[go: up one dir, main page]

FR2830130A1 - INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET - Google Patents

INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET Download PDF

Info

Publication number
FR2830130A1
FR2830130A1 FR0112221A FR0112221A FR2830130A1 FR 2830130 A1 FR2830130 A1 FR 2830130A1 FR 0112221 A FR0112221 A FR 0112221A FR 0112221 A FR0112221 A FR 0112221A FR 2830130 A1 FR2830130 A1 FR 2830130A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rocket
antenna
microwave
cap
dielectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0112221A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2830130B1 (en
Inventor
Alain Bourel
Jean Paul Labroche
Benjamin Campion
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDA Armements SAS
Original Assignee
TDA Armements SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDA Armements SAS filed Critical TDA Armements SAS
Priority to FR0112221A priority Critical patent/FR2830130B1/en
Priority to AT02292319T priority patent/ATE370526T1/en
Priority to ES02292319T priority patent/ES2291426T3/en
Priority to EP02292319A priority patent/EP1296409B1/en
Priority to DE60221765T priority patent/DE60221765T2/en
Publication of FR2830130A1 publication Critical patent/FR2830130A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2830130B1 publication Critical patent/FR2830130B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • 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
    • H01Q3/26Arrangements 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 relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The shell has an integrated high frequency antenna. There is a dielectric outer cover (44) which forms a trouser shape in the longitudinal plane.

Description

o découpage se fait par un usinage au laser.o cutting is done by laser machining.

La présente invention concerne une fusée d'artillerie comportant  The present invention relates to an artillery rocket comprising

au moins une antenne hyperfréquence.  at least one microwave antenna.

Une fusée d'artillerie présente généralement une partie supérieure de forme ogivale assurant la pénétration de la fusée dans l'air. Cette partie appelée tête de la fusée présente éventuellement (pour des applications de type guidage) un volume limité vers l'arrière de la fusée par exemple par un équipement tel qu'un dispositif de freinage. Dans une fusée standard la tête de la fusée est protégée par une coiffe contre les agressions mécaniques O liées au vol du projectile équipé de la fusée. La coiffe est réalisée dans un matériau diélectrique qui, par comparaison avec un matériau métallique, perturbe peu le fonctionnement d'une antenne hyperfréquence placée sous la coiffe. La tête d'une fusée standard comporte des composants électroniques situés dans une zone protégée par la coiffe. Le volume disponible pour des antennes hyperiréquence est limité par la coiffe et par la  An artillery rocket generally has an ogival-shaped upper part ensuring the penetration of the rocket into the air. This part called the head of the rocket possibly has (for guidance type applications) a limited volume towards the rear of the rocket for example by equipment such as a braking device. In a standard rocket the head of the rocket is protected by a cap against mechanical aggression O related to the flight of the projectile equipped with the rocket. The cap is made of a dielectric material which, in comparison with a metallic material, slightly disturbs the operation of a microwave antenna placed under the cap. The head of a standard rocket has electronic components located in an area protected by the cap. The volume available for hyper-frequency antennas is limited by the cap and by the

zone réservée aux composants électroniques.  area reserved for electronic components.

Une fusée standard comporte en outre une bobine de programmation dont les caractéristiques techniques et la position doivent être compatibles d'une programmation par induction au moyen d'un programmateur standard venant s'appliquer au voisinage extérieur de la tête  A standard rocket further comprises a programming coil whose technical characteristics and position must be compatible with induction programming by means of a standard programmer which is applied to the external vicinity of the head.

de la fusée.rocket.

L'invention a pour objet une fusée d'artillerie, comportant au moins une antenne hyperfréquence caractérisée en ce qu'elle comporte un diélectrique faisant coiffe, lequel présente dans un plan de coupe longitudinal  The subject of the invention is an artillery rocket, comprising at least one microwave antenna characterized in that it comprises a dielectric having a cap, which presents in a longitudinal sectional plane.

une forme sensiblement en pantalon.a shape substantially in pants.

Un avantage de l'invention est notamment de permettre la réalisation d'une fusée d'artillerie comportant deux antennes hyperfréquence  An advantage of the invention is in particular to allow the realization of an artillery rocket comprising two microwave antennas

fonctionnant sans perturbation mutuelle dans deux gammes distinctes.  operating without mutual disturbance in two distinct ranges.

