FR2996686A1 - Procede et dispositif de decouplage electromagnetique entre deux systemes d'antennes montes sur un mat de support - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un mât de support sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, comprenant un premier système d'antenne (10), comprenant au moins une antenne (12) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un second système d'antenne (20) comprenant au moins une antenne (22) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale. Le premier système (10) et le second système (20) sont disposés consécutivement sur ledit mât de support (1) qui comprend, entre le premier système (10) et le second système (20), au moins un dispositif de découplage électromagnétique (30a, 30b) configuré pour sectionner électriquement le mât de support (1) entre le premier système (10) et le second système (20).

Description

Procédé et dispositif de découplage électromagnétique entre deux systèmes d'antennes montés sur un mât de support L'invention concerne un procédé et un dispositif de découplage entre deux systèmes d'antennes montés sur un mât de support réalisé en une matière électriquement conductrice. L'invention concerne aussi un tel mât de support. Dans les systèmes de transmission d'ondes pour la radiodiffusion ou les radiocommunications privées, par exemple dans les aéroports, il est connu de disposer une pluralité de systèmes d'antennes, émettant ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le long d'un même mât de support vertical. Un tel mât de support se présente généralement sous la forme d'un pylône réalisé en une matière électriquement conductrice et relié à la Terre de sorte à autoriser le passage de la foudre vers la Terre lorsque celle-ci atteint le mât. Chaque système d'antennes disposé sur le mât peut être émetteur, récepteur ou émetteur et récepteur et comprendre une pluralité d'antennes, dites directives, c'est-à-dire émettant et/ou recevant chacune des ondes selon une direction donnée. Dans ce cas, 2 0 les antennes sont généralement disposées autour du mât de support de sorte à former un système omnidirectionnel d'émission et/ou de réception d'ondes, c'est-à-dire émettant ou recevant des ondes sensiblement dans ou de toutes les directions. Lorsque l'un des systèmes d'antennes émet des ondes, le rayonnement 25 électromagnétique des ondes émises induit des courants sur le mât. De tels courants entraînent alors un couplage électromagnétique avec un ou plusieurs des systèmes d'antennes adjacents disposés le long du mât, au-dessus ou en-dessous dudit système, notamment lorsque ceux-ci sont proches. Un tel couplage se traduit par un transfert d'énergie d'un système à un autre, ce qui augmente le bruit du ou des systèmes qui 30 reçoivent cette énergie. Un tel bruit dégrade la qualité de système et/ou peut entrainer des phénomènes de bouclage et/ou de saturation qui dégradent à leur tour la qualité du système, ce qui présente un inconvénient. Par ailleurs, l'augmentation du nombre de systèmes d'antennes sur un même mât de support entraîne une réduction de l'espacement entre les systèmes qui peut augmenter le couplage électromagnétique entre ceux-ci. Afin d'essayer de remédier à ces inconvénients, il est connu de monter sur le mât, entre deux systèmes d'antennes consécutifs, une plate-forme de découplage métallique, de forme sensiblement carrée, disposée horizontalement, de sorte à disperser les courants, induits par les systèmes d'antennes sur le mât, sur la surface de la plate-forme et/ou à en rallonger le trajet électrique. Afin de permettre un découplage électromagnétique efficace entre deux systèmes d'antennes disposés consécutivement sur le mât, la plate-forme doit avoir une surface relativement importante, par exemple supérieure à 1 mètre carré en bande VHF. Cependant, une telle plate-forme peut permettre aux ondes, émises ou reçues par les systèmes, de se réfléchir ou de se diffracter, notamment sur les arêtes de la plate- 2 0 forme, ce qui a pour effet d'augmenter le couplage électromagnétique, plutôt que de le réduire, et ce qui présente alors un premier inconvénient. De plus, la dispersion des courants induits par les systèmes d'antennes sur la plate- forme n'empêche pas un nombre non négligeable de courants de circuler entre deux 25 systèmes disposés consécutivement sur le mât. En d'autres termes, une telle plateforme ne permet pas un découplage efficace entre les deux systèmes qu'elle sépare, ce qui présente donc un deuxième inconvénient. Enfin, lorsqu'une plate-forme est disposée à une trop faible distance des systèmes 30 antennaires, ces derniers peuvent voir leur rayonnement électromagnétique déformé, ce qui présente un troisième inconvénient.

La présente invention a pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients et d'améliorer l'efficacité des systèmes d'antennes disposés le long d'un mât de support vertical.

L'invention a notamment pour but de permettre un découplage électromagnétique efficace entre une pluralité de systèmes d'antennes disposés consécutivement le long d'un mât de support vertical.

