FR3031247A1 - Oscillateur commute a frequence variable - Google Patents

Abstract

L'installation (10) d'émission d'une onde électromagnétique à oscillateur commuté comprend une ligne (35) de transmission d'une onde électromagnétique jusqu'à une antenne (18) disposée à l'une de ses extrémités, ladite ligne de transmission (35) comprenant une âme (43), un blindage (45) entourant l'âme (43) et un matériau diélectrique (46), remplissant l'espace entre l'âme (43) et le blindage (45). Elle comprend des moyens (59) de modification des caractéristiques structurelles de la ligne de transmission (35) pour modifier la fréquence de l'onde électromagnétique transmise à l'antenne (18) par la ligne de transmission (35).

Description

1 Oscillateur commuté à fréquence variable La présente invention concerne une installation d'émission d'une onde électromagnétique à oscillateur commuté comprenant une ligne de transmission d'une onde électromagnétique jusqu'à une antenne disposée à l'une de ses extrémités, ladite ligne de transmission comprenant une âme, un blindage entourant l'âme et un matériau diélectrique, remplissant l'espace entre l'âme et le blindage. Les systèmes HPM (hautes puissances micro-ondes) sont des systèmes générant des impulsions électromagnétiques de puissance extrêmement élevée. Ils peuvent notamment être utilisés pour Pertuber, désactivé ou détruire à distance des appareils électroniques tels que des ordinateurs présents dans leur zone d'émission par émission d'une onde électromagnétique de forte amplitude. Les systèmes de rayonnement mesoband constituent un type particulier de système HPM présentant une largeur de bande modérée, de l'ordre de 20%. Ces systèmes sont intermédiaires entre les systèmes très large bande (« ultra wide band » en anglais) et les systèmes à bande étroite (« narrow band » en anglais). Les systèmes mesoband concentrent toute leur énergie dans une bande de fréquence modérée centrée sur une seule fréquence. Cette bande de fréquence doit correspondre à la susceptibilité de l'appareil électronique à perturber, pour les applications d'arme à énergie dirigée.

Un des sous ensemble principaux d'un tel système de rayonnement mesoband est l'oscillateur commuté (encore appelé SWO ou « switched oscillator » en anglais), inventé et développé par Carl Baum et décrit dans la publication « Switched Oscillators », Circuit and Electromagnetic System Design Notes #45, Ed. Albuquerque, NM, USA : Air Force Research Laboratory, 2000. Il se compose d'une source d'impulsions reliée à une ligne de transmission quart d'onde de faible impédance. La ligne est connectée à une antenne avec une impédance d'entrée élevée. C'est cette différence d'impédance qui permet à l'onde de réaliser des aller-retour dans la ligne à la vitesse de propagation du milieu. La fréquence centrale d'un oscillateur commuté est donnée par la longueur de la ligne et la vitesse de propagation du milieu.

Les oscillateurs commutés actuels ne donnent pas entière satisfaction. En effet, ils sont conçus pour ne fonctionner qu'à une seule fréquence d'émission, ce qui les rend peu versatiles et risque de compromettre leur efficacité si cette fréquence d'émission ne coïncide pas avec la fréquence de vulnérabilité de la cible. Il a été envisagé, afin de produire des rayonnements centrés sur plusieurs fréquences distinctes, de prévoir dans la même installation plusieurs oscillateurs accordés 3031247 2 à des fréquences différentes. Ces installations sont très complexes et coûteuses à réaliser. Aussi, un but de l'invention est de fournir une installation d'émission à oscillateur commuté versatile et efficace pour un grand nombre de cibles.

5 A cet effet, l'invention a pour objet une installation d'émission d'une onde électromagnétique à oscillateur commuté, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de modification des caractéristiques structurelles de la ligne de transmission pour modifier la fréquence de l'onde électromagnétique transmise à l'antenne par la ligne de transmission.