D' autres caractéristiq u es et avantages de l' invention appara^'tront  Other features and advantages of the invention will be apparent.

à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui  with the following description made with reference to the attached drawings which

représentent:represent:

2 28301302 2830130

D'autres caractéristiq u es et avantages de l' i nvention apparatront  Other features and advantages of the invention will emerge

à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui  with the following description made with reference to the attached drawings which

représentent: la figure 1, un exemple de fusée standard; - la figure 2, un exemple de fusée allongée comportant une antenne hyperfréquence à 1.5 GHz dans lequel la figure 2a illustre l'encombrement de la fusée allongée par rapport à une fusée standard et la figure 2b représente une coupe longitudinale de la fusée allongée; lo - la figure 3, un exemple de réulisation de l'invention; - la figure 4, une vue en développé comportant une première antenne hyperfréquence selon l'invention; - la figure 5, trois exemples d'une seconde antenne hyperfréquence selon l'invention, une antenne anneau en  represent: FIG. 1, an example of a standard rocket; FIG. 2, an example of an elongate rocket comprising a 1.5 GHz microwave antenna in which FIG. 2a illustrates the size of the elongated rocket relative to a standard rocket and FIG. 2b shows a longitudinal section of the elongated rocket; FIG. 3, an example of the embodiment of the invention; - Figure 4, a developed view comprising a first microwave antenna according to the invention; FIG. 5, three examples of a second microwave antenna according to the invention, a ring antenna in

figure 5a, une antenne à 2 et 4 pastilles en figures 5b et 5c.  Figure 5a, an antenna with 2 and 4 pellets in Figures 5b and 5c.

La figure 1 illustre de façon schématique un exemple de fusée standard. La partie supérieure d'une fusée d'artillerie présente une coupe longitudinale qui peut être représentée par le schéma de la figure 1. La partie supérieure 1 de la fusée est limitée vers le bas de la figure 1 par un équipement 2 qui est par exemple un dispositif de freinage comportant des ailettes déployables sur commande dont les positions déployées sont perpendiculaires au déplacement en vol de la fusée et permettent d'assurer un freinage aérodynamique de la fusée. La partie supérieure 1 de la fusée présente vers le haut une forme ogivale protégée par une coiffe 3. La coiffe 3 assure une protection contre les agressions mécaniques, notamment  Figure 1 schematically illustrates an example of standard rocket. The upper part of an artillery rocket has a longitudinal section which can be represented by the diagram of FIG. 1. The upper part 1 of the rocket is limited towards the bottom of FIG. 1 by a device 2 which is for example a braking device comprising vanes deployable on command whose deployed positions are perpendicular to the flight in flight of the rocket and provide aerodynamic braking of the rocket. The upper part 1 of the rocket presents upwards an ogival shape protected by a cap 3. The cap 3 provides protection against mechanical aggression, in particular

l'érosion et l'échauffement, liées au vol d'un projectile équipé de la fusée.  erosion and heating, related to the flight of a projectile equipped with the rocket.

Une zone 4 délimite un volume interne à la partie supérieure 1 de la fusée, disponible pour l'intégration des composants électroniques de la fusée. Ce volume est généralement cylindrique, par exemple avec une symétrie de révolution autour d'un axe 5, vertical sur la figure 1, autour duquel la fusée présente également une symétrie de révolution. L'espace libre entre la colffe 3 et la surface externe de la zone 4 permet l'intégration des antennes hyperfréquence. La surface externe 7 de la zone 4 est généralement métallique, ce qui permet d'éviter les interférences radioélectriques entre une antenne hyperfréquence de la fusée placée à l'extérieur de la zone 4 et les parties métall iques des composants électroniques de lad ite zone 4 com me par exemple le plan de masse d'un circuit imprimé ou un composant électromécanique. La surface extérieure métallique de la zone 4 permet de définir et de modifier les composants électroniques de la fusée à l'intérieur de cette zone en s'affranchissant de l'effet de leurs parties métalliques sur le  An area 4 delimits an internal volume at the upper part 1 of the rocket, available for the integration of the electronic components of the rocket. This volume is generally cylindrical, for example with a symmetry of revolution about an axis 5, vertical in Figure 1, around which the rocket also has a symmetry of revolution. The free space between the cowl 3 and the outer surface of the zone 4 allows the integration of the microwave antennas. The outer surface 7 of the zone 4 is generally metallic, which makes it possible to avoid radioelectric interference between a microwave antenna of the rocket placed outside the zone 4 and the metallic parts of the electronic components of the zone 4 as for example the ground plane of a printed circuit or an electromechanical component. The outer metal surface of the zone 4 makes it possible to define and modify the electronic components of the rocket inside this zone by avoiding the effect of their metal parts on the