A cette fin, l'invention concerne un procédé de découplage électromagnétique entre un premier système d'antenne comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un deuxième système d'antenne comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système et le deuxième système étant disposés consécutivement sur un mât de support sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, le procédé étant caractérisé en ce qu'on dispose sur le mât de support, entre le premier système et le deuxième système, au moins un dispositif de découplage électromagnétique configuré pour sectionner électriquement le mât de support entre le premier système et le 2 0 deuxième système. Par les termes « sectionner électriquement », on entend bloquer, sur une portion du mât comprise entre le premier système et le deuxième système, la circulation de la majeure partie, quasiment l'ensemble, des courants induits par les systèmes d'antennes. 25 Par le terme « consécutivement », on entend que le premier système et le deuxième système sont superposés l'un au-dessus de l'autre sans qu'un troisième système d'antennes ne soit disposé entre le premier système et le deuxième système et qu'un espace existe entre les deux systèmes de sorte à pouvoir disposer le dispositif de 30 découplage électromagnétique sur le mât dans ledit espace.

Un tel sectionnement électrique permet un découplage des deux systèmes d'antennes en bloquant ou piégeant les courants circulant sur le mât entre le premier système et le deuxième système.

De préférence, on dispose sur le mât de support, entre le premier système et le deuxième système, un premier dispositif de découplage électromagnétique configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât dans un sens et un deuxième dispositif de découplage électromagnétique configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât dans le sens opposé. Un tel agencement permet à la fois de réduire le couplage provoqué par le premier système sur le deuxième système et le couplage provoqué par le deuxième système sur le premier système. L'invention concerne aussi un mât de support sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, comprenant un premier système d'antenne, comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un deuxième système d'antenne comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système et le deuxième système étant disposés consécutivement sur ledit mât de support, le mât étant caractérisé en ce qu'il comprend, entre le premier système et le deuxième système, au moins un dispositif de découplage électromagnétique configuré pour sectionner électriquement le mât de support entre le premier système et le deuxième système. En empêchant en grande partie le passage des courants radiofréquences, induits par les ondes émises par l'un ou les deux systèmes d'antenne, un tel dispositif permet de réduire le couplage entre les deux systèmes et d'éviter que ces courants diminuent les performances de l'un, de l'autre ou des deux systèmes. Une telle neutralisation des courants induits permet donc de réduire le couplage créé par les ondes émises par l'un ou les deux systèmes d'antenne de sorte que ceux-ci peuvent être disposés sur le mât de support à faible distance l'un de l'autre, par exemple à une distance inférieure à la longueur d'onde associée à la fréquence d'émission la plus basse des deux systèmes considérés. Selon un aspect de l'invention, l'antenne du premier système émet dans une première bande de fréquence centrée sur une première fréquence centrale et l'antenne du deuxième système émet dans une deuxième bande de fréquence centrée sur une deuxième fréquence centrale. On rappelle qu'une antenne est en général configurée pour travailler sur une bande de fréquence [f1, f2], c'est-à-dire pour émettre et/ou recevoir des ondes à des fréquences comprises entre une fréquence basse f1 et une fréquence haute f2, par exemple elle-même comprise dans les bandes VHF ou UHF. Une telle bande est en général centrée sur une fréquence centrale fo, par exemple, fo = (f1-42)/2. Bien entendu, la bande de fréquence peut se réduire à une fréquence unique égale à la fréquence centrale.

De préférence, la première bande de fréquence et la deuxième bande de fréquence sont identiques ou se recouvrent au moins partiellement, de préférence à plus de 50%.

De préférence encore, le dispositif de découplage comprend au moins un élément de découplage électromagnétique, électriquement conducteur, de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde associée à la fréquence centrale d'émission de l'un des deux systèmes de manière à sectionner électriquement le mât.

