WO2023079246A1 - Dispositif d'antibrouillage à antenne unique - Google Patents

Dispositif d'antibrouillage à antenne unique Download PDF

Info

Publication number
WO2023079246A1
WO2023079246A1 PCT/FR2022/052075 FR2022052075W WO2023079246A1 WO 2023079246 A1 WO2023079246 A1 WO 2023079246A1 FR 2022052075 W FR2022052075 W FR 2022052075W WO 2023079246 A1 WO2023079246 A1 WO 2023079246A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
mesh structure
radome
jamming
signals
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/052075
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Michel Chiodini
Arnaud Lilbert
Original Assignee
Safran Electronics & Defense
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
Application filed by Safran Electronics & Defense filed Critical Safran Electronics & Defense
Publication of WO2023079246A1 publication Critical patent/WO2023079246A1/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/148Reflecting surfaces; Equivalent structures with means for varying the reflecting properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/35Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/36Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain relating to the receiver frond end
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/425Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising a metallic grid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/21Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service

Definitions

  • the invention relates to the elimination of interference in signals received by a satellite positioning receiver or GNSS receiver (in English, “Global Navigation Satellite System”).
  • Satellite positioning systems or GNSS systems (GPS, GALILEO, GLONASS) operate in the radio bands dedicated to this use located in the L band (i.e. between 1 and 2 GHz). Like any radio receiver, they are susceptible to accidental or intentional interference. Used in particular to facilitate transport (sea, river, land and air) and allow the smooth running of industrial, scientific and military applications, their jamming can endanger civilians, industrial processes and military personnel in operation. It is therefore necessary to deploy adequate anti-jamming solutions wherever necessary.
  • Such anti-jamming solutions are based on a spatial processing device comprising a Controlled Radiation Pattern Antenna (CRPA) located upstream of the GNSS receiver and aimed at mitigating the negative impact of jammers on receiver performance.
  • CRPA Controlled Radiation Pattern Antenna
  • a CRPA system of known type comprises as many reception channels as there are antenna elements constituting the antenna array.
  • the signals coming from the various antenna elements of the CRPA antenna are weighted in amplitude and in phase before summing them so as to form a single signal, purged of interference signals, which supplies the input of the GNSS receiver.
  • the analog functions necessary for the reception of the signals until their conversion into a digital signal are to be multiplied by the number of antenna elements and by the number of frequency bands of the constellations taken into account in the receiver. .
  • this multiplicity of frequency bands processed by the analog functions introduces, between each of the corresponding analog reception channels, a gain and phase dispersion due to the variability of the physical parameters characterizing the components and the links of which they are formed.
  • This dispersion by corrupting the spatial signature perceived by the physical antenna array, strongly contributes to the degradation of performance in estimating the direction of arrival of jammers.
  • the invention aims to solve the surface/consumption/cost problem intrinsically linked to the state of the art of the development of a CRPA type anti-jamming solution and to do away with the gain and phase calibration device.
  • an antenna antijamming device comprising: an antenna with a uniform radiation pattern; - a mesh structure covering the antenna, said mesh structure being configured to modify the pattern of the antenna so as to generate and orient at least one lobe and/or one gain notch in at least one direction of interest.
  • the device comprises a radome supporting the mesh structure
  • the mesh structure is made of a material configured to pass from a conductive state to an insulating state and vice versa;
  • the material is neodymium-nickel oxide.
  • the mesh structure comprises a plurality of elementary meshes, the elementary mesh being adapted to the wavelength of the signals that the antenna must pick up.
  • the invention also relates to a receiver comprising an antenna antijamming device according to the invention comprising a control unit configured to modify the pattern of the antenna.
  • GNSS satellite/interferer It is proposed to replace the network made up of M antenna elements by a single antenna equipped with a radome whose surface is meshed uniformly by a network of active elements allowing the transition from a conductive state to an insulating state (and vice versa) .
  • the mesh of this radome makes it possible to modify the radiation pattern of the antenna so as to generate and dynamically orient at least one lobe and/or one gain notch in at least one direction of interest (GNSS satellite/interferer).
  • a CRPA system of known type comprises as many reception channels as there are antenna elements constituting the antenna array.
