FR2778043A1 - Appareil de poursuite a satellites a defilement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil de poursuite de satellites à défilement.Elle est caractérisé en ce que ledit appareil comporte au moins un ensemble de sources primaires (6) émettrices et/ ou réceptrices indépendantes et agencées au voisinage de la surface de focalisation (5) de l'appareil. Lesdites sources primaires (6) sont couplées à des moyens de commutation (21, 23, 30, 32, 40, 41, 42, 43) qui permettent en fonctionnement la sélection d'une première source associée à un point focal correspondant à un premier satellite et une seconde source associée à un second point focal correspondant à un second satellite.Application particulière au domaine de la poursuite de satellites à défilement
Description
La présente invention concerne un appareil d'émission et/ou de réception
de signaux dans un système de communication par satellites à défilement. Jusqu'à présent, les télécommunications commerciales par satellite ont été réalisées en quasi-totalité par les satellites géostationnaires, particulièrement intéressants en raison de leurs positions relatives immuables dans le ciel. Or, le satellite géostationnaire présente des inconvénients majeurs tel que des atténuations importantes des signaux transmis liées à la distance séparant les antennes usagers du satellite géostationnaire ( de l'ordre de 36000 kilomètres, les pertes correspondantes s'élevant alors à environ 205 dB dans la bande Ku) et des délais de transmission ( typiquement de l'ordre de 250 ms à 280 ms) devenant ainsi nettement perceptibles et gênants notamment pour des applications en temps réel telles que la téléphonie, la vidéoconférence, etc... Par ailleurs, I'orbite géostationnaire, située dans le plan équatorial, pose un problème de visibilité pour les régions à latitudes élevées,
les angles d'élévation devenant très faibles pour les régions proches des pôles.
Les alternatives à l'emploi du satellite géostationnaire sont: l'utilisation de satellites sur des orbites elliptiques inclinées, le satellite étant alors quasi stationnaire au-dessus de la région située à la latitude de son apogée pendant une durée pouvant atteindre plusieurs heures, - la mise en oeuvre de constellations de satellites en orbites circulaires, notamment en orbite basse ("Low Earth Orbit" ou LEO en langue anglaise) ou en orbite moyenne ("Mid Earth Orbit" ou MEO en langue anglaise), les satellites de la constellation défilant à tour de rôle en visibilité du terminal usager pendant une durée allant d'une dizaine de minutes à environ
une heure.
Dans les deux cas, le service ne peut être assuré en permanence par un seul satellite, la continuité du service imposant le défilement au- dessus
de la zone de service de plusieurs satellites se succédant les uns aux autres.
L'invention a donc pour but de réaliser un appareil d'antennes de poursuite de satellites à défilement suivant des trajectoires prédéfinies, permettant de capter au moins deux satellites se succédant dans la zone de
visibilité du appareil.
A cet effet, I'invention a pour objet un appareil d'émission et/ou réception de signaux dans un système de communication par satellites à défilement caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de focalisation pluridirectionnels possédant une surface de focalisation comprenant une pluralité de points focaux, - au moins un ensemble de sources primaires émettrices et/ou réceptrices indépendantes, lesdites sources étant agencées au voisinage de points focaux de ladite surface de focalisation, - des moyens de commutation couplés aux sources primaires, aptes à sélectionner au moins une première source associée à un premier point focal et une seconde source associée à un second point focal, lesdits points focaux correspondant aux positions respectives d'un premier et d'un second satellite à un instant donné, - des moyens de contrôle des moyens de commutation aptes à déterminer au moins les première et seconde sources en visibilité respectivement des
premier et second satellites à un instant donné.
Le terme "actif" sera attribué à tout élément échangeant avec un satellite dit également "actif" une majeure partie des données utiles, alors que le terme "passif" désignera tout autre élément échangeant avec un autre satellite dit "passif" des données de signalisation et peu de données utiles. De cette sorte, I'appareil selon l'invention.permet d'émettre et/ou recevoir au moins deux faisceaux focalisés en des lieux différents et de ne pas souffrir d'un délai de commutation lors de la commutation d'un premier satellite
vers un autre.