10 Selon d'autres caractéristiques, l'invention comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement possible : - les moyens de modification des caractéristiques structurelles comprennent des moyens d'ajustement de la permittivité électrique du matériau diélectrique ; 15 - le matériau diélectrique est un mélange d'un premier fluide et d'un deuxième fluide de permittivités électriques différentes, et dans laquelle les moyens d'ajustement comprennent des moyens de réglage des quantités relatives du premier fluide et du deuxième fluide dans le matériau diélectrique en fonction de la permittivité électrique souhaitée du matériau diélectrique ; 20 - le matériau diélectrique est un liquide ; - les moyens d'ajustement comprennent des moyens de remplacement du matériau diélectrique contenu dans la ligne de transmission, lesdits moyens de renouvellement comprenant des moyens d'extraction du matériau diélectrique hors de la ligne de transmission ; 25 - les moyens de modification des caractéristiques structurelles comprennent des moyens d'ajustement de la longueur de la ligne de transmission ; - les moyens d'ajustement de la longueur de la longueur de la ligne comportent deux tronçons de ligne fixe et mobile montés télescopiques l'un dans l'autre, le tronçon de ligne fixe comportant un tronçon fixe d'âme, et le tronçon de ligne mobile comportant un 30 tronçon mobile d'âme, les tronçons fixe et mobile d'âme formant l'âme et le tronçon de ligne fixe comportant un tronçon fixe de blindage et le tronçon de ligne mobile comportant un tronçon mobile de blindage, les tronçons fixe et mobile de blindage formant le blindage ; - ladite installation comporte des moyens de solidarisation du tronçon mobile 35 d'âme et du tronçon mobile de blindage ; 3031247 3 - ladite installation comporte en outre une source d'impulsions reliée à une première extrémité de la ligne de transmission et un commutateur, relié à une deuxième extrémité de la ligne de transmission, opposée à la première extrémité ; et - le commutateur est un éclateur et comporte des moyens de réglage de la tension 5 de mise en conduction de l'éclateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma bloc d'une installation de génération de micro-ondes 10 haute puissance ; la figure 2 est un schéma de principe d'un système d'oscillateur commuté à fréquence variables ; la figure 3 est une vue schématique d'un premier système d'oscillateur commuté à fréquence variables ; 15 la figure 4 est une vue schématique d'une partie d'un deuxième système d'oscillateur commuté à fréquence variables; la figure 5 est un schéma bloc illustrant la commande de l'installation. Sur la figure 1 est représentée de manière fonctionnelle une installation 10 de génération de micro-ondes haute puissance. Cette installation est propre à mettre hors 20 service des équipements électroniques dans un rayon de quelques mètres. Elle est conçue pour être avantageusement compact. L'installation comporte essentiellement une alimentation haute tension pulsée 12 reliée à une ligne oscillante ou résonateur 14 en quart d'onde au travers d'un commutateur haute tension 16 associé à une inductance. La ligne oscillante est reliée en 25 sortie à une charge 18 pouvant être une antenne. Elle comporte en outre une unité de commande 20 propre à assurer la commande et le réglage de la ligne oscillante 14 et du commutateur 16. L'alimentation pulsée 12 comporte une source d'énergie 22 transportable. Il s'agit par exemple d'une batterie électrique. En variante, la source d'énergie électrique est 30 formée d'une pile à combustible ou d'un groupe électrogène associé à un réservoir de fluide combustible. La source d'énergie 22 alimente un convertisseur 24 propre à transformer l'énergie des batteries en une énergie électrique haute tension de l'ordre du kiloVolt. Le convertisseur 24 est formé par exemple d'un pont de transistors commandés 35 par un régulateur à modulation de largeurs d'impulsions (connu sous l'acronyme PWM en anglais).

3031247 4 Enfin, l'alimentation pulsée 12 comporte après le convertisseur 24, un générateur de haute tension pulsée pouvant être un transformateur de Tesla 26 propre à augmenter la tension de quelques kilovolts à des centaines de kilovolts. Le transformateur de Tesla est connu en soi et ne sera pas décrit plus avant.

5 Le commutateur 16 et son inductance associée assurent la connexion de la sortie du transformateur de Tesla 26 à la ligne oscillante 14. Il permet, selon le rapport entre la capacité du transformateur de Tesla et celle de la ligne d'augmenter la tension de 10 à 50% pour atteindre la tension de claquage de la ligne oscillante 14, comme cela sera décrit ultérieurement.