  • each antenna element is associated with a radio frequency (RF) signal processing chain until it is digitized.
  • RF radio frequency
  • FIG. 1 illustrates a GNSS receiver in accordance with the invention
  • FIG. 2 illustrates a mesh structure in accordance with one embodiment of the invention
  • FIG. 3 illustrates a mesh structure in accordance with one embodiment of the invention
  • Figure 4 and Figure 5 illustrate radiation patterns obtained with the invention.
  • FIG. 1 illustrates a GNSS receiver 10 comprising an antenna 2, for example of the patch type.
  • the GNSS signals received by the antenna are transmitted to a processing unit 100 comprising several successive stages.
  • a processing unit is for example a processor configured to implement various processing operations on the signals.
  • An incident signal is received by the antenna connected to a radio unit 11 allowing signal filtering, amplification and transposition at an intermediate frequency lower than the carrier frequency of the received signal.
  • the signals are then digitized by an analog/digital conversion unit 12.
  • Each converter supplies digital samples which contain navigation information (useful data), possibly residual interference components following attenuation by the anti-interference device (which will be described) and the noise inherent in any radio transmission.
  • the signal is supplied to a unit 14 which makes it possible to calculate the navigation data (not described here because it is well known to those skilled in the art).
  • Antenna 2 of receiver 10 belongs to an antenna device which comprises antenna 2 as such and a mesh structure 3 covering antenna 2.
  • Antenna 2 is an antenna with a uniform radiation pattern.
  • the diagram is uniform in that it does not favor any direction.
  • the mesh structure makes it possible to modify the radiation pattern of the antenna so as to dynamically generate and orient at least one lobe and/or one gain notch in at least one direction of interest (GNSS satellite/interferer).
  • GNSS satellite/interferer GNSS satellite/interferer
  • the mesh structure is supported by a radome 4.
  • a radome is a known structure which is electromagnetically impermeable in that in itself it does not disturb the operation of the antenna.
  • a radome is an impermeable protective shelter used to protect an antenna from bad weather but also from view, its shape making it possible not to reveal the orientation of the antenna.
  • Various materials can be used for the radome but they have in common that they do not disturb the operation of the antenna.
  • the mesh structure is made up of active elements allowing the transition from a conductive state to an insulating state (and vice versa).
  • the active elements are in particular made of a material configured to pass from a conductive state to an insulating state and vice versa.
  • the mesh structure is for example printed on the radome 4 which serves as a support.
  • the mesh structure is connected to a control unit 15 (which belongs here to the GNSS receiver preferably although this is not mandatory).
  • the mesh structure consists of neodymium-nickel oxide which is a material which, depending on the temperature, is sometimes a metal, sometimes an insulator.
  • the control unit 15 makes it possible to regulate the temperature of the structure.
  • neodymium-nickel oxide changes state around -123°C (150 K): above this temperature it is metallic, below it it is insulating.
  • the “conductor to insulator” transition of the active elements makes it possible to create meshes of different patterns and of different sizes:
  • the radome When all the active elements of the network are insulating, the radome is transparent from a radioelectric point of view and therefore does not modify the radiation pattern specific to the antenna.
  • the transition of the whole network makes the radome opaque from a radioelectric point of view and can fulfill for example a function attenuating signals in all directions (in English, called blanking);
  • the partial grating transition changes the antenna's own radiation pattern to dynamically generate and orient at least one gain lobe and/or notch in at least one direction of interest. Adapting the size of the conductive meshes makes it possible to orient the radiation pattern of the antenna.
  • the overall performance obtained depends on the coupling between the mesh radome and the antenna. This coupling is influenced by the parameters specific to the mesh structure and the antenna:
  • Parameters specific to the meshed radome o 3D geometry of the radome (hemispherical, parabolic, plane, etc.) o Size of the elementary mesh (the smallest achievable) representative of the wavelength of the signals captured and whose juxtaposition makes it possible to constitute an opaque surface from an electromagnetic point of view at the frequency band that one wishes to attenuate (interference signals).
