FR2985385A1 - Method for emission of electromagnetic wave by emission system, involves generating electromagnetic waves under control of processing unit, where waves are produced in form of coherent wave emitted by emission system - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et système d'émission d'une onde électromagnétique radiofréquence La présente invention concerne un système d'émission d'une onde électromagnétique de puissance crête supérieure à 100 kW, du type comportant une pluralité de modules d'antenne, chacun comportant au moins une antenne élémentaire primaire et un réseau d'antennes élémentaires secondaires, et une unité de pilotage comportant une pluralité d'unités de traitement chacune connectée à une antenne élémentaire primaire d'un module d'antenne. L'invention s'applique aux domaines de la radiocommunication, aux systèmes de brouillage et aux systèmes micro-ondes à grande puissance dits systèmes HPM pour « High Power Microwaves » en anglais. Dans le domaine de la télécommunication, on connait des antennes réseau à commande de phase ("phased array antenna", en anglais) comportant plusieurs antennes élémentaires alimentées avec des signaux dont la phase est ajustée de façon à obtenir le diagramme de rayonnement voulu, en particulier le pointage du faisceau rayonné par l'antenne. Les antennes réseau classiques comportent en outre une unité de pilotage comportant plusieurs unités de traitement chacune connectée à une antenne élémentaire et adaptée pour générer les signaux de commande des antennes élémentaires. Par exemple, une antenne à balayage électronique est une antenne réseau qui comporte des dispositifs électroniques permettant des changements de la forme du faisceau émis. Selon leur nature, ces dispositifs électroniques (déphaseurs, commutateurs, filtres...) connectés aux éléments rayonnants des antennes élémentaires, agissent sur la forme, la direction, la fréquence ou la polarisation de l'onde formée. En outre, il est connu de coupler différentes sources de rayonnement entre elles, telles que des amplificateurs à état solide (« Solid State Power Amplifier » en anglais), au sein d'un même système d'émission d'ondes hyperfréquence, de façon à augmenter la puissance extraite du dispositif. Cependant, les dispositifs connus n'offrent pas entière satisfaction lorsqu'il s'agit de générer de très forte puissance crête sur une large bande de fréquence. En effet, les systèmes d'émission connus sont conçus pour générer des ondes hyperfréquence à forte puissance sur une bande étroite ou en large bande mais alors à puissance bien moindre. En particulier les amplificateurs à état solide ne permettent pas d'atteindre des puissances crête très élevées. En outre, les ondes générées par de tels systèmes ont généralement une polarisation prédéfinie simple, c'est-à-dire rectiligne ou circulaire. The present invention relates to a system for transmitting an electromagnetic wave of peak power greater than 100 kW, of the type comprising a plurality of antenna modules, each comprising at least one antenna. primary elementary antenna and a secondary elementary antenna array, and a control unit having a plurality of processing units each connected to a primary elementary antenna of an antenna module. The invention applies to the fields of radiocommunication, jamming systems and high power microwave systems known as HPM systems for "High Power Microwaves" in English. In the field of telecommunications, phased array antennas (phased array antennas) are known comprising a plurality of elementary antennas fed with signals whose phase is adjusted so as to obtain the desired radiation pattern, in particularly the pointing of the beam radiated by the antenna. The conventional network antennas furthermore comprise a control unit comprising a plurality of processing units each connected to an elementary antenna and adapted to generate the control signals of the elementary antennas. For example, a scanning antenna is a network antenna that has electronic devices that allow changes in the shape of the transmitted beam. Depending on their nature, these electronic devices (phase shifters, switches, filters, etc.) connected to the radiating elements of the elementary antennas, act on the shape, direction, frequency or polarization of the wave formed. In addition, it is known to couple different sources of radiation between them, such as solid state power amplifiers ("Solid State Power Amplifier" in English), within the same microwave transmission system, so to increase the power extracted from the device. However, the known devices are not entirely satisfactory when it comes to generating very high peak power over a wide frequency band. Indeed, the known emission systems are designed to generate high power microwave waves on a narrow band or in broadband but then much less power. In particular, the solid-state amplifiers do not make it possible to achieve very high peak powers. In addition, the waves generated by such systems generally have a simple predefined polarization, that is to say rectilinear or circular.
De plus, la forme d'onde des ondes générées par de tels sont systèmes ne peuvent être complexes car il faut à tout instant maîtriser la phase et l'amplitude des signaux émis sur un très grand nombre de sources. Il est certes possible de réduire le nombre de sources en utilisant un guide à fentes, mais cela a pour conséquence de limiter le spectre d'émission disponible à une bande étroite de fréquences. Enfin, les antennes réseau à commande de phase ne permettent pas de générer des impulsions de forte puissance et de durée courte, par exemple inférieure à 100 ns, car l'intégration d'un système de compression d'impulsions à de telles antennes réseaux à commandes de phase est très complexe. Un but de l'invention est de proposer un système d'émission d'onde de très forte puissance, typiquement de puissance crête supérieure à 100 kW, adaptés pour émettre des ondes complexes de façon relativement aisée améliorant ainsi les performances des systèmes d'émission classiques. En particulier, le système d'émission selon l'invention permet d'émettre des ondes complexes large bande, de direction d'émission dépointable, c'est-à-dire mobile angulairement sans nécessiter d'éléments de guidage déformables complexes ni de déplacement de masses importantes, de polarisation quelconque, de durée d'impulsion très courte, tout en ayant une forte puissance crête sans nécessiter l'utilisation d'un compresseur d'impulsions. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'émission du type précité, dans lequel : - chaque module d'antenne comporte une cavité chaotique comprenant un orifice de sortie, - la ou chaque antenne élémentaire primaire et chaque antenne élémentaire secondaire du réseau sont adaptées pour émettre dans ou recevoir de la cavité des ondes électromagnétiques, la ou chaque antenne élémentaire secondaire étant située dans l'orifice de sortie, - l'unité de traitement de chaque module d'antenne comporte un moyen de calcul d'une loi d'illumination pour la ou chaque antenne élémentaire primaire d'une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par la ou chaque antenne élémentaire primaire sous la commande de l'unité de traitement afin de générer une onde électromagnétique élémentaire émise par le module d'antenne comportant l'antenne élémentaire primaire, - l'unité de traitement de chaque module d'antenne est adaptée pour générer et transmettre un signal de commande à la ou chaque antenne élémentaire primaire sous la commande de l'unité de pilotage, le signal de commande correspondant à la loi d'illumination calculée, et - chaque module d'antenne est adapté pour émettre une onde électromagnétique élémentaire sous la commande de l'unité de pilotage par application de la loi d'illumination calculée. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, le système d'émission comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - l'unité de pilotage comporte des moyens de déphasage de chaque signal de commande des antennes élémentaires primaire en retardant les signaux de commande les uns par rapport aux autres. - chaque antenne élémentaire secondaire du réseau d'antennes élémentaires secondaires est du type cornet à section circulaire, - la ou chaque antenne élémentaire primaire de chaque module d'antenne est adaptée pour recevoir au moins une onde d'apprentissage émise par un émetteur disposé face à l'orifice de sortie à l'extérieur de la cavité chaotique, et la loi d'illumination est calculée à partir de la ou chaque onde d'apprentissage reçue selon le principe de retournement temporel. L'invention a également pour objet un procédé d'émission d'une onde de puissance crête supérieure à 100 kW par un système d'émission tel que décrit précédemment, comportant les étapes suivantes : - calcul d'une loi d'illumination, pour la ou chaque antenne élémentaire primaire de chaque module d'antenne, d'une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par la ou chaque antenne élémentaire primaire sous la commande de l'unité de traitement associée, afin de générer une onde électromagnétique élémentaire émise par le module d'antenne comportant l'antenne élémentaire primaire, - génération et transmission d'un signal de commande à la ou chaque antenne élémentaire primaire par l'unité de traitement sous la commande de l'unité de pilotage, le signal de commande correspondant à la loi d'illumination calculée, - émission par chaque module d'antenne d'une onde électromagnétique élémentaire sous la commande de l'unité de pilotage par application de la loi d'illumination calculée, et - addition cohérente des ondes électromagnétiques élémentaires produites par chaque module d'antenne sous la forme d'une onde cohérente émise par le système d'émission. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, le procédé d'émission comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) - le procédé comporte une étape de déphasage de chaque signal de commande des antennes élémentaires primaires les uns par rapport aux autres par des moyens de déphasage intégrés à l'unité de pilotage du système d'émission en retardant les signaux de commande les uns par rapport aux autres, - pour chaque module d'antenne, les signaux de commande des antennes élémentaires primaires du même module d'antenne sont retardés d'un même retard, - le procédé comporte une phase d'apprentissage pour chaque module d'antenne du système d'émission comportant une étape de réception par la ou chaque antenne élémentaire primaire du module d'antenne d'au moins une onde d'apprentissage émise par un émetteur disposé face à l'orifice de sortie à l'extérieur de la cavité chaotique, et la loi d'illumination est calculée à partir de la ou chaque onde d'apprentissage reçue selon le principe de retournement temporel, - lors de la phase d'apprentissage, l'émetteur émet successivement des ondes d'apprentissage ayant des polarisations rectilignes différentes, et la loi d'illumination est calculée à partir desdites ondes d'apprentissage, de sorte que l'onde électromagnétique élémentaire émise par le module d'antenne et obtenue par addition cohérente des ondes électromagnétiques primaires émises par les antennes élémentaires primaires du module d'antenne a une polarisation prédéterminée différente des polarisations des ondes d'apprentissage. In addition, the waveform of the waves generated by such systems can not be complex because it is necessary at all times to control the phase and amplitude of the signals transmitted on a very large number of sources. While it is possible to reduce the number of sources using a slot guide, this has the effect of limiting the available emission spectrum to a narrow band of frequencies. Finally, phase-controlled network antennas do not make it possible to generate pulses of high power and of short duration, for example less than 100 ns, because the integration of a pulse compression system with such network antennas to Live controls is very complex. An object of the invention is to propose a very high power wave emission system, typically with peak power greater than 100 kW, adapted to emit complex waves in a relatively easy manner thus improving the performance of the transmission systems classics. In particular, the transmission system according to the invention makes it possible to emit complex waves broadband, direction of emission dépendable, that is to say, angularly mobile without requiring complex deformable guide elements or displacement large masses, any polarization, very short pulse duration, while having a high peak power without requiring the use of a pulse compressor. For this purpose, the subject of the invention is a transmission system of the aforementioned type, in which: each antenna module comprises a chaotic cavity comprising an output orifice, the or each primary elementary antenna and each secondary elementary antenna; of the network are adapted to emit into or receive from the cavity electromagnetic waves, the or each secondary elemental antenna being located in the output port, - the processing unit of each antenna module comprises a calculation means of an illumination law for the or each primary elementary antenna of a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by the or each primary elementary antenna under the control of the processing unit in order to generate an elementary electromagnetic wave emitted by the module antenna comprising the primary elementary antenna, the processing unit of each antenna module is adapted to generate and transmit transmitting a control signal to the or each primary elementary antenna under the control of the control unit, the control signal corresponding to the calculated illumination law, and - each antenna module is adapted to emit an elementary electromagnetic wave under the control of the control unit by applying the calculated illumination law. In particular embodiments of the invention, the transmission system comprises one or more of the following characteristics, taken separately or according to any combination (s) technically possible (s): - the driving unit comprises means for phase-shifting each control signal of the primary elementary antennas by delaying the control signals relative to one another. each secondary elementary antenna of the secondary elementary antenna array is of the circular-section horn type, the or each primary elementary antenna of each antenna module is adapted to receive at least one training wave transmitted by a face-facing transmitter at the exit port outside the chaotic cavity, and the illumination law is calculated from the or each training wave received according to the time reversal principle. The invention also relates to a method of transmitting a peak power wave of greater than 100 kW by a transmission system as described above, comprising the following steps: - calculation of an illumination law, for the or each primary elementary antenna of each antenna module, a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by the or each primary elementary antenna under the control of the associated processing unit, in order to generate an elementary electromagnetic wave emitted by the antenna module comprising the primary elementary antenna, - generating and transmitting a control signal to the or each primary elementary antenna by the processing unit under the control of the control unit, the corresponding control signal to the calculated law of illumination, - emission by each antenna module of an elementary electromagnetic wave under the control of the control unit by application of the calculated illumination law; and coherent addition of the elementary electromagnetic waves produced by each antenna module in the form of a coherent wave emitted by the transmission system. In particular embodiments of the invention, the transmission method comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any combination (s) technically possible (s) - the method comprises a step of phase-shifting of each control signal of the primary elementary antennas with respect to each other by phase-shifting means integrated in the control unit of the transmission system by delaying the control signals relative to each other, for each module antenna, the control signals of the primary elementary antennas of the same antenna module are delayed by the same delay, - the method comprises a learning phase for each antenna module of the transmission system comprising a step of receiving, by the or each primary elemental antenna of the antenna module, at least one learning wave emitted by an emitter arranged facing the exit orifice on the outside ur of the chaotic cavity, and the law of illumination is calculated from the or each training wave received according to the time reversal principle, - during the learning phase, the emitter successively emits waves of learning having different linear polarizations, and the law of illumination is calculated from said training waves, so that the elementary electromagnetic wave emitted by the antenna module and obtained by coherent addition of the primary electromagnetic waves emitted by the Elementary primary antennas of the antenna module have a predetermined polarization different from the polarizations of the training waves.