Selon un mode de réalisation, I'ensemble de sources primaires est agencé selon un ensemble de points focaux correspondant à la trajectoire
d'au moins ledit premier satellite.
Selon un mode de réalisation, les moyens de commutation comprennent n unités de commutation aptes à sélectionner respectivement n sources primaires associées à n points focaux correspondant à la position respective de n satellites en visibilité dudit appareil à un instant donné et en ce que les moyens de contrôle sont aptes à déterminer la source primaire
avec laquelle les échanges de données utiles doivent être effectués.
Selon un mode de réalisation, chaque unité de commutation comprend des premiers commutateurs à une entrée et à NXM sorties pour les signaux montants et/ou des seconds commutateurs à NXM entrées et à une sortie pour les signaux descendants, I'ensemble de sources primaires se
présentant comme une matrice à N lignes et à M colonnes.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdites sources primaires comprennent des antennes imprimées. Avantageusement, ces antennes imprimées sont des pastilles
("patches" en langue anglaise).
Pour éviter la lourdeur d'une solution de commutation mécanique,
lesdits moyens de commutation sont des commutateurs électroniques. -
On a intérêt à choisir l'entier M de manière à permettre une visibilité en élévation de 10 à 90 et l'entier N de manière à permettre une visibilité en azimut autour d'une valeur d'azimut préajustée. L'élévation sera entendue dans la présente demande comme l'angle existant entre le plan horizontal et le rayon R passant par le centre du appareil et le satellite dans le plan instantané de la trajectoire. On définit également l'azimut comme l'angle entre ledit rayon R et la verticale dans le plan transversal au plan
instantané de la trajectoire.
Dans le cas particulier o les trajectoires des satellites défilants sont stationnaires ou demeurent proches les unes des autres, l'entier M est choisi de manière à assurer la poursuite de ceux-ci par un ajustement en
azimut du faisceau autour d'une valeur d'azimut préajustée.
On aura avantage à incrémenter M respectivement N d'une unité pour une variation de gain de 0.5 dB en azimut respectivement en élévation autour d'une direction de rayonnement donnée correspondant au
niveau maximum.
Selon un mode de réalisation, I'ensemble des sources primaires, les commutateurs et les circuits d'émission et/ou de réception de signaux
sont agencés sur une même couche.
Selon une variante de ce mode de réalisation, I'ensemble des sources primaires est disposé sur la face supérieure d'une première couche faisant face à l'espace de rayonnement o se trouvent les cibles et/ou sources, sous laquelle est disposée une deuxième couche comportant lesdits commutateurs et les circuits d'émission et/ou de réception de signaux. Selon une autre variante, I'ensemble des sources primaires est disposé sur la face supérieure d'une première couche faisant face à l'espace de rayonnement o se trouvent les cibles et/ou sources, sous laquelle se trouvent agencées une deuxième et troisième couches comportant lesdits
commutateurs et les circuits d'émission et/ou de réception de signaux.
Avantageusement, des fentes sont gravées sur la surface inférieure de la première couche formant un plan de masse, de manière à permettre l'échange d'énergie avec les couches inférieures. Selon un mode de réalisation, la deuxième couche est apte à opérer pour l'émission et/ou la réception du premier faisceau et la troisième couche est apte à opérer pour l'émission et/ou la réception du deuxième faisceau. Avantageusement, ledit appareil de contrôle comporte un premier module de contrôle de l'émission et/ou de la réception du premier faisceau et un deuxième module de contrôle de l'émission et/ou de la réception du
deuxième faisceau.
Selon une variante de ce mode de réalisation, la deuxième couche est apte à opérer pour l'émission des premier et deuxième faisceaux et la troisième couche est apte à opérer pour la réception des premier et deuxième faisceaux. Avantageusement, ledit appareil de contrôle comporte un troisième module de contrôle de l'émission des premier et deuxième faisceaux et un quatrième module de contrôle de la réception des premier et
deuxième faisceaux.