  • Antenna specific parameters o Antenna type (dipole, patch, etc.) o Antenna polarization o Coordinates of the antenna injection point which corresponds to the X and Y coordinates of the position for a patch antenna where the antenna connector is positioned.
  • FIG. 2 illustrates a mesh structure comprising active elements 31 forming elementary triangular meshes.
  • Unit cells can take several shapes: oval, hexagonal, circular, rectangular, etc.
  • FIG. 3 illustrates a circular microstrip patch type antenna comprising a radome supporting the mesh structure.
  • the principle of juxtaposition of elementary meshes makes it possible to constitute a set of opaque surfaces 32 from an electromagnetic point of view at the frequency band that one wishes to attenuate (interference signals). It is made using a “solid” triangular surface.
  • FIG 4 represents the top view of the 3D radiation pattern of the antenna of Figures 2 and 3 when all the active elements of the network are insulating: the mesh structure (and therefore the radome) is transparent from a radioelectric point of view .
  • This diagram is therefore equivalent to that of the antenna without a mesh structure and has an almost uniform gain in the azimuthal plane (no direction is preferred).
  • the mesh structure is transparent.
  • Figure 5 shows the top view of the 3D radiation pattern of the antenna of Figures 2 and 3 when some of the active elements of the array are conductive.
  • This diagram shows a marked anisotropy, thus favoring a particular direction (while maintaining the maximum gain obtained in the "transparent radome" configuration of Figure 3) and thereby attenuating interference signals in the opposite region by about 10 dB .
  • the shape of the mesh structure At the bottom left of this figure, we see the shape of the mesh structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif antennaire d'antibrouillage comprenant : une antenne a diagramme de rayonnement uniforme; une structure (3) maillée coiffant l'antenne, ladite structure maillée étant configurée pour modifier le diagramme de l'antenne de manière à générer et à orienter au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d'intérêt.

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L’INVENTION : Dispositif d’antibrouillage à antenne unique
DOMAINE TECHNIQUE
L’invention concerne l’élimination des interférences dans des signaux reçus par un récepteur de positionnement par satellites ou récepteur GNSS (en anglais, « Global Navigation Satellite System »).
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les systèmes de positionnement par satellites, ou systèmes GNSS (GPS, GALILEO, GLONASS) opèrent dans les bandes radioélectriques dévolues à cet usage situées en bande L (c’est-à-dire entre 1 et 2 GHz). Comme tout récepteur radio, ils sont susceptibles d’être brouillés accidentellement ou intentionnellement. Utilisés notamment pour faciliter les transports (maritimes, fluviaux, terrestres et aériens) et permettre le bon déroulement des applications industrielles, scientifiques et militaires, leur brouillage peut mettre en danger des personnes civiles, des processus industriels et des militaires en opération. Il convient donc de déployer partout où cela est nécessaire des solutions antibrouillage adéquates.
De telles solutions d’antibrouillage sont basées sur un dispositif de traitement spatial comprenant une antenne à diagramme de rayonnement contrôlé (en anglais, CRPA pour « Controlled Radiation Pattern Antenna ») situé en amont du récepteur GNSS et visant à mitiger l’impact négatif des brouilleurs sur les performances du récepteur.
Les deux grandes techniques de traitement spatial utilisées jusqu’à ce jour sont les suivantes :
Création d’encoches de gain dans l’espace angulaire en direction des brouilleurs (en anglais, « null steering »)
Optimisation de la réception des signaux GNSS d’intérêt au moyen d’un filtrage spatial (en anglais, « beam forming »)
Un système CRPA de type connu comprend autant de voies de réception qu’il y a d’éléments antennaires constituant le réseau d’antennes. En particulier, les signaux issus des différents éléments antennaires de l’antenne CRPA sont pondérés en amplitude et en phase avant de les sommer de manière à former un signal unique, expurgé des signaux de brouillage, qui alimente l’entrée du récepteur GNSS.
Quel que soit le traitement utilisé, les fonctions analogiques nécessaire à la réception des signaux jusqu’à leur conversion en signal numérique sont à multiplier par le nombre d’éléments antennaires et par le nombre de bandes de fréquence des constellations prises en compte dans le récepteur.