De manière avantageuse, le dispositif de découplage comprend au moins un élément de découplage électriquement conducteur de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde associée à la moyenne de la première fréquence centrale et de la deuxième fréquence centrale de manière à sectionner électriquement le mât.30 Avantageusement, l'élément de découplage s'étend, au moins partiellement, parallèlement au mât. Un tel agencement de l'élément de découplage permet de réduire les dimensions radiales du dispositif de sorte que celui-ci soit proche du mât de support, de préférence à moins de 10 cm, par exemple en bande VHF aéronautique. De préférence, le dispositif de découplage comprend une pluralité d'éléments de découplage disposés autour du mât, de préférence au moins vingt éléments. Ce nombre d'éléments peut varier en fonction de la forme de section du mât (ronde, triangulaire, carrée ...). Selon une caractéristique de l'invention, les éléments de découplage sont équirépartis autour du mât de support. Une telle répartition améliore l'efficacité du dispositif de découplage en permettant la neutralisation de davantage de courants circulant sur le mât de support. 15 De préférence encore, au moins deux éléments dans la pluralité d'éléments de découplage sont de différentes longueurs. Par exemple, le dispositif peut comprendre n éléments de découplage dont k sont de longueur différente, où n est supérieur ou égal à k. Des éléments de différentes longueurs permettent de neutraliser des courants induits 20 par des signaux émis à des fréquences différentes et donc associés à des longueurs d'onde différentes. Ainsi, plus le dispositif comprend d'éléments de différentes longueurs et plus il tendra à être efficace sur une bande de fréquences donnée. Avantageusement, l'élément de découplage se présente sous la forme d'une tige 25 coudée en forme de L et comprenant une première portion disposée verticalement, parallèlement au mât, et une seconde portion disposée horizontalement, perpendiculairement au mât et reliant celui-ci à l'extrémité inférieure de la première portion de sorte à former une ligne en court-circuit. 30 Une telle tige est de préférence réalisée en un métal ou un alliage de métaux de conductivité élevée, par exemple supérieure à 1.106 S/m. 10 Lorsque le dispositif de découplage électromagnétique comprend une pluralité de tiges, celles-ci peuvent être espacées, par exemple, de 10 à 15 cm en bande VHF aéronautique (i.e. entre 118 et 144 MHz). De préférence, les tiges sont espacées d'une distance comprise entre le quinzième et le vingt-cinquième de la longueur d'onde associée à la fréquence minimale d'une sous-bande de fréquences comprise dans la bande VHF ou dans la bande UHF. Selon une caractéristique de l'invention, la longueur de la seconde portion est comprise entre le huitième et le vingtième de la longueur d'onde associée à la fréquence maximale des bandes de fréquence de l'un des deux systèmes, de préférence, le système travaillant dans la plus haute bande de fréquences, de sorte à réduire les dimensions radiales du dispositif de découplage. L'influence du dispositif sur le rayonnement des antennes est ainsi notablement réduite.

L'extrémité supérieure de la première portion se trouve alors en circuit ouvert de sorte à autoriser sur le mât, au droit de ladite extrémité supérieure, une coupure électrique du mât. 2 0 De manière avantageuse, le dispositif s'étend radialement du mât au maximum sur un distance inférieure au huitième de la longueur d'onde associée à la fréquence maximale des bandes de fréquence de l'un des deux systèmes, de préférence, le système travaillant dans la plus haute bande de fréquences. Le dispositif de découplage est ainsi de dimensions proches de celles de la section du mât dans un plan perpendiculaire au mât de 25 sorte que le dispositif est sensiblement plaqué contre le mât, ce qui permet d'éviter que les ondes émises par la ou les antennes du premier système et/ou par la ou les antennes du deuxième système ne se réfléchissent ou ne se diffractent sur le dispositif de découplage, comme cela pouvait être le cas avec les plates-formes de l'art antérieur. 30 De préférence, le dispositif s'étend radialement du mât au maximum sur une distance inférieure au huitième des longueurs d'onde minimales des bandes de fréquences couvertes par le premier système et le deuxième système.

Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de découplage est disposé coaxialement au mât. La ou les antennes du premier système peuvent être configurées pour émettre des ondes de polarisation circulaire, elliptique, à prépondérance verticale ou bien verticale. De même, la ou les antennes du deuxième système peuvent être configurées pour émettre des ondes de polarisation circulaire, elliptique, à prépondérance verticale ou bien verticale.

Selon un aspect de l'invention, le premier système comprend une pluralité d'antennes et/ou le deuxième système comprend une pluralité d'antennes. De manière préférée, chaque antenne du premier système est configurée pour émettre dans une direction différente des autres antennes du premier système de manière à former un système d'émission omnidirectionnel, la rayonnement du système étant alors omnidirectionnel, et/ou chaque antenne du deuxième système est configurée pour émettre dans une direction différente des autres antennes du deuxième système de manière à former un système d'émission omnidirectionnel, le rayonnement du système étant alors omnidirectionnel.

Selon une caractéristique de l'invention, au moins un parmi le premier système et le deuxième système est un émetteur. Par exemple, le premier système peut être un récepteur et le deuxième système peut être un émetteur ou bien le premier système peut être un émetteur et le deuxième système peut aussi être un émetteur.

