur la figure SC, il faut qu'un produit am emn du coefficient d'excitation complexe am et des champs de rayonnement normalisés emn de chaque panneau miroir Sa présente la méme phase lo que celles correspondant aux autres panneaux miroir 5a. Par conséquent, dans les cas o on place les panneaux miroir Sa à des positions idéales, on maximise le gain de l'antenne à réflecteur 1, et on règle la précision de la surface miroir du

réflecteur principal 5 pour qu'elle soit la meilleure.

Dans des cas o on maximise le gain de l'antenne à réflecteur 1 pour le point d' observation Pn placé dans la direction arbitraire, on exprime une erreur de surface miroir mn de chaque panneau miroir 5a et un degré n de précision de la surface miroir du réflecteur principal S par les équations (5) à (9) en utilisant

une relation montrée sur la figure 6.

n 1 M-1 (5) , Al, (6) imn 2:r ((t)/mn 4)n) (7) mn=tanl()[rad] (8)

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(5n=M-qmn[rad] (9) Ici, mn dans l'équation (6) désigne la moitié d'un angle entre une s onde radioélectrique incidente et une onde radioélectrique sortante sur le mièmé panneau miroir 5a. lmn dans l'équation (6) désigne une variation d'une longueur du chemin de propagation de l'onde radioélectrique provoquce par l'erreur de la surface miroir mn du mième panneau miroir 5a. dans l'équation (7) désigne une longueur d' onde de l' onde radioélectrique émise 4 correspondant à la mesure de la 0 répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 dans un espace libre. mn dans l'équation (8) désigne une phase du champ de rayonnement am emn incluant les coefficients d'excitation complexe am au point d' observation Pn. De méme, une valeur obtenue par l'équation (9) désigne une moyenne des phases <>mn

au point d'observation Pn.

On calcule les erreurs de surface miroir émn des panneaux miroir 5a et le degré L\n de la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 dans le

processeur 19 de précision de la surface miroir.

Comme cela est décrit ci-dessus, on peut obtenir une carte indiquant les erreurs de la surface miroir, ayant chacune une résolution équivalente à la taille du panneau miroir correspondant Sa, et on peut mesurer la précision de la surface miroir du réflecteur principal S. Lors de la mesure de la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5, parce qu'on calcule les coefficients d' excitation complexe am des panneaux miroir 5a suivant la méthode des moindres carrés, il faut que le nombre 2s N de points d'observation pour la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 soit supérieur au nombre M de panneaux miroir 5a composant le réflecteur principal 5. Néanmoins, il ne faut pas nécessairement que les points d'observation soient répartis suivant deux dimensions. Autrement dit, lors de la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, il est permis que l'antenne à réflecteur 1

22 2833765

soit linéairement déplacée afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur 1.

Par conséquent, bien qu'on détermine une aire d' observation acceptable pour mesurer de façon significative les champs de rayonnement sur l'antenne à réflecteur 1 à laide d'une gamme dynamique d'un système de mesure, on peut mesurer la précision de la surface miroir du réflecteur principal S en obtenant uniquement une pluralité de valeurs mesurées de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 pour les points d'observation de l'aire d' observation. Par conséquent, on peut comparativement raccourcir le temps de mesure requis pour obtenir les valeurs mesurées de la répartition d'un champ de 0 rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, on peut obtenir de manière performante les valeurs mesurées de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, et l'influence de la température et du vent lors de la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement de lantenne à réflecteur 1 ne se sent guère sur les valeurs mesurées de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne

à réflecteur 1.

De même, méme si on ne mesure que l'amplitude de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, on peut mesurer la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 comme cela est décrit ci dessus. Ici, dans des cas o l'antenne à réflecteur 1 présente une pluralité de réflecteurs incluant le réflecteur principal S. on peut mesurer de la même façon la précision de la surface miroir des réflecteurs incluant le réflecteur principal S. Comme cela est décrit ci- dessus, dans le premier mode de réalisation, on conserve les répartitions du champ de ray onnement de s panneaux miro ir S a composant le réflecteur principal S dans le dispositif 17 de conservation des répartitions du champ de rayonnement des panneaux miroir comme les éléments des données mesurées à l ' avance, on calcule le coefficient d' excitation complexe de chaque panneau miroir 5a dans le dispositif 18 de calcul de coefficient d'excitation complexe en fonction des données 9 de répartition d'un champ de rayonnement, du signal 10 d'attitude d'antenne et de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir Sa conservé à l'avance, et on calcule les erreurs de surface miroir des panneaux miroir 5a et la précision de la surface

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miroir du réflecteur principal S dans le processeur 19 de la précision de la surface

miroir en fonction des coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir 5a.

