FR3007215A1 - Source pour antenne parabolique - Google Patents

Source pour antenne parabolique Download PDF

Info

Publication number
FR3007215A1
FR3007215A1 FR1355655A FR1355655A FR3007215A1 FR 3007215 A1 FR3007215 A1 FR 3007215A1 FR 1355655 A FR1355655 A FR 1355655A FR 1355655 A FR1355655 A FR 1355655A FR 3007215 A1 FR3007215 A1 FR 3007215A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
delta
source
radiating
sigma
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1355655A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3007215B1 (fr
Inventor
Christophe Melle
David Chaimbault
Fabien Peleau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Data Systems SAS
Original Assignee
Zodiac Data Systems SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR1355655A priority Critical patent/FR3007215B1/fr
Application filed by Zodiac Data Systems SAS filed Critical Zodiac Data Systems SAS
Priority to EP14736313.9A priority patent/EP3011639B1/fr
Priority to KR1020167001167A priority patent/KR101656204B1/ko
Priority to US14/897,629 priority patent/US9520654B2/en
Priority to PCT/EP2014/062497 priority patent/WO2014202498A1/fr
Priority to CN201480038009.XA priority patent/CN105531872B/zh
Priority to JP2015563082A priority patent/JP6047673B2/ja
Publication of FR3007215A1 publication Critical patent/FR3007215A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3007215B1 publication Critical patent/FR3007215B1/fr
Priority to IL243105A priority patent/IL243105A/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/13Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/02Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285Planar dipole

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

L'invention concerne une source pour antenne parabolique, comprenant : - un ensemble rayonnant sigma adapté pour générer la voie sigma comprenant un élément rayonnant sigma positionné sur un axe principal d'émission/réception de la source, et un circuit d'alimentation sigma pour alimenter l'élément rayonnant sigma, et - un ensemble rayonnant delta adapté pour générer la voie delta comprenant huit éléments rayonnants delta, agencés autour de l'axe principal d'émission/réception de la source, et un circuit d'alimentation delta.

Description

SOURCE POUR ANTENNE PARABOLIQUE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne une source hyperfréquence destinée à être placée au foyer d'une antenne parabolique. ETAT DE LA TECHNIQUE Les antennes utilisées en télémétrie comprennent généralement un réflecteur parabolique et une source placée au foyer du réflecteur parabolique. La source est propre à émettre un signal à destination d'une cible (tel qu'un satellite ou un engin volant par exemple) ou recevoir un signal émis par la cible. Le réflecteur a pour fonction de diriger le signal émis par la source vers la cible ou de concentrer le signal émis par la cible sur la source.
La bande de fréquence dans laquelle les signaux sont émis ou reçus dépend du type de cible. Chaque source est généralement adaptée pour émettre dans une bande de fréquence donnée correspondant à un type de cible. Par conséquent, pour pouvoir échanger des données avec différents types de cibles, il est nécessaire de démonter la source de l'antenne et d'installer une nouvelle source à la place. Ces opérations de démontage et de montage prennent du temps et peuvent générer des erreurs d'alignement de la source et du réflecteur qui altèrent le diagramme de rayonnement de l'antenne. Il existe par ailleurs des antennes bi-bande comprenant une première source apte à émettre dans une première bande de fréquence, une deuxième source apte à émettre dans une deuxième bande de fréquence, un réflecteur principal et un réflecteur auxiliaire à surface dichroïque. La première source est placée au point focal du réflecteur principal tandis que la deuxième source est placée au point focal du réflecteur auxiliaire. Le réflecteur auxiliaire comprend une surface dichroïque adaptée pour laisser passer le rayonnement dans la première bande de fréquence et pour réfléchir le rayonnement dans la deuxième bande de fréquence. Les signaux émis par la cible dans la première bande de fréquence sont réfléchis par le réflecteur principal vers la première source en passant à travers le réflecteur auxiliaire. Les signaux émis par la cible dans la deuxième bande de fréquence sont réfléchis successivement par le réflecteur principal et le réflecteur auxiliaire vers la deuxième source. Cependant, une telle antenne bi-bande est onéreuse, notamment du fait qu'elle requiert l'utilisation d'un réflecteur à surface dichroïque. On connait par ailleurs du document US2011/029903 une source multibande adaptée pour recevoir ou émettre simultanément dans trois bandes de fréquences. Plus précisément, la source est apte à émettre dans les bandes de fréquence L (1 GHz à 2 GHz), S (2 GHz à 4 GHz) et C (4 à 8 GHz). La source comprend un guide d'onde cylindrique central et trois cylindres conducteurs coaxiaux s'étendant autour du guide d'onde cylindrique central et formant trois guides d'onde coaxiaux respectifs. Chacun des trois guides d'onde entourant le guide d'onde central est délimité par deux cylindres successifs. Le guide d'onde cylindrique central est adapté pour générer un rayonnement de voie somme (ou voie sigma) dans la bande C. Le premier guide d'onde cylindrique entourant le guide d'onde central est adapté pour générer sélectivement un rayonnement de voie différence (delta) dans la bande C ou un rayonnement de voie somme dans la bande S. Le deuxième guide d'onde cylindrique entourant le premier guide d'onde est adapté pour générer sélectivement un rayonnement de voie différence dans la bande S ou un rayonnement de voie somme dans la bande L. Enfin, le troisième guide d'onde cylindrique entourant le deuxième guide d'onde est adapté pour générer un rayonnement de voie différence dans la bande L. Les guides d'ondes sont alimentés par des transitions coaxiales via une pluralité de ports d'entrée. De tels guides d'onde sont particulièrement difficiles à exciter de sorte que leur dimensionnement est complexe. Afin de minimiser les pertes en réflexions, le document US2011/029903 prévoit notamment que la source comprend des crêtes radiales agencées à l'intérieur des guides d'onde, chaque crête étant couplée à un port d'entrée et à un cylindre. Par ailleurs, comme un même guide d'onde est utilisé pour générer un 30 rayonnement dans deux bandes de fréquences, ce type de source ne permet pas de découpler les différentes bandes de fréquence.
