FR2497002A1 - Antenne directive multimode - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE ANTENNE DIRECTIVE. L'ANTENNE DIRECTIVE COMPREND UNE PLURALITE D'ELEMENTS RADIANTS PLACES DANS UNE CONFIGURATION PLANE DIVISEE EN QUATRES QUADRANTS SEPARES. ELLE EST CAPABLE D'ETRE COMMUTEE ENTRE DEUX MODES, UN MODE A FAISCEAU EN FORME DE RAYON ETROIT ET UN MODE COSECTHCOSTH, PAR L'UTILISATION D'UN COMMUTATEUR UNIQUE ET D'UNE PAIRE DE DEPHASEURS. DANS LE MODE A FAISCEAU ETROIT L'ENERGIE TRANSMISE EST DIVISEE DE FACON SYMETRIQUE ENTRE LES QUATRES QUADRANTS. EN CHANGEANT LA POSITION DU COMMUTATEUR VERS SA SECONDE POSITION, LA PUISSANCE EST DEVIEE SEULEMENT DANS LA MOITIE SUPERIEURE DE L'ANTENNE ET UNE PAIRE DE DEPHASEURS INTRODUISENT UN DEPHASAGE DE L'ENERGIE SE PROPAGEANT VERS LES ELEMENTS RADIANTS LE LONG DE LA MOITIE INFERIEURE DE LA PARTIE SUPERIEURE DE L'ANTENNE. CECI PROVOQUE UN DIAGRAMME DE RADIATION ASYMETRIQUE DE L'ANTENNE CREANT UN FAISCEAU COSECTHCOSTH QUI EST BIEN APPROPRIE POUR LA CARTOGRAPHIE DU SOL.

Description

ANTENNE DIRECTIVE MULTIMODE

La présente invention concerne une antenne directive pour la

transmission à la réception de signaux radar et plus particu-

lièrement une antenne directive plane capable de fournir un faisceau hautement directif avec des lobes latéraux faibles

ainsi qu'un faisceau cosec 2cos8 pour cartographier.

Les antennes directives sont généralement bien

connues et comprenient une pluralité d'éléments radiaits dispo-

sés souvent dans un arrangement plan. Pour certaines antennes directives la phase d'un signal radar associé aux éléments directifs peut être commandée électriquement à l'aide d'une pluralité de déphaseurs qui sont placés dans le chemin vers chacun des éléments directifs de sorte que la direction du

faisceau de l'antenne peut être balayéeélectroniquement.

Le signal radar illuminant de haute fréquence est produit de façon typique par un émetteur dont l'énergie de

sortie est présentée à l'antenne au moyen d'un réseau d'ali-

mentation. Puisque les éléments radiants sont typiquement for-

més sur une surface plane, la direction ou l'orientation de

l'ouverture de transmission,ainsi que de l'ouverture de récep-

tion est commandée par la phase de chacun des éléments ra-

diants.Afin de focaliser exactement l'énergie radiante sur

une cible éloignée, le déphasage vers tous les éléments ra-

diants doit être compensé Un avantage particulier connu d'antennes directives estq ellepseuvent créer un faisceau de forme particulière qui est bien appropriéeà un type d'utilisation. Un exemple est un faisceau mince qui est hautement directif et qui a de faibles lobes latéraux de sorte qu'il est bien approprié pour un radar Doppler air air de recherche et de poursuite par

impulsion, ou pour un radar de cartographie du sol à ouver-

ture synthétique ou pour uin radar ayant la faculté de rendre

plus raide le faisceau Doppler et/ou d'illumination ponc-

tuelle. Pour d'autres applications,telles que la cartographie du sol, une forme de faisceau qui a un signal réfléchi de puissance constante vers le récepteur indépendamment de la portée est désirable, ce faisceau illuminant étant bien connu

comme faisceau cosec 2ecose.