De plus, cette multiplicité de bandes de fréquence traitées par les fonctions analogiques introduit, entre chacune des voies de réception analogique correspondantes, une dispersion en gain et en phase due à la variabilité des paramètres physiques caractérisant les composants et les liaisons dont elles sont formées. Cette dispersion, en corrompant la signature spatiale perçue par le réseau physique antennaire, contribue fortement à la dégradation des performances d’estimation de la direction d’arrivée des brouilleurs.
Il est connu de l’état de l’art qu’un dispositif de calibration en gain et en phase permet de compenser ces dispersions entre voies de réception. Cependant, pour que ce dispositif de calibration soit le plus efficace, il doit prendre en compte tous les éléments des voies de réception y compris les antennes unitaires du réseau. Cela nécessite l’adjonction de fonctions auxiliaires complexes :
Génération de signaux de calibration en mode conduit ou rayonné.
Mesure analogique/numérique des écarts de gain et de phase entre les voies. Compensation analogique/numérique des écarts de gain et de phase estimés. Tout ceci conduit à une augmentation de la surface, de la consommation et du coût du récepteur GNSS pour lequel une solution antibrouillage de type CRPA est développée.
EXPOSE DE L’INVENTION
L’invention vise à résoudre le problème de surface/consommation/coût intrinsèquement lié à l’état de l’art du développement d’une solution antibrouillage de type CRPA et de s’affranchir du dispositif de calibration en gain et en phase.
Elle propose à cet effet un dispositif antennaire d’antibrouillage comprenant : - une antenne a diagramme de rayonnement uniforme ; - une structure maillée coiffant l’antenne, ladite structure maillée étant configurée pour modifier le diagramme de l’antenne de manière à générer et à orienter au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d’intérêt.
L’invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :
- le dispositif comprend un radome supportant la structure maillée ;
- la structure maillée est imprimée sur le radome ;
- la structure maillée est formée d’un matériau configuré pour passer d’un état conducteur à un état isolant et inversement ;
- le matériau est de l’oxyde de néodyme-nickel.
- la structure maillée comprend une pluralité de mailles élémentaires, la maille élémentaire étant adaptée à longueur d’onde des signaux que l’antenne doit capter.
L’invention concerne également un récepteur comprenant un dispositif antennaire d’antibrouillage selon l’invention comprenant une unité de commande configurée pour modifier le diagramme de l’antenne.
Il est proposé de remplacer le réseau constitué de M éléments antennaires par une seule antenne équipée d’un radôme dont la surface est maillée uniformément par un réseau d’éléments actifs permettant la transition d’un état conducteur vers un état isolant (et inversement). Le maillage de ce radôme permet de modifier le diagramme de rayonnement de l’antenne de manière à générer et à orienter dynamiquement au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d’intérêt (satellite GNSS/brouilleur).
Cette solution permet donc de revenir à un système monovoie de type FRPA (Fixed Reception Pattern Antenna) avec la possibilité de réaliser des traitements antibrouillages de pré- ou de post-corrélation connus (excision de fréquence, Amplitude Domain Processing, etc.). Comme la solution proposée n’entre plus dans le cadre d’un système multivoie, le dispositif de calibration est de ce fait caduque.
En effet, un système CRPA de type connu comprend autant de voies de réception qu’il y a d’éléments antennaires constituant le réseau d’antennes. Or chaque élément antennaire est associé à une chaîne de traitement du signal radiofréquence (RF) jusqu’à sa numérisation. Grâce à l’utilisation de la structure dynamiquement configurable, l’invention remplace une multiplicité d’éléments antennaires et les voies de réception associées par une seule antenne et une seule voie de réception.
PRESENTATION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre un récepteur GNSS conforme à l’invention la figure 2 illustre une structure maillée conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 3 illustre une structure maillée conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 4 et la figure 5 illustrent des diagrammes de rayonnement obtenus avec l’invention.
Sur l’ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE
Récepteur GNSS
La figure 1 illustre un récepteur 10 GNSS comprenant une antenne 2 par exemple de type patch. Les signaux GNSS reçus par l’antenne sont transmis à une unité de traitement 100 comprenant plusieurs étages successifs. Une unité de traitement est par exemple un processeur configuré pour mettre en oeuvre différents traitements sur les signaux.