RESUME DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une source pour antenne parabolique qui soit plus facile à concevoir.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à une source pour antenne parabolique, comprenant : - un ensemble rayonnant sigma comprenant un élément rayonnant sigma positionné sur un axe principal d'émission/réception de la source, et un circuit d'alimentation sigma pour alimenter l'élément rayonnant sigma de manière à ce que l'élément rayonnant sigma génère un rayonnement de voie sigma, et - un ensemble rayonnant delta comprenant huit éléments rayonnants delta, agencés autour de l'axe principal d'émission/réception de la source, et un circuit d'alimentation delta pour alimenter les éléments rayonnants delta de manière à ce que les éléments rayonnants delta génèrent un rayonnement de voie delta.
Dans une telle source, le rayonnement de voie delta est généré de manière indépendante du rayonnement de la voie sigma. De plus, l'utilisation de huit élément rayonnants delta permet d'améliorer le découplage entre les rayonnements des voies sigma et delta. La source peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - l'élément rayonnant sigma s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception de la source, - l'élément rayonnant sigma comprend un patch rayonnant et un plan de masse présentant des fentes de couplage, les fentes de couplage étant disposées selon un motif invariant par rotation de 90 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception de la source, - les éléments rayonnants delta sont disposés sur un cercle centré sur l'axe principal d'émission/réception de la source, - les éléments rayonnants delta sont disposés avec un espacement angulaire de 45 degrés entre deux éléments delta successifs, - chaque élément rayonnant delta comprend un patch rayonnant relié au circuit d'alimentation delta par un point d'alimentation, l'ensemble des patchs et leurs points d'alimentation étant disposés selon un motif invariant par rotation de 45 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception de la source, - les éléments rayonnants delta s'étendent dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception de la source, - les éléments rayonnants delta sont polarisés radialement par rapport à l'axe principal d'émission/réception de la source, - chaque élément rayonnant delta comprend un patch rayonnant quart d'onde, - chaque élément rayonnant delta comprend un patch rayonnant demi-onde et un patch parasite, - les éléments rayonnants delta s'étendent chacun dans un plan parallèle à l'axe principal d'émission/réception de la source, - les éléments rayonnants delta sont polarisés tangentiellement par rapport à l'axe principal d'émission/réception de la source, - chaque élément rayonnant delta comprend un dipôle demi-onde, - les éléments rayonnant delta comprennent deux groupes de quatre éléments rayonnants delta, chaque groupe étant alimenté par le circuit d'alimentation delta en mode TE21, les éléments rayonnants delta d'un groupe étant alimentés avec un déphasage de 90 degrés par rapport aux éléments rayonnants delta de l'autre groupe ; - la source comporte trois ensembles rayonnants sigma fonctionnant chacun dans une bande de fréquence différente et trois ensembles rayonnants delta fonctionnant chacun dans une desdites bandes de fréquence les éléments rayonnants sigma des trois ensembles rayonnants sigma étant disposés en étage et centrés sur l'axe principal d'émission/réception de la source, les éléments rayonnants sigma fonctionnant dans une bande de fréquence supérieure étant étagés, dans le sens de propagation de l'onde électromagnétique, au-dessus des éléments rayonnants sigma fonctionnant dans une bande de fréquence inférieure ; -les éléments rayonnants sigma fonctionnant dans une bande de fréquence inférieure 30 sont confondus avec le plan de masse des éléments rayonnants sigma fonctionnant dans une bande de fréquence supérieure.
L'invention se rapporte également à une antenne comprenant un réflecteur parabolique présentant un foyer, et une source telle que définie précédemment, placée au foyer du réflecteur parabolique.