D'autre caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un système d'émission d'une onde de forte puissance dont l'angle de tir est réglable selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un module d'antenne du système d'émission de la figure 1, la figure 3 est un schéma bloc illustrant un procédé d'émission selon l'invention par un système d'émission tel que celui de la figure 1, la figure 4 est une vue schématique correspondant à la vue de la figure 2, le module d'antenne étant dans une phase de réception d'ondes au cours d'une phase d'apprentissage du procédé d'émission de la figure 3, et la figure 5 est une vue schématique correspondant à la vue de la figure 2, le module d'antenne étant dans une phase d'émission d'ondes. L'invention concerne un système d'émission sur une large bande fréquentielle constituant un brouilleur ou une arme micro-onde propre à émettre, dans une direction d'émission déterminée appelée « direction de tir » sur une cible, un champ ou onde électromagnétique de forte puissance, typiquement dont la puissance est supérieure à 100 kW, et destiné à perturber ou détruire tout dispositif comportant de l'électronique et situé dans la direction de tir. Selon l'invention, le système d'émission 2 comprend un châssis 4 et une surface d'émission 6 portant un ensemble de modules d'antenne 10. Chaque module d'antenne 10' pour i un nombre entier supérieur ou égal à 1, rayonne suivant une direction d'émission propre, notée 0,-X, pour ième module d'antenne, perpendiculaire à la surface d'émission 6 du système d'émission. Les modules d'antenne 10 sont agencés en réseau de modules d'antenne et sont de préférence arrangés de façon quelconque sur la surface d'émission 6. De préférence, la surface d'émission 6 est plane. Les modules d'antenne 10 sont adaptés pour créer un champ cohérent suivant la direction de tir par addition des champs élémentaires émis par chaque module d'antenne 10, en phase dans la direction considérée. Other features and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of FIG. a system for transmitting a high power wave whose angle of fire is adjustable according to the invention, FIG. 2 is a diagrammatic sectional view of an antenna module of the transmission system of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram illustrating a transmission method according to the invention by an emission system such as that of FIG. 1, FIG. 4 is a schematic view corresponding to the view of FIG. antenna module being in a wave reception phase during a learning phase of the transmission method of FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic view corresponding to the view of FIG. antenna module being in a wave emission phase. The invention relates to a transmission system over a wide frequency band constituting a scrambler or a microwave weapon capable of emitting, in a given transmission direction called "firing direction" on a target, a field or electromagnetic wave of high power, typically having a power greater than 100 kW, and intended to disrupt or destroy any device comprising electronics and located in the direction of fire. According to the invention, the transmission system 2 comprises a chassis 4 and a transmission surface 6 carrying a set of antenna modules 10. Each antenna module 10 'for an integer greater than or equal to 1, radiates in a proper emission direction, denoted 0, -X, for the ith antenna module, perpendicular to the emission surface 6 of the transmission system. The antenna modules 10 are arranged in an array of antenna modules and are preferably arranged in any way on the emission surface 6. Preferably, the emission surface 6 is flat. The antenna modules 10 are adapted to create a coherent field in the firing direction by addition of the elementary fields emitted by each antenna module 10, in phase in the direction considered.
En outre, le système d'émission 2 comporte une unité de pilotage 12 du système d'émission comprenant plusieurs unités de traitement 14 des signaux émis et/ou reçus par les modules d'antenne 10 et des moyens de déphasage 16 des ondes électromagnétiques émises par chaque module d'antenne les uns par rapport aux autres. Les moyens de déphasage 16 sont reliés à chaque unité de traitement 14 pour leur imposer un déphasage ou retard temporel d'émission propre dt, pour le ièrne module d'antenne 10,. Chaque unité de traitement 14 est connectée à un module d'antenne 10 auquel il est propre. Un module d'antenne 10 va maintenant être détaillé en regard de la figure 2. Chaque module d'antenne 10 du système d'émission 2 comprend une cavité chaotique 20 et au moins une antenne élémentaire primaire 22 adaptée pour émettre chacune une onde électromagnétique primaire dans la cavité 20. De préférence, le module d'antenne 10 comporte plusieurs antennes élémentaires primaires 22 sous la forme d'un réseau d'antennes élémentaires primaires 22, chacune adaptée pour émettre une onde électromagnétique primaire dans la cavité 20, quatre antennes élémentaires primaires 22 étant représentées sur la figure 2. En outre, le module d'antenne 10 comprend un réseau d'antennes élémentaires secondaires 24, situé à l'opposé du réseau d'antennes élémentaires primaires 22. Le réseau d'antennes élémentaires secondaires 24 est placé au centre d'un orifice 26 de sortie de la cavité 20. On notera que par « centre » de l'orifice 26 on comprend le centre de gravité de la forme de l'orifice 26. In addition, the transmission system 2 comprises a control unit 12 of the transmission system comprising several processing units 14 of the signals transmitted and / or received by the antenna modules 10 and the phase-shifting means 16 of the electromagnetic waves emitted by each antenna module relative to each other. The phase-shifting means 16 are connected to each processing unit 14 to impose a phase shift or time delay of own emission dt, for the second antenna module 10. Each processing unit 14 is connected to an antenna module 10 to which it is clean. An antenna module 10 will now be detailed with reference to FIG. 2. Each antenna module 10 of the transmission system 2 comprises a chaotic cavity 20 and at least one primary elementary antenna 22 adapted to emit each a primary electromagnetic wave. in the cavity 20. Preferably, the antenna module 10 comprises a plurality of primary elemental antennas 22 in the form of an array of primary elementary antennas 22, each adapted to emit a primary electromagnetic wave into the cavity 20, four elementary antennas In addition, the antenna module 10 comprises a secondary elementary antenna array 24, located opposite the primary elementary antenna array 22. The secondary elementary antenna array 24 is placed in the center of an outlet orifice 26 of the cavity 20. Note that by "center" of the orifice 26 we understand the center of gravity the shape of the orifice 26.