De préférence, le mât de support comprend un premier dispositif de découplage électromagnétique configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât dans un sens et un deuxième dispositif de découplage électromagnétique configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât dans le sens opposé.30 Par exemple, le premier dispositif permet de neutraliser les courants induits sur le mât par les ondes émises par le premier système d'antennes et circulant en direction du deuxième système tandis que le deuxième dispositif permet de neutraliser les courants induits sur le mât par les ondes émises par le deuxième système d'antennes et circulant en direction du premier système. Selon une caractéristique de l'invention, le mât de support se présente sous la forme d'un pylône comprenant au moins une paroi, par exemple métallique. Ainsi, par exemple, lorsque le pylône est de section sensiblement carrée, ses faces latérales peuvent être chacune fermée par une paroi ou une plaque, par exemple métallique. Une telle paroi permet, d'une part, de fixer les systèmes d'antenne sur le mât de support et, d'autre part, de permettre à la foudre de circuler jusqu'à la Terre lorsqu'elle atteint le mât. L'invention concerne aussi un dispositif de découplage pour un mât de support, réalisé en une matière électriquement conductrice, comprenant un premier système d'antenne, comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un deuxième système d'antenne comprenant au moins une antenne émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système et le deuxième système étant disposés consécutivement sur ledit mât de support, dispositif caractérisé en ce que, lorsqu'il est disposé entre le premier système et le deuxième système, il est configuré pour sectionner électriquement le mât de support entre le premier système et le deuxième système.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.

La figure 1 est une vue partielle en perspective d'une première forme de réalisation d'un mât de support selon l'invention.

La figure 2 est une vue partielle de côté du mât de la figure 1. La figure 3 est une première vue partielle en perspective des dispositifs du mât de la figure 1. La figure 4 est une seconde vue partielle en perspective des dispositifs du mât de la figure 1. La figure 5 représente un diagramme de découplage de deux systèmes d'antennes disposés sur le mât de la figure 1. La figure 6 est une vue partielle en perspective d'une seconde forme de réalisation d'un mât de support selon l'invention.

La figure 7 est une vue partielle de côté du mât de la figure 6. La figure 8 représente un diagramme de découplage de deux systèmes d'antennes disposés sur le mât de la figure 6. Description du système selon l'invention On a représenté, à la figure 1 et à la figure 2, une portion d'un mât de support selon l'invention se présentant sous la forme d'un pylône 1 sensiblement vertical et réalisé en une matière électriquement conductrice. La section du pylône 1 est sensiblement carrée et ses faces latérales verticales sont fermées par des parois métalliques 2. Le pylône 1 comprend un premier système d'antennes 10 et un deuxième système d'antennes 20 montés sur les parois métallique 2 du pylône 1. Le premier système d'antennes 10 comprend quatre antennes 12 disposées chacune sur une face du pylône 1 et émettant chacune, dans cet exemple, des ondes de polarisation sensiblement verticale. De même, le deuxième système d'antennes 20 comprend quatre antennes 22 disposées chacune sur une face du pylône 1 et émettant chacune, dans cet exemple, des ondes de polarisation sensiblement verticale.30 Le premier système d'antennes 10 et le deuxième système d'antennes 20 sont ici des systèmes émetteurs. Il va de soi que, dans d'autres formes de réalisation du mât selon l'invention, par exemple, l'un des deux systèmes pourraient être émetteur et l'autre récepteur.

Bien entendu, les antennes du premier système et/ou du deuxième système d'antennes pourraient aussi bien émettre des ondes de polarisation circulaire ou bien des ondes de polarisation préférentiellement verticale, telle que, par exemple, des ondes de polarisation uniquement verticale ou des ondes de polarisation elliptique à prépondérance verticale. Le premier système 10 et le deuxième système 20 sont disposés consécutivement sur le pylône 1, espacés d'une hauteur Ho, comme illustré par la figure 2.

Les antennes du premier système 10 se présentent chacune sous la forme d'un double dipôle replié 12 disposé devant un réflecteur 14 monté sur le pylône 1 par une structure de support 16. Le réflecteur 14 comprend quatre grilles sensiblement carrées disposées chacune parallèlement à une paroi 2 du pylône 1 de sorte à former une structure de forme sensiblement cubique entourant le pylône. Chaque double dipôle 12 est monté sur la structure de support 16 à travers la grille correspondante du réflecteur 14, sensiblement en son milieu, par un bras de liaison 13. Dans le cas d'un double dipôle, le bras de liaison 13 peut aussi remplir la fonction de symétriseur, c'est à dire qu'il permet l'alimentation symétrique nécessaire au double dipôle.

Les doubles dipôles 12 sont agencés pour émettre dans des directions différentes depuis chacune des faces du pylône 1 de sorte à former un système d'émission omnidirectionnelle sur une bande de fréquences [f1, f2]. Dans cet exemple, chacun des doubles dipôles 12 est configuré pour émettre sur la bande de fréquence [f1, f2], c'est-à-dire pour émettre des ondes à des fréquences comprises entre une fréquence basse f1 et une fréquence haute f2, par exemple elle- même comprise dans les bandes VHF ou UHF. Une telle bande est centrée sur une fréquence centrale fo, par exemple, fo = (f1+f2 )/2. Les antennes du deuxième système 20 se présentent chacune sous la forme d'un double dipôle 22 replié disposé devant un réflecteur 24 monté sur le pylône 1 par une structure de support 26. Le réflecteur 24 comprend quatre grilles sensiblement carrées disposées chacune parallèlement à une paroi 2 du pylône 1 de sorte à former une structure de forme sensiblement cubique entourant le pylône. Chaque double dipôle 22 est monté sur la structure de support 26 à travers la grille correspondante du réflecteur 24, sensiblement en son milieu, par un bras de liaison 23. Les doubles dipôles 22 sont agencés pour émettre dans des directions différentes depuis chacune des faces du pylône 1 de sorte à forme un système d'émission omnidirectionnelle sur une bande de fréquences [f4, f5].