DESCRIPTION DES FIGURES D'autres objectifs, caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins donnés à titre illustratif et non limitatif parmi lesquels : - la figure 1 est une vue d'une source conforme à un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue de la source sur laquelle le premier ensemble rayonnant sigma et le premier ensemble rayonnant delta sont en surbrillance; - la figure 3 est une vue de la source sur laquelle le second ensemble rayonnant sigma et le second ensemble rayonnant delta sont en surbrillance; - la figure 4 est une vue de la source sur laquelle le troisième ensemble rayonnant sigma et le troisième ensemble rayonnant delta sont en surbrillance; - la figure 5 est une vue frontale de la source; - la figure 6 est une vue schématique d'un l'élément rayonnant sigma; - la figure 7 est une vue schématique d'un patch d'un élément rayonnant delta du premier ensemble de rayonnement delta; - la figure 8 est un diagramme de polarisation du premier ensemble de rayonnement delta; - la figure 9 est une vue schématique d'un patch d'un élément rayonnant 25 delta du second ensemble de rayonnement delta; - la figure 10 est une vue schématique d'un patch d'un élément rayonnant delta du troisième ensemble de rayonnement delta; - la figure 11 est un diagramme de polarisation du deuxième ou du troisième ensemble de rayonnement delta; 30 - la figure 12 est une vue en coupe dans un plan contenant un axe principal d'émission/réception de la source.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 5, la source S pour antenne parabolique, comprend une base mécanique et trois ensembles rayonnants sigma 1C, 1S et 1L fournissant un diagramme sigma pour les trois bandes de fréquence C, S et L respectivement, et trois ensembles rayonnants delta 2C, 2S et 2L fournissant un diagramme delta pour les trois bandes de fréquence C, S et L respectivement. Les ensembles rayonnants sont fixés sur la base mécanique. Les ensembles rayonnants comprennent : - un premier ensemble rayonnant sigma 1L propre à générer un diagramme 10 de rayonnement sigma pour la première bande de fréquence L, - un premier ensemble rayonnant delta 2L propre à générer un diagramme de rayonnement delta pour la première bande de fréquence L, - un deuxième ensemble rayonnant sigma1S propre à fournir un diagramme de rayonnement sigma pour la deuxième bande de fréquence S, 15 - un deuxième ensemble rayonnant delta 2S propre à générer un diagramme de rayonnement delta pour une deuxième bande de fréquence S, - un troisième ensemble rayonnant sigma1C propre à fournir un diagramme de rayonnement sigma pour la troisième bande de fréquence C, et - un troisième ensemble rayonnant delta2C propre à fournir un diagramme de 20 rayonnement delta pour la troisième bande de fréquence C. Le diagramme de rayonnement delta fournit un signal fonction monotone de l'écart de la cible à l'axe de l'antenne tandis que le diagramme de rayonnement sigma donne un signal maximal dans l'axe. Ces diagrammes permettent d'obtenir une écartométrie avec signe et de normaliser la mesure. La fonction d'écartométrie est 25 obtenue en faisant le rapport, d'amplitude et de phase, du diagramme delta sur le diagramme sigma. . La pente de cette fonction d'écartométrie est quasi constante dans la partie centrale du diagramme sigma. De manière connue, il est possible d'extraire un écart angulaire entre la position de la cible et l'axe de l'antenne, à partir des deux signaux reçus simultanément par l'antenne sur ses deux voies sigma et 30 delta et ceci, pour toutes les bandes de fréquence L, S et C.
La source présente un axe principal d'émission/réception A. Chacun des trois ensembles rayonnants sigma 1C, 1S et 1L s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception A de la source S. Chacun des trois ensembles rayonnants sigma 1C, 1S et 1L comprend un élément rayonnant sigma 11 positionné sur l'axe principal d'émission/réception A de la source S, et un circuit d'alimentation sigma 12 pour alimenter l'élément rayonnant sigma 11 de manière à générer un rayonnement de voie sigma. Les trois ensembles rayonnants sigma 1C, 1S et 1L sont conformes à l'ensemble rayonnant sigmal représenté de manière générale sur la figure 6.
En référence à la figure 6, chaque élément rayonnant sigma 11 comprend un patch (ou pavé) circulaire rayonnant 111 et un plan de masse 112 présentant des fentes de couplage 113. L'élément rayonnant sigma 11 comprend trois couches de métallisation et deux substrats. L'élément rayonnant sigma 11 et le circuit d'alimentation sigma 12 sont séparés par le plan de masse 112 dans lequel des fentes de couplage électromagnétique 113 sont gravées de façon à assurer l'alimentation de l'élément rayonnant sigma 11. Chaque élément rayonnant sigma 11 est couplé avec le circuit d'alimentation sigma 12 au niveau de points de couplage 125 par l'intermédiaire des fentes de couplage 113. Les fentes de couplage 113 et les points de couplage 125 sont disposées selon un motif invariant par rotation de 90 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception A de la source S. La symétrie de cette configuration permet de minimiser la polarisation croisée. Les quatre fentes de couplage 113 sont disposées en croix. Autrement dit, les fentes de couplages 113 sont disposées deux à deux selon deux axes perpendiculaires centrés sur l'axe principal d'émission/réception de la source. Chaque circuit d'alimentation sigma 12 comprend deux ports d'alimentation 127a et 127b positionnés chacun dans deux couches de chaque côté du patch circulaire rayonnant 111 dans deux couches de diélectriques. Ces deux ports d'alimentation 127a et 127b sont en phase. Chacun des ports d'alimentation 127a et 127b alimente deux branches d'alimentation respectivement 128a1 et 128a2 et 128b1 et 128b2 positionnées de chaque côté du patch circulaire rayonnant 111 et couplées avec le patch rayonnant en quatre points de couplage 125a1, 125a2, 125b1 et 125b2. les ports d'alimentation 127a et 127b génèrent chacun un mode de polarisation rectiligne, les modes de polarisation rectilignes des deux branches d'alimentation étant orthogonaux deux à deux et en quadrature de phase. Il est ainsi possible de générer une polarisation circulaire dans les deux sens, gauche et droite. Les éléments rayonnants 11 des voies sigma possèdent tous des symétries sur deux axes orthogonaux. Cela permet un bon découplage entre les ports d'alimentation 127a et 127b ayant des polarisations rectilignes et orthogonales, ainsi qu'entre les voies delta et sigma.