Pour permettre une poursuite du premier satellite lors de dérives de sa trajectoire en azimut alors que le deuxième satellite est attendu sur sa trajectoire nominale, I'appareil comporte des premiers et seconds moyens de support indépendants et adjacents à la surface de focalisation sur lesquels sont agencés l'ensemble des sources primaires. Ainsi, cette dernière solution est avantageuse surtout dans le cas o les satellites défilants peuvent avoir des variations en azimut importantes. Elle permet notamment de réduire la valeur de l'entier M à 1, ce qui correspond à une poursuite électronique en élévation, tout en assurant la poursuite en azimut de
manière mécanique.
Avantageusement, lesdits premiers et seconds moyens de support sont couplés à des moyens d'actionnement comportant des moyens de rotation des premiers et seconds moyens de support aptes à orienter ces derniers de façon à permettre un ajustement en azimut desdits moyens de
support au cours de la poursuite des cibles et/ou sources par ledit appareil.
Préférentiellement, ces moyens de rotation comprennent un axe de rotation passant par le centre de la lentille de Luneberg, autour duquel
lesdits premiers et seconds moyens de support sont aptes à tourner.
Selon un mode de réalisation, le appareil comporte des moyens de contrôle aptes à commander les moteurs des éléments et les moyens d'actionnement. Selon un mode de réalisation, l'élément focalisateur du appareil est une lentille de luneberg sphérique. Préférentiellement, le appareil est destiné à la poursuite de
satellites à défilement.
On peut avoir avantage à ce que le appareil comporte en outre des moyens d'émission et/ou réception se trouvant au voisinage d'un point de la surface de focalisation du appareil et aptes à communiquer en permanence avec au moins un satellite géostationnaire. Préférentiellement,
ce troisième élément est fixe.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
ressortiront de la description de l'exemple de réalisation qui va suivre, pris à
titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1.a représente un schéma d'une coupe verticale d'un mode de réalisation de l'appareil de poursuite selon l'invention, la figure 1.b représente une vue schématique de l'appareil selon l'invention representé sur la figure 1.a, suivant la coupe A-A, - la figure 2.a représente un schéma d'une variante de l'appareil de poursuite des figures 1 a et 1.b, - la figure 2.b représente une vue de l'appareil selon l'invention representé sur la figure 2.a suivant la coupe B-B, - la figure 3.a est une vue détaillée de la zone D illustrée sur la figure 1.b, et représente une coupe verticale d'une première couche de pastilles en regard de l'espace de rayonnement, une deuxième couche de circuits d'alimentation desdites pastilles aptes à émettre un premier faisceau, et une troisième couche de circuits d'alimentation desdites pastilles 16 aptes à émettre un deuxième faisceau, - la figure 3.b représente les différents circuits que comprend la deuxième couche de la figure 3.a, - la figure 3.c représente les différents circuits que comprend la troisième couche de la figure 3.a, - la figure 4.a est une vue détaillée d'une variante de la zone D de la figure 1.a, et représente la première couche d'éléments rayonnants orientés vers l'espace de rayonnement, une deuxième couche de traitement des signaux à émettre et une troisième couche de traitement des signaux reçus, - la figure 4.b représente la deuxième couche de traitement des signaux à émettre de la figure 4.a, - la figure 4.c représente la troisième couche de traitement des
signaux reçus de la figure 4.a. -
- la figure 5 représente les fentes sur la face opposée à la face
comportant les éléments rayonnants de la première couche.
Pour simplifier la description, les mêmes références seront
utilisées dans ces dernières figures pour désigner les éléments remplissant
des fonctions identiques.