Plusieures techniques sont connues pour réaliser -2- le fonctionnement multimode avec une antenne radar unique et chacune de ses techniques présente un autre compromis des caractéristiques, telles quela largeur du faisceau, le niveau des lobes latéraux, la grandeur, les frais, etc.Un tel exemple

comprend un réflecteur parabolique muni d'un déporteur re-

tractable s'étendant au-dessus d'une partie de la surface du réflecteur et qui redirige une partie de l'énergie vers le sol, quand il est complètement déployé. Une autre technique

consiste à utiliser un réflecteur ayant des surfaces avant-

et arrière. La surface avant a une forme parabolique. L'antenne réfléchit l'énergie avec une polarisation verticale à partir de la surface frontaletandis qu'elle transmet de l'énergie à polarisation horizontale à partir de la surface arrière pour former le faisceau de cartographie. Un autre procédé

encore utilise un réflecteur à deux surfaces. La surface an-

térieure est formée d'une matière plastique transparente aux microondes et une membrane en caoutchouc métallisé est placée entre les surfaces. Cette membrane s'adapte et adhère à l'une ou l'autre des surfaces suivant la valeur de la différence de

pression existant à travers la membrane. Un problème particu-

lier allant de pair avec les antennes du type réflecteur dé-

crites est qu'elles ne sont généralement pas capable d'un

fonctionnement multimode tout en fournissant encore l'effica-

cité et les niveaux faibles de lobes latéraux exigés qui sont

nécessaires pour former un bon faisceau étroit. Ainsi, l'an-

tenne directive est le type d'antenne le mieux approprié pour fournir les caractéristiques des performances nécessaires pour l'usage multimode. Cependant, les antennes directives présentent également un certain nombre de limitations. Une antenne directive exige nécessairement un grand nombre de déphaseurs, un par élément radiant, et ce composant introduit

des pertes de puissance et des erreurs de phase. Les change-

ment de température et les niveaux de puissance vers un dé-

phaseur augmente en outre la nature et le type de l'erreur qui doit être prise en considération. En ce qui concerne

les opérations aéroportées, le poids élevé, la grandeur mas-

sive et les frais de l'antenne directive à déphasage élec-

tronique sont probablement très importants.

Le but de la présente invention est de fournir -3- une antenne directive simple et bon marché pour un radar

aéroporté capable d'un fonctionnement multimode pour la géné-

ration d'un faisceau étroitainsi que d'un faisceau cosec 24 cose.

Selon un aspect de la présente invention une an-

tenne directive bon marché comprend seulement un commutateur unique de guide d'ondes et deux déphaseurs de guide d'ondes

qui commutent l'antenne directive entre ses deux modes dis-

tincts. Un premier mode fourxit un faisceau étroit hautement directif avec de faibles lobes latéraux et fonctionnement en monoimpulsion. Un second mode est le faisceau cosec ecose pour fournir des signaux réfléchis d'intensité constante

à partir du sol jusqu'à portée maximum dans un aéronef.

Selon la présente invention une antenne directive utilise seulement un commutateur unique de guide d'ondes pour passer du faisceau étroit à lobes latéraux faibles au faisceau cosec 8 cose et inversement. L'antenne est divisée en quatre quadrants pour le fonctionnement en monoimpulsion et comprend deux déphaseurs montés dans un guide d'ondes

placé dans le réseau d'alimentation de deux quadrants.

Selon un aspect de la présente invention une an-

tenne directive formée d'une pluralité d'éléments radiants placés dans un arrangement plan est capable d'être commuté entre deux modes par l'utilisation d'un commutateur unique de guide d'ondes et d'une paire de déphaseurs. Le premier

mode est un mode à faisceau étroit et fonctionnement en mono-

impulsion et l'interrupteur se trouve dans une première posi-

tion qui permet à l'énergie transmise d'être divisée de façon égale entre la moitié supérieure et la moitié inférieure de l'antenne. Dans ce premier mode les déphaseurs sont ajustés à zéro. Pour passer à l'autre mode, le commutateur est mis

dans sa seconde position ce qui fait que la puissance illu-

minante est dirigée uniquement vers la partie supérieure de l'antenne et en même temps les déphaseurs sont ajustés pour

introduire un déphasage d'approximativement 600 dans l'éner-

gie circulant vers les éléments radiants le long de la rangée

inférieure de la partie supérieure de l'antenne. Ceci provo-

que un diagramme de rayonnement asymétrique de l'antenne

dans lequel le diagramme de rayonnement de la partie supéri-

-4- eure de l'antenne a été modifié par la radiation provenant de la rangée déphasée. Ce diagramme de radiation asymétrique