Par conséquent, on peut obtenir les coefficients d' excitation complexe des panneaux miroir Sa pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 selon une combinaison des répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir 5a composant le réflecteur principal , et on peut obtenir les erreurs de surface miroir des panneaux miroir Sa. En conséquence, dans des cas o on sélectionne une onde radioélectrique telle qu'une onde millimétrique ou une onde submillimétrique d'une bande de fréquences o correspondant à une longueur d'onde très courte comme onde radioélectrique utilisée pour la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, même si l'aire d' observation utilisable pour la mesure significative de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 est petite, on peut obtenir une carte des erreurs de la surface miroir ayant des degrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir Sa, et on peut effectuer la mesure de la précision de la surface miroir du réflecteur principal S

avec une grande précision.

De même, on peut arbitrairement sélectionner les points d' observation pour mesurer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, et il faut seulement que le nombre des points d'observation pour la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 soit supérieur au nombre de panneaux miroir Sa composant le réflecteur principal S. Par conséquent, on peut comparativement raccourcir le temps de mesure de la précision de la surface miroir du réflecteur principal S. et lors de la mesure on peut réduire l'influence de

2s la température et du vent sur les valeurs mesurces.

De même, méme si on mesure uniquement l' amplitude de la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1, on peut estimer la précision de la surface miroir du réflecteur principal S.

Deuxième mode de réalisation.

La figure 2 est un dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Les éléments constitutifs, qui sont les mêmes que ceux

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montrés sur la figure 1, sont indiqués par les mêmes références nurnériques que les éléments constitutifs montrés sur la figure 1, et on en fait pas une autre

description des ces éléments constitutifs.

Sur la figure 2, 20 désigne un dispositif de calcul de répartition d'un champ de rayonnement des panneaux miroir virtuels dans lequel on calcule les champs de rayonnement de panneau de tous les panneaux miroir virtuels du réflecteur principal 5 à condition que le réflecteur principal 5 soit divisé en

panneaux miroir virtuels.

Dans le premier mode de réalisation, on mesure à l'avance les champs 0 de rayonnement normalisés emn des panneaux miroir Sa comme des éléments de données mesurces à l'avance et on les conserve dans le dispositif 17 de conservation de répartition d'un charop de rayonnement de panneau miroir. En revanche, dans le deuxième mode de réalisation, on ne mesure aucun champ de rayonnement normalisé. En détail, le réflecteur principal S est divisé en une pluralité de panneaux miroir virtuels, on calcule les répartitions d'un champ de rayonnement de panneau de tous les panneaux miroir virtuels du réflecteur principal S dans le dispositif 20 de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel. Dans ce cas, on calcule les répartitions de champ de rayonnement de panne au de tous l es p anneaux miroir virtuels suivant un

procédé de répartition courant ou un procédé de répartition d'ouverture.

On utilise les champs de rayonnement de panneau obtenus de tous les panneaux miroir virtuels dans l'équation (1) comme les champs de rayonnement normalisés emn des panneaux miroir Sa, et on mesure la valeur Fn du champ de rayonnement de l' antenne à réflecteur 1 pour chaque point d' observation Pn de la 2s même facon que dans le premier mode de réalisation. Par conséquent, de la même façon que dans le premier mode de réalisation, on calcule un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir virtuel dans le dispositif 18 de calcul de coefficient d'excitation complexe en fonction des données 9 de répartition d'un champ de rayonnement, du signal 10 d'attitude d'antenne et de la

répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir virtuel.