Les réseaux d'antennes élémentaires secondaires 24 des modules d'antenne 10 s'étendent depuis la surface d'émission 6 du système d'émission 2. Pour chaque module d'antenne 10, le nombre d'antennes élémentaires primaires 22 est égal au nombre d'antennes élémentaires primaires 22 de chaque autre module d'antenne 10, et le nombre d'antenne élémentaires secondaires 24 est égal au nombre d'antennes élémentaires secondaires 24 de chaque autre module d'antenne 10. Selon une variante, le nombre d'antennes élémentaires primaires 22 et/ou le nombre d'antennes élémentaires secondaires 24 de chaque module d'antenne 10 situé à la périphérie du réseau (soit, dans l'exemple représenté, les modules 101 et 10m) est inférieur au nombre d'antennes élémentaires primaires 22, respectivement au nombre d'antennes élémentaires secondaires 24, des modules d'antenne 10 situés au centre du réseau. Cela permet d'améliorer la directivité du système d'émission 2, en limitant la formation de lobes secondaires lors de l'émission d'une onde au moyen du système d'émission 2. The secondary elementary antenna arrays 24 of the antenna modules 10 extend from the transmission surface 6 of the transmission system 2. For each antenna module 10, the number of primary elementary antennas 22 is equal to number of primary elementary antennas 22 of each other antenna module 10, and the number of secondary elementary antennas 24 is equal to the number of secondary elementary antennas 24 of each other antenna module 10. According to a variant, the number of primary elementary antennas 22 and / or the number of secondary elementary antennas 24 of each antenna module 10 situated at the periphery of the network (ie, in the example represented, the modules 101 and 10m) is smaller than the number of primary elementary antennas 22, respectively to the number of secondary elementary antennas 24, antenna modules 10 located at the center of the network. This makes it possible to improve the directivity of the transmission system 2 by limiting the formation of secondary lobes during the emission of a wave by means of the transmission system 2.
La cavité 20 comprend des parois 28 réfléchissantes, adaptées pour réfléchir chaque onde circulant à l'intérieur de la cavité 20. Les parois 28 sont également adaptées pour limiter les pertes électromagnétiques à l'intérieur de la cavité 28. Les parois 28 sont typiquement en métal, par exemple en cuivre, afin de limiter les pertes en hautes fréquences. The cavity 20 comprises reflective walls 28, adapted to reflect each wave circulating inside the cavity 20. The walls 28 are also adapted to limit the electromagnetic losses inside the cavity 28. The walls 28 are typically in metal, for example copper, to limit losses at high frequencies.
En outre, la cavité 20 est du type cavité chaotique. De façon connue, une cavité chaotique comporte une portion réverbérante 30 délimitée à l'intérieur des parois 28 de la cavité 20 et ayant des propriétés ergodiques vis-à-vis de la propagation d'ondes électromagnétiques à l'intérieur de la portion réverbérante 30. La portion réverbérante 30 présente des formes irrégulières, de façon à ce que, pour toute onde électromagnétique se propageant/circulant à l'intérieur de la portion réverbérante 30, la probabilité de passage de l'onde en chaque point de la portion réverbérante 30 est égale à la probabilité de passage de l'onde en chaque autre point de la portion réverbérante 30. A cet effet, la portion réverbérante 30 a une forme non régulière, par exemple elle a une section droite en forme générale de D, avec une paroi droite 32 et une paroi incurvée 34. De préférence, la portion réverbérante 30 contient également des tiges (non représentées) disposées à l'intérieur de la cavité, afin d'augmenter l'effet chaotique à l'intérieur de la cavité. In addition, the cavity 20 is of the chaotic cavity type. In known manner, a chaotic cavity comprises a reverberant portion 30 delimited inside the walls 28 of the cavity 20 and having ergodic properties vis-à-vis the propagation of electromagnetic waves inside the reverberant portion 30 The reverberant portion 30 has irregular shapes, so that for any electromagnetic wave propagating / circulating within the reverberant portion 30, the probability of passage of the wave at each point of the reverberant portion 30 is equal to the probability of passage of the wave in each other point of the reverberant portion 30. For this purpose, the reverberant portion 30 has a non-regular shape, for example it has a generally D-shaped cross section, with a straight wall 32 and a curved wall 34. Preferably, the reverberation portion 30 also contains rods (not shown) disposed inside the cavity, so that to increase the chaotic effect inside the cavity.
L'orifice 26 est ménagé dans une des parois 28 à l'opposé du réseau d'antennes élémentaires primaires 22. La cavité 20 est de préférence aménagée de façon à ce que les ondes primaires émises par les antennes élémentaires primaires 22 soient forcées de se réfléchir sur les parois 28 pour parvenir à l'orifice 26. Chaque antenne élémentaire primaire 22 est un émetteur-récepteur et comprend au moins un élément antennaire 36 traversant la paroi droite 32 de la cavité et adapté pour émettre des ondes électromagnétiques primaires à l'intérieur de la cavité 20. Chaque antenne élémentaire primaire 22 comporte en outre un transducteur 38 connecté à l'élément antennaire 36 pour transformer un signal électrique de commande en onde électromagnétique primaire émise par l'élément antennaire 36. En outre, chaque élément antennaire 36 est adapté pour capter des ondes électromagnétiques de l'intérieur de la cavité 20 et les transmettre au transducteur 38, également adapté pour transformer l'onde électromagnétique reçue en signal électrique. Chaque transducteur 38 comporte en outre un amplificateur pour amplifier les signaux électriques générés ou reçus par le transducteur 38. Le réseau d'antennes élémentaires secondaires 24 s'étend en travers de l'orifice 26. Il bouche l'orifice 26. En particulier, le réseau d'antennes élémentaires secondaires 24 permet de limiter les fuites d'énergie électromagnétique hors de la cavité 20 par l'orifice 26. Ainsi, le rendement de la cavité 20 est amélioré. Chaque antenne élémentaire secondaire 24 est adaptée pour émettre les ondes électromagnétiques vers l'extérieur de la cavité 20, et pour capter des ondes électromagnétiques de l'extérieur de la cavité 20 vers l'intérieur de la cavité 20. Chaque antenne élémentaire secondaire 24 est une antenne de type planaire, hélice, fente ou cornet. Dans le cas où l'antenne élémentaire secondaire 24 est une antenne cornet, elle est de préférence à section circulaire. Chaque antenne élémentaire primaire 22 est commandée par l'unité de traitement 14 associée au module d'antenne 10 de l'unité de pilotage 12. L'unité de traitement 14 est adaptée pour sélectivement envoyer à chaque antenne élémentaire primaire 22 un signal électrique de commande de l'antenne élémentaire primaire 22 pour que celle-ci émette une onde électromagnétique primaire à l'intérieur de la cavité, et pour enregistrer un signal électrique reçu généré par chaque antenne élémentaire primaire 22 suite à une onde électromagnétique reçue par ladite antenne élémentaire primaire 22. En outre, l'unité de traitement 14 est également adaptée pour déterminer chaque signal électrique de commande d'une antenne élémentaire primaire 22. L'unité de traitement 14 de chaque module d'antenne est adaptée pour transmettre un signal de commande à chaque antenne élémentaire primaire 22 sous la commande de l'unité de pilotage 12. The orifice 26 is formed in one of the walls 28 opposite the primary elementary antenna array 22. The cavity 20 is preferably arranged in such a way that the primary waves emitted by the primary elementary antennas 22 are forced to reflect on the walls 28 to reach the orifice 26. Each primary elemental antenna 22 is a transceiver and comprises at least one antenna element 36 passing through the right wall 32 of the cavity and adapted to emit primary electromagnetic waves to the Inside the cavity 20. Each primary elemental antenna 22 further comprises a transducer 38 connected to the antenna element 36 for transforming an electric control signal into a primary electromagnetic wave emitted by the antenna element 36. In addition, each antenna element 36 is adapted to pick up electromagnetic waves from inside the cavity 20 and transmit them to the transducereu r 38, also adapted to transform the received electromagnetic wave into an electrical signal. Each transducer 38 further comprises an amplifier for amplifying the electrical signals generated or received by the transducer 38. The secondary elementary antenna array 24 extends across the orifice 26. It blocks the orifice 26. In particular, the secondary elementary antenna array 24 makes it possible to limit the leakage of electromagnetic energy out of the cavity 20 through the orifice 26. Thus, the efficiency of the cavity 20 is improved. Each secondary elementary antenna 24 is adapted to emit the electromagnetic waves towards the outside of the cavity 20, and to capture electromagnetic waves from outside the cavity 20 towards the inside of the cavity 20. Each secondary elemental antenna 24 is a planar type antenna, propeller, slot or horn. In the case where the secondary elementary antenna 24 is a horn antenna, it is preferably circular in section. Each primary elemental antenna 22 is controlled by the processing unit 14 associated with the antenna module 10 of the control unit 12. The processing unit 14 is adapted to selectively send to each primary elementary antenna 22 an electrical signal of controlling the primary elementary antenna 22 so that it emits a primary electromagnetic wave inside the cavity, and for recording a received electrical signal generated by each primary elementary antenna 22 following an electromagnetic wave received by said elementary antenna In addition, the processing unit 14 is also adapted to determine each electrical control signal of a primary elementary antenna 22. The processing unit 14 of each antenna module is adapted to transmit a control signal to each primary elementary antenna 22 under the control of the control unit 12.