10 La ligne oscillante 14 est propre à transformer le signal de tension basse fréquence en un signal haute fréquence de quelques centaines mégahertz à quelques gigahertz. La figure 2 est un schéma de principe d'un système d'oscillateur commuté mis en oeuvre dans l'installation de la figure 1. On retrouve sur cette figure, l'alimentation haute 15 tension 12 reliée à la ligne oscillante 14, elle-même reliée à l'antenne 18 formant la charge. Plus précisément, la ligne oscillante 14 comporte une ligne de transmission 35 formée d'un condensateur de caractéristiques variables. Il comporte en outre un interrupteur formé d'un éclateur 41 propre à produire un arc électrique lorsqu'une tension 20 de claquage est appliquée à ses bornes et ainsi provoquer une décharge brutale de la ligne oscillante. La ligne de transmission 35 sera décrite plus en détails en regard des figures 3 et 4 suivant deux modes de réalisation distincts. Globalement, la ligne de transmission 35 comporte une âme interne 43 et une gaine externe 45 entre lesquelles est disposé un 25 diélectrique 46. D'un premier côté 47 de la ligne de transmission 35, l'âme 43 est reliée à l'antenne 18. La gaine 45 est reliée à une borne de l'alimentation 12 elle-même reliée à la masse. A son autre extrémité notée 49, la ligne de transmission 35 a son âme 43 et sa 30 gaine 45 reliées aux deux bornes de l'éclateur 41. La seconde borne de l'alimentation pulsée 12 est reliée à l'âme 43 depuis la première extrémité 47 de la ligne au travers d'un interrupteur 52 correspondant au commutateur 16 monté en série avec une inductance 50. L'impédance interne de l'alimentation pulsée 12 notée Ze et l'impédance de 35 surtension noté Zs sont très supérieures à l'impédance d'entrée Za de l'antenne 18, qui est elle-même supérieure à l'impédance caractéristique Zc de la ligne de transmission 35 3031247 5 (Zs+Ze > Za > Zc). Ainsi, l'impédance Za de l'antenne 18 est inférieure àl'impédance Zc de la ligne de transmission 35. La source de haute tension pulsée 12 permet de charger la capacité formée par la ligne de transmission 35 à travers l'impédance Zs+Ze lorsque le commutateur 41 est ouvert. Lorsque le commutateur 41 se ferme par création d'un arc 5 dans l'éclateur, une tension impulsionnelle se propage à travers la ligne de transmission 35. Du fait de la non-concordance entre l'impédance caractéristique Zc de la ligne de transmission 35 et l'impédance d'entrée Za de l'antenne 18, lorsque la tension atteint l'antenne 18, une partie de celle-ci est transmise à l'antenne 18 et une partie est réfléchie en retour. La tension réfléchie se déplace vers le commutateur 41 alors fermé et y est de 10 nouveau réfléchie, ainsi de suite. La tension est progressivement atténuée après chaque réflexion, avec une décroissance exponentielle. L'installation 10 est ainsi propre à fournir un signal sinusoïdal amorti à l'antenne 18. Selon l'invention, la ligne de transmission 35 comporte des moyens de modification des caractéristiques structurelles afin de modifier la fréquence propre 15 d'oscillation de la ligne. La figure 3 illustre une première installation d'oscillateur commuté 1 selon l'invention. On retrouve sur cette figure, la ligne de transmission 35 avec l'âme 43, le blindage 45 entourant l'âme 43 et le matériau diélectrique 46, remplissant l'espace entre l'âme 43 20 et le blindage 45. Selon l'invention, l'installation comprend des moyens de modification, des caractéristiques structurelles de la ligne oscillante 14 pour modifier la fréquence de l'onde électromagnétique transmise à l'antenne 18. Dans ce mode de réalisation, ces moyens de modification comprennent des moyens de réglage 59 de la permittivité électrique du 25 matériau diélectrique 46. La fréquence de l'onde électro-magnétique émise étant proportionnelle à la permittivité électrique du matériau diélectrique 46, le réglage de la permittivité électrique engendre un réglage de la fréquence d'émission du système 1. Plus particulièrement, le matériau diélectrique 46 est un fluide, en particulier un liquide ou un gaz.

30 Avantageusement, le matériau diélectrique 46 est un liquide. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, le matériau diélectrique 46 est un mélange d'au moins un premier fluide de mélange et d'un deuxième fluide de mélange présentant des permittivités diélectriques différentes. Les fluides de mélange sont miscibles entre eux.

35 Avantageusement, les fluides de mélange sont des liquides. Dans ce cas, le matériau diélectrique est également un liquide.

3031247 6 Les moyens de réglage 59 de la permittivité électrique du matériau diélectrique comprennent des moyens 61 de mélange des fluides de mélange selon des proportions déterminées en fonction de la permittivité électrique souhaitée. La permittivité électrique du matériau diélectrique obtenu par mélange des premier 5 et deuxième fluides correspond à la somme des permittivités électriques de chacun de ses constituants, pondérée par sa quantité relative dans le mélange. Les moyens de réglage 59 comprennent, pour chaque fluide de mélange, un réservoir 63, 64 destiné à contenir ce fluide de mélange. Les réservoirs 63, 64 sont reliés à la ligne de transmission 35 par un réseau de conduites 65.