Comme cela est décrit ci-dessus, lors de la mesure de la répartition d'un champ de rayonnement du réflecteur principal S utilisant une onde

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radioélectrique telle qu'une onde millimétrique ou une onde submillimétrique d'une longueur d'onde très courte, parce qu'une aire de chaque panneau miroir Sa est plus petite qu'une aire du réflecteur principal S. un gain de chaque panneau miroir Sa récllement utilisé (autrement dit, un champ de rayonnement de panneau de chaque panneaumiroir Sa conservé dans le dispositif 17 de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir comme un champ de rayonnement normalisé) est nécessairement réduit dans le premier mode de réalisation. Par conséquent, dans le premier mode de réalisation il est difficile de mesurer de facon significative la répartition d'un champ de rayonnement de lo panneau de chaque panneau miroir Sa. En revanche, dans le deuxième mode de réalisation, parce qu'on utilise les répartitions du champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir virtuels du réflecteur principal S calculées dans le dispositif 20 de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel à la place des éléments de donnces mesurés à l'avance conservés 1S dans le dispositif 17 de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir, il n'est pas requis de mesurer les répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir Sa du réflecteur principal S. Par conséquent, méme s'il est difficile de mesurer de manière significative la répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir Sa récllement utilisé, on peut mesurer de manière fiable la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1 parce qu'on calcule les répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir virtuels du réflecteur principal S. De méme, dans le deuxième mode de réalisation, on peut raccourcir le temps total requis pour mesurer la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1 par comparaison à celui du premier mode de réalisation parce qu'on a

réduit le nombre d'opérations de mesure rcellement effectuces.

De méme, dans le deuxième mode de réalisation, on peut régler les dimensions des panneaux miroir virtuels afin qu'elles soient plus petites que celles des panneaux miroir Sa parce qu'on peut régler arbitrairement les dimensions des panneaux miroir virtuels. Par conséquent, on peut obtenir une carte d'une pluralité d'erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels ayant une résolution

supérieure à celle du premier mode de réalisation.

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De même, dans le deuxième mode de réalisation, même quand le réflecteur principal S n'est constitué que d'un seul panneau miroir, on peut mesurer la précision de la surface miroir de l'antenne à réflecteur 1, parce qu'on utilise les répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux s miroir virtuels du réflecteur principal 5 à la place des répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir 5a du réflecteur principal 5. Par conséquent, il n'est pas nécessairement requis que le réflecteur principal S soit divisé en la pluralité de panneaux miroir 5a, et la limitation destince à l'antenne à

réflecteur 1 peut être réduite.

Troisième mode de réalisation.

La figure 3 est un système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les éléments constitutifs, qui sont les mêmes que ceux montrés sur la figure 1, sont désignés par les mêmes références numériques que celles de la

figure 1, et on ne fait pas une auke description de ces éléments constitutifs.

Sur la figure 3, 13 désigne un dispositif de commande de la surface miroir (ou moyens de commande de la surface miroir) qui commande un fonctionnement des actionneurs 5b afin que les actionneurs 5b règlent une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir 5a du réflecteur principal 5 suivant les erreurs de la surface miroir mn des panneaux miroir 5a obtenues dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir. 14 désigne chacun d'une pluralité de signaux de commande d'actionneur produits dans le dispositif 13 de commande de la surface miroir suivant les erreurs de la surface miroir ô mn des

panneaux miroir Sa.

2s Maintenant, on va décrire ci-dessous un fonctionnement du système

de commande de la surface miroir.

On calcule les erreurs de la surface miroir ô mn des panneaux miroir 5a et le degré ô n de la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5 dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir de la même facon que dans le

premier mode de réalisation.

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On introduit les erreurs de la surface miroir m des panneaux miroir a calculées dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir dans le dispositif 13 de commande de la surface miroir, et on produit une pluralité de signaux de commande d'actionneur 14 dans le dispositif 13 de commande de la s surface miroir en fonction des erreurs de la surface miroir mn des panneaux miroir 5a. Chaque signal 14 de commande d'actionneur correspond à un actionneur Sb, et les signaux 14 de commande d'actionneur sont réglés à des valeurs correspondant aux erreurs de la surface miroir mn des panneaux miroir a. Par conséquent, on actionne chaque actionneur 5b en fonction du signal 14 de commande de l'actionneur correspondant, et on corrige une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir Sa par les actionneurs Sb. Par conséquent, on peut améliorer la précision de la surface miroir du réflecteur principal S. et on peut

régler le réflecteur principal 5 avec une grande précision de la surface miroir.