fonctionnement radioélectrique d'une antenne hyperfréquence de la fusée.  radio operation of a microwave antenna of the rocket.

o Une bobine de programmation 8 est placée sous la coiffe de la fusée standard de la figure 1 et à l'extérieur de la zone 4 réservée aux composants électroniques, la bobine 8 est située vers le haut de la fusée  o A programming coil 8 is placed under the cap of the standard fuse of Figure 1 and outside the zone 4 reserved for electronic components, the coil 8 is located towards the top of the rocket

entre la pointe 9 de la coiffe et le haut de la surface extérieure de la zone 4.  between the tip 9 of the cap and the top of the outer surface of the zone 4.

Cette bobine 8 permet de programmer un comportement de la fusée au moyen d'un dispositif de programmation, non représenté sur la figure 1,  This coil 8 makes it possible to program a behavior of the rocket by means of a programming device, not shown in FIG.

s'appliquant à l'extérieur de la coiffe 3 et comportant une bobine primaire.  applying to the outside of the cap 3 and having a primary coil.

La fusée schématisée sur la figure 2b comporte une première antenne hyperfréquence 29 plane et perpendiculaire à l'axe longitudinal 30 de la fusée. Dans cet exemple, la première antenne hyperfréquence fonctionne à 15 GHz et permet par exemple une liaison de télémesure ou de télécommande avec le sol. Cette antenne réalisée sous forme d'un disque de  The rocket shown schematically in Figure 2b comprises a first microwave antenna 29 plane and perpendicular to the longitudinal axis 30 of the rocket. In this example, the first microwave antenna operates at 15 GHz and allows for example a telemetry or remote control link with the ground. This antenna made in the form of a disc of

grand diamètre n'a pu être intégrée dans la fusée.  large diameter could not be integrated into the rocket.

La figure 2a représente les encombrements relatifs d'une fusée standard et d'une fusée allongée connue comportant uniquement dans son volume interne une antenne hyperfréquence à 1.5 GHz. La fusée allongée présente une enveloppe 20 dont l'encombrement est plus important que l'enveloppe 21 d'une fusée standard. Selon l'axe longitudinal 22 commun sur la figure 2a aux deux enveloppes 20, 21, la fusée allongée présente une tête  FIG. 2a represents the relative footprints of a standard rocket and of a known elongated rocket comprising only in its internal volume a 1.5 GHz microwave antenna. The elongated rocket has an envelope 20 whose size is larger than the envelope 21 of a standard rocket. According to the longitudinal axis 22 common in FIG. 2a to the two envelopes 20, 21, the elongate rocket has a head

plus longue que la fusée standard.longer than the standard rocket.

Dans l'exemple illustré par la figure 2b, la seconde antenne hyperfréquence (intégrée dans le volume de la fusée) comporte deux pastilles rectangulaires 23 et 24 diamétralement opposées sous une coiffe 25. Elle fonctionne à 1.5 GHz et est notamment utilisable pour échanger des informations avec le système GPS, dont l'abréviation signifie en anglais Global Positionning System. Les pastilles présentent par exemple des surfaces identiques, les côtés les plus longs de chaque pastille présentant une extrémité 26 vers l'avant de la fusée, situé en haut de la figure 2b,1'autre extrémité 27 étant située vers l'arrière de la tête de la fusée. Dans cet exemple, les deux pastilles sont couplées mutuellement par leur champ  In the example illustrated in FIG. 2b, the second microwave antenna (integrated in the volume of the rocket) comprises two rectangular pellets 23 and 24 diametrically opposite under a cap 25. It operates at 1.5 GHz and is particularly usable for exchanging information. with the GPS system, whose abbreviation stands for Global Positionning System. The pellets, for example, have identical surfaces, the longest sides of each pellet having one end 26 towards the front of the fuze, situated at the top of FIG. 2b, the other end 27 being located towards the rear of the spindle. head of the rocket. In this example, the two pellets are mutually coupled by their field