Chacun des ensembles rayonnants delta 2S, 2C, 2L comprend huit éléments rayonnants delta, respectivement 21S, 21C, 21L, et un circuit d'alimentation delta, respectivement 22S, 22C, 22L. Les éléments rayonnants delta21S, 21C ou 21L d'un même ensemble sont disposés sur un cercle centré sur l'axe principal d'émission/réception A de la source S. De plus, les éléments rayonnants delta21S, 21C, 21L sont disposés avec un espacement angulaire de 45 degrés entre deux éléments delta 21S, 21C, 21L successifs. Chaque élément rayonnant delta 21S, 21C, 21L comprend un patch (ou pavé) rayonnant 211S, 211C, 211L relié au circuit d'alimentation delta associé 22S, 22C, 22L par un point d'alimentation 225S, 225C, 225L. L'ensemble des patchs 211S, 211C, 211L d'un même ensemble rayonnant delta2S, 2C, 2L et leurs points d'alimentation 225S, 225C, 225L sont disposés selon un motif invariant par rotation de 45 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception A de la source S. Les éléments rayonnants delta2lL du premier ensemble de rayonnement delta 2L s'étendent chacun dans un plan parallèle à l'axe principal d'émission/réception A de la source S et tangentiel à un cylindre de révolution ayant pour axe l'axe principal d'émission/réception A de la source S. Chacun des huit éléments rayonnants delta21L du premier ensemble de rayonnement delta 2L comprend un patch 211L comportant un substrat diélectrique 2111L de forme rectangulaire et une couche de conducteur métallique 2113L typiquement réalisé en cuivre.
En référence à la figure 7, le conducteur métallique 2113L présente une première section 21131L s'étendant dans la direction de l'axe de la source et une seconde section 21132L s'étendant dans la direction perpendiculaire à l'axe de la source et comprise dans le plan des éléments rayonnant delta 21 L. La seconde partie présente une longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde moyenne 2' de la première bande de longueur d'onde L. Le circuit d'alimentation delta 22L du premier ensemble de rayonnement delta 2L comprend pour chacun des huit patchs 211L une ligne d'alimentation 228L alimentant le patch 211L au niveau d'un point d'alimentation 225L positionné au centre du patch. Le courant amené sur chaque ligne 228L est en opposition de phase de façon à ce que le courant soit maximum au centre du patch. Chacun des huit patchs 211L des éléments rayonnants delta 21L du premier ensemble de rayonnement delta 2L résonne en demi-onde, comme un dipôle. En référence à la figure 8, les éléments rayonnants delta 21L du premier ensemble de rayonnement delta 2L sont polarisés tangentiellement par rapport au cercle sur lequel les éléments rayonnants delta 21L sont disposés. Les éléments rayonnants delta 21C du deuxième ensemble de rayonnement delta 2C s'étendent dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception A de la source S. Les éléments rayonnants delta 21S du deuxième ensemble de rayonnement delta 2S s'étendent également dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception A de la source S. En référence à la figure 9, les huit éléments rayonnants delta 21C du troisième ensemble de rayonnement delta 2C comprennent chacun un plan de masse 211C, un premier substrat diélectrique 212C en contact avec le plan de masse 211C, un patch trapézoïdal quart-onde 211C en cuivre formé sur le premier substrat diélectrique 212C et raccordé en court-circuit avec le plan de masse 213C. Le patch trapézoïdal quart-onde 211C est alimenté par un câble coaxial 216C au niveau d'un point d'alimentation 225C. En référence à la figure 10, les huit éléments rayonnants delta 21S du 30 deuxième ensemble de rayonnement delta 2S comprennent chacun un plan de masse 213S, un premier substrat diélectrique 212S en contact avec le plan de masse, un patch trapézoïdal demi-onde 211S en cuivre déposé sur le premier substrat diélectrique 212S, un second substrat diélectrique 214S dans un plan parallèle au premier substrat diélectrique 212S et un patch parasite 215S en cuivre déposé sur le second substrat diélectrique 214S. Le patch trapézoïdal demi-onde 211S est alimenté par un câble coaxial 216S au niveau d'un point d'alimentation 225S. Le patch parasite 215S joue le rôle de directeur et modifie le champ rayonné par le patch trapézoïdal demi-onde 211S. En référence à la figure 11, les éléments rayonnants delta 21S et 21C du deuxième et troisième ensemble de rayonnement delta 2S et 2C sont polarisés radialement par rapport à l'axe principal d'émission/réception A de la source S. Les éléments rayonnant delta 21S, 21C, 21L des premiers, deuxième et troisième ensembles rayonnants delta comprennent deux groupes de quatre éléments rayonnants delta21S, 21C, 21L, chaque groupe étant alimenté par le circuit d'alimentation delta 22S, 22C, 22L en mode TE21, les éléments rayonnants delta21S, 21C, 21L d'un groupe étant alimentés en quadrature de phase par rapport aux éléments rayonnants delta 21S, 21C, 21L de l'autre groupe. Les éléments rayonnants delta21S, 21C, 21L de chaque ensemble rayonnant delta génèrent une carte de champs électromagnétiques équivalente à celle du mode TE21 existant dans les guides d'onde.