Un signal incident est reçu par l’antenne connectée à une unité radio 11 permettant un filtrage des signaux, une amplification et une transposition en fréquence intermédiaire plus faible que la fréquence porteuse du signal reçu. Les signaux sont ensuite numérisés par une unité de conversion analogique/numérique 12. Chaque convertisseur fournit des échantillons numériques qui contiennent des informations de navigation (données utiles), éventuellement des composantes de brouillage résiduelles suite à l’atténuation par le dispositif d’antibrouillage (qui va être décrit) et du bruit inhérent à toute transmission radio. Ensuite, le signal est fourni à une unité 14 qui permet de calculer les données de navigation (non décrit ici car bien connu de l’homme du métier).
Dispositif d’antibrouillage
L’antenne 2 du récepteur 10 appartient à un dispositif antennaire qui comprend l’antenne 2 en tant que telle et une structure 3 maillée coiffant l’antenne 2.
L’antenne 2 est une antenne présentant un diagramme de rayonnement uniforme. Le diagramme est uniforme en ce qu’il ne privilégie aucune direction.
La structure maillée permet de modifier le diagramme de rayonnement de l’antenne de manière à générer et à orienter dynamiquement au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d’intérêt (satellite GNSS/brouilleur).
De préférence, la structure maillée est supportée par un radome 4. Un radome est une structure connue qui est imperméable électromagnétiquement en ce qu’en soit elle ne perturbe par le fonctionnement de l’antenne. Habituellement, un radome est un abri protecteur imperméable utilisé pour protéger une antenne des intempéries mais aussi des regards, sa forme permettant de ne pas divulguer l'orientation de l'antenne. Divers matériaux peuvent être utilisés pour le radome mais ils ont en commun de ne pas perturber le fonctionnement de l’antenne. Il existe des radômes rigides et d’autres souples faits de tissu et gonflables. Ils peuvent avoir différentes formes, variant selon l’usage.
Structure maillée
La structure maillée est constituée d’éléments actifs permettant la transition d’un état conducteur vers un état isolant (et inversement).
Les éléments actifs sont en particulier constitués en un matériau configuré pour passer d’un état conducteur à un état isolant et inversement. La structure maillée est par exemple imprimée sur le radome 4 qui sert de support.
Pour déclencher la transition, la structure maillée est connectée à une unité de commande 15 (qui appartient ici au récepteur GNSS de préférence bien que cela ne soit pas obligatoire).
De préférence, la structure maillée est constituée d'oxyde de néodyme-nickel qui est un matériau qui, suivant la température, est tantôt un métal, tantôt un isolant. A ce titre, l’unité de commande 15 permet de réguler la température de la structure. Par exemple, l'oxyde de néodyme-nickel change d’état aux alentours de -123°C (150 K) : au-dessus de cette température, il est métallique, au-dessous il est isolant.
D’autres matériaux sont possibles pourvus qu’ils aient la propriété de passer d’un état conducteur à un état isolant et inversement ou tout autre matériau permettant d’avoir une évolution de la propriété isolant/conducteur en fonction d’un paramètre physique ou tout autre propriété.
La transition « conducteur vers isolant » des éléments actifs permet de créer des mailles de différents motifs et de différentes tailles :
Lorsque tous les éléments actifs du réseau sont isolants, le radôme est transparent d’un point de vue radioélectrique et de ce fait ne modifie par le diagramme de rayonnement propre à l’antenne.
Lorsque la transition isolant conducteur est activée, deux situations se présentent : o La transition de tout le réseau rend le radôme opaque d’un point de vue radioélectrique et peut remplir par exemple une fonction atténuant les signaux dans toutes les directions (en anglais, dite de blanking) ; o La transition partielle du réseau modifie le diagramme de rayonnement propre de l’antenne pour générer et orienter dynamiquement au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d’intérêt. L’adaptation de la taille des mailles conductrices permet d’orienter le diagramme de rayonnement de l’antenne.