Dans cet exemple, chacun des doubles dipôles 22 est configuré pour émettre sur la bande de fréquence [f4, f5], c'est-à-dire pour émettre des ondes à des fréquences comprises entre une fréquence basse f4 et une fréquence haute f5, par exemple elle-même comprise dans les bandes VHF ou UHF. Une telle bande est centrée sur une fréquence centrale f3, par exemple, f3 = (f4+f5)/2.

Les bandes de fréquences [f1, f2] et [f4, f5] peuvent être disjointes ou bien se recouvrir partiellement, voire entièrement. Plus les bandes de fréquences [f1, f2] et [f4, f5] se recouvrent et plus les interférences peuvent être importantes, ce qui peut augmenter le couplage électromagnétique entre les deux systèmes d'antennes.

Afin de découpler les deux systèmes d'antennes, le pylône 1 comprend, entre le premier système 10 et le deuxième système 20, un premier dispositif de découplage électromagnétique 30a et un deuxième dispositif de découplage électromagnétique 30b. L'invention est décrite ici pour un mat de support comprenant deux dispositifs de découplage électromagnétique mais, bien entendu, un seul ou plus de deux dispositifs de découplage électromagnétique pourraient être disposés sur le mat de support suivant l'agencement des systèmes d'antenne sur le mât et leur mode de fonctionnement (émetteur, récepteur...). Dans cet exemple, le premier dispositif de découplage électromagnétique 30a est configuré pour sectionner électriquement le pylône 1 de sorte à bloquer les courants induits, par les ondes émises par l'un ou les deux systèmes (10, 20), circulant sur les parois métalliques du pylône 1 du deuxième système 20 vers le premier système 10. De manière similaire, le deuxième dispositif de découplage électromagnétique 30b est disposé sous le premier dispositif de découplage électromagnétique 30a et est configuré pour sectionner électriquement le pylône 1 de sorte à bloquer les courants induits, par les ondes émises par l'un ou les deux systèmes (10, 20), circulant sur les parois métalliques 2 du pylône 1 du premier système 10 vers le deuxième système 20.

Chacun des dispositifs de découplage 30a et 30b comprend une pluralité d'éléments de découplage électromagnétique se présentant sous la forme de tiges métalliques 32 coudées, en forme de L. Chaque tige 32 comprend une première portion 34 disposée verticalement, parallèlement au pylône 1, et une seconde portion 36 disposée horizontalement, perpendiculairement au pylône 1 et reliant celui-ci à l'extrémité inférieure de la première portion 34 de sorte à former une ligne en court-circuit, mais ouverte au niveau de l'extrémité libre 35 de la première portion 34. Les longueurs de la portion verticale 34 des tiges 32 du deuxième dispositif de découplage électromagnétique 30b sont comprises entre d = À.1 / 5 et D = À.1 / 3, où À.1 est la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale fo. L'ensemble de tiges 32 ainsi constitué forme un système de blocage des courants induits par les ondes émises par le deuxième système sur sa bande de fréquence [f1, f2]. De même, les longueurs de la portion verticale 34 des tiges 32 du premier dispositif de découplage électromagnétique 30a sont comprises entre d = À.2 / 5 et D = À.2 / 3, où À.2 est la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale f3. L'ensemble de tiges 32 ainsi constitué forme un système de blocage des courants induits par les ondes émises par le deuxième système sur sa bande de fréquence [f4, f5]. Dans une forme de réalisation alternative, les longueurs de la portion verticale 34 des tiges 32 des deux dispositifs 30a et 30b sont comprises entre d = À/ 5 et D = À/ 3, où À est la longueur d'onde correspondant à la moyenne M des fréquences centrales fo et f3, c'est-à-dire M = (fo-43)/2. L'ensemble de tiges 32 ainsi constitué forme un système de blocage des courants induits par les ondes émises par l'un ou les deux systèmes sur leurs bandes de fréquence respectives [f1, f2] et [f4, f5].