Les éléments rayonnants delta d'un même ensemble rayonnant delta sont alimentés en équi-amplitude et de manière à ce que le rayon du cercle sur lequel sont positionnés les huit éléments rayonnants delta soit inférieur à la longueur d'onde correspondant à la fréquence maximum de la bande de fréquence de l'ensemble rayonnant delta.
La symétrie centrale des éléments rayonnant delta 21S, 21C, 21L associés aux éléments rayonnants sigma à symétrie centrale permet de découpler les diagrammes sigma et les diagrammes delta. L'avantage qui en découle est que la génération des diagrammes sigma et des diagrammes delta dans les différentes bandes de fréquence L, S et C se fait de manière indépendante. De plus, il en résulte que les diagrammes sigma et delta dans les différentes bandes de fréquence L, S sont découplés.
Il est ainsi possible d'imbriquer les différents éléments rayonnants fonctionnant dans des bandes de fréquence différentes et ainsi de générer des diagrammes sigma et delta pour les trois bandes de fréquence différentes sans que les rayonnements ne se perturbent, et le tout dans un espace réduit, en évitant d'utiliser des structures en guide d'onde lourdes et couteuses. Les éléments rayonnants sigma 1S, 1C, 1L des premier, deuxième et troisième ensembles rayonnants sigma 1S, 1C, 1L sont disposés en étage et centrés sur l'axe principal d'émission/réception/réception A de la source, les patchs rayonnant dans chaque bande de fréquence servent ainsi de plan de masse aux éléments rayonnants sigma 1S, 1C, 1L des étages supérieurs, les éléments rayonnants sigma 1S, 1C, 1L étant étagés, dans le sens de propagation de l'onde électromagnétique, selon leur bande de fréquences de fonctionnement, c'est-à-dire, des fréquences les plus basses vers les fréquences les plus hautes.
En référence à la figure 12, les différents éléments des ensembles rayonnants 1C, 1S, 1L et 2C, 2S, 2L sont étagés sur l'axe A de la source S. En parcourant l'axe de la source dans le sens inverse de propagation de l'onde électromagnétique, les différents éléments sont positionnés dans l'ordre suivant, du haut vers le bas de la source: - le patch circulaire rayonnant 111C du troisième ensemble rayonnant sigma; - le plan de masse 112C du troisième ensemble rayonnant sigma sur lequel sont déposées les branches d'un port du circuit d'alimentation 12C ; - les patchs trapézoïdaux quart-onde 213C du troisième ensemble de 25 rayonnement delta 2C déposés sur le plan de masse 211C du troisième ensemble de rayonnement delta 2C - le patch circulaire rayonnant 111S du second ensemble de rayonnement delta 2S positionné au centre des patchs trapézoïdaux quart-onde 213C du troisième ensemble de rayonnement delta 2C ; 30 - le plan de masse 112S du second ensemble rayonnant sigma sur chacune des faces duquel sont déposées les branches d'un port du circuit d'alimentation 12S; - le patch circulaire rayonnant 111L du premier ensemble rayonnant sigma; - les patchs parasites 215S positionnés au niveau du plan de masse 112L du premier ensemble rayonnant sigma, le plan de masse 112L du premier ensemble rayonnant sigma et le circuit d'alimentation 12L étant positionnés au centre des patchs trapézoïdaux demi-onde 21S du deuxième ensemble de de rayonnement delta 2S . Les éléments rayonnants du premier ensemble rayonnant 2L sont positionnés autour du deuxième ensemble rayonnant 2S. Les constantes diélectriques des différents diélectriques 212C, 214S, 212S, 12S, 12C, 12L sont choisies de manière à respecter le rayon maximum du réseau. La source décrite se caractérise par un faible encombrement, un faible poids et des bonnes performances de directivité, de facteur de mérite G/T et de poursuite d'une cible mobile pour une antenne multi-bande. Par ailleurs, ce type de source multi-bande est aussi bien adapté pour équiper des paraboles prime-focus de petit 15 diamètre que de grand diamètre. La source peut recevoir dans les trois bandes de fréquence L, S et C simultanément et, toujours simultanément, faire une poursuite de type monopulse. Le fait de minimiser le diamètre des cercles sur lesquels sont positionnés les éléments rayonnant 2C, 2S, 2L permet d'avoir une pente de poursuite forte, or plus la 20 pente de poursuite est forte, meilleure sera la poursuite. D'autre part dans la source décrite, les pentes de poursuite ou écartométriques sont homogènes dans tous les plans et ne se dégradent pas en fonction de la polarisation du signal reçu. La source décrite est particulièrement bien adaptée pour fonctionner dans les bandes de fréquence L = [1.4 ; 1.55 GHz], S = [2.2 ; 2.4GHz] et C = [5.0 ; 5.25GHz]. 25 La source décrite permet, par exemple, de garder un système de réception déjà existant en bande S et de pré-équiper ce système pour la future bande C. D'autre part, avec la source décrite, il n'est plus nécessaire de changer de source pour changer de bande de fréquence, l'opération de changement de source demandant des moyens, du temps de manoeuvre et de mise au point.