A cet effet, l'unité de traitement 14 de chaque module d'antenne comporte un moyen de calcul d'une loi d'illumination d'une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par chaque antenne élémentaire primaire 22 afin de générer une onde électromagnétique élémentaire adaptée pour être émise par le module d'antenne d'émission 10. Le calcul de la loi d'illumination sera décrit par la suite. Chaque signal de commande correspond à une loi d'illumination calculée pour une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par l'antenne élémentaire primaire recevant ce signal de commande. Les moyens de déphasage 16 sont adaptés pour introduire un retard les uns par rapport aux autres dans chaque signal de commande transmis à chaque antenne élémentaire primaire 22. Les déphasages introduits pour chaque antenne élémentaire primaire 22 d'un même module d'antenne 10 sont identiques. Les déphasages introduits dans les signaux de commande des modules d'antenne 10 sont déterminés afin d'obtenir un front d'onde correspondant à la direction de propagation (de tir) prédéterminée de l'onde cohérente résultant de l'addition cohérente des ondes électromagnétiques élémentaires produites par chaque module d'antenne 10. Par exemple, un front d'onde plan 70 est illustré sur la figure 1 correspondant à la direction de tir prédéterminée schématisée par une flèche 72 et formant un angle prédéfini par rapport à la normale de la surface d'émission 6. Dans ce cas, le déphasage introduit, noté dti pour le ième module d'antenne, dans chaque signal de commande alimentant les antennes élémentaires primaires du module d'antenne est proportionnel à la distance relative du module d'antenne par rapport à un point de référence de la surface d'émission 6 situé à l'intersection entre la surface d'émission 6 du système et le front d'onde 70 de l'onde à générée. Le fonctionnement du système d'émission 2 selon l'invention va maintenant être décrit en détail en regard des figures 3 à 5. En particulier, le procédé d'émission 100 selon l'invention mis en oeuvre par le système d'émission 2 est illustré sur la figure 3. Dans un premier temps, le système d'émission 2 met en oeuvre une phase d'apprentissage 102 pour chaque module d'antenne 10 du système d'émission afin de déterminer une loi d'illumination d'une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par la ou chaque antenne élémentaire primaire 22 du module d'antenne 10. Cette phase d'apprentissage 102 est mise en oeuvre par chaque module d'antenne 10 simultanément ou séquentiellement. Il est donc décrit par la suite pour un seul module d'antenne 10. For this purpose, the processing unit 14 of each antenna module comprises means for calculating an illumination law of a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by each primary elementary antenna 22 in order to generate an electromagnetic wave elementary adapted to be emitted by the transmitting antenna module 10. The calculation of the illumination law will be described later. Each control signal corresponds to an illumination law calculated for a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by the primary elementary antenna receiving this control signal. The phase-shifting means 16 are adapted to introduce a delay with respect to each other in each control signal transmitted to each primary elementary antenna 22. The phase-shifts introduced for each primary elementary antenna 22 of the same antenna module 10 are identical. . The phase shifts introduced into the control signals of the antenna modules 10 are determined in order to obtain a wavefront corresponding to the predetermined propagation (firing) direction of the coherent wave resulting from the coherent addition of the electromagnetic waves. elementary produced by each antenna module 10. For example, a plane wavefront 70 is illustrated in Figure 1 corresponding to the predetermined firing direction shown schematically by an arrow 72 and forming a predefined angle relative to the normal of the emitting surface 6. In this case, the introduced phase shift, denoted dti for the ith antenna module, in each control signal supplying the primary elementary antennas of the antenna module is proportional to the relative distance of the antenna module with respect to a reference point of the emission surface 6 located at the intersection between the emission surface 6 of the system and the wavefront 70 of the g wave. énérée. The operation of the transmission system 2 according to the invention will now be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. In particular, the transmission method 100 according to the invention implemented by the transmission system 2 is illustrated in FIG. 3. In a first step, the transmission system 2 implements a learning phase 102 for each antenna module 10 of the transmission system in order to determine a law of illumination of a wave primary electromagnetic antenna adapted to be emitted by the or each primary elementary antenna 22 of the antenna module 10. This learning phase 102 is implemented by each antenna module 10 simultaneously or sequentially. It is therefore described later for a single antenna module 10.