Selon le mode de réalisation décrit sur les figures 1.a et 1.b, l'appareil de poursuite comporte une lentille de Luneberg 2 sphérique pleine d'un matériau diélectrique de caractéristiques connues en soi. Elle possède sur les deux extrémités d'un diamètre 4 deux boutons de réglage 3. Le plan transversal à la coupe de la figure 1.a passant par le diamètre 4 délimite ladite lentille 2 en deux demi-sphères 21 et 22, la demi-sphère 21 faisant face à l'espace de rayonnement o se trouve les satellites 11 et 12 alors que la demi-sphère 22 fait face sur sa surface de focalisation 5 à un ensemble d'éléments rayonnants 6. Cet ensemble 6 est supporté par une calotte 61 électriquement transparente ( faite de mousse polystyrène) épousant la forme de la demi- sphère 22, jouant ainsi le rôle d'interface entre cette dernière et l'ensemble 6. L'ensemble 6 et la calotte 61 ont la forme d'un demi- arceau de section rectangulaire. Les éléments rayonnants 6 sont constitués de pastilles 7 ("patch" en langue anglaise) dont la disposition sera explicitée plus en avant. Le satellite 11 est en visbilité de la pastille active 6a alors que le satellite 12 est en visibilité de la pastille 6p en attente de poursuite active. Sur la coupe de la figure 1.b, il est à remarquer que la pastille 6a permet de viser le satellite 11. Les boutons de réglage 3 permettent, quant à eux, I'ajustement de visée de l'appareil en azimut lors
de l'installation, comme l'illustre la double flèche 60.
L'appareil comporte en outre un élément émetteur/récepteur 49
permettant de communiquer avec un satellite géostationnaire 13.
Avantageusement, l'élément émetteur/récepteur 49 est une antenne comportant des pastilles rayonnantes. Selon une variante, l'élément 49 est
une antenne à guide d'ondes.
La figure 2.a représente une double couche de sources primaires 8 et 9 sur respectivement des supports 10 et 1 1 indépendants. L'ajustement mécanique en azimut des deux supports 10 et 1 1 étant indépendant, la source primaire 8a active peut continuer à viser le satellite 11 alors que la source 9p est en attente de poursuivre le satellite 12 activement. Ceci n'exclut pas le fait que la source 9p poursuive le satellite 12 mais la bande de fréquence qui lui est allouée pour l'échange d'informations avec le satellite 12 est alors réduite par rapport à la bande de fréquence qui est allouée à l'échange d'informations entre le satellite 11 et
la source primaire active 8a. Ceci sera explicité plus clairement ciaprès.
Aux sources actives 6a, 8a correspond un faisceau dit actif 12a
alors qu'aux sources passives 6p, 9p correspond un faisceau dit passif 12p.
La commande des supports 10, 11 s'effectue respectivement par des moteurs 100, 110 dont l'actionnement est lui-même commandé par des
moyens de contrôle 36, 46 détaillés dans la suite.
La figure 3.a est une vue détaillée de la zone D illustrée sur la figure 1.a et représente une coupe verticale d'une première couche 13 de pastilles 16 en regard de l'espace de rayonnement, une deuxième couche 14 de circuits d'alimentation desdites pastilles 16 aptes à émettre/recevoir un premier faisceau, et une troisième couche 15 de circuits d'alimentation desdites pastilles 16 aptes à émettre/recevoir un deuxième faisceau. La figure 3.b représente le circuit d'alimentation des pastilles 16, disposé sur la deuxième couche de la figure 3.a et apte à exciter le premier faisceau alors que la figure 3.c illustre des caractéristiques identiques à la figure 3.b pour l'excitation du deuxième faisceau. Le terme "faisceau" est utilisé dans la présente demande pour désigner tout échange aussi bien en émission qu'en
réception entre une pastille 1 6 et un satellite.