La performance globale obtenue dépend du couplage entre le radôme maillé et l’antenne. Ce couplage est influencé par les paramètres propres à la structure maillée et à l’antenne :
Paramètres propres au radôme maillé : o Géométrie 3D du radôme (hémisphérique, parabolique, plane, etc.) o Taille de la maille élémentaire (la plus petite réalisable) représentative de la longueur d’onde des signaux captés et dont la juxtaposition permet de constituer une surface opaque d’un point de vue électromagnétique à la bande de fréquence que l’on souhaite atténuer (signaux de brouillage).
Paramètres propres à l’antenne : o Type d’antenne (dipôle, patch, etc.) o Polarisation de l’antenne o Coordonnées du point d’injection de l’antenne qui correspond aux coordonnées X et Y de la position pour une antenne patch où est positionnée le connecteur de l’antenne.
La figure 2 illustre une structure maillée comprenant des éléments actifs 31 formant des mailles élémentaires triangulaires. Les mailles élémentaires peuvent prendre plusieurs formes : ovales, hexagonale, circulaire, rectangulaire, etc.
La figure 3 illustre une antenne de type patch microstrip circulaire comprenant un radôme supportant la structure maillée. Le principe de juxtaposition de mailles élémentaires permet de constituer un ensemble de surfaces opaques 32 d’un point de vue électromagnétique à la bande de fréquence que l’on souhaite atténuer (signaux de brouillage). Il est réalisé à l’aide d’une surface triangulaire « pleine ».
La figure 4 représente la vue de dessus du diagramme de rayonnement 3D de l’antenne des figures 2 et 3 lorsque tous les éléments actifs du réseau sont isolants : la structure maillée (et donc le radôme) est transparente d’un point de vue radioélectrique. Ce diagramme est donc équivalent à celui de l’antenne sans structure maillée et présente un gain quasiment uniforme dans le plan azimutal (aucune direction n’est privilégiée). En bas à gauche de cette figure, on voit que la structure maillée est transparente.
La figure 5 représente la vue de dessus du diagramme de rayonnement 3D de l’antenne des figures 2 et 3 lorsqu’une partie des éléments actifs du réseau sont conducteurs. Ce diagramme présente une anisotropie marquée, privilégiant ainsi une direction particulière (tout en conservant le gain maximum obtenu dans la configuration « radôme transparent » de la figure 3) et de ce fait atténuant les signaux de brouillage dans la région opposée d’environ 10 dB. En bas à gauche de cette figure, on voit la forme de la structure maillée.

Claims

8 REVENDICATIONS
1. Dispositif (1 ) antennaire d’antibrouillage comprenant :
- une antenne (2) a diagramme de rayonnement uniforme ;
- une structure (3) maillée coiffant l’antenne, ladite structure maillée étant configurée pour modifier le diagramme de l’antenne de manière à générer et à orienter au moins un lobe et/ou une encoche de gain dans au moins une direction d’intérêt, la structure maillée (3) est formée d’un matériau configuré pour passer d’un état conducteur à un état isolant et inversement.
2. Dispositif selon la revendication 1 , comprenant un radome (4) supportant la structure maillée.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la structure maillée (3) est imprimée sur le radome (4).
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau est de l’oxyde de néodyme-nickel.
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure maillée (3) comprend une pluralité de mailles élémentaires, la maille élémentaire étant adaptée à longueur d’onde des signaux que l’antenne doit capter.
6. Récepteur comprenant un dispositif antennaire d’antibrouillage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une unité de commande (15) configurée pour modifier le diagramme de l’antenne (2).