Les extrémités libres des tiges 32 du premier dispositif de découplage 30a sont orientées vers le haut de sorte à bloquer les courants circulant sur les parois métalliques 2 du pylône 1 du haut vers le bas, c'est-à-dire du premier système 10 vers le deuxième système 20. Ainsi, quand les courants induits par le premier système 10 circulant du premier système 10 vers le deuxième système 20 se trouvent au niveau des extrémités des tiges 32 reliant les tiges au pylône 1, ils remontent le long des tiges jusqu'à leur extrémité libre de sorte qu'ils se retrouvent neutralisés ou piégés par les tiges. Les extrémités libres des tiges 32 du deuxième dispositif de découplage 30b sont orientées vers le bas de sorte à bloquer les courants circulant sur les parois métalliques 2 du pylône 1 du bas vers le haut, c'est-à-dire du deuxième système 20 vers le premier système 10. Dans cet exemple, les tiges sont espacées d'une distance A entre elles de préférence inférieure à 20 cm, par exemple, égale à 12 cm. Dans le premier dispositif de découplage 10 et le deuxième dispositif de découplage 20, la longueur r des portions horizontales 36 des tiges 32, qui correspond sensiblement à l'espacement entre les portions verticales 34 des tiges 32 et les parois métalliques 2 du pylône 1, est comprise de préférence entre À / 8 et À / 20, où À est la longueur d'onde correspondant à la fréquence maximale des bandes de fréquence [f1, f2] et [f4, f5]. L'espacement h entre le premier dispositif de découplage 30a et le deuxième dispositif de découplage 30b correspond, dans cet exemple, à la distance entre la portion horizontale 36 des tiges 32 du premier dispositif de découplage 30a et la portion horizontale 36 des tiges 32 du deuxième dispositif de découplage 30b. L'espacement h est fonction des bandes de fréquences et est, de préférence, compris entre 10 cm et 30 cm.

La distance H1 représente la distance entre la tige 32 dont la portion verticale 34 est de plus grande longueur, parmi l'ensemble des tiges 32 du premier dispositif de découplage 30a et le premier système 10. La distance H1 est fonction des bandes de fréquences et est, de préférence, comprise entre 50 cm et 500 cm.

De même, la distance H2 représente la distance entre la tige 32 dont la portion verticale 34 est de plus grande longueur, parmi l'ensemble des tiges 32 du deuxième dispositif de découplage 30b et le deuxième système 20. La distance H2 est fonction des bandes de fréquences et est, de préférence, comprise entre 50 cm et 500 cm. 2 0 Dans la forme de réalisation du dispositif selon l'invention illustré par les figures 1 à 4, les extrémités 35 des tiges 32 sont disposées de sorte à former sensiblement un V sur chaque paroi 2 du pylône 1 de sorte que les différentes longueurs des portions verticales 34 des tiges 32 permettent de bloquer la majeure partie des courants induits par des ondes émises sur l'une ou les bandes de fréquences [f1, f2] et [f4, f5]. En effet, des éléments 25 de différentes longueurs permettent de neutraliser des courants induits par des signaux émis à des fréquences différentes et donc associés à des longueurs d'onde différentes. Ainsi, plus le dispositif comprend d'éléments de différentes longueurs et plus il tendra à être efficace sur une bande de fréquences donnée. 30 Mis en oeuvre du système selon l'invention Lorsque le premier système d'antennes 10 émet des ondes sur la bande de fréquences [f1, f2], il induit des courants sur les parois métalliques 2 du pylône 1. Ces courants circulent le long des parois métalliques 2, notamment en direction du deuxième système d'antennes 20. Lorsqu'ils circulent sur les parois métalliques 2 au droit du premier dispositif de découplage électromagnétique 30a, ces courants induits se retrouvent bloqués par celui-ci qui sectionne électriquement le pylône 1 au droit des extrémités 35 des tiges 32. En effet, comme décrit précédemment, les différentes longueurs des tiges 32 du premier dispositif de découplage électromagnétique 30a ont été choisies en fonction des longueurs des ondes correspondant aux fréquences de la bande [f1, f2] de sorte à permettre la neutralisation des courants induits par des ondes émises sur cette bande de fréquences [f1, f2]. De même, lorsque le deuxième système d'antennes 20 émet des ondes sur la bande de fréquences [f4, f5], il induit des courants sur les parois métalliques 2 du pylône 1.

Ces courants circulent le long des parois métalliques 2, notamment en direction du premier système d'antennes 10. Lorsqu'ils circulent sur les parois métalliques 2 au droit du deuxième dispositif de découplage électromagnétique 30b, ces courants induits se retrouvent bloqués par celui-ci qui sectionne électriquement le pylône 1 au droit des extrémités 35 des tiges 32. En effet, comme décrit précédemment, les différentes longueurs des tiges 32 du deuxième dispositif de découplage électromagnétique 30b ont été choisies en fonction des longueurs des ondes correspondant aux fréquences de la bande [f4, f5] de sorte à permettre la neutralisation des courants induits par des ondes émises sur cette bande de fréquences [f4, f5].