La surface supérieure de la première couche 13 présente les pastilles 16 disposées de façon à former un tableau de N lignes et M
colonnes, ici N étant égal à 4 et M = 3 pour simplifier la description. On
notera que ce valeurs ont été prises à titre d'exemple et que N peut être de I'ordre de 50 pour une couverture en élévation de 10 à 90 . La surface inférieure de la couche 13 présente quant à elle une surface métallisée 18 formant un plan de masse commun aux trois couches de circuits. Des fentes 19 détaillées sur la figure 5 sont gravées dans le plan de masse 18, permettant le rayonnement des ondes entre les pastilles 16 et les deuxième et troisième couches 14, 15. La surface inférieure de la deuxième couche 14 présente le circuit d'alimentation 17 de la pastille 16 ( active ou passive ) apte à émettre/capter le premier faisceau ( actif ou passif) alors que la troisième couche 1 5 comprend le circuit d'alimentation 20 de la pastille 1 6 ( respectivement passive ou active) apte à émettre/capter le deuxième
faisceau ( respectivement passif ou actif).
Sur la figure 3.b, des lignes d'alimentation excitent les pastilles 16 sur des côtés orthogonaux. Des premières lignes 1 71 véhiculent les signaux reçus par les pastilles 16 et attaquent des ports 21, d'un commutateur 21 dont une sortie 212 attaque un circuit 22 de conversion de fréquence pour transmettre les signaux ainsi transposés en Bande Intermédiaire Satellite ( ou BIS) vers une unité intérieure d'une habitation non représentée. Il est à noter que cette bande BIS est normalisée dans le
cadre d'un appareil de communication par satellite de télévision directe.
Dans le présent cadre, on n'est pas obligé de prendre cette même bande
pour la transposition en fréquence intermédiaire.
Des deuxièmes lignes 1 72 proviennent d'un deuxième commutateur 23 et véhiculent les signaux à émettre vers le satellite. Le deuxième commutateur 23 sélectionne la pastille 16 pour la visée du satellite. L'entrée du commutateur 23 est reliée à un circuit 24 de conversion de fréquence dont l'entrée est reliée à l'unité intérieure de l'habitation. Chaque circuit 22, 24 de conversion de fréquence ainsi que ceux mentionnés dans la suite comprennent de façon connue en soi un
mélangeur 25 et un oscillateur local 26 pour la transposition de fréquence.
Dans une voie descendante, les circuits de conversion de fréquence comprennent en outre un amplificateur à faible bruit 27 alors que dans une voie montante, les circuits de conversion de fréquence comprennent un
amplificateur de puissance 28.
Sur la figure 3.c, des lignes d'alimentation excitent les pastilles 16 sur des côtés orthogonaux. Des troisièmes lignes 29, véhiculent les signaux recus par les pastilles 16 et attaquent des ports 30, d'un troisième commutateur 30 dont une sortie 302 attaque un circuit 31 de conversion de fréquence pour transmettre les signaux ainsi transposés en Bande Intermédiaire Satellite vers l'unité intérieure. Des quatrièmes lignes 292 proviennent d'un quatrième commutateur 32 et véhiculent les signaux à émettre vers le satellite. Le quatrième commutateur 32 sélectionne la pastille 16 pour la visée du satellite. L'entrée du commutateur 32 est reliée à un circuit 33 de conversion de fréquence dont l'entrée est reliée à l'unité intérieure. Il est à souligner en outre que les commutateurs 21, 23 sont commandés par des premiers moyens de contrôle 34 permettant de sélectionner la pastille 16 apte à viser le premier satellite alors que les commutateurs 30, 32 sont commandés par des seconds moyens de contrôle 35 permettant de sélectionner la pastille 16 apte à viser le second satellite. Par exemple, dans le présent mode de réalisation, les premiers et seconds moyens de commande sont compris dans le microcontrôleur 36 comportant stockées dans une mémoire 37 des informations telles que l'historique de la trajectoire des satellites,... et également une valeur de gain jouant le rôle de seuil pour la détection d'un satellite en dessous duquel le microcontrôleur 36 doit commuter soit à la pastille 16 adjacente pour poursuivre le satellite soit à la pastille 16 visant avec le deuxième faisceau le deuxième satellite. Les commutateurs 21, 23, 30 et 32 sont par exemple des puces électroniques à k pattes de commande reliées au microcontrôleur 36 et à NxM pattes reliées aux différentes pastilles 16 et une pattte
d'entrée ou de sortie.