A cet effet, la phase d'apprentissage 102 comprend tout d'abord une étape de réception par chaque antenne élémentaire primaire 22 du module d'antenne 10 d'au moins une onde d'apprentissage émise par un émetteur disposé au droit de l'orifice de sortie 26 à l'extérieur de la cavité chaotique 20, face à l'orifice de sortie 26. La ou les onde(s) d'apprentissage est (sont) destinée(s) à être exploitée(s) par l'unité de traitement 14 pour déterminer la loi d'illumination de chaque antenne élémentaire primaire. Par « disposé au droit de l'orifice de sortie 26 », on comprend que l'émetteur est aligné sur une droite, perpendiculaire à la surface d'émission 6, passant par l'orifice de sortie 26. Par « disposé face à l'orifice de sortie 26 », on comprend que l'émetteur est disposé de façon à ce que l'onde d'apprentissage puisse se propager en ligne droite de l'émetteur jusqu'à l'orifice 26. De préférence, chaque antenne élémentaire primaire 22 reçoit au moins deux ondes d'apprentissage ayant le même spectre fréquentiel, chaque onde d'apprentissage ayant une polarisation rectiligne, chaque onde d'apprentissage étant polarisée orthogonalement à l'autre. La figure 4 illustre un module d'antenne 10 du système d'émission au cours de l'étape de réception d'une onde d'apprentissage. A cet effet, le réseau d'antennes élémentaires secondaires 24 reçoit l'onde d'apprentissage et la réémet vers l'intérieur de la cavité 20 sous la forme d'ondes d'apprentissage secondaires. Ensuite, ces ondes d'apprentissage secondaires se propagent dans la cavité 20, en particulier par réflexion sur les parois 28 de la cavité 20. Les ondes d'apprentissage secondaires sont finalement captées par une ou plusieurs antennes élémentaires primaires 22. For this purpose, the learning phase 102 firstly comprises a step of reception by each primary elementary antenna 22 of the antenna module 10 of at least one training wave transmitted by a transmitter disposed at the right of the outlet orifice 26 outside the chaotic cavity 20, facing the outlet orifice 26. The training wave (s) is (are) intended to be exploited by the processing unit 14 for determining the illumination law of each primary elementary antenna. By "disposed at the right of the outlet port 26", it is understood that the transmitter is aligned on a straight line, perpendicular to the emission surface 6, passing through the outlet port 26. By "disposed facing the "outlet orifice 26", it is understood that the transmitter is arranged so that the training wave can propagate in a straight line from the transmitter to the orifice 26. Preferably, each elemental antenna primary 22 receives at least two training waves having the same frequency spectrum, each training wave having a linear polarization, each learning wave being polarized orthogonally to the other. FIG. 4 illustrates an antenna module 10 of the transmission system during the step of receiving a training wave. For this purpose, the secondary elementary antenna array 24 receives the training wave and resets it into the interior of the cavity 20 in the form of secondary training waves. Then, these secondary learning waves propagate in the cavity 20, in particular by reflection on the walls 28 of the cavity 20. The secondary learning waves are finally picked up by one or more primary elementary antennas 22.
Chaque antenne élémentaire primaire 22 capte donc une portion de l'onde d'apprentissage. Ces ondes sont converties en signaux électriques correspondant aux portions des ondes d'apprentissage secondaires reçues par le transducteur des antennes élémentaires primaires 22 et amplifiés, puis transmis à l'unité de traitement 14. Puis l'unité de traitement 14 enregistre ces signaux électriques afin de les traiter. Selon une variante, l'onde d'apprentissage est une onde d'apprentissage réfléchie résultant de la réflexion sur des réflecteurs externes au système d'émission 2 d'une onde élémentaire d'apprentissage émise par le module d'antenne sous la commande de l'unité de pilotage. Par exemple, les réflecteurs externes sont des équipements de communication adaptés pour capter l'onde élémentaire d'apprentissage émise par le module d'antenne et en réémettre une portion en direction du module d'antenne 10. Each primary elementary antenna 22 thus captures a portion of the training wave. These waves are converted into electrical signals corresponding to the portions of the secondary learning waves received by the transducer of primary elementary antennas 22 and amplified, then transmitted to the processing unit 14. Then the processing unit 14 records these electrical signals so to treat them. According to one variant, the training wave is a reflected learning wave resulting from reflection on reflectors external to the transmission system 2 of a learning elementary wave transmitted by the antenna module under the control of the steering unit. For example, the external reflectors are communication equipment adapted to pick up the elementary learning wave emitted by the antenna module and retransmit a portion towards the antenna module 10.
Le procédé d'émission comporte ensuite une étape 104 de calcul par le moyen de calculs de l'unité de traitement 14 d'une loi d'illumination pour une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par la ou chaque antenne élémentaire primaire 22 sous la commande de l'unité de traitement 14. Cette onde électromagnétique primaire est destinée à la génération d'une onde électromagnétique élémentaire adaptée pour être émise par chaque module d'antenne 10 comportant l'antenne élémentaire primaire. Une loi d'illumination de base est calculée à partir des signaux correspondant aux ondes d'apprentissage reçues selon le principe de retournement temporel. Cette loi d'illumination de base est adaptée pour que l'onde électromagnétique élémentaire soit identique, à un coefficient d'amplification près, à l'onde d'apprentissage. En d'autres termes, la loi d'illumination de base est adaptée pour que l'onde électromagnétique élémentaire ait la même forme temporelle, après inversion de l'axe du temps, que l'onde d'apprentissage. De préférence, la loi d'illumination de base est adaptée pour que l'onde électromagnétique élémentaire ait une amplitude supérieure à celle de l'onde d'apprentissage. Selon une première variante de l'invention, la loi d'illumination de base est utilisée pour la génération d'un signal de commande de l'antenne élémentaire primaire 22, comme cela sera détaillé plus loin. Selon une deuxième variante, la loi d'illumination de base sert à l'élaboration d'une loi d'illumination complexe. Par exemple, les lois d'illumination de base résultant de l'acquisition d'ondes d'apprentissage polarisées orthogonalement l'une par rapport à l'autre servent à l'élaboration d'une loi d'illumination complexe, destinée à la génération d'une onde électromagnétique élémentaire ayant une polarisation prédéterminée, différente de la polarisation des ondes d'apprentissage. A cet effet, la loi d'illumination complexe est obtenue par addition des lois d'illumination de base, des coefficients de pondération appropriés étant attribués à chaque loi d'illumination de base, un déphasage étant éventuellement introduit entre les lois d'illumination de base. Il est ainsi possible d'obtenir une loi d'illumination complexe destinée à la génération d'une onde électromagnétique élémentaire ayant soit une polarisation rectiligne différente de celle des ondes d'apprentissage, soit une polarisation circulaire. La loi d'illumination est calculée pour avoir au moins un maximum de champ électrique dans un axe d'émission du module d'antenne 10. De préférence, cet axe d'émission est perpendiculaire à la surface d'émission 6. The transmission method then comprises a step 104 of calculation by means of calculations of the processing unit 14 of an illumination law for a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by the or each primary elementary antenna 22 under the control of the processing unit 14. This primary electromagnetic wave is intended for the generation of an elementary electromagnetic wave adapted to be emitted by each antenna module 10 comprising the primary elementary antenna. A basic illumination law is calculated from the signals corresponding to the learning waves received according to the time reversal principle. This basic illumination law is adapted so that the elementary electromagnetic wave is identical to an amplification coefficient close to the training wave. In other words, the basic illumination law is adapted so that the elementary electromagnetic wave has the same temporal shape, after inversion of the time axis, as the training wave. Preferably, the basic illumination law is adapted so that the elementary electromagnetic wave has an amplitude greater than that of the training wave. According to a first variant of the invention, the basic illumination law is used for the generation of a control signal of the primary elementary antenna 22, as will be detailed below. According to a second variant, the basic illumination law serves to elaborate a complex illumination law. For example, the basic illumination laws resulting from the acquisition of orthogonally polarized learning waves with respect to one another serve to elaborate a complex illumination law for generation. an elementary electromagnetic wave having a predetermined polarization, different from the polarization of the training waves. For this purpose, the complex illumination law is obtained by adding the basic illumination laws, appropriate weighting coefficients being assigned to each basic illumination law, a phase shift being optionally introduced between the illumination laws of based. It is thus possible to obtain a complex illumination law intended for the generation of an elementary electromagnetic wave having either a linear polarization different from that of the training waves, or a circular polarization. The law of illumination is calculated to have at least a maximum of electric field in a transmission axis of the antenna module 10. Preferably, this emission axis is perpendicular to the emission surface 6.