Ainsi, lorsque les ondes émises par le premier système 10 et/ou par le deuxième système 20 induisent des courants sur la portion des parois 2 du pylône 1 située entre le premier système 10 et le deuxième système 20, le premier dispositif de découplage 30a permet de bloquer la majorité des courants circulant dans le sens du premier système vers le deuxième système et le deuxième dispositif de découplage 30b permet de bloquer la majorité des courants circulant dans le sens du deuxième système vers le premier système.

Le diagramme de la figure 5 illustre le découplage des systèmes d'antennes 30a et 30b travaillant dans la bande de fréquences de l'aviation civile comprise entre 118 et 144 MHz. La courbe en pointillés, située au-dessus de la courbe en trait plein, illustre le couplage entre deux systèmes en l'absence de dispositif de découplage selon l'invention. La courbe en trait plein, située en dessous de la courbe en pointillés, illustre le couplage entre les deux systèmes d'antennes 110 et 120 en présence des dispositifs de découplage 30a et 30b selon l'invention. Le gain de découplage réalisé grâce aux dispositifs selon l'invention varie ici de 2 à 17 dB avec une moyenne aux environs de 6 dB, ce qui permet de réduire environ par deux la distance entre les systèmes 110 et 120 en espace libre. Le mât selon l'invention permet dans cet exemple de couvrir une bande passante relative d'au moins 20 %. Comme illustré par les figures 6 et 7, dans un second mode de réalisation, le mât selon l'invention comprend, de haut en bas, un premier système antennaire 110 d'émission et/ou de réception, un premier dispositif de découplage 40a, un deuxième dispositif de découplage 40b et un deuxième système antennaire 120 d'émission et/ou de réception. Les systèmes d'antennes 110 et 120 se présentent, sur les figures 6 et 7, sous la forme d'un boîtier ou radôme comprenant une ou plusieurs antennes, par exemple des 2 0 groupements de plusieurs dipôles (non représentées). Chaque dispositif de découplage (40a, 40b) se présente sous la forme d'une ceinture, comprenant quatre parois 44 métalliques, disposée sensiblement horizontalement autour du pylône 1 et montée sur le pylône 1 par l'un 41 de ses bords 25 horizontaux, le bord opposé 42, libre, étant de forme triangulaire au droit de chaque paroi 2 et étant configuré de manière à sectionner électriquement le pylône 1 pour découpler les deux systèmes 110 et 120. Dans l'exemple illustré par les figures 6 et 7, les bords 42 de forme triangulaire du 30 premier dispositif de découplage 40a sont orientés vers le haut de sorte à bloquer les courants induits par le premier système 110 et circulant vers le deuxième système 120. De même, les bords de forme triangulaire du deuxième dispositif de découplage 40b sont orientés vers le bas de sorte à bloquer les courants induits par le deuxième système 120 et circulant vers le premier système 110.

Le fonctionnement d'un tel dispositif de découplage continu est similaire à celui de la première forme de réalisation du dispositif de découplage à éléments discrétisés illustré par les figures 1 à 4. En effet, dans cette seconde forme de réalisation, les courants induits par le premier système 110, circulant sur les parois 2 du pylône 1 au droit du premier dispositif de découplage 40a en direction du deuxième système 120, remontent par le bord de contact 41, du dispositif de découplage 40a avec le pylône 1, sur les parois métalliques 44 du dispositif de découplage 40a jusqu'au bord libre 42 en forme de V qui permet d'en neutraliser la circulation le long des parois 2 du pylône 1. De même, les courants induits par le deuxième système 120, circulant sur les parois 2 du pylône 1 au droit du deuxième dispositif de découplage 40b en direction du premier système 110, remontent par le bord de contact 41, du dispositif de découplage 40b avec le pylône 1, sur les parois métalliques 44 du dispositif de découplage 110 jusqu'au bord libre 42 en forme de V qui permet d'en neutraliser la circulation le long des parois 2 du pylône 1. Là encore, les différentes hauteurs du bord libre 42 en forme V sur la largeur du pylône 1 permet de neutraliser les courants induits par des signaux émis à des fréquences différentes en 2 0 piégeant ces courants selon la fréquence d'émission des signaux qui les ont induits. De tels dispositifs sont particulièrement adaptés pour des mâts dont les parois sont fermées électriquement, par exemple par des plaques métalliques ou par faradisation via un grillage métallique. De plus, de tels dispositifs sont particulièrement 25 adaptés pour des systèmes d'antennes faiblement directifs en site et/ou travaillant dans des bandes de fréquences de largeur importante telle que la bande TV UHF (470 - 790 MHz). De préférence, la hauteur G de la ceinture 40a, 40b est comprise entre le quart et le huitième de la longueur d'onde maximale associée à une bande de fréquence comprise 30 dans la bande TV UHF.