est bien connu comme faisceau cosec 2cosO qui est bien appro-

prié pour la cartographie du sol. Selon la présente invention

une antenne directive à quatre quadrants comprend une ouver-

ture plate ayant une pluralité de barres creuses s'étendant latéralement qui sont munies d'ouvertures dans la paroie antérieure qui forment les éléments radiants pour le signal radar. La structure d'alimentation de la partie supérieure de l'antenne directive est divisée en deux parties et une paire de déphaseurs est placée dans les guides d'ondes qui alimentent les barres s'étendant latéralement au pied de ses deux quadrants. Un commutateur placé dans les guides d'ondes

venant de l'émetteur a deux positions dont une divise de fa-

çon égale la puissance d'illumination entre les quatres qua-

drants et dont l'autre dirige l'énergie radiante seulement dans la partie supérieure de l'antenne. En présentant de façon simétrique toute l'énergie radiante au quatres quadrants de l'antenne, le faisceau sous forme de rayon mince à faible

lobes latéraux est formé. Dans la second position, la puissan-

ce est déviée vers les deux quadrants dans la partie supérieure

de l'antenne ce qui provoque un diagramme de radiation asymé-

trique dans lequel le diagramme de radiation de la partie supérieure de l'antenne a été modifiée par le diagramme de

radiation de sa barre déphasée inférieure.

D'autres buts, caractéristiques et avantages

de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la des-

cription détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférée de l'invention représentée dans les dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un diagramme schématique d'une antenne directive multimode selon la présente invention et représente quatre quadrants de l'ouverture d'antenne ensemble avec les composants de base de l'antenne directive; la figure 2 est une vue eclatée d'un mode de

réalisation d'une antenne directive multimode selon la pré-

sente invention et représente la plaque antérieure à trous, deux de quatre alimentationsintermédiaires et la structure de commutation, -5- la figure 3 est un dessin représentant le diagramme de radiation de l'antenne multimode dans un de Ses deux modes de base, c.à.d. le mode à faisceau étroit; la figure 4 est un dessin représentant le diagramme de radiation de l'antenne directive multimode dans le second de ses deux modes de base, le mode cosec 2ecosO; et la figure 5 est un dessin représentant le diagramme

de radiation différentiel à monoimpulsion de l'antenne direc-

tive multimode, ce diagramme étant le diagramme de radiation soit à l'ouverture différentielleàmonoimpulsion en direction d'élévation ou à l'ouverture différentielle à monoimpulsion

en direction azimutale.

Nous référant à la figure 1, nous voyons une représen-

tation schématique d'un mode de réalisation d'une antenne directive multimode selon la présente invention. Cette antenne directive plane est capable d'être commutée entre deux modes distincts, dont unfournit -.un faisceau étroit à lobes latéraux

faibles et l'autre fournit un faisceau cosec 2ecose.

L'antenne directive est une ouverture pour l'énergie électromagnétique essentiellement divisée en quatre quadrants unCquadrant supérieur gauche 200, un quadrantsupérieur droite 202, unquadrant inférieur gauche 204, et unquadrant inférieur droite 206. Chaquequadrant est alimenté par une alimentation intermédiaire séparée. Une alimentation intermédiaire 212 et

une alimentation intermédiaire 218 sont prévues pour le qua-

drant supérieure gauche 200 et lequadrant supérieure droite

202 respectivement etalimentent ainsi tous les éléments ra-

diants de la moitié supérieure de l'antenne directive. D'une façon similaire une alimentation intermédiaire 214 et une