arrière car elles ne sont pas appliquées sur un cône métallique fermé.  back because they are not applied on a closed metal cone.

La fig u re 3 ill ustre u ne réal isation particulière de l' invention lo comportant deux antennes hyperfréquence intégrées dans le volume d'une  FIG. 3 illustrates a particular embodiment of the invention having two microwave antennas integrated into the volume of a

fusée standard.standard rocket.

La partie inférieure 40 de la fusée n'est pas détaillée. La partie supérieure 41 ou tête de la fusée est représentée par un schéma d'une coupe longitudinale passant par l'axe de symétrie 42 de l'enveloppe de la  The lower part 40 of the rocket is not detailed. The upper part 41 or head of the rocket is represented by a diagram of a longitudinal section passing through the axis of symmetry 42 of the envelope of the

partie supérieure 41.upper part 41.

La coiffe de la fusée comporte deux parties: une coiffe supérieure 43 à l'extrémité avant de la fusée et une coiffe inférieure 44 placée entre la coiffe supérieure et la partie inférieure 40 de la fusée. L'ensemble formé par la coiffe supérieure 43 et par la coiffe inférieure 44 assurant la protection du  The cap of the rocket has two parts: an upper cap 43 at the front end of the rocket and a lower cap 44 placed between the upper cap and the lower part 40 of the rocket. The assembly formed by the upper cap 43 and the lower cap 44 ensuring the protection of the

contenu de la tête de la fusée.content of the head of the rocket.

La coiffe inférieure 44 est réalisée dans un matériau diélectrique et forme la partie diélectrique d'une première antenne hyperfréquence haute fréquence, fonctionnant par exemple à 15 GHz. La coiffe inférieure 44 présente une face externe 45 en forme de cône tronqué et une face interne de forme conique, I'épaisseur du diélectrique entre les faces interne et externe étant plus importante vers l'avant de la fusée du côté de la coiffe supérieure et moins importante vers l'arrière du côté de la partie inférieure 40 de la fusée. La coiffe inférieure 44 présente un volume engendré par une symétrie de révolution autour de l'axe de symétrie 42 d'une surface en forme de pantalon dont la ceinture est du côté de la coiffe supérieure et les jambes s'étendent jusqu'à la partie inférieure 40 de la fusée. La coiffe inférieure 44 présente dans un plan de coupe longitudinal une forme sensiblement en pantalon. Une surface métallique 46 est en contact avec la face interne de la coiffe inférieure 44 en diélectrique, elle réalise un plan de masse de la première antenne hyperfréquence haute fréquence. La surface métallique 46  The lower cap 44 is made of a dielectric material and forms the dielectric portion of a first high frequency microwave antenna, operating for example at 15 GHz. The lower cap 44 has an outer face 45 in the shape of a truncated cone and an inner face of conical shape, the thickness of the dielectric between the inner and outer faces being greater towards the front of the rocket on the side of the upper cap and less important towards the rear side of the lower part 40 of the rocket. The lower cap 44 has a volume generated by a symmetry of revolution about the axis of symmetry 42 of a pants-shaped surface whose belt is on the side of the upper cap and the legs extend to the portion lower 40 of the rocket. The lower cap 44 has in a longitudinal sectional plane a shape substantially in pants. A metal surface 46 is in contact with the inner face of the lower cover 44 dielectric, it carries a ground plane of the first high frequency microwave antenna. The metal surface 46

présente une forme de révolution.presents a form of revolution.