Le diagramme de la figure 8 illustre le découplage des systèmes d'antennes 40a et 40b travaillant dans une bande de fréquences entre 450 et 800 MHz. La courbe en trait plein illustre le couplage entre deux systèmes en présence de dispositif de découplage selon l'invention. La courbe en trait pointillé illustre le couplage entre deux systèmes en l'absence des dispositifs de découplage 40a et 40b selon l'invention. Le gain de découplage varie ici entre 1 et 7 dB avec une moyenne aux environs de 4 dB, ce qui permet de réduire environ de 60% la distance entre les systèmes en espace libre, à découplage fréquentiel équivalent. Le mât selon l'invention permet dans cet exemple de couvrir une bande passante relative d'au moins 56 %.10

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de découplage électromagnétique entre un premier système d'antenne (10) comprenant au moins une antenne (12) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un second système d'antenne (20) comprenant au moins une antenne (22) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système (10) et le second système (20) étant disposés consécutivement sur un mât de support (1) sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, le procédé étant caractérisé en ce qu'on dispose sur le mât de support (1), entre le premier système (10) et le second système (20), au moins un dispositif de découplage électromagnétique (30a, 30b) configuré pour sectionner électriquement le mât de support (1) entre le premier système (10) et le second système (20).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on dispose sur le mât de support (1), entre le premier système (10) et le second système (20), un premier dispositif de découplage électromagnétique (30a) configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât (1) dans un sens et un second dispositif de découplage électromagnétique (30b) configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât (1) dans le sens opposé.
3. 3. Mât de support sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, comprenant un premier système d'antenne (10), comprenant au moins une antenne (12) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un second système d'antenne (20) comprenant au moins une antenne (22) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système (10) et le second système (20) étant disposés consécutivement sur ledit mât de support (1), le mât (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend, entre le premier système (10) et le second système (20), au moins un dispositif de découplage électromagnétique (30a , 30b) configuré pour sectionner électriquement le mât de support (1) entre le premier système (10) et le second système (20).
4. 4. Mât selon la revendication 3, dans lequel l'antenne (12) du premier système (10) émet dans une première bande de fréquence [f1, f2] centrée sur une première fréquence centrale (fo) et l'antenne du second système émet dans une seconde bande de fréquence [f4, f5] centrée sur une seconde fréquence centrale (f3), le dispositif de découplage (30a, 30b) comprenant au moins un élément de découplage électromagnétique (32), électriquement conducteur, de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde associée à la fréquence centrale d'émission (fo, f3) de l'un des deux systèmes (10, 20) de manière à sectionner électriquement le mât (1).
5. 5. Mât selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel le dispositif de découplage électromagnétique (30a, 30b) comprend une pluralité d'éléments de découplage (32) équirépartis autour du mât (1).
6. 6. Mât selon la revendication 5, dans lequel au moins deux éléments dans la pluralité d'éléments de découplage (32) sont de différentes longueurs.
7. 7. Mât selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel les éléments de découplage se présentent chacun sous la forme d'une tige (32) coudée en forme de L comprenant une première portion (34) disposée verticalement, parallèlement au mât (1), et une seconde portion (36) disposée horizontalement, perpendiculairement au mât (1) et reliant celui-ci à l'extrémité inférieure de la première portion (34) de sorte à former une ligne en court-circuit.
8. 8. Mât selon la revendication 7, dans lequel la longueur de la seconde portion (36) est comprise entre le huitième et le vingtième de la longueur d'onde correspondant à la fréquence maximale des bandes de fréquence [f1, f2] et [f4, f5] de l'un des deux systèmes (10, 20) de sorte à réduire les dimensions radiales du dispositif de découplage (30a, 30b).
9. 9. Mât selon l'une des revendications 3 à 8, ledit mât de support (1) comprenant un premier dispositif de découplage électromagnétique (30a) configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât (1) dans un sens et un second dispositif de découplageélectromagnétique (30b) configuré pour bloquer les courants circulant sur le mât (1) dans le sens opposé.
10. 10. Dispositif de découplage pour un mât de support (1), réalisé en une matière électriquement conductrice, comprenant un premier système d'antenne (10), comprenant au moins une antenne (12) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale et un deuxième système d'antenne (20) comprenant au moins une antenne (22) émettant et/ou recevant des ondes de polarisation circulaire ou préférentiellement verticale, le premier système (10) et le deuxième système (20) tant disposés consécutivement sur ledit mât de support (1), dispositif caractérisé en ce que, lorsqu'il est disposé entre le premier système (10) et le deuxième système (20), il est configuré pour sectionner électriquement le mât de support (1) entre le premier système (10) et le second système (20).15