alimentation intermédiaire 216 fournissent l'énergie au qua-

orant inférieur gauche 204 et au quadrant infCrieur droite 206

respectivement et alimentent ensemble tous les éléments ra-

diants de la moitié inférieure de l'antenne directive. Un diviseur de puissance, tel qu'un té hybride 232, est prévu et a une branche séparée de guide d'ondes connectée aussi bien au té hybride 228 qu'au té hybride 230. Une branche du té hybride 232 est également connectée à une porte d'addition 234, ceci étant la porte à travers laquelle l'énergie pour le faisceau radar illuminant se propage. Un commutateur 236 est prévu et comprend quatre portes dont une est connectée au té hybride 228 par un guide d'ondes 238 et dont une autre est connectée par un guide d'ondes 240 au té hybride 232. Les deux autres portes du commutateur 236 sont connectées à la porte d'addition 234 par un guide d'ondes 242 et à une branche du té hybride 232 par un guide d'ondes 244. Le commutateur 236 a une première position dans laquelle l'énergie radar pour le faisceau illuminant est divisée de façon égale entre les moitiés inférieures et supérieures de l'antenne. Dans cette position l'énergie de l'émetteur passe à travers la porte d'addition 234, le guide d'ondes 242, le commutateur 236 et le guide d'ondes 244 vers le té hybride 232 o elle est divisée de façon égale pour être présentée aux moitiés supérieure et inférieure de l'antenne directive. Dans sa seule composition, le commutateur connecte le guide d'ondes 242 au guide d'ondes 238 de sorte que l'énergie de l'émetteur est présentée uniquement au té hybride 228 et le faisceau radar illuminantpart uniquement des éléments

radiants dans la partie supérieure de l'antenne directive.

Une porte différentielle monoimpulsion en élé-

vation est prévue pour faire des mesures en monoimpulsion-

en élévation. Une porte différentielle 246en monoimpulsion en direction azimutale est également prévue pour faire des

mesures différentiellesen monoimpulsion en direction azimu-

tale. La porte différentielle 245 à monoimpulsion en éléva-

tion est connectée à une branche du té hybride 232. La porte différentielle 246 est connectée à un élément de combinaison de puissance 247 qui à son tour à des branches qui sont connectées au té hybride 228 à l'extrémité supérieure de l'antenne et au té hybride 230 à l'extrémité inférieure de l'antenne. Deux déphaseursle déphaseur- 250 et le déphaseur 252, sont prévus de sorte que la phase des éléments radiants dans la partie inférieure de la moitié supérieure de l'antenne peut être àéphasée siumultanémentquand le commutateur 236 est déplacé de sa première à sa seconde position. Un coupleur

directionnel 251 est connecté dans l'alimentation intermé-

diaire 218 pour alimenter la barre inférieure duquadrant su-

périeure droite 202 et un coupleur directionnel 253 est

V497002

-7- connecté dans l'alimentation intermédiaire 212 pour alimenter la barre inférieure dans leqquadrant supérieure gauche 200. Les

déphaseurs 250 et 252 sont montés sur des guides d'ondes res-

pectifs entre le coupleur directionnel et chaque barre infé-

rieure de guide d'ondes.

L'homme de l'art reconnaîtra qu'il est possible de concevoir et construire la disposition physique de l'antenne

directive plane selon la présente invention à partir de l'in-

formation donnée ci-dessus. Cependant, afin d'assurer une compréhension claire de l'invention, un mode de réalisation d'une antenne directive selon la présente invention sera

maintenant décrit.

Nous référant à la figure 2, nous voyons une vue

éclatée d'un mode de réalisation d'une antenne directive mul-

timode selon la présente invention. L'antenne directive com-

prend essentiellement une plaque frontale 10 à ouvertures, une alimentation intermédiaire à quatre parties séparées, l'alimentation intermédiaire 212, l'alimentation intermédiaire 214 et deux parties similaires supplémentaires qui ne sont pas représentées. Une structure de commutation 20 se trouve

dans la partie arrière de l'antenne et est reliée à l'ali-

mentation intermédiaire. Tel qu'on vient de le dire plus haut, l'antenne directive est essentiellement divisée en quatre quadrantsaont chacun est alimenté par une des alimentations intermédiaires. Chaque quadrant est formé d'un nombre de guides

d'ondes oubarres 222 qui s'étendent latéralement vers l'ex-

térieur à partir d'une paroie terminale (non représentée) positionnée le long du centre de l'antenne, cette paroie se

trouvant généralement sur l'axe verticale de l'antenne.