Dans cet exemple de réalisation, un champ électrique est créé dans un tube coaxial 48 dont l'axe est commun avec l'axe 42 de symétrie de I'enveloppe de la tête de la fusée et qui présente une âme 51 et une gaine ou conducteur externe 52. Le champ électrique est créé symétriquement en roulis. Dans la réalisation particulière de l'invention illustrée par la figure 3, le tube coaxial 48 est creux, c'est-à-dire que son âme 51 est creuse et présente une face interne en forme de cylindre de révolution autour de l'axe de lo symétrie 42 délimitant un espace 53 permettant par exemple le passage d'un câble pour alimenter électriquement un équipement, comme par exemple une antenne proximètre ou une détection d'impact, protégé sous la coiffe supérieure 43. Dans une variante de réalisation de l'invention, le tube coaxial  In this embodiment, an electric field is created in a coaxial tube 48 whose axis is common with the axis 42 of symmetry of the casing of the rocket head and which has a core 51 and a sheath or conductor external 52. The electric field is created symmetrically in roll. In the particular embodiment of the invention illustrated in Figure 3, the coaxial tube 48 is hollow, that is to say that its core 51 is hollow and has an internal face in the form of a cylinder of revolution about the axis symmetry 42 delimiting a space 53 allowing for example the passage of a cable for electrically powering equipment, such as for example a proxime antenna or an impact detection, protected under the upper cap 43. In an alternative embodiment of the invention, invention, the coaxial tube

48 est plein, il présente une âme cylindrique pleine.  48 is full, it has a full cylindrical core.

L'âme 51 traverse le matériau diélectrique de la coiffe inférieure 44 jusqu'au sommet 49 du tronc de cône de la coiffe inférieure 44 à l'avant lequel présente une surface métallisée. Entre l'âme 51 et la gaine 52, le tube coaxial comporte une couche de matériau diélectrique interne 54 qui est par  The core 51 passes through the dielectric material of the lower cap 44 to the top 49 of the truncated cone of the lower cap 44 in front of which has a metallized surface. Between the core 51 and the sheath 52, the coaxial tube comprises a layer of internal dielectric material 54 which is

exemple réalisée dans le matériau diélectrique de la colffe inférieure 44.  example made in the dielectric material of the lower cowl 44.

Dans la réalisation particulière de la figure 3, le diélectrique interne 54 du  In the particular embodiment of FIG. 3, the internal dielectric 54 of the

tube coaxial 48 forme une pièce continue avec la coiffe inférieure 44.  coaxial tube 48 forms a continuous piece with the lower cap 44.

Le champ électrique créé, radial et symétrique par rapport à l'axe de symétrie 42, est guidé par le tube coaxial 48 vers l'avant de la fusée jusqu'à la limite supérieure de la gaine 52, puis le champ électrique attaque le diélectrique de la première antenne. ll s'y propage en tournant et devenant sens iblement paral lèle à l' axe de symétrie 42 p u is en se p ropageant radialement vers la surface externe de la coiffe inférieure 44 avant de changer encore d'orientation pour redevenir sensiblement radial et se propager dans le diélectrique de la coiffe inférieure 44 vers l'arrière de la fusée. Le champ suit le diélectrique dont l'épaisseur se réduit et présente une forme de jambe de pantalon pour sortir par le bas étroit 50 de la jambe et poursuivre sa propagation sous forme de courant de surface le long du  The electric field created, radial and symmetrical with respect to the axis of symmetry 42, is guided by the coaxial tube 48 towards the front of the rocket up to the upper limit of the sheath 52, then the electric field drives the dielectric of the first antenna. It is propagated by turning and becoming sensibly parallel to the axis of symmetry 42 or by radially radiating towards the outer surface of the lower cap 44 before changing further orientation to become substantially radial and spread in the dielectric of the lower cap 44 towards the rear of the rocket. The field follows the dielectric whose thickness is reduced and has a form of trouser leg to exit through the narrow bottom 50 of the leg and continue its propagation in the form of surface current along the

projectile portant la fusée.projectile carrying the rocket.