Un signal de commande correspondant à la loi d'illumination est ensuite généré pour chaque antenne élémentaire primaire et enregistré dans une mémoire de l'unité de traitement 14 de l'unité de pilotage 12. Les phases d'apprentissage 102 et de calcul 104 sont réalisées une seule fois pour le système d'émission 2. Après les phases d'apprentissage 102 et de calcul 104, le système d'émission 2 est prêt à être utilisé au cours d'une phase d'émission d'une onde dans une direction de tir prédéterminée. Au cours d'une étape 106 de préparation au tir, chaque signal de commande généré est transmis à la ou chaque antenne élémentaire primaire 22 par l'unité de traitement 14, sous la commande de l'unité de pilotage 12. Chaque signal de commande correspond à la loi d'illumination calculée pour une onde électromagnétique primaire destinée à être émise par l'antenne élémentaire primaire à laquelle le signal de commande est transmis. A control signal corresponding to the illumination law is then generated for each primary elementary antenna and recorded in a memory of the processing unit 14 of the control unit 12. The learning phase 102 and the calculation stage 104 are performed once for the transmission system 2. After the learning 102 and calculation 104, the transmission system 2 is ready to be used during a phase of emission of a wave in a predetermined firing direction. During a firing preparation step 106, each generated control signal is transmitted to the or each primary elementary antenna 22 by the processing unit 14, under the control of the control unit 12. Each control signal corresponds to the illumination law calculated for a primary electromagnetic wave intended to be emitted by the primary elementary antenna to which the control signal is transmitted.
Le procédé se poursuit alors par une étape de déphasage 108 au cours de laquelle l'unité de pilotage 12 du système d'émission 2 transmet les signaux de commande enregistrés dans la mémoire de chaque unité de traitement 14 aux moyens de déphasage 16. Les moyens de déphasage 16 décalent temporellement en retardant de dt, chaque signal de commande de sorte à obtenir une addition cohérente de chacune des ondes élémentaires émises par les modules d'antenne 10 dans la direction de tir prédéterminée. Puis le procédé se poursuit par une étape d'émission 110, au cours de laquelle chaque module d'antenne 10 émet une onde électromagnétique élémentaire sous la commande de l'unité de pilotage 12 par application de la loi d'illumination calculée par l'unité de traitement 14 pour une onde électromagnétique primaire adaptée pour être émise par la ou chaque antenne élémentaire primaire 22 du module d'antenne 10. Cette étape d'émission pour un module d'antenne est schématisée sur la figure 5. A cet effet, l'unité de traitement 14 de l'unité de pilotage 12 transmet à chaque antenne élémentaire primaire 22 le signal de commande calculé pour ladite antenne 22 et retardé au cours de l'étape 108. Chaque antenne élémentaire primaire 22 émet alors une onde primaire 22 correspondant audit signal de commande reçu. Chaque onde électromagnétique primaire se propage dans la cavité 20 en se réfléchissant sur les parois 28 jusqu'à être captée par le réseau d'antennes secondaires 24. Ledit réseau réémet ces ondes primaires hors de la cavité 20, qui se recombinent hors de la cavité 20 sous la forme d'une onde secondaire ayant un vecteur d'onde orienté selon l'axe d'émission du module d'antenne 10. On conçoit qu'avec un tel agencement, une onde cohérente est produite par l'addition des ondes électromagnétiques élémentaires produites par chaque module d'antenne 10. L'onde cohérente se propage suivant la direction de tir prédéterminée formant un angle prédéfini par rapport à la normale de la surface d'émission, cet angle étant fonction des déphasages introduits entre les divers modules d'antenne 10. En outre, le système d'émission 2 selon l'invention est particulièrement avantageux, dans la mesure où il permet de produire des ondes de forte puissance avec un rendement élevé. En effet, on conçoit que chaque module d'antenne 10 du système d'émission 2 permet d'obtenir des ondes de forte puissance en utilisant des antennes élémentaires primaires 22 de relativement faible puissance. En effet, les puissances des ondes primaires émises par les antennes élémentaires primaires 22 s'additionnent au niveau du réseau d'antennes élémentaires secondaires 24. En outre, alors que les ondes primaires sont émises sur une durée relativement longue, l'instant d'interaction des ondes primaires est relativement bref : l'énergie se retrouve donc concentrée temporellement, ce qui permet d'obtenir une onde secondaire de puissance beaucoup plus élevée que celle des ondes émises par les antennes élémentaires primaires 22. The method then continues with a phase-shifting step 108 during which the control unit 12 of the transmission system 2 transmits the control signals recorded in the memory of each processing unit 14 to the phase-shift means 16. The means The phase shifters 16 delay by delaying by dt each control signal so as to obtain a coherent addition of each of the elementary waves emitted by the antenna modules 10 in the predetermined firing direction. Then the process continues with a transmission step 110, during which each antenna module 10 emits an elementary electromagnetic wave under the control of the control unit 12 by applying the illumination law calculated by the processing unit 14 for a primary electromagnetic wave adapted to be emitted by the or each primary elementary antenna 22 of the antenna module 10. This transmitting step for an antenna module is shown schematically in FIG. 5. For this purpose, the processing unit 14 of the control unit 12 transmits to each primary elementary antenna 22 the control signal calculated for said antenna 22 and delayed during step 108. Each primary elementary antenna 22 then emits a primary wave 22 corresponding to said received control signal. Each primary electromagnetic wave propagates in the cavity 20 by reflecting on the walls 28 to be picked up by the secondary antenna array 24. Said network reemits these primary waves out of the cavity 20, which recombine out of the cavity 20 in the form of a secondary wave having a wave vector oriented along the transmission axis of the antenna module 10. It is conceivable that with such an arrangement, a coherent wave is produced by the addition of the waves elementary electromagnetic waves produced by each antenna module 10. The coherent wave propagates along the predetermined firing direction forming a predefined angle with respect to the normal of the emission surface, this angle being a function of the phase shifts introduced between the various modules. In addition, the emission system 2 according to the invention is particularly advantageous, insofar as it makes it possible to produce high power waves with a high efficiency. lifted. Indeed, it will be understood that each antenna module 10 of the transmission system 2 makes it possible to obtain high power waves by using primary elementary antennas 22 of relatively low power. Indeed, the powers of the primary waves emitted by the primary elementary antennas 22 add up at the level of the secondary elementary antenna array 24. In addition, while the primary waves are emitted over a relatively long duration, the instantaneous Interaction of the primary waves is relatively brief: the energy is thus concentrated temporally, which makes it possible to obtain a secondary wave of power much higher than that of the waves emitted by the primary elementary antennas 22.