Chaque barre 222 est en effet un guide d'ondes à travers lequel l'énergie microonde de propage vers ou en direction d'une cible. Chaque barre 222 comprend un nombre de fentes 24 qui sont formées dans la partie antérieure de la plaque à ouvertures 10 à des distances d'une dedielongeur d'onde et ces fentes sont des ouvertures à travers lesquelles l'énergie microonde se propage. La longueur totale de chaque barre est dimensionnée en accord avec la longueur d'onde du signal radar qui se propage à son intérieur de sorte qu'il y ait résonnance à la fréquence calculée. Chaque barre 222 -8s'étendant latéralement d'un premier groupe est alimentée par des barres d'alimentation 28, 30 qui s'étendent à-partir de la partie inférieure de ce quadrantjusqu'à mi- chemin vers le haut et à partir du milieu duquadrant vers le haut, respec- tivement. Une autre paire de barres d'alimentation, la barre

22 et la barre,34 sont également prévues et positionnées la-

téralement vers l'extérieur par rapport aux barres 28 et 30

pour alimenter un second groupe debarres 222 s'étendant laté-

ralement. Chacune des barres d'alimentation verticales commu-

nique à travers une ouverture 36 (montrée dans le quadrantsu-

périeure gauche) et cette ouverture agit comme une ouverture à travers laquelle l'énergie microonde se propage vers les barres 222 s'étendant latéralement. La barre inférieure 256

dans chaque quadrant se trouve près de la ligne médiane hori-

zontale et est ouverte de façon continue sur tout le chemin à partir de la paroie terminale le long de la ligne centrale

verticale 24 vers l'extrémité extérieure de chaque antenne.

Cette barre de base 256 a une barre d'alimentation verticale 31 séparée de sorte que le déphaseur peut être placé dans

le chemin vers la barre inférieure 256.

Toujours selon la figure 2, tel qu'on l'a dit plus haut, chacun des quadrants de l'antenne directive comprend une alimentation intermédiaire séparée à travers laquelle les

signaux radars se propagent vers et à partir des éléments ra-

diants dans la plaque 10 frontale à ouvertures.Les alimenta-

tions intermédiaires sur chaque côté de la partie supérieure et de la partie inférieure de l'antenne sont symétriques. Une

de ces deux alimentation intermédiaires, alimentations intermé-

diaire 212,sera maintenant décrite. L'alimentation intermé-

diaire 212 a des portes qui sont alignées avec les portes sur

chacune des lignes d'alimentation qui s'étentdent verticale-

ment le long de l'arrière de la plaque 10 à ouvertures-Par

exemple, les portes àont les alimentations 28 et 30 sont alig-

nées avec des portes de grandeur comparable dans les guides d'ondes 40 et 42. Un coupleur directionnel est formé par une ouverture 43 dans la paroie latérale entre les guides d'ondes et 42 et un guide d'ondes 46 conduit le long d'un chemin

en U vers une ouverture 45 qui fait la liaison avec la struc-

ture de commutation 20.

-9- Un autre coupleur directionnel est formé par une ouverture 48 placé dans la paroi supérieure du guide d'ondes et l'énergie microonde se propage à travers elle vers la section supérieure du guide d'ondes qui fait la liaison avec

la structure de commutation 236. Un guide d'ondes 50 atta-

ché à l'extrémité inférieure du coupleur directionnel 48

comprend un élément de montage 52 qui est adapté pour rece-

voir sur lui un déphaseur (non représenté). Si un déphaseur diélectrique du type à cloison est utilisé, une fente est pruvue et crée une ouverture à l'intérieur du guide d'ondes pour la cloison diélectrique. Un guide d'ondes 50 conduit de l'extrémité inférieure de l'élément de montage 52 vers une porte dans la face de l'alimentation verticale 31 pour

alimenter la barre de base 256.

Une des deux alimentations intermédiaires de forme

symétrique, l'alimentation intermédiaire 214, pour les qua-

drants de la partie inférieure de l'antenne directive sera

maintenant décrite. L'alimentation intermédiaire 214 a plus-

ieurs portes qui sont alignées avec des portes sur chacune des lignes d'alimentation qui s'étendent verticalement le long de l'arrière de la plaque àouvertures lO.Par exemple les portes 70 et 72 sont alignées avec des portes de grandeur

comparable dans les extrémités des guides d'ondes 74 et 76.