L'invention peut également être mise en oeuvre pour générer d'autres bandes de fréquence de télécommunication, de télémesure, ou toute autre bande de fréquence de réception. La source multi-bande décrite est placée au foyer d'un réflecteur principal parabolique. La source multi-bande décrite permet d'éviter l'utilisation d'un montage à deux réflecteurs, réflecteur principal et sub-réflecteur, communément appelé montage cassegrain, notamment sur des antennes de petits diamètres. Ainsi, l'utilisation d'un sub-réflecteur dichroïque n'est pas requise et cela permet aussi d'éviter des problèmes de couplage entre sources séparées.
La source permet de faire, simultanément, de la réception et de la poursuite monopulse de cibles mobiles dans les trois bandes de fréquence L, S et C tout en étant légère et compacte.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Source (S) pour antenne parabolique, comprenant : - un ensemble rayonnant sigma (1S, 1C, 1 L) adapté pour générer la voie sigma comprenant un élément rayonnant sigma (11) positionné sur un axe principal d'émission/réception (A) de la source (S), et un circuit d'alimentation sigma (12) pour alimenter l'élément rayonnant sigma(11) , et - un ensemble rayonnant delta (2S, 2C, 2L) adapté pour générer la voie delta comprenant huit éléments rayonnants delta (21S, 21C, 21L), agencés autour de l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S), et un circuit d'alimentation delta (22S, 22C, 22L).
  2. 2. Source selon la revendication 1, dans laquelle l'élément rayonnant sigma (11) s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  3. 3. Source selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle l'élément rayonnant sigma (11) comprend un patch (pavé ou plaque) rayonnant (111) et un plan de masse (112) présentant des fentes de couplage (113), les fentes de couplage (113) étant disposées selon un motif invariant par rotation de 90 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  4. 4. Source selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21S, 21C, 21L) sont disposés sur un cercle centré sur l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  5. 5. Source selon la revendication 4, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21S, 21C, 21L) sont disposés avec un espacement angulaire de 45 degrés entre deux éléments delta (21S, 21C, 21L) successifs.30
  6. 6. Source selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle chaque élément rayonnant delta (21S, 21C, 21L) comprend un patch (pavé ou plaque) rayonnant (211S, 211C, 211L) relié au circuit d'alimentation delta (22S, 22C, 22L) par un point d'alimentation (225S, 225C, 225L), l'ensemble des patchs (211S, 211C, 211L) et leurs points d'alimentation (225S, 225C, 225L) étant disposés selon un motif invariant par rotation de 45 degrés autour de l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  7. 7. Source selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21C, 21S) s'étendent dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  8. 8. Source selon la revendication 7, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21C, 21S) sont polarisés radialement par rapport à l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  9. 9. Source selon l'une des revendications 7 et 8, dans laquelle chaque élément rayonnant delta (21C) comprend un patch rayonnant quart d'onde (213C).
  10. 10. Source selon l'une des revendications 7 et 8, dans laquelle chaque élément rayonnant delta (21S) comprend un patch rayonnant demi-onde (211S) et un patch parasite (215S).
  11. 11. Source selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21L) s'étendent chacun dans un plan parallèle à l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  12. 12. Source selon la revendication 11, dans laquelle les éléments rayonnants delta (21L) sont polarisés tangentiellement par rapport à l'axe principal d'émission/réception (A) de la source (S).
  13. 13. Source selon l'une des revendications 11 et 12, dans laquelle chaque élément rayonnant delta (21L) comprend un dipôle demi-onde (211L).