La figure 4.a est une vue détaillée d'une variante de la zone D de la figure 1.a, et représente la première couche 13 de pastilles 16 orientées vers l'espace de rayonnement, une deuxième couche 37 de traitement des signaux à émettre et une troisième couche 38 de traitement des signaux reçus. La figure 4.b représente la deuxième couche 37 de traitement des signaux à émettre de la figure 4.a, alors que la figure 4.c représente la
troisième couche 38 de traitement des signaux reçus de la figure 4.a.
La surface inférieure de la deuxième couche 37 présente un circuit d'alimentation 38 de la pastille 16 apte à émettre les premier et deuxième faisceaux alors que la troisième couche 38 comprend le circuit d'alimentation 39 de la pastille 16 apte à recevoir les premier et deuxième faisceaux. Il faut remarquer ici qu'on réalise sur les figures 3.a à 3.c la voie de réception et d'émission selon deux polarisations orthogonales. Ceci n'est évidemment pas obligatoire mais permet une meilleure isolation entre les voies d'émission et de réception.. L'émission/réception du premier faisceau est réalisée suivant deux polarisations orthogonales sur la couche 14 et l'émission/réception du second faisceau est réalisée suivant deux
polarisations orthogonales sur la couche 15.
Par contre, on excite la pastille 16 par deux côtés opposés pour transmettre de façon séparée le premier faisceau et le second faisceau sur la couche 37, et pour capter de façon séparée le premier faisceau et le
second faisceau sur la couche 38.
De surcroît, on peut remplacer la structure comportant une seule pastille 16 sur la première couche de substrat 13 par une structure comportant deux pastilles séparées d'une couche de substrat, en regard l'une de l'autre et résonant à des fréquences sensiblement décalées de
façon à élargir la bande passante de fréquence.
Sur la figure 4.b, des lignes d'alimentation 38 excitent les pastilles 1 6 sur des côtés opposés. Des premières lignes 381 véhiculent les signaux à émettre sur un premier faisceau selon une polarisation et des secondes lignes 382 véhiculent des signaux à émettre sur un second faisceau selon la même polarisation. Ces lignes 381, 382 sont reliées respectivement à des premier et second commutateurs 40, 41. Une entrée de chacun des commutateurs 40, 41 est reliée à un circuit convertisseur de
fréquence du type de celui explicité précédemment.
De la même manière, sur la figure 4.c est représenté des lignes d'alimentation 39 excitant les pastilles 16 sur des côtés opposés. Des premières lignes 391 véhiculent les signaux reçus sur un premier faisceau selon une polarisation et des secondes lignes 392 véhiculent des signaux reçus sur un second faisceau selon la même polarisation. Ces lignes 39,, 392 sont reliées respectivement à des premier et second commutateurs 42, 43. Une sortie de chacun des commutateurs 42, 43 est reliée à un circuit
convertisseur de fréquence du type de celui explicité précédemment.
Le commutateur 40 est commandé par des troisièmes moyens de contrôle 44 compris dans un microcontrôleur 46 permettant de sélectionner la pastille 16 apte à obtenir le faisceau optimal pour l'émission vers le premier satellite alors que le commutateur 41 est commandé par des quatrièmes moyens de contrôle 45 apte à obtenir le faisceau optimal pour l'émission vers le second satellite. De même, le commutateur 42 est commandé par les troisièmes moyens de contrôle 44 permettant de sélectionner la pastille 16 apte à obtenir le faisceau optimal pour la réception des signaux du premier satellite alors que le commutateur 43 est commandé par les quatrièmes moyens de contrôle 45 apte à obtenir le
faisceau optimal pour la réception des signaux du second satellite.