PCT/FR2022/052075 2021-11-04 2022-11-03 Dispositif d'antibrouillage à antenne unique WO2023079246A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2111669 2021-11-04
FR2111669A FR3128829B1 (fr) 2021-11-04 2021-11-04 Dispositif d'antibrouillage à antenne unique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023079246A1 true WO2023079246A1 (fr) 2023-05-11

Family

ID=80735803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2022/052075 WO2023079246A1 (fr) 2021-11-04 2022-11-03 Dispositif d'antibrouillage à antenne unique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3128829B1 (fr)
WO (1) WO2023079246A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180294561A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Smartsky Networks LLC Plasma radome with flexible density control
KR102021381B1 (ko) * 2018-05-31 2019-09-16 공주대학교 산학협력단 Gps 재밍을 방지하기 위해 fss를 도입한 레이돔
WO2020043633A1 (fr) * 2018-08-27 2020-03-05 Compagnie Plastic Omnium Pièce de carrosserie de véhicule comprenant au moins une antenne directive
US11041936B1 (en) * 2018-10-04 2021-06-22 Hrl Laboratories, Llc Autonomously reconfigurable surface for adaptive antenna nulling
US11133588B1 (en) * 2021-03-08 2021-09-28 The Florida International University Board Of Trustees Phase change material based reconfigurable intelligent reflective surfaces

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180294561A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Smartsky Networks LLC Plasma radome with flexible density control
KR102021381B1 (ko) * 2018-05-31 2019-09-16 공주대학교 산학협력단 Gps 재밍을 방지하기 위해 fss를 도입한 레이돔
WO2020043633A1 (fr) * 2018-08-27 2020-03-05 Compagnie Plastic Omnium Pièce de carrosserie de véhicule comprenant au moins une antenne directive
US11041936B1 (en) * 2018-10-04 2021-06-22 Hrl Laboratories, Llc Autonomously reconfigurable surface for adaptive antenna nulling
US11133588B1 (en) * 2021-03-08 2021-09-28 The Florida International University Board Of Trustees Phase change material based reconfigurable intelligent reflective surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
FR3128829A1 (fr) 2023-05-05
FR3128829B1 (fr) 2023-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alshrafi et al. Compact controlled reception pattern antenna for interference mitigation tasks of global navigation satellite system receivers
US11550062B2 (en) High-gain multibeam GNSS antenna
WO2006019896A3 (fr) Antenne de station terrestre de communication par satellite a large champ de vision et a diagramme a creux de rayonnement
WO2018020171A2 (fr) Procédé et système d'estimation de la direction d'un satellite en phase de transfert d'une orbite initiale vers une orbite de mission
EP2587588B1 (fr) Procede de calibrage d'une antenne active
EP1490987B1 (fr) Procede d antibrouillage pour recepteur de signaux radioelectriques a spectre etale
US20150130678A1 (en) Multi-band gnss fixed reception pattern antenna apparatus
EP2673651B1 (fr) Dispositif de reception large bande par autotransposition et application a la detection et a la caracterisation d'emissions radioelectriques
CN111983580B (zh) 雷达信号频率色散处理方法
WO2023079246A1 (fr) Dispositif d'antibrouillage à antenne unique
WO2006125817A1 (fr) Procede de formation de faisceau par le calcul, notamment adapte a la compensation de defaillances de modules actifs d'un radar a balayage electronique
EP2959308A1 (fr) Procédé et système d'estimation de direction d'arrivée d'un signal cible par rapport à un satellite
EP1533866B1 (fr) Architecture d'antenne adaptative multifaisceaux à formation de faisceaux par le calcul
EP3321711B1 (fr) Dispositif de reception pour antenne a balayage electronique apte a fonctionner en mode radar et resm, et radar equipe d'un tel dispositif
WO2023057717A1 (fr) Procédé de traitement d'un signal gnss en vue d'atténuer au moins un signal de brouillage
US10211510B1 (en) Adjacent signal interference mitigation
EP3945636B1 (fr) Procede de modification d'un diagramme de rayonnement d'un reseau antennaire, et radar mettant en uvre un tel procede
CA2389899C (fr) Procede de repointage pour antenne reseau a reflecteur
FR3116401A1 (fr) Procédé de traitement d’un signal GNSS en vue d’atténuer au moins un signal de brouillage
Manandhar et al. Prototype software-based receiver for remote sensing using reflected GPS signals
FR3013909A1 (fr) Cornet, antennaire elementaire, structure antennaire et procede de telecommunication associes
FR3078599A1 (fr) Systeme de geolocalisation, aeronef et procede de geolocalisation associe
Yang A multi-frequency and multi-constellation GNSS antennas and design considerations
Covic et al. Challenges of GNSS reception onboard a small UAV in RF-disturbed environment
FR3046881A1 (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22812702

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1