Un coupleur directionnel formé par une ouverture 78 est une ouverture dans la paroi latérale commune à travers laquelle l'énergie microonde peut être couplée. Un guide d'ondes 80 en forme de U mène vers une ouverture 81 qui est connectée à la structure de commutation 20. Une ouverture 82 forme un coupleur directionnel et conduit vers un guide d'ondes 84 en forme de U qui a une porte à son extrémité extérieure qui est alignée avec la porte sur l'alimentation verticale. Une ouverture 88 dans la paroi du guide d'ondes 84 mène vers un

guide d'ondes 90. Le guide d'ondes 90 a une porte à son ex-

trénité extérieure qui, ensemble avec la porte à l'extrémité extérieure du guide d'ondes 34, couple l'énergie vers les barres d'alimentation verticales des second.et troisième groupes de barres dans cequadrant. Une ouverture 94 forme un coupleur uirectionnel vers un guide d'ondes 96 qui mène vers l'extrémité supérieure du quadrant s. une porte à l'extrémité

- 10 -

du guide d'ondes 99 est prévue pour coupler l'énergie dans

la barre de base de cE quadrant.

Toujours avec reference à la figure 2, mais en supplément à la figure 1, la structure de commutation 20, tel qu'on l'a dit plus haut, se trouve sur la partie arrière de l'antenne directive et comprend l'interrupteur 236 qui,

ensemble avec les déphaseurs 250 et 252 (figure 2), est com-

mutée entre une première et seconde position pour commuter le faisceau de l'antenne entre son mode à faisceau sous forme

de rayon étroit et son mode à faisceau cosec 2cosG. L'interrup-

teur 236 comprend un rotor 137 qui peut tourner dans un bc-

tier 139. Le rotor 137 comprend un premier guide d'ondes cour-

bé 139 et un second guide d'ondes courbé 141 qui s'étendent entre des portes qui sont placées le long de la circonférence de la paroi latérale du rotor et espacés de 900. Le boîtier

139, communique avec le guide d'ondes 238 qui s'étend à par-

tir de la partie supérieure du boîtier, et aussi avec le

guide d'ondes 244 qui s'étend à partir de la partie infér-

ieure du bol Cier. Le guide d'ondes 244 s'étend à partir du

fond du boîtier vers le té hybride 232. Dans la position re-

présenté dans la figure 2, l'interrupteur 236 se trouve dans le mode faisceau étroit, de sorte que la puissance d'entrée venant de l'émetteur est présentée à la porte d'addition 234 et au guide d'ondes 244. Dans le té hybride 232 la puissance est divisée de façon égale vers les moitiés supérieure et inférieure de l'antenne. Ainsi, la puissancese prcagealors à travers un guide d'ondes 240, un guide d'ondes 138 dans le rotor 137, le guide d'ondes 238 et le té hybride 228 vers la moitié supérieure de l'antenne directive. La puissance vers la moitié inférieure de l'antenne se propage à partir du

té hybride 232 le long du guide d'ondes 120 vers le té hy-

bride 230.

La porte 245 de sortie différentielle à monoimpul-

sion en élévation est connectée par une courte section de

giide d'ondes à une branche du té hybride 232. La porte dif-

férentielle 246 à monoimpulsion en direction azimutale est connectée par le té hybride 247 auxmoitiés supérieure et

inférieure de l'antenne.

bien qu'un mode de réalisation de l'antenne direc-

- il -

tive multimode ai été décrit en détail, il est évident qu'il

y a de nombreux autres modes de réalisation qui peuvent être-

construits en accord avec la théorie de la présente invention.

Par exemple, le mode de réalisation qui vient d'être décrit est bien approprié pour un arrangement dans lequel la plaque à ouvertures 10 a un diamètre d'approximativement 50 cm et la fréquence de fonctionnement du radar se trouve dans la bande X. Cependant, si une antenne avec une plus grande plaque 10 à ouvertures est désirée pour le fonctionnement dans

la bande de fréquence X, une configuration légerement diffé-

rente serait probablement nécessaire. Dans un tel cas, les barres auxquelles les déphaseurs sont connectés ne pourraient peut être pas se trouver le long de l'axe de l'antenne, mais plutôt à mi-chemin entre la partie supérieure et le centre de chacune des moitiés de l'antenne directive. Dans un tel cas deux commutateurs de guide d'ondes seraient probablement

nécessaires un pour chacuns des quadrant plus petit de l'an-

tenne.