10 Le réseau de conduites 65 comprend, pour chacun des réservoirs 63, 64, une tubulure d'entrée 67, 68 reliant le réservoir à une zone de mélange 59. Une tubulure de distribution 71 commune relie la zone de mélange 59 à la ligne de transmission 35. Cette tubulure de distribution 71 débouche, à son extrémité aval, dans la ligne de transmission 35.

15 Dans le mode de réalisation représenté, la zone de mélange 69 est formée par l'intersection des tubulures d'entrée 67, 68 avec la tubulure de distribution 71. Les moyens de mélange 61 comprennent une vanne 77, 78 disposée à la sortie de chacun des réservoirs 63 et 64 sur la conduite 67, 68 en amont de la zone de mélange 69 et une pompe configurée pour extraire de chaque réservoir 63, 64 une quantité 20 prédéterminée de fluide en fonction des proportions souhaitées de ces fluides dans le matériau diélectrique 46. Les vannes et pompes sont commandées par l'unité de commande 20. En variante (non représentée), les moyens de mélange 61 comprennent en outre un réservoir intermédiaire. Dans ce cas, les tubulures d'entrée 67, 68 débouchent, à leur 25 extrémité aval, dans le réservoir intermédiaire. La tubulure de distribution 71 relie le réservoir intermédiaire à la ligne de transmission 35. Un tel réservoir intermédiaire est destiné à recevoir les fluides de mélange issus des différents réservoirs et à les mélanger afin de former le matériau diélectrique 46. A cet effet, le réservoir intermédiaire comprend avantageusement un agitateur. Dans ce cas, les moyens de mélange 61 comprennent en 30 outre une pompe configurée pour transférer le matériau diélectrique 46 ainsi formé dans la ligne de transmission 35. Le système comprend en outre des moyens 79 d'extraction du matériau diélectrique 46 hors de la ligne de transmission 35. Ces moyens d'extraction sont notamment configurés pour assurer la vidange de la ligne de transmission 35 lorsque l'on 35 souhaite remplacer le matériau diélectrique 46 présent dans la ligne de transmission 35 par un matériau diélectrique de permittivité électrique différente.

3031247 7 On notera que seuls deux réservoirs 63, 64 de fluides de mélange ont été représentés sur la figure 3. Cependant, on peut utiliser plus de deux fluides de mélange, et en particulier tout nombre de fluide de mélange souhaité. Dans ce cas, le système comprendra un nombre de réservoirs correspondant au nombre de fluides de mélange.

5 L'utilisation d'un matériau diélectrique liquide est particulièrement avantageuse. En effet, un diélectrique liquide est beaucoup plus simple à mettre en oeuvre qu'un diélectrique gazeux, qui nécessite la mise en oeuvre de moyens de mise sous pression du gaz dans la ligne de transmission. Au contraire, dans le cas d'un diélectrique liquide, il suffit de prévoir des moyens d'étanchéification afin d'éviter les fuites du diélectrique 10 liquide hors de la ligne de transmission. Le réglage de la permittivité électrique du diélectrique en fonction de la fréquence d'émission souhaitée par mélange de différents fluides est particulièrement simple à réaliser, et permet de régler de manière très simple la fréquence d'émission de l'oscillateur puisque celle-ci dépend directement de la permittivité électrique du matériau 15 diélectrique 46, qui correspond elle-même à la somme des permittivités électriques de chacun des fluides de mélange pondérée par sa quantité dans le mélange. A titre d'exemple, on utilise l'eau déminéralisée, de permittivité électrique égale à 80 comme premier fluide de mélange et l'acétone liquide, présentant une permittivité électrique égale à 20 comme deuxième fluide de mélange.

