FR2908236A1

FR2908236A1 - Dispositif d'emission et de reception radar

Info

Publication number: FR2908236A1
Application number: FR0609710A
Authority: FR
Inventors: Philippe Vicariot; Michel Rungoat
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: FR2908236B1; US20100039341A1; WO2008055938A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'émission et de réception radar comportant une antenne (1) mobile. L'invention trouve une utilité particulière dans les radars embarqués à bord d'aéronefs et permettant d'obtenir des informations sur la météorologie. L'antenne (1) est mobile en rotation selon deux axes (2, 3) sensiblement concourants. L'antenne (1) est destinée à émettre et/ou à recevoir une onde électromagnétique. Le dispositif comporte en outre un module électronique (4) relié à l'antenne (1) par un guide d'onde, le module électronique (4) assurant le traitement de l'onde électromagnétique reçue et/ou la génération de l'onde électromagnétique émise. Le module électronique (4) est solidaire de l'antenne (1).

Description

1 Dispositif d'émission et de réception radar L'invention concerne un

dispositif d'émission et de réception radar comportant une antenne mobile. L'invention trouve une utilité particulière dans les radars embarqués à bord d'aéronefs et permettant d'obtenir des informations sur la météorologie. Ce type de radar comporte une antenne mobile en rotation. Cette antenne est protégée à l'intérieur d'un radôme. L'antenne est généralement située à la pointe avant de l'aéronef et la peau de l'aéronef forme le radôme L'antenne radar est reliée par un guide d'onde à un module électronique générant et/ou recevant une onde électromagnétique hyperfréquence. II est connu de placer le module électronique sur une partie fixe du radar. Cette disposition, module fixe et antenne mobile, impose de mette en oeuvre le guide d'onde au moyen d'un joint tournant. La rotation de l'antenne se fait en général autour d'axes situés à l'arrière de l'antenne pour ne pas perturber la partie active de l'antenne. Par ailleurs, l'antenne doit être équilibrée dans ses mouvements. On est alors conduit à réaliser un équipage mobile comprenant outre l'antenne, au moins une masselotte située en arrière des axes de rotation de façon à ce que le centre de gravité de l'équipage mobile soit situé sur l'axe de rotation de l'antenne si elle n'est mobile qu'autour d'un axe ou soit situé à l'intersection des axes de rotation si l'antenne est mobile autour de plusieurs axes. La présence de cette masselotte inerte tend à augmenter la masse embarquée à bord de l'aéronef sans réel apport fonctionnel. L'invention vise à pallier ces problèmes en proposant de remplacer la masselotte de l'équipage mobile par le module électronique du radar. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'émission et de réception radar comportant une antenne mobile en rotation selon deux axes sensiblement concourants, l'antenne étant destinée à émettre et/ou à recevoir une onde électromagnétique, un module électronique relié à l'antenne par un guide d'onde, le module électronique assurant le traitement de l'onde électromagnétique reçue et/ou la génération de l'onde électromagnétique émise, caractérisé en ce que le module électronique est solidaire de l'antenne.

2908236 2 Il est souvent délicat de réaliser l'étude d'un module électronique avec des fonctions définies tout en respectant une masse et une position du centre de gravité du module prédéfinies. En effet, lorsque le module est réalisé à partir de plaquettes de circuits imprimés, la position de composants 5 permettant de remplir les fonctions du module répond essentiellement à des contraintes électriques comme par exemple le fait d'éviter des longueurs trop importantes de certaines pistes du circuit imprimé ou encore le fait d'éloigner certaines blocs fonctionnels du module pour éviter des perturbations électromagnétiques mutuelles. C'est pour cette raison que, de façon connue, 10 on a préféré utiliser une masselotte pour réaliser l'équilibrage de l'équipage mobile. L'invention va à l'encontre de ce préjugé en plaçant le module électronique dans l'équipage mobile. Un avantage de l'invention est de permettre la simplification du guide d'onde reliant le module électronique à l'antenne. En effet, lorsque le 15 module électronique appartient à la partie fixe du radar, on est tenu de faire transiter l'onde électromagnétique hyperfréquence entre le module et l'antenne par un joint tournant comportant une partie guide d'onde. Le fait de d'intégrer le module à l'équipage mobile permet de supprimer la partie guide d'onde du joint tournant. On ne conserve alors dans le joint tournant que des 20 liaisons à des fréquences plus basses que celles des ondes hyperfréquences ne nécessitant pas de guide d'onde. Le guide d'onde reliant le module électronique et l'antenne devient fixe, sans partie mobile. Il est donc beaucoup plus simple à réaliser. II est également possible de se passer complètement de joint 25 tournant en réalisant les liaisons à basse fréquence à l'aide de câbles ou de fils mobiles. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : 30 La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente un second mode de réalisation de l'invention. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes 35 repères dans les différentes figures.