Il est évident à l'homme de l'art qu'en fonc-

tionnement l'antenne directive multimode de la présente in-

vention est normalement seulement un composant d'un système de radar. Un tel système de radar comprend typiquement un émetteur, qui serait connecté pour présenter une impulsion

d'énergie du radar à la porte d'addition 234, et un ou plu-

sieurs récepteurs. Un récepteur pourrait être connecté à la porte d'addition 234, tandis que d'autres récepteurs pourraient êtres connectés à la porte différentielle 245 à monoimpulsion en élévation et à la porte différentielle 246

à monoimpulsion en direction azimutale.

Si l'antennte directive selon la présente in-

vention serait utilisé dans un aéronef ou véhicule similaire, elle serait normalement placée de sorte qu'elle pourrait

être balayée mécaniquement en élévation et en direction azi-

mutale à l'aide d'un support (non représenté) entraîné par moteur. Si les exigences du système de radar seraient telles que la plaque àouverutres doit être tournée sur elle même à une vitess relativement faible, alors le commutateur de guide d'ondes 236 et les déphaseurs 250 et 252 pourraient êtres choisis de sorte à correspondre à une telle vitesse de

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balayage. En d'autres mots, le commutateur 236 et les dé-

phaseurs 250 et 252 pourraient être une unité de type méca-

nique relativement bon marché qui exige une période de temps relativement longue pour passer de la première à la. seconde position pour changer le diagramme de radiation de l'antenne

entre des deux modes. Evidemment, si la vitesse de commuta-

tion de l'ouverture est grande, alors le commutateur de

guide d'ondes 236 et les déphaseurs 250 et 252 devront né-

cessairement êtres choisis de sorte que le temps de transi-

tion entre le deux positions est plus court, par exemple,

par l'utilisation de commutateurs électroniques et de dé-

phaseurs utilisant des diodes et des ferrites.

Dans la figure 3 on voit un diagramme polaire représentant un des deux diagrammes de radiation de l'antenne directive multimode selon la présente invention, ce mode étant le mode à faisceau en forme de rayon étroit. Tel qu'on peut le voir, le faisceau 270 produit par l'antenne directive est essentiellement un faisceau de forme de rayon mince avec des lobes latéraux extrêmement faibles en élévation et en direction azimutale. Dans le cas idéal représenté, les lobes latéraux sont typiquement inférieurs à 40db, mais l'homme de l'art comprendra que dans la construction d'une antenne

directive selon la présente invention, des tolérances méca-

niques sont présentes et les erreurs de phase résultantes

augmenteraient normalement le niveau des lobes latéraux.

Dans la figure 4 on voit un diagramme polaire du diagramme de radiation en élévation de l'antenne multi-

mode selon la présente invention dans le second des deux modes, c.à.d. le mode cosec 2OcosO. Tel qu'on l'a dit en quelques mots plus haut, se diagramme de radiation est bien approprié pour l'utilitsation dans la cartographie du sol,

du au fait que les signaux réfléchis ont une intensité rela-

tivement constante à partir d'angles d'élévation faible

jusqu'à l'horizon.

Dans la figure 5 on voit un diagramme polaire

du diagramme différentiel à monoimpulsion de l'antenne di--

rective multimode selon la présente invention. Ceci est un

diagramme idéal qui pourrait parvenir soit de la porte diffé-

rentielle en élévation 245, soit de la porte différentielle

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en direction azimutale 246.

Bien entendu diverses modifications peuvent êtres apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non

limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Antenne directive pouvant être accouplée à une porte entrée/sortie pour former une ouverture pour transmettre et recevoir des signaux de radar, la dite antenne directive pouvant être commutée entre au moins deux modes de fonctionnement, caractérisée par un moyen à ouvertures (10)

comprenant une partie supérieure (200,202) et une partie in-

férieure (204,206) comprenant chacune une pluralité de guides d'ondes (222) s'étendant latéralement sur lesquel un nombre d'éléments radiants (24) sont disposés, un moyen d'alimentation intermédiaire inférieure (214, 216) en liaison avec chacun des guides d'ondes (222) s'étendant latéralement de la partie

inférieure (204,206) du dit moyen à ouverture (210) pour di-

viser l'énergie du signal radar illuminant parmis et pour com-

biner l'énergie d'un signal radar reçu à partir des guides

d'ondes s'étendant latéralement, un moyen d'alimentation in-

termédiaire supérieur (212,218) en liaison avec chacun des guides d'ondes (222) s'étendant latéralement de la partie