20 Dans ce cas, la permittivité électrique du matériau diélectrique 46 contenu dans la ligne de transmission 35 peut varier entre une borne inférieure égale à la permittivité électrique de l'acétone, obtenue lorsque l'on utilise l'acétone liquide pure comme matériau diélectrique et une borne supérieure égale à la permittivité diélectrique de l'eau, obtenue lorsque l'on utilise l'eau pure comme matériau diélectrique. Une permittivité électrique du 25 matériau diélectrique intermédiaire entre ces deux bornes est obtenue par mélange adapté des deux fluides de mélange. Dans cet exemple, pour une ligne de transmission de longueur égale à 2 cm, la fréquence d'émission est ajustable entre 418 MHz et 837 MHz. La fréquence d'oscillation est : Vd X1 30 o 4 Avec I la longueur de la ligne oscillante et Vd la vitesse de propagation dans le diélectrique : 1 Vd = .0 Avec c la vitesse de la lumière et Er la permittivité électrique du milieu 35 3031247 8 A titre d'exemple, le mélange des liquides suivant est utilisé : Liquide conductivité Permittivité électrique Solubilité Eau déminéralisée 1pS/cm 80 propylène glycol 0.7pS/cm 32 miscible Acétone 0.1 pS/cm 20 miscible Glycérine 0.1 pS/cm 50 miscible Pour un bon fonctionnement+ le mélange doit avoir une conductivité inférieur ou égal à 1pS/cm et une rigidité électrique supérieure à 100kV/cm 5 Pour dimensionner le diamètre du système, on se réfère à l'impédance de la ligne. Pour bien fonctionner, il faut une impédance Zo faible (de l'ordre de 100). za, = 138 log ebtin,dage Dame OÙ Dblindage est le diamètre du blindage 10 Dâme est le diamètre de l'âme Er est la perméabilité diélectrique du mélange Ainsi, on obtient des diamètres de 45 mm pour l'âme 43 et 65 mm pour le blindage 45.

15 Comme expliqué en relation avec la figure 2, l'installation à oscillateur commuté 10 comprend un commutateur 41. Ce commutateur 41 illustré sur la figure 3 est avantageusement un éclateur dont l'électrode active 130 est formée par l'extrémité 49 de l'âme 43 de la ligne de transmission 35 opposée à l'antenne 18. L'éclateur comprend également une électrode de masse 132 20 disposée coaxialement à l'électrode active en regard de celle-ci. L'électrode de masse 132 est séparée de l'électrode active 130 par un espace inter-électrode 134. L'espace inter-électrode 134 est empli par un matériau diélectrique de commutation. Le matériau diélectrique de commutation est un matériau fluide, liquide ou gazeux. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le commutateur 41 ne 25 communique pas d'un point de vue fluidique avec la ligne de transmission 35. En particulier, une paroi de séparation 136 s'étend entre le commutateur 41 et le reste de la ligne de transmission 35.

3031247 9 Dans ce cas, l'installation comprend avantageusement une conduite de distribution 138 de matériau diélectrique de commutation débouchant dans l'espace inter-électrode 134. Cette conduite de distribution 138 est notamment reliée en amont à un réservoir 140 de matériau diélectrique de commutation.

5 Selon un mode de réalisation, l'installation 10 comprend des moyens de renouvellement du matériau diélectrique de commutation contenu dans l'espace inter-électrode 134 par mise en communication avec le réservoir 140 au travers d'une vanne 142 et éventuellement une pompe de remplissage et vidange au travers d'une sortie 144. Un tel renouvellement permet de remplacer le matériau diélectrique de commutation 10 après un certain nombre de commutations pour éviter qu'il ne soit trop pollué du fait des arcs électriques de commutation. Avantageusement pour gagner en compaticité, le système ne comporte pas de renouvellement du matériau diélectrique. L'éclateur fonctionne alors en cycle fermé. Avantageusement, l'amplitude de l'onde micro-ondes produite est réglable par 15 réglage de la tension d'éclatement du commutateur 41. A cet effet, la ligne oscillante 14 comporte des moyens de réglage de la tension d'éclatement du commutateur 41. Suivant un premier mode de réalisation, ces moyens de réglage comportent des moyens de mélange de deux diélectriques analogues à ceux 61 mis en oeuvre pour 20 former le diélectrique 46, afin de former le diélectrique de commutation introduit dans l'espace 134. Le choix des caractéristiques du mélange conduit à un réglage de la tension d'éclatement. Selon un deuxième mode de réalisation, l'écart entre l'extrémité de l'âme 43 et l'électrode de masse 132 est réglable. A cet effet, par exemple, l'électrode de masse 132 25 est déplaçable à coulissement par rapport à la gaine 45 sous la commande d'un actionneur manuel ou électrique 150. Selon un mode de réalisation non représenté, le commutateur 41 est en communication fluidique avec la ligne de transmission 35. Le même matériau diélectrique est utilisé dans le commutateur 41 et dans la ligne de transmission 35. Cette solution est 30 plus simple à réaliser, mais impose plus de contraintes sur la nature du matériau diélectrique, et en particulier des fluides de mélange, puisqu'il doit répondre à la fois aux exigences requises pour la ligne de transmission 35 et aux exigences requises pour le commutateur 41. Un bon matériau diélectrique de commutation doit notamment présenter un taux de récurrence élevé (durée de régénération du diélectrique après passage d'un 35 arc électrique).