L'attaque du diélectrique de la première antenne par un tube coaxial est symétrique en roulis. Elle présente l'avantage de permettre une  The attack of the dielectric of the first antenna by a coaxial tube is symmetrical in roll. It has the advantage of allowing a

6 28301306 2830130

transmission hyperfréquence à l'arrière du projectile indépendante de la position en roulis de la fusée. La directivité de la première antenne attaquée par coaxial présente une absence de transmission pour un angle compris entre zéro et quelques degrés autour de l'axe arrière du projectile, elle présente une bonne transmission à partir de 1,5 à 2 degrés en s'éloignant de l'axe arrière. Cette transmission permet par exemple une émission d'un code GPS sans coupure par un projectile gyroscopé présentant un angle de tangage sensiblement non nul notamment lorsque le projectile est loin de son  microwave transmission at the rear of the projectile independent of the roll position of the rocket. The directivity of the first coaxial-etched antenna has no transmission at an angle between zero and a few degrees around the rear axis of the projectile, and shows good transmission from 1.5 to 2 degrees away of the rear axle. This transmission makes it possible, for example, to transmit a GPS code without cutoff by a gyro projectile having a substantially non-zero pitch angle, especially when the projectile is far from its

point de lancement.launch point.

lo La première antenne avec un diélectrique formant coiffe de la fusée présente l'avantage de permettre la propagation du champ hors de l'antenne en un courant de surface avec des fuites réduites au bas 50 de la fusée. La première antenne hyperfréquence fonctionne d'autant mieux que la  The first antenna with a dielectric forming a fuse cap has the advantage of allowing the field to propagate out of the antenna into a surface current with reduced leakage at the bottom 50 of the fuse. The first microwave antenna works all the better than the

longueur du pantalon est grande.pants length is great.

Sur la figure 3, la gaine 52 se prolonge à partir de sa partie supérieure par une forme 55 de révolution et sensiblement conique à l'intérieur de laquelle une zone 57 est disponible pour l'intégration de composants électroniques de la fusée. Un anneau 56 ayant pour axe de symétrie ledit axe 42 est inséré à l'intérieur de la forme 55 à une position o le diamètre intérieur de la forme de révolution 55 concide sensiblement avec le diamètre extérieur de l'anneau 56. L'anneau 56, la surface interne de la forme 55 et l'enveloppe de la partie inférieure 40 de la fusée délimitent la  In Figure 3, the sheath 52 extends from its upper part by a shape 55 of revolution and substantially conical within which a zone 57 is available for the integration of electronic components of the rocket. A ring 56 having the axis of symmetry of said axis 42 is inserted inside the shape 55 at a position where the inner diameter of the revolution form 55 substantially matches the outer diameter of the ring 56. The ring 56 , the inner surface of the shape 55 and the casing of the lower part 40 of the rocket delimit the

zone 57.zone 57.

Une bobine de programmation 58 est représentée par une coupe longitudinale sur la figure 3. La bobine présente une forme sensiblement con ique, d'axe 42. La bobi ne 58 est i nsérée à l' intérieu r du cône dél i mité par la surface métallique 46 qui réalise un plan de masse de la première antenne hyperfréquence, la bobine étant placée obligatoirement en partie supérieure,  A programming coil 58 is represented by a longitudinal section in FIG. 3. The coil has a substantially conical shape with an axis 42. The coil 58 is inserted into the interior of the cone delimited by the surface. metal 46 which carries a ground plane of the first microwave antenna, the coil being placed necessarily in the upper part,

c'est-à-dire la partie la plus étroite, de ce cône.  that is to say, the narrowest part of this cone.

La figure 4 représente, avec les mêmes références que sur la figure 3, une vue en développé selon l'axe de symétrie 42, le diélectrique de la première antenne hyperfréquence faisant coiffe inférieure 44, la surface métallique 46 de la première antenne hyperfréquence, la bobine 58, la forme et l'anneau 56. Ces divers éléments s'embo^tent les uns dans les autres  FIG. 4 represents, with the same references as in FIG. 3, a view in developed along the axis of symmetry 42, the dielectric of the first microwave antenna with lower cap 44, the metal surface 46 of the first microwave antenna, the coil 58, the shape and the ring 56. These various elements fit into each other

dans l'ordre d'énumération, la coiffe 44 protégeant le tout.  in the order of enumeration, the cap 44 protecting the whole.