La figure 5 représente les fentes 19 sur la face opposée à la face comportant les pastilles 16 de la première couche 13. Des lignes Pol 11 et Pol 21 excitant la pastille 16 par des côtés orthogonaux correspondent aux lignes d'excitation alimentant les fentes 193 dans le cas du mode de réalisation des figures 3.a à 3.c. Dans ce cas, une même pastille 16 véhicule les données émises et reçues par un faisceau. L'excitation par les deux côtés orthogonaux permet la séparation de la voie de réception et de la voie d'émission sur deux polarisations orthogonales. La notation Polij
correspond à la ligne du faisceau j véhiculée selon une polarisation i.
Les lignes Poll 1 et Pol1 2 correspondent à la variante des figures 4.a à 4.c. Des lignes pol111 et pol 12 excitent la pastille 16 par des côtés opposés et véhiculent les données de la voie de réception du premier faisceau sur une ligne et du second faisceau sur une seconde ligne ( ou les données de la voie d'émission du premier faisceau sur une ligne et du
second faisceau sur une seconde ligne).
L'appareil selon l'invention fonctionne de la manière suivante Dans le champ de visibilité de l'appareil se trouve d'abord le premier satellite. Le faisceau actif associé à la pastille active suit ce dernier sur sa trajectoire. Avant que le premier satellite ne disparaisse du champ de visibilité de l'appareil, un deuxième satellite apparaît. L'appareil continue de communiquer en émission/réception des données utiles du premier satellite tout en poursuivant le second satellite et en communiquant uniquement les données de signalisation de celui-ci aux moyens de contrôle. La lentille de Luneberg a par exemple un diamètre de 35 cm, et l'appareil fonctionne à des fréquences de l'ordre de 12 GHz. Le passage d'une pastille à une autre se fait lorsque les variations de gain d'émission/réception dépassent + 0.5
dB, ou 1 dB par rapport au rayonnement équivalent au niveau maximal.
L'entier N sera déterminé en fonction de la couverture en azimut nécessaire, en tenant compte de la règle, à titre d'exemple, d'une incrémentation de N d'une unité pour un supplément de couverture en azimut de 3 , pour l'exemple ci-dessus. Les choix de M et N dépendent évidemment entre autres de la largeur des faisceaux, des fluctuations de gain que le appareil peut tolérer et des dimensions des pastilles 16 qui limitent les écarts
minimum entre celles-ci.
Les moyens de contrôle mesurent le niveau du signal reçu/émis vers le satellite (actif ou passif). Dès lors que celui-ci est en dessous d'un seuil prédéterminé, ceux-ci actionnent les commutateurs adéquats en vue de commuter vers une autre pastille et de déterminer la pastille qui permet la meilleure poursuite du satellite. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation tels que décrits. Ainsi, la lentille de Luneberg peut être cylindrique. Enfin, la gestion de la commutation du satellite 1, au satellite 12 peut être faite de toute autre manière que celle imaginée pour expliquer le fonctionnement de la présente invention. Elle peut comporter toutes méthodes connues d'accès multiples auxdits au moins deux satellites 11, 12.
Claims (16)
1. Appareil d'émission et/ou réception de signaux dans un système de communication par satellites à défilement caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de focalisation pluridirectionnels (2) possédant une surface de focalisation (5) comprenant une pluralité de points focaux, - au moins un ensemble de sources primaires (6) émettrices et/ou réceptrices indépendantes, lesdites sources (6) étant agencées au voisinage de points focaux de ladite surface de focalisation (5), - des moyens de commutation (21, 23, 30, 32, 40, 41, 42, 43) couplés aux sources primaires (6), aptes à sélectionner au moins une première source (6a) associée à un premier point focal et une seconde source (6p) associée à un second point focal, lesdits points focaux correspondant aux positions respectives d'un premier (1l) et d'un second (12) satellite à un instant donné, - des moyens de contrôle (36, 46) des moyens de commutation (21, 23, , 32, 40, 41, 42, 43) aptes à déterminer au moins les première(6a) et seconde (6p) sources en visibilité respectivement des premier (11) et second
(12) satellites à un instant donné.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de sources primaires (6) est agencé selon un ensemble de points
focaux correspondant à la trajectoire d'au moins ledit premier satellite (11).