Comme cela est décrit ci-dessus, dans le troisième mode de réalisation, le dispositif 13 de commande de la surface miroir commande les actionneurs Sb en fonction des erreurs mn de la surface miroir des panneaux miroir Sa obtenues dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir pour que le s actio nn eurs S b co rrigent une plur alité de po s i ti on s de régl age de s panneaux miroir 5a. Par conséquent, dans les cas o les coefficients d'excitation complexe du panneau miroir 5a sont obtenus pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 selon une combinaison de répartitions d'un champ de rayonnement des panneaux miroir Sa composant le réflecteur principal S et pour obtenir une carte des erreurs de la surface miroir ayant des degrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir 2s Sa, on peut ajuster les positions de réglage Sa. Par conséquent, en plus des effets obtenus dans le premier mode de réalisation, on peut régler le réflecteur principal avec une grande précision de la surface miroir.

Quatrième mode de réalisation.

La figure 4 est un système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur suivant un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Les éléments constitutifs, qui sont les mêmes que ceux montrés sur la

28 2833765

figure, sont désignés par les mêmes références numériques que celles des

éléments constitutifs montrés sur la figure 2 et on ne fait pas une autre description

de ces éléments constitutifs.

Sur la figure 4, 13 désigne un dispositif de commande de la surface s miroir (ou moyens de commande de la surface miroir) qui commande un fonctionnement des actionneurs Sb afin que les actionneurs 5b rèylent une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir Sa du réflecteur principal 5 suivant les erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels obtenues dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir. 14 désigne chacun d'une pluralité de signaux de commande d'actionneur produits dans le dispositif 13 de commande de la surface miroir suivant les erreurs de la surface miroir des

panneaux miroir virtuels.

Maintenant on va décrire ci-dessous le fonctionnement du système de

commande de la surface miroir.

On calcule les erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels et la précision de la surface miroir n du réflecteur principal 5 dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir de la méme facon que dans le

deuxième mode de réalisation.

On introduit, dans le dispositif 13 de commande de la surface miroir, les erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels calculées dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir, et on produit une pluralité de signaux de commande d'actionneur 14 dans le dispositif 13 de commande de la surface miroir en fonction des erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels. Chaque signal de commande d'actionneur 14 correspond à un actionneur 2s Sb, et on règle les signaux de commande d'actionneur 14 à des valeurs correspondant aux erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels. Par conséquent, chaque actionneur 5b est actionné en fonction du signal de commande d'actionneur correspondant 14, et on corrige une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir Sa par les actionneurs Sb. Par conséquent, on peut améliorer la précision de la surface miroir du réflecteur principal 5, et on peut régler le

réflecteur principal 5 avec une grande précision de la surface miroir.

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Comme cela est décrit ci-dessus, dans le quatrième mode de réalisation, le dispositif 13 de commande de la surface miroir commande les actionneurs Sb en fonction des erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels obtenues dans le processeur 19 de la précision de la surface miroir pour s que les actionneurs 5b corrigent une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir 5a. Par conséquent, dans les cas o on obtient les coefficients - d'excitation complexe des panneaux miroir virtuels pour exprimer la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur 1 selon une combinaison des répartitions d'un champ de rayonnement de panneau des panneaux miroir virtuels o composant le réflecteur principal S et pour obtenir une carte des erreurs de la surface miroir ayant des degrés de résolution correspondant aux dimensions des panneaux miroir virtuels, on peut ajuster les positions de réglage des panneaux miroir Sa. Par conséquent, en plus des effets obtenus dans le deuxième mode de réalisation, on peut régler le réflecteur principal 5 avec une grande précision de la surface miroir.

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Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une s antenne à réflecteur dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur (1) ayant un réflecteur principal (5) composé d'une pluralité de panneaux miroir (5a) est mesurce, caractérisé par: une antenne de collimation (16) placée à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur; lo des moyens (7) de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur; un dispositif (17) de conservation de répartition d'un champ de rayonnement pour conserver une répartition d'un champ de rayonnement de panneau- de chaque panneau miroir du réflecteur principal comme des données mesurées à l'avance; des moyens (18) de calcul de coefficient d' excitation complexe pour calculer un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir conservoe dans le dispositif de conservation de répartition d'un champ de rayonnement de panne au miroir et à un signal d 'attitude d'antenne qui 2s indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement; et des moyens (19) de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir du réflecteur principal calculés par les

moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe.