3031247 10 La figure 4 illustre une deuxième installation à oscillateur commuté 100 selon l'invention. Elle ne diffère de la première que par la nature des moyens de réglage 59 de la fréquence de l'onde électromagnétique transmise de la ligne oscillante 14. Plus particulièrement, les moyens de réglage 59 comprennent ici des moyens 202 5 d'ajustement de la longueur de la ligne de transmission 35. La ligne de transmission 35 s'étend selon un axe longitudinal L. Elle comprend au moins deux tronçons de ligne de transmission, coaxiaux d'axe longitudinal L, lesquels s'emboîtent de manière télescopique l'un dans l'autre. Plus particulièrement, la ligne de transmission comprend un tronçon de ligne fixe 10 204 et au moins un tronçon de ligne mobile 206, déplaçable à coulissement et de manière télescopique selon la direction de l'axe longitudinal L par rapport au tronçon de ligne fixe 204. Les moyens 202 d'ajustement de la longueur de la ligne sont configurés pour déplacer le tronçon de ligne mobile 206 par rapport au tronçon de ligne fixe 204 de sorte à 15 modifier la longueur de la ligne de transmission 35. A cet effet, ils comprennent un organe d'actionnement configuré pour déplacer le tronçon de ligne mobile 206 par rapport au tronçon de ligne fixe 204. La longueur de la ligne 35 est modifiable entre une longueur minimale sensiblement égale à la longueur du tronçon de ligne fixe 204 et une longueur maximale, 20 égale à la somme des longueurs des tronçons de ligne fixe 204 et mobile 206. La longueur minimale est obtenue lorsque les tronçons de ligne 204, 206 sont entièrement emboîtés l'un dans l'autre. La longueur maximale est obtenue lorsque la ligne 35 télescopique est entièrement déployée. Dans l'exemple représenté, le tronçon de ligne mobile 204 est configuré pour 25 s'emboîter dans le tronçon de ligne fixe 206. Il présente un diamètre extérieur inférieur à celui du tronçon de ligne fixe 206. Plus particulièrement, l'âme 43 de la ligne de transmission 35 et le blindage 45 de la ligne de transmission 35 sont, chacun, réalisés sous forme télescopique. L'âme 43 comprend ainsi un tronçon fixe d'âme 210 et un tronçon mobile d'âme 30 212 s'emboîtant l'un dans l'autre, et le blindage comprend un tronçon fixe de blindage 214 et un tronçon mobile de blindage 216 s'emboîtant l'un dans l'autre. Des joints d'étanchéité sont interposés entre les tronçons mobiles correspondants. Les tronçons mobiles 212, 216 de l'âme 43 et du blindage 45 sont solidaires l'un de l'autre. Ainsi, ils sont configurés pour se déplacer conjointement par rapport aux 35 tronçons fixes 210, 214 de l'âme 43 et du blindage 45.

3031247 11 Dans l'exemple représenté, ils sont solidarisés entre eux par l'intermédiaire de la paroi 217 de séparation entre les fluides diélectriques de l'éclateur 41 et de la ligne d'oscillation 35. En l'absence de cette paroi, une tige servant en outre d'organe d'actionnement des moyens d'ajustement de la longueur de la ligne de transmission 35 5 relie les tronçons 212, 216. Chacun des tronçons fixes 210, 214 et mobiles 212, 216 de l'âme 43 et du blindage 45 est formé par un tube sensiblement cylindrique, par exemple à section transversale circulaire. Toute autre section transversale adaptée peut être utilisée. Par ailleurs, dans l'exemple représenté, l'âme 43 est réalisée sous forme de tube 10 plein. Dans l'exemple représenté, dans lequel le tronçon d'âme (respectivement de blindage) mobile 212, 216 est propre à s'insérer dans le tronçon d'âme (respectivement de blindage) fixe 210, 214, le diamètre extérieur du tronçon d'âme (respectivement de blindage) mobile 212, 216 est sensiblement égal au diamètre intérieur du tronçon d'âme 15 (respectivement de blindage) fixe 212, 216. Ainsi, ces tronçons d'âme (resp. de blindage) s'emboîtent de manière ajustée. Cet ajustement assure l'étanchéité de la ligne de transmission 35 au niveau de la jonction entre les tronçons de ligne. Le matériau diélectrique 46 contenu à l'intérieur de la ligne de transmission est un fluide, liquide ou gaz.