  14. 14. Source selon l'une des revendications qui précèdent, dans laquelle les éléments rayonnant delta (21S, 21C, 21L) comprennent deux groupes de quatre éléments rayonnants delta (21S, 21C, 21L), chaque groupe étant alimenté par le circuit d'alimentation delta (22S, 22C, 22L) en mode TE21, les éléments rayonnants delta(21S, 21C, 21L) d'un groupe étant alimentés avec un déphasage de 90 degrés par rapport aux éléments rayonnants delta (21S, 21C, 21L) de l'autre groupe.
  15. 15. Source selon l'une des revendications qui précèdent, comportant trois ensembles rayonnants sigma (1S, 1C, 1 L) fonctionnant chacun dans une bande de fréquence différente et trois ensembles rayonnants delta (2S, 2C, 2L) fonctionnant chacun dans une desdites bandes de fréquence les éléments rayonnants sigma (1S, 1C, 1L) des trois ensembles rayonnants sigma (1S, 1C, 1 L) étant disposés en étage et centrés sur l'axe principal d'émission/réception (A) de la source, les éléments rayonnants sigma (1S, 1C, 1 L) fonctionnant dans une bande de fréquence supérieure étant étagés, dans le sens de propagation de l'onde électromagnétique, au-dessus des éléments rayonnants sigma (1S, 1C, 1L) fonctionnant dans une bande de fréquence inférieure.
  16. 16. Source selon les revendications 3 et 15 prises en combinaison, dans laquelle les éléments rayonnants sigma (1S, 1C, 10 fonctionnant dans une bande de fréquence 25 inférieure sont confondus avec le plan de masse des éléments rayonnants sigma (1S, 1C, 1L) fonctionnant dans une bande de fréquence supérieure.
FR1355655A 2013-06-17 2013-06-17 Source pour antenne parabolique Expired - Fee Related FR3007215B1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1355655A FR3007215B1 (fr) 2013-06-17 2013-06-17 Source pour antenne parabolique
KR1020167001167A KR101656204B1 (ko) 2013-06-17 2014-06-16 파라볼릭 안테나용 소스
US14/897,629 US9520654B2 (en) 2013-06-17 2014-06-16 Source for parabolic antenna
PCT/EP2014/062497 WO2014202498A1 (fr) 2013-06-17 2014-06-16 Source pour antenne parabolique
EP14736313.9A EP3011639B1 (fr) 2013-06-17 2014-06-16 Source pour antenne parabolique
CN201480038009.XA CN105531872B (zh) 2013-06-17 2014-06-16 用于抛物面天线的馈源
JP2015563082A JP6047673B2 (ja) 2013-06-17 2014-06-16 パラボラアンテナ
IL243105A IL243105A (en) 2013-06-17 2015-12-14 Source of parabolic antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1355655A FR3007215B1 (fr) 2013-06-17 2013-06-17 Source pour antenne parabolique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3007215A1 true FR3007215A1 (fr) 2014-12-19
FR3007215B1 FR3007215B1 (fr) 2015-06-05

Family

ID=49378389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1355655A Expired - Fee Related FR3007215B1 (fr) 2013-06-17 2013-06-17 Source pour antenne parabolique

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9520654B2 (fr)
EP (1) EP3011639B1 (fr)
JP (1) JP6047673B2 (fr)
KR (1) KR101656204B1 (fr)
CN (1) CN105531872B (fr)
FR (1) FR3007215B1 (fr)
IL (1) IL243105A (fr)
WO (1) WO2014202498A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017068155A1 (fr) 2015-10-22 2017-04-27 Zodiac Data Systems Dispositif d'antenne d'aide a l'acquisition et systeme d'antenne pour le suivi d'une cible en mouvement associe

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101675790B1 (ko) * 2015-01-29 2016-11-15 한국과학기술원 쿼시 야기 안테나 및 이를 이용한 넓은 방향의 원형 편파 발생 안테나
CN106099364B (zh) * 2016-08-03 2021-03-30 成都锦江电子系统工程有限公司 一种高精度多馈源全自动换馈系统
CN107565217A (zh) * 2017-07-31 2018-01-09 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一维钟摆式换馈机构
US11658379B2 (en) * 2019-10-18 2023-05-23 Lockheed Martin Corpora Tion Waveguide hybrid couplers
CN112563732B (zh) * 2020-12-01 2021-12-31 中国人民解放军63923部队 一种uhf-s双频段抛物面天线改造方法
CN115101930B (zh) * 2022-07-15 2022-11-15 广东工业大学 边缘加载谐振枝节的双频卫星导航天线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283728A (en) * 1978-03-10 1981-08-11 Harris Corporation Five-horn cassegrain antenna
US4318107A (en) * 1978-11-24 1982-03-02 Thomson-Csf Printed monopulse primary source for airport radar antenna and antenna comprising such a source
US4649391A (en) * 1984-02-01 1987-03-10 Hughes Aircraft Company Monopulse cavity-backed multipole antenna system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633208A (en) * 1968-10-28 1972-01-04 Hughes Aircraft Co Shaped-beam antenna for earth coverage from a stabilized satellite
US4042935A (en) * 1974-08-01 1977-08-16 Hughes Aircraft Company Wideband multiplexing antenna feed employing cavity backed wing dipoles