Dans une variante de réalisation de l'invention, la première antenne n'est pas attaquée par un tube coaxial mais par un circuit comportant une ou plusieurs pastilles hyperfréquence placées au sommet 49 du tronc de cône du diélectrique de l'antenne formant la coiffe inférieure 44, une épaisseur de diélectrique de circuit suivant l'axe 42 et un plan de masse du circuit perpendiculaire à l'axe 42, du côté du haut de la fusée. La pastille  In an alternative embodiment of the invention, the first antenna is not attacked by a coaxial tube but by a circuit comprising one or more microwave pads placed at the top 49 of the truncated cone of the dielectric of the antenna forming the lower cap. 44, a dielectric circuit thickness along the axis 42 and a ground plane of the circuit perpendicular to the axis 42, the top side of the rocket. The pellet

est par exemple en forme d'anneau symétrique selon l'axe de symétrie 42.  is for example in the form of symmetrical ring along the axis of symmetry 42.

lo Dans un autre exemple des pastilles de forme sensiblement carrée sont placées au sommet 49, soit deux pastilles diamétralement opposées, soit des pastilles en nombre supérieur réparties régulièrement autour de l'axe de symétrie. Le nombre de pastilles est de préférence inférieur à huit. La limitation du nombre de pastilles conduit à une émission présentant un comportement variable selon le roulis de la fusée et l'émission vers le sol n'est pas constante. Le circuit présente de préférence une forme en anneau qui assure à l'émission un comportement stable malgré un roulis variable. La longueur radiale des pastilles est limitée par le rayon du sommet 49 du tronc de cône. La ou les pastilles fonctionnent soit en demilongueur d'onde avec un diélectrique de permittivité élevé, soit en quart de longueur d'onde avec un diélectrique de permittivité plus faible. Pour le premier fonctionnement l'adaptation d'impédance est plus facile à réaliser car la précision de la  In another example, pellets of substantially square shape are placed at the top 49, either two diametrically opposed pellets, or pellets in greater number regularly distributed around the axis of symmetry. The number of pellets is preferably less than eight. The limitation of the number of pellets leads to an emission exhibiting a variable behavior according to the roll of the rocket and the emission towards the ground is not constant. The circuit preferably has a ring shape which ensures the emission stable behavior despite a variable roll. The radial length of the pellets is limited by the radius of the top 49 of the truncated cone. The pellet (s) operate either in half wavelength with a high permittivity dielectric, or in quarter wavelength with a lower permittivity dielectric. For the first operation impedance matching is easier to achieve because the accuracy of the

position de l'alimentation est moins critique.  Position of the power supply is less critical.

Lorsque les points d'alimentation dudit circuit d'attaque de la première antenne sont en phase, I'antenne présente l'avantage de permettre une transmission à l'arrière du projectile portant la fusée dans un champ angulaire assez large, typiquement entre 2 et 30 degrés par rapport à l'axe de symétrie 42. La transmission est relativement proche de celle obtenue  When the feed points of said driver circuit of the first antenna are in phase, the antenna has the advantage of allowing transmission to the rear of the projectile carrying the rocket in a fairly wide angular field, typically between 2 and 30 degrees with respect to the axis of symmetry 42. The transmission is relatively close to that obtained

avec une attaque par un tube coaxial.  with an attack by a coaxial tube.

Lorsque les points d'alimentation dudit circuit d'attaque de la p rem iè re ante nne sont en déphasage, par exemple u ne al i mentation de deux pastilles déphasées de 180 degrés, la transmission est essentiellement dans l'axe arrière du projectile. Cette réalisation est avantageuse pour une  When the feed points of said driver circuit of the first gear are out of phase, for example u n ali mentation of two pellets phase shifted by 180 degrees, the transmission is essentially in the rear axis of the projectile. This embodiment is advantageous for a

télécommande en début de trajectoire du projectile.  remote control at the beginning of the trajectory of the projectile.