20 Ce matériau diélectrique 46 remplit au moins l'espace entre l'âme 43 et le blindage 45. Dans le cas où le matériau diélectrique est un gaz, il s'agit d'un gaz sous pression, et l'installation 200 comprend un équipement de mise sous pression de ce gaz. De préférence, le matériau diélectrique 46 est liquide. En effet, un matériau liquide 25 résulte en davantage de miniaturisation dans la mesure où il n'est pas nécessaire de prévoir un équipement de mise sous pression, comme cela est le cas lorsque le diélectrique est gazeux. Lorsque le matériau diélectrique est un liquide, l'installation 200 comprend des moyens configurés pour ajuster la quantité de matériau diélectrique 46 présente dans la ligne de transmission 35 en fonction de la longueur de la ligne. Ainsi, ces 30 moyens sont propres à évacuer le surplus de matériau diélectrique 46 résultant d'une diminution de la longueur de la ligne 35 et à apporter du matériau diélectrique 46 dans la ligne de transmission 35 en cas d'augmentation de la longueur de la ligne 35. Ces moyens d'ajustement dépendant de la nature du matériau diélectrique. Il s'agit notamment de pompes communiquant avec l'intérieur de la ligne de transmission 35 dans 35 le cas d'un diélectrique liquide.

3031247 12 Dans le cas d'un diélectrique gazeux, ces moyens peuvent être absents. En effet, en général, le gaz peut se dilater ou se comprimer en adaptation aux variations de la longueur de la ligne 35. Dans l'exemple représenté, l'extrémité du tronçon fixe 204 de la ligne de 5 transmission 35 opposée au tronçon mobile 206 forme l'extrémité de la ligne de transmission 35 connectée à la source d'impulsions 12 et à l'antenne 18. L'extrémité du tronçon mobile 206 opposée au tronçon fixe 204 forme l'extrémité de la ligne de transmission 35 connectée au commutateur 41. Un exemple de dimensionnement de la figure de transmission 35 est donné ci- 10 dessous. On prend l'hypothèse d'un diélectrique liquide type huile, ayant une perméabilité diélectrique Er de 5 et une rigidité diélectrique de 10kV/mm. Pour un oscillateur commuté ayant une tension variable de 0-50 KV et une 15 fréquence de 300MHz - 600 MHz. La vitesse de propagation dans le diélectrique est de : Vd = = 135.106 m/ s 20 La ligne est un oscillante en quart d'onde donc pour 300MHz on a une longueur de 112,5 mm et pour 600MHz, une longueur de 56,25 mm. La longueur de l'âme fixe/mobile doit être de 60mm et la longueur du blindage fixe/ mobile doit être de 65 mm (prenant en compte l'éclateur et le gap max de 5mm de l'éclateur correspondant à 100KV). Pour dimensionner le diamètre du système, on se réfère à l'impédance de la ligne, pour 25 bien fonctionner il faut une impédance faible (de l'ordre de 100).

138 Dbundage Za = log OU Dblindage est le diamètre du blindage Dâme est le diamètre de l'âme 30 Er est la perméabilité diélectrique du mélange Ce qui nous donne des diamètres de 45 mm pour l'âme et 65 mm pour le blindage. Sur la figure 5 est illustré le détail de l'unité de commande 20 de l'installation pour 35 le réglage de la tension d'éclatement et donc de l'amplitude de l'onde électromagnétique Darne 3031247 13 produite, ainsi que de la fréquence de cette onde électromagnétique produite. Cette figure illustre aussi la possibilité de réaliser des essais asservis pour déterminer les fréquences de susceptibilités d'une cible et donc de pouvoir dimensionner des système plus compacts et mieux ciblés.

5 On retrouve sur cette figure l'alimentation 12, la ligne oscillante 14 et l'antenne 18. L'unité de commande 20 comporte une interface de commande 300 permettant la saisie des consignes pour le fonctionnement de l'installation. Elle est reliée à une unité de calcul 302 comportant des moyens de régulation et de commande de l'alimentation 12 et de la ligne oscillante 14.

10 Avantageusement, la cible est instrumentée à l'aide de capteurs 304 permettant un asservissement par l'unité de commande 20. Cette instrumentation comporte par exemple des moyens de mesure du champs électromagnétique et/ou différents dispositifs de diagnostique de la cible, fournissant par exemple des états de pannes. Le générateur HT comporte un régulateur PWM pour l'alimentation 12 commandé 15 depuis l'unité de calcul 302. L'unité de calcul 302 comporte des moyens de commande d'un actionneur ou d'un ensemble d'actionneur 306 de réglage de la tension. Suivant le mode de réalisation, ces actionneurs s'appliquent sur les moyens de mélange du liquide diélectrique 134 contenu dans l'éclateur 41 ou ces actionneurs forment l'actionneur 150 permettant de déplacer axialement l'électrode de masse 132 par rapport à l'âme 43.