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2. Dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur (1) ayant un réflecteur principal (5) composé d'une pluralité de panneaux miroir (5a) est mesurce, caractérisé par: s une antenne de collimation (16) placce à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur; des moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude 0 de l'antenne à réflecteur; un dispositif (20) de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel pour diviser le réflecteur principal en une pluralité de panneaux miroir virtuels et calculer une répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir virtuel; des moyens (18) de calcul de coefficient d' excitation complexe pour calculer un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir virtuel du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneau du panneau miroir virtuel calculée dans le dispositif de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneaux miroir virtuels et à un signal d' attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement; et des moyens (19) de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir virtuel et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir virtuels du réflecteur

principal calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe.

3. Système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur (1) ayant un réflecteur principal (5) composé d'une pluralité de panneaux miroir (5a) est commandée, caractérisé par:

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une antenne de collimation (16) placée à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur; des moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur pour s la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur, un dispositif (17) de conservation de la répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir pour conserver une répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir du réflecteur principal comme o des données mesurces à l'avance; des moyens (18) de calcul de coefficient d' excitation complexe pour calculer un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de - l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneaux conservoe dans le dispositif de conservation de répartition d- 'un champ de rayonnement de panneau miroir et à un signal d'attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement; des moyens (19) de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir et la précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir du réflecteur principal calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe; et 2s des moyens (13) de commande de la surface miroir pour commander et corriger une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir du réflecteur

principal conformément aux erreurs de la surface miroir des panneaux miroir.

4. Système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur, dans lequel la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur (1) ayant un réflecteur principal (5) composé d'une pluralité de panneaux miroir (Sa) est commandée, caractérisé par

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une antenne de collimation (16) placce à un intervalle de distance prescrite de l'antenne à réflecteur; des moyens (17) de mesure de répartition d'un champ de rayonnement pour mesurer une répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur s pour la distance prescrite de l'antenne de collimation tout en commandant une attitude de l'antenne à réflecteur; un dispositif (20) de calcul de répartition d'un champ de ray onnement de panne au miroir virtuel pour diviser le réfle cteur principal en une pluralité de panneaux miroir virtuels et calculer une répartition d'un champ de rayonnement de panneau de chaque panneau miroir virtuel; des o moyens (18) de calcul de coefficient d'excitation complexe pour calculer un coefficient d'excitation complexe de chaque panneau miroir virtuel du réflecteur principal conformément à la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur mesurée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement, à la répartition d'un champ de rayonnement de panneaux miroir virtuels calculée dans le dispositif de calcul de répartition d'un champ de rayonnement de panneau miroir virtuel et d'un signal d' attitude d'antenne qui indique l'attitude de l'antenne à réflecteur commandée par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement; des moyens (19) de calcul de la précision de la surface miroir pour calculer une erreur de la surface miroir de chaque panneau miroir virtuel et une précision de la surface miroir du réflecteur principal conformément aux coefficients d'excitation complexe des panneaux miroir virtuels du réflecteur principal calculés par les moyens de calcul de coefficient d'excitation complexe; et 2s des moyens (13) de commande de la surface miroir pour commander et corriger une pluralité de positions de réglage des panneaux miroir du réflecteur principal conformément aux erreurs de la surface miroir des panneaux miroir virtuels.

5. Dispositif de mesure de la précision de la surface miroir d'une antenne à réflecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de la répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de

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rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et est réfléchie sur le réflecteur principal, pour chaque attitude de l'antenne à réflecteur. s

6. Dispositif de mesure de la précision de la surface miroir dune antenne à réflecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'antenne à réflecteur est linéairement déplacée afin de modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.

7. Système de commande de la surface miroir d'une antenne à o réflecteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la répartition d'un champ de rayonnement de l'antenne à réflecteur est obtenue par les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement en mesurant un champ de rayonnement d'une onde radioélectrique, qui est émise entre l'antenne de collimation et les moyens de mesure de répartition d'un champ de rayonnement et S est réfléchie sur le réflecteur principal, pour chaque attitude de l'antenne à - réflecteur.

8. Système de commande de la surface miroir d'une antenne à réflecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'antenne à réflecteur est

linéairement déplacce pour modifier l'attitude de l'antenne à réflecteur.