US4434425A (en) * 1982-02-02 1984-02-28 Gte Products Corporation Multiple ring dipole array
JPH0535605Y2 (fr) * 1987-02-06 1993-09-09
JPH0195608A (ja) * 1987-10-08 1989-04-13 Nec Corp 複反射鏡アンテナ
US5231406A (en) * 1991-04-05 1993-07-27 Ball Corporation Broadband circular polarization satellite antenna
CN101483277B (zh) * 2008-12-30 2012-07-25 清华大学 一种三极化的共形天线
DE102010011867B4 (de) * 2010-03-18 2011-12-22 Kathrein-Werke Kg Breitbandige omnidirektionale Antenne
US8593362B2 (en) * 2010-05-27 2013-11-26 Orbit Communication System Ltd. Multi band telemetry antenna feed
WO2012167283A2 (fr) * 2011-06-02 2012-12-06 Brigham Young University Alimentation en réseau plan pour communications satellites
CN102610927B (zh) * 2012-03-30 2016-05-11 星动通讯科技(苏州)有限公司 一种双频双圆极化抛物反射面天线馈源
US9461367B2 (en) * 2013-01-23 2016-10-04 Overhorizon Llc Creating low cost multi-band and multi-feed passive array feed antennas and low-noise block feeds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283728A (en) * 1978-03-10 1981-08-11 Harris Corporation Five-horn cassegrain antenna
US4318107A (en) * 1978-11-24 1982-03-02 Thomson-Csf Printed monopulse primary source for airport radar antenna and antenna comprising such a source
US4649391A (en) * 1984-02-01 1987-03-10 Hughes Aircraft Company Monopulse cavity-backed multipole antenna system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017068155A1 (fr) 2015-10-22 2017-04-27 Zodiac Data Systems Dispositif d'antenne d'aide a l'acquisition et systeme d'antenne pour le suivi d'une cible en mouvement associe

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014202498A1 (fr) 2014-12-24
CN105531872A (zh) 2016-04-27
IL243105A (en) 2016-06-30
FR3007215B1 (fr) 2015-06-05
US20160141764A1 (en) 2016-05-19
EP3011639A1 (fr) 2016-04-27
JP6047673B2 (ja) 2016-12-21
KR20160011704A (ko) 2016-02-01
US9520654B2 (en) 2016-12-13
JP2016524822A (ja) 2016-08-18
CN105531872B (zh) 2018-03-02
EP3011639B1 (fr) 2018-03-21
KR101656204B1 (ko) 2016-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3011639B1 (fr) Source pour antenne parabolique
EP2532050B1 (fr) Antenne plane directive embarquée, véhicule comportant une telle antenne et système de télécommunication par satellite comportant un tel véhicule
EP2194602B1 (fr) Antenne à partage de sources et procède d'élaboration d'une antenne à partage de sources pour l'élaboration de multi-faisceaux
EP1325537B1 (fr) Perfectionnement aux sources d'emission / reception d'ondes electromagnetiques pour antenne a multireflecteurs
EP2656438B1 (fr) Cellule rayonnante a deux etats de phase pour reseau transmetteur
EP2532046B1 (fr) Antenne plane à balayage pour application mobile terrestre, véhicule comportant une telle antenne et système de télécommunication par satellite comportant un tel véhicule
EP2807702B1 (fr) Formateur multi-faisceaux à deux dimensions, antenne comportant un tel formateur multi-faisceaux et système de télécommunication par satellite comportant une telle antenne
EP0899814B1 (fr) Structure rayonnante
FR2810163A1 (fr) Perfectionnement aux antennes-sources d'emission/reception d'ondes electromagnetiques
FR2993716A1 (fr) Antenne d'emission et de reception multifaisceaux a plusieurs sources par faisceau, systeme d'antennes et systeme de telecommunication par satellite comportant une telle antenne
EP3180816B1 (fr) Source multibande a cornet coaxial avec systemes de poursuite monopulse pour antenne a reflecteur
EP3176875B1 (fr) Architecture d'antenne active a formation de faisceaux hybride reconfigurable
EP0045254A1 (fr) Source rayonnante bi-bande compacte fonctionnant dans le domaine des hyperfréquences
CA2808511C (fr) Antenne plane pour terminal fonctionnant en double polarisation circulaire, terminal aeroporte et systeme de telecommunication par satellite comportant au moins une telle antenne
EP0520908B1 (fr) Antenne réseau linéaire
EP3506429B1 (fr) Formateur de faisceaux quasi-optique, antenne elementaire, systeme antennaire, plateforme et procede de telecommunications associes
EP3506426B1 (fr) Dispositif de pointage de faisceau pour systeme antennaire, systeme antennaire et plateforme associes
WO2023218008A1 (fr) Antenne faible profil à balayage electronique bidimensionnel
FR2952759A1 (fr) Antenne a reflecteurs et reseau focal
FR2703516A1 (fr) Antenne à ondes progressives.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

ST Notification of lapse

Effective date: 20210205