20 De même, l'installation comporte des actionneurs 308 commandés par l'unité de calcul 302 pour le réglage de la fréquence. Dans ce mode de réalisation de la figure 3, ils agissent sur les vannes 77, 78, ainsi que les pompes pour commander la composition du diélectrique 46 et ainsi, la fréquence de l'onde émise produite dans la ligne d'oscillation 35.

25 Dans le mode de réalisation de la figure 4, les actionneurs 308 agissent entre les deux tronçons télescopiques 204, 206 pour régler la longueur de la ligne et ainsi, la fréquence d'oscillation de l'onde émise. L'unité de calcul comporte des algorithmes propres à définir la tension et/ou la fréquence de l'onde émise suivante, en fonction des résultats des capteurs, permettant 30 ainsi un balayage de la gamme de fréquence et de tension, afin d'assurer la destruction des cibles et l'optimisation d'une forme d'onde spécifique.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.- Installation (10) d'émission d'une onde électromagnétique à oscillateur commuté comprenant une ligne (35) de transmission d'une onde électromagnétique jusqu'à une antenne (18) disposée à l'une de ses extrémités, ladite ligne de transmission (35) comprenant une âme (43), un blindage (45) entourant l'âme (43) et un matériau diélectrique (46), remplissant l'espace entre l'âme (43) et le blindage (45), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (59) de modification des caractéristiques structurelles de la ligne de transmission (35) pour modifier la fréquence de l'onde électromagnétique transmise à l'antenne (18) par la ligne de transmission (35).
2. 2.- Installation d'émission selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de modification (59) des caractéristiques structurelles comprennent des moyens (61) d'ajustement de la permittivité électrique du matériau diélectrique (46).
3. 3.- Installation d'émission selon la revendication 2, dans laquelle le matériau diélectrique (46) est un mélange d'un premier fluide et d'un deuxième fluide de permittivités électriques différentes, et dans laquelle les moyens d'ajustement comprennent des moyens (77, 78) de réglage des quantités relatives du premier fluide et du deuxième fluide dans le matériau diélectrique (46) en fonction de la permittivité électrique souhaitée du matériau diélectrique (46).
4. 4.- Installation d'émission selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau diélectrique (46) est un liquide.
5. 5.- Installation d'émission selon la revendication 2 à 4, dans laquelle les moyens d'ajustement comprennent des moyens de remplacement du matériau diélectrique (46) contenu dans la ligne de transmission (35), lesdits moyens de renouvellement comprenant des moyens (79) d'extraction du matériau diélectrique hors de la ligne de transmission (35).
6. 6.- Installation d'émission selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de modification (59) des caractéristiques structurelles comprennent des moyens (202, 204) d'ajustement de la longueur de la ligne de transmission (35).
7. 7.- Installation d'émission selon la revendication 6, dans laquelle les moyens d'ajustement de la longueur de la longueur de la ligne comportent deux tronçons de ligne fixe et mobile (204, 206) montés télescopiques l'un dans l'autre, le tronçon de ligne fixe (204) comportant un tronçon fixe d'âme (210), et le tronçon de ligne mobile (206) comportant un tronçon mobile d'âme (212), les tronçons fixe et mobile d'âme (210, 212) formant l'âme (43) et le tronçon de ligne fixe (204) comportant un tronçon fixe de blindage (214) et le tronçon de ligne mobile (206) comportant un tronçon mobile de blindage (216), les tronçons fixe et mobile de blindage (214, 216) formant le blindage (45). 3031247 15
8. 8.- Installation d'émission selon la revendication 7, comportant des moyens de solidarisation du tronçon mobile d'âme (212) et du tronçon mobile de blindage (216).
9. 9.- Installation d'émission selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une source d'impulsions (12) reliée à une première extrémité (47) de 5 la ligne de transmission (35) et un commutateur (41), relié à une deuxième extrémité (49) de la ligne de transmission (35), opposée à la première extrémité.
10. 10.- Installation d'émission selon la revendication 9, caractérisé en ce que le commutateur est un éclateur (41) et en ce qu'il comporte des moyens de réglage de la tension de mise en conduction de l'éclateur.