2908236 3 La figure 1 représente un dispositif d'émission et de réception radar comportant une antenne 1 mobile en rotation selon deux axes 2 et 3 sensiblement concourants. Sur la figure 1, l'axe 2 est vertical et l'axe 3 est 5 debout. Avantageusement les axes 2 et 3 sont concourants. Le dispositif comporte également un module 4 électronique relié à l'antenne 1 par un guide d'onde, le module assurant le traitement de l'onde électromagnétique reçue et/ou la génération de l'onde électromagnétique émise L'antenne 1 et le module 4 sont fixés sur un support 5. L'antenne 10 1, le module 4 et le support 5 forment un équipage mobile 6 en rotation autour des axes 2 et 3 par rapport à un socle 7. Le guide d'onde est essentiellement réalisé dans le support 5. pour relier l'antenne 1 au module 4. Le socle 7 comprend deux bras 8 et 9 reliés entre eux par une partie massive 10 permettant l'accrochage du dispositif sur un porteur tel qu'un 15 aéronef par exemple. Les bras 8 et 9 comportent chacun une extrémité libre, respectivement 11 et 12 entre lesquelles s'étend l'axe 2. Un croisillon 13 s'articule à la fois sur l'axe 2 et sur l'axe 3. Le support 5 peut, comme le socle 7, comporter deux bras entre lesquels s'étend l'axe 3. Le guide d'onde peut être réalisé dans l'un des bras du support 5.

20 Un système de motorisation, non représenté sur la figure 1, permet avantageusement d'orienter l'équipage mobile autour des axes 2 et 3. La forme et la position du module dans l'équipage mobile sont tel que le centre de gravité de l'équipage mobile 6 est sensiblement situé au 25 point d'intersection des axes 2 et 3. Ainsi, l'effort que doit fournir le système de motorisation pour déplacer l'équipage mobile 6 est réduit. Cette disposition présente également un intérêt lorsque le porteur est soumis à des accélérations supérieures à celle de la gravité. On limite ainsi les risques de mouvement intempestif de l'antenne 1, ce qui perturberait l'émission et/ou la 30 réception de l'antenne 1. Plus précisément, il est possible de négliger l'effet du support 5 dans l'équilibrage de l'équipage mobile 6. En effet, le support 5 s'étend, de part sa fonction, au voisinage du point d'intersection des axes 2 et 3. On peut donc réaliser l'équilibrage de l'équipage mobile 6 en ne tenant compte que de l'antenne 1 et du module 4. Autrement dit, le produit de la masse de 2908236 4 l'antenne 1 par une distance dA séparant le centre de gravité GA de l'antenne 1 du point d'intersection des axes 2 et 3 est sensiblement égal au produit de la masse du module électronique 4 par une distance dm séparant: le centre de gravité GM du module électronique 4 du point d'intersection des axes 2 et 3.

5 Pour faciliter le positionnement du centre de gravité GM, on peut prévoir des moyens de réglage de la distance séparant le centre de gravité du module électronique 4 du point d'intersection des axes 2 et 3. Ces moyens de réglage comportent par exemple des cales permettant d'éloigner le module 4 du point d'intersection des axes 2 et 3.