3. Appareil selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce
que les moyens de commutation (21, 23, 30, 32, 40, 41, 42, 43) comprennent n unités de commutation aptes à sélectionner respectivement n sources primaires associées à n points focaux correspondant à la position respective de n satellites en visibilité dudit appareil à un instant donné et en ce que les moyens de contrôle (36, 46) sont aptes à déterminer la source
primaire avec laquelle les échanges de données utiles doivent être effectués.
4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque unité de commutation comprend des premiers commutateurs (23, 32, 40, 41) à une entrée et à NXM sorties pour les signaux montants et/ou des seconds commutateurs (21, 30, 42, 43) à NXM entrées et à une sortie pour les signaux descendants, I'ensemble de sources primaires se
présentant comme une matrice à N lignes et à M colonnes.
5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce
que lesdites sources primaires (6) comprennent des antennes imprimées.
6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entier N est déterminé de manière à permettre une visibilité en élévation de 10 à
900.
7. Appareil selon l'une des revendications 4 ou 6, caractérisé en
ce que l'entier M est déterminé de manière à permettre une visibilité en
azimut désirée autour d'une valeur d'azimut préajustée.
8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
que l'ensemble des sources primaires (6), les moyens de commutation (21, 23, 30, 32, 40, 41, 42, 43) et les circuits (25, 26, 28) d'émission et/ou de réception de signaux sont agencés sur une même couche (13) d'un substrat.
9. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
que l'ensemble des sources primaires (6) est disposé sur une première couche (13) d'un substrat, sous laquelle est disposée une deuxième couche comportant lesdits commutateurs et les circuits d'émission et/ou de
réception de signaux.
10. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en
ce que l'ensemble des sources primaires (6) est disposé sur une première couche (1 3) sous laquelle se trouvent agencées une deuxième (14, 37) et troisième (15, 38) couches comportant respectivement lesdits moyens de commutation (21, 23, 30, 32, 40, 41, 42, 43) et les circuits (25, 26, 28)
d'émission et/ou de réception de signaux.
11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les circuits de la deuxième couche (14) sont aptes à opérer pour l'émission et/ou la réception d'un premier faisceau et les circuits de la troisième couche (15) sont aptes à opérer pour l'émission et/ou la réception d'un
deuxième faisceau.
12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les circuits de la deuxième couche (37) sont aptes à opérer pour l'émission des premier et deuxième faisceaux et les circuits de la troisième couche (38)
sont aptes à opérer pour la réception des premier et deuxième faisceaux.
13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en
ce que l'appareil comporte des premiers (10) et seconds (11) moyens de support indépendants et adjacents à la surface de focalisation (5) sur
lesquels sont agencés l'ensemble des sources primaires (6).
14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits premiers (1 0) et seconds (1 1) moyens de support sont couplés à des moyens d'actionnement comportant des moyens de rotation (100, 110) des premiers (10) et seconds (1 1) moyens de support aptes à orienter ces derniers de facçon à permettre un ajustement en azimut desdits moyens de support (10, 11) au cours de la poursuite des satellites (11, 12) par ledit appareil.
15. Appareil selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en
ce que l'élément focalisateur de l'appareil est une lentille de luneberg
sphérique (2).
1 6. Appareil selon les revendications 14 et 1 5, caractérisé en ce
que ces moyens de rotation (100, 1 0) ont un axe de rotation (4) passant par le centre de la lentille de Luneberg (2), autour duquel lesdits premiers et
seconds moyens de support (10, 1 1) sont aptes à tourner.
17. Appareil selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en
ce que l'appareil comporte en outre des moyens d'émission et/ou réception (49) se trouvant au voisinage d'un point de la surface de focalisation (5) de l'appareil et aptes à communiquer avec au moins un satellite géostationnaire (13).
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