La puissance maximale possible d'un module d'antenne 10 peut également être augmentée en augmentant le nombre de sources primaires 22 à l'intérieur de la cavité 20. Or le placement de ces sources 22 à l'intérieur de la portion réverbérante 30 est particulièrement aisé, leur positionnement ne devant pas répondre à des exigences de positionnement précis comme dans le cas des cavités résonnantes. The maximum possible power of an antenna module 10 can also be increased by increasing the number of primary sources 22 inside the cavity 20. Now the placement of these sources 22 inside the reverberant portion 30 is particularly easy, their positioning not having to meet precise positioning requirements as in the case of resonant cavities.
En outre, l'association aisée de plusieurs modules d'antenne 10 permet encore d'accroître la puissance des ondes émises par le système d'émission 2. En effet, contrairement aux dispositifs classiques d'émission radiofréquences de forte puissance, l'association de transducteurs et la réalisation d'une cavité chaotique sont plus faciles à réaliser que l'association de sources adaptées à une cavité résonante. In addition, the easy combination of several antenna modules 10 makes it possible to increase the power of the waves emitted by the transmission system 2. In fact, unlike conventional high-power radiofrequency emission devices, the association Transducers and the realization of a chaotic cavity are easier to achieve than the combination of sources adapted to a resonant cavity.
De plus, chaque module d'antenne 10, et par conséquent le système d'émission 2 également, permettent d'émettre des ondes de types variés. Il suffit en effet que, pendant la phase d'apprentissage, l'émetteur, placé en face de l'orifice de sortie hors de la cavité pour un module d'antenne, émette une onde d'apprentissage d'un type particulier pour que le module d'antenne 10 émette des ondes de ce type. Il est ainsi possible de faire varier aisément le spectre de fréquence, la phase et la polarisation de l'onde générée puis émise par les modules d'antenne 10. In addition, each antenna module 10, and therefore the transmission system 2 also, can emit waves of various types. It suffices for the emitter, placed in front of the outlet orifice outside the cavity for an antenna module, to emit a learning wave of a particular type during the learning phase so that the antenna module 10 emits waves of this type. It is thus possible to easily vary the frequency spectrum, the phase and the polarization of the wave generated and then emitted by the antenna modules 10.
En outre, lors des phases d'émission de chaque module d'antenne 10 du système d'émission 2, l'énergie électromagnétique des ondes primaires reste relativement diffuse dans la portion réverbérante 30, avant de se concentrer pendant un temps très bref sur les antennes élémentaires secondaires 24. Les risques de claquage diélectrique sont ainsi réduits. Un autre avantage du système d'émission selon l'invention est que le traitement de retournement temporel est réalisé au cours de la phase de calcul et est par conséquent réalisé en différé de l'émission. Selon une variante, le système d'émission 2 est monté sur un support de façon rotative autour de l'axe dudit support. Dans ce cas, la phase d'apprentissage doit être répétée après avoir atteint la position désirée par rotation du système d'émission autour de l'axe du support et avoir déterminée la position de tir. On conçoit alors qu'un tel système d'émission 2 permet de générer une onde de très forte puissance dont la direction d'émission est variable. In addition, during the emission phases of each antenna module 10 of the transmission system 2, the electromagnetic energy of the primary waves remains relatively diffuse in the reverberant portion 30, before concentrating for a very short time on the secondary elementary antennas 24. The risks of dielectric breakdown are thus reduced. Another advantage of the transmission system according to the invention is that the time reversal processing is carried out during the calculation phase and is therefore carried out in deferred transmission. According to a variant, the emission system 2 is rotatably mounted on a support around the axis of said support. In this case, the learning phase must be repeated after reaching the desired position by rotation of the transmission system around the axis of the support and having determined the firing position. It can be seen that such a transmission system 2 makes it possible to generate a wave of very high power whose transmission direction is variable.
Par ailleurs, le système d'émission selon l'invention permet en outre de s'affranchir des difficultés à intégrer des tubes à vide vis-à-vis de leur adaptation à une antenne de type réseau classique. En outre, le système d'émission, tout en étant compact, permet d'associer aisément en parallèle des amplificateurs à état solide directement connectés aux cavités chaotiques, ayant un bon rendement et large bande. En outre, un tel système d'émission est d'une grande fiabilité puisque la perte d'un émetteur ne dégrade que faiblement le système. Contrairement aux systèmes d'émission classiques, qui réalisent un traitement en temps réel des signaux afin d'appliquer le principe de retournement temporel, les traitements des signaux reçus par le système d'émission sont traités une seule fois au cours de la phase de calibrage du système et donc de manière différée. Ainsi, on conçoit que le système d'émission micro-onde selon l'invention permet la production de très forte puissance crête et moyenne, en large bande, sans rayonnement ionisant au niveau du tube, avec un système de pointage électronique et la maîtrise de la polarisation. Furthermore, the transmission system according to the invention also makes it possible to overcome the difficulties of integrating vacuum tubes with respect to their adaptation to a conventional network type antenna. In addition, the transmission system, while compact, allows to easily combine in parallel solid state amplifiers directly connected to chaotic cavities, having a good performance and broadband. In addition, such a transmission system is highly reliable since the loss of a transmitter degrades only slightly the system. Unlike conventional transmission systems, which perform real-time signal processing in order to apply the time reversal principle, the processing of the signals received by the transmission system are processed once during the calibration phase. of the system and therefore in a deferred manner. Thus, it is conceivable that the microwave transmission system according to the invention allows the production of very high peak and average power, broadband, without ionizing radiation at the tube, with an electronic pointing system and control of polarization.
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