10 La figure 2 représente un autre mode de réalisation du dispositif dans lequel le socle 7 ne comporte qu'un seul bras 20 au lieu des deux bras 8 et 9 du mode réalisation de la figure 1. Cette disposition permet d'augmenter le débattement angulaire de l'antenne 1 autour de l'axe 3. On peut définir une direction principale 21 du module électronique 15 4. Le module électronique 4 est par exemple formé d'un assemblage de plusieurs cartes de circuits imprimés rectangulaires assemblées parallèlement les unes aux autres. La direction principale 21 du module électronique 4 est par exemple perpendiculaire aux plus grand coté des circuits imprimés. La direction principale 21 peut également être parallèle aux 20 plus grand coté des circuits imprimés. Par ailleurs, l'antenne 1 est généralement sensiblement plane et on peut donc définir un plan principal 22 de l'antenne 1. Avantageusement, la direction principale 21 du module électronique 4 est décalée angulairement d'un angle a par rapport à une direction 23 perpendiculaire au plan principal 22 de l'antenne 1.

25 Avantageusement, le bras 20 est sensiblement longiligne et s'étend selon une direction principale 24. Le décalage angulaire a entre la direction principale 21 du module électronique 4 et la direction 23 est orienté de telle sorte à augmenter le débattement angulaire de l'antenne 1 selon l'un de ses axes 3 de rotation. L'axe 3 est perpendiculaire au plan de la figure 2.

30 Ce décalage angulaire a permet d'augmenter les dimensions d'une section du bras 20, dimensions mesurées perpendiculairement à l'axe 24. En augmentant les dimensions de cette section, on augmente la rigidité du bras 20 et plus généralement du socle 7. Ceci permet d'améliorer la précision dans les mouvements de l'antenne 1 autour de ses axes de rotation 2 et 3.

2908236 5 Pour améliorer encore la rigidité du socle 7, on peut disposer une nervure 25 à la base du bras 20 pour limiter son fléchissement le long de l'axe 24. Ce mode réalisation n'utilisant qu'un seul bras 20 permet également d'augmenter les dimensions d'un emplacement 26 disponible 5 pour placer un second module électronique solidaire du socle 7' et raccordé au premier module électronique 4. L'emplacement 26 est matérialisé par des hachures entourées d'un trait interrompu mixte.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'émission et de réception radar comportant une antenne (1) mobile en rotation selon deux axes (2, 3) sensiblement concourants, l'antenne (1) étant destinée à émettre et/ou à recevoir une onde électromagnétique, un module électronique (4) relié à l'antenne (1) par un guide d'onde, le module électronique (4) assurant le traitement de l'onde électromagnétique reçue et/ou la génération de l'onde électromagnétique émise, caractérisé en ce que le module électronique (4) est solidaire de l'antenne (1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne (1) comporte un centre de gravité (GA) et le module électronique (4) comporte un centre de gravité (GM), et en ce que le produit de la masse de l'antenne (1) par une distance (dA) séparant le centre de gravité (GA) de l'antenne (1) du point d'intersection des axes (2,

3) est sensiblement égal au produit de la masse du module électronique (4) par une distance (dM) séparant le centre de gravité (GM) du module électronique (4) du point d'intersection des axes (2, 3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage de la distance (dM) séparant le centre de gravité (GM) du module électronique (4) du point d'intersection des axes (2, 3).

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une direction principale (21) du module électronique (4) est décalée angulairement (a) par rapport à une direction (23) perpendiculaire à un plan principal (22) de l'antenne (1).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'antenne (1) est mobile par rapport à un socle (7), en ce que le socle (7) comprend un bras (20) s'étendant selon une direction principale (24) et en ce que le décalage angulaire (a) est orienté de telle sorte à augmenter le débattement angulaire de l'antenne (1) selon l'un de ses axes (3) de rotation. 2908236 7

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le socle (7) ne comporte qu'un seul bras (20).