supérieure (200,202) du dit moyen à ouvertures (10) pour divi-

ser l'énergie du signal radar illuminant parmis et pour com-

biner l'énergie d'un signal radar reçu à partir des guides d'ondes s'étendant latéralement, et un moyen commutateur (236)

ayant au moins une première et une seconde position et connec-

té entre la dite porte entrée/sortie (234) et l'alimentation

intermédiaire inférieure (214,216) et l'alimentation inter-

médiaire supérieure (212,218) pour l'accouplement des signaux radar de sorte que si le moyen commutateur (236) se trouve dans sa première position,-la porte entrée/sortie (234) est connectée au moyens d'alimentation inférieur et supérieur (212-218) faisant que l'antenne directive se trouve dans son premier-mode et si le moyen commutateur (236) se trouve dans sa seconde position, seulement un des moyens d'alimentation intermédiaire (212.218) est connecté à la porte entrée/sortie (234) faisant que l'antenne directive se trouve dans son

second mode.

2. Antenne directive selon la revendication 1, ca-

ractérisée en ce qu'il y a deux moyens d'alimentation inter-

médiaires supérieurs (212,218) et également deux moyens d'alimentation inférieurs (214,216) dont chacun est connecté

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à un moyen de combinaison division de puissance (228, 230).

3. Antenne directive selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par un moyen déphaseur (.250,252) placé dans le chemin d'alimentation vers les guides d'ondes s'étendant latéralement à la partie inférieure de la zone supérieure (200,202) du moyen à ouvertures (10) et en ce que les moyens

de déphasage (250,252) sont commutés entre une première posi-

tion et une seconde position simultanément au dit moyen commutateur (236), de sorte que dans la première position le moyen déphaseur (250,252) ne provoque de déphasage dans le signal radar vers et/ou à partir des guides d'ondes s'étendant latéralement à l'extrémité inférieure de la partie supérieure

(200,202) du moyen à ouvertures, et que dans la seconde posi-

tion le moyen déphaseur (250,252) provoque un déphasage du signal radar vers les guides d'ondes s'étendant latéralement à l'extrémité inférieure de la partie supérieure (200,202) du

dit moyen à ouvertures (10).

4. Antenne directive selon la revendication 3, caractérisée en ce que le déphasage introduit par le dit

moyen déphaseur (250,252) dans la seconde position est d'ap-

proximativement 600.

5. Antenne directive selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque moyen

d'alimentation d'intermédiaire supérieure(212,218) comprend un moyen de montage (52) sur lequel le déphaseur (250,252)

correspondant peut être attaché de façon fixe.

6. Antenne directive selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie supé-

rieure (200,202) et la partie inférieure (204,206) du moyen

à ouvertures (10) sont connectées à un premier moyen de combi-

naison de puissance (232) ayant une porte d'addition (234)

et une porte de différence (245) et en ce que une porte dif-

férentielle à monoimpulsion en élévation est connectée à la dite porte de différence du premier moyen de combinaison

de puissance pour faire des mesures en élévationen monoimpul-

sion.

7. Cette antenne directive selon l'une quelconque

des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie

supérieure (200,202) et la partie inférieure (204,206) du

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moyen ouvertures (10) sont connecté à un deuxième moyen de combinaison de puissance et une porte de différence (246) et en ce que une porte à monoimpulsion en direction azimutale est connectée à la dite porte de différence du second moyen

de combinaison de puissance.

8. Antenne directive selon l'une quelconque de

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dit moyen

commutateur (236) est connecté au dit moyen d'alimentation supérieur (212, 218) et au dit moyen d'alimentation inférieur (214,216) par des sections de guide d'ondes qui se termine

dans des portes à l'intérieur du boitier du dit moyen commu-

tateur et en ce que le dit moyen commutateur (236) est commu-

té pour changer l'antenne directive entre le premier mode

et le second mode.

9. Antenne directive selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le premier mode

est le mode à faisceau en forme-de crayon avec lobes latéraux

faibles et faculté de fonctionnement enmonoimpulsion.

10. Antenne directive selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le second mode

est un mode cosec2ecose.