Une seconde antenne hyperfréquence 47, représentée sur la figure 3, fonctionnant en fréquence plus basse que la première antenne, par exemple à 1.5 GHz, est incrustée dans la surface métallique 46 du plan de masse de la première antenne, du côté de la face interne de la coiffe inférieure 44. La seconde antenne hyperfréquence ainsi placée sur la face interne du diélectrique de la première antenne hyperfréquence présente une gêne réduite dans le fonctionnement de cette première antenne. La longueur de la seconde antenne mesurée le long de l'axe de symétrie 42 est limitée à une valeur légèrement inférieure à la hauteur de la colffe inférieure 44, en o veillant à respecter cette limitation la seconde antenne peut être de type demi-longueur d'onde avec un diélectrique de permittivité élevée, ou de type quart de longueur d'onde avec un diélectrique de permittivité plus faible (le  A second microwave antenna 47, shown in FIG. 3, operating at a lower frequency than the first antenna, for example at 1.5 GHz, is embedded in the metal surface 46 of the ground plane of the first antenna, on the inner face side. The second microwave antenna thus placed on the inner face of the dielectric of the first microwave antenna has a reduced discomfort in the operation of this first antenna. The length of the second antenna measured along the axis of symmetry 42 is limited to a value slightly less than the height of the lower flap 44, while making sure to respect this limitation the second antenna may be of the half-length type. wave with a high permittivity dielectric, or a quarter-wavelength type with a lower permittivity dielectric (the

rapport des permittivité est de 4).  ratio of permittivity is 4).

Les figures 5a, 5b et 5c représentent trois exemples de réalisation de la seconde antenne représentée par rapport à l'axe de symétrie déjà référencé 42 dans la figure 3. L'antenne de la figure 5a présente une forme de cône symétrique par rapport à l'axe 42, elle présente une symétrie en roulis assurant une transmission sensiblement constante lors de la rotation  FIGS. 5a, 5b and 5c show three exemplary embodiments of the second antenna represented with respect to the axis of symmetry already referenced 42 in FIG. 3. The antenna of FIG. 5a has a symmetrical cone shape with respect to FIG. 42 axis, it has a symmetry roll ensuring a substantially constant transmission during rotation

du projectile sur lui-même.of the projectile on itself.

Une seconde antenne comportant deux ou quatre pastilles est représentée respectivement sur les figures 5b et 5c. Le nombre de pastilles de la seconde antenne est de préférence limité à quatre, cette limitation assurant une intégration de l'antenne dans la fusée plus aisée. Le nombre de  A second antenna having two or four pellets is shown respectively in Figures 5b and 5c. The number of pellets of the second antenna is preferably limited to four, this limitation ensuring integration of the antenna in the rocket easier. Number of

pastilles peut être supérieur à quatre.  pastilles may be greater than four.

Il est possible d'alimenter l'antenne avec une entrée unique pour toutes les pastilles et une répartition symétrique des lignes d'alimentation. Le signal composite reçu (signal GPS) correspond ainsi à l'émission des  It is possible to feed the antenna with a single input for all the pellets and a symmetrical distribution of the supply lines. The composite signal received (GPS signal) thus corresponds to the transmission of

champs par chaque pastille.fields by each pellet.

11 est encore possible d'utiliser les pastilles de façon indépendante, en couplant par exemple chaque pastille à une voie de réception. Cette configuration permet notamment de recevoir correctement des signaux de satellites <" côté ciel '> sur une pastille alors que la pastille opposoe est en vision avec le sol et peut être saturée par un brouilleur. Un brouilleur au sol ne peut transmettre que vers une antenne dirigée vers lui car à cette  It is still possible to use the pellets independently, for example by coupling each chip to a receiving channel. This configuration makes it possible in particular to correctly receive satellite signals "on the sky" on a pellet while the opposite pellet is in vision with the ground and can be saturated by a jammer.A jammer on the ground can transmit only towards an antenna directed towards him because at this

9 28301309 2830130

fréquence les antennes sont relativement directives. Ce type de configuration optimale d'intégration des antennes dans une fusée d'artillerie possède donc aussi une immunité au brouillage GPS sol, le plus probable au plan  frequency antennas are relatively directive. This type of optimal configuration of integration of antennas in an artillery rocket also has an immunity to ground GPS interference, the most probable

opérationnel de l'artillerie.operational artillery.

La bobine 58 sur la figure 3 est placée par rapport à l'extérieur de la fusée sous le plan de masse 46 de la première antenne qui est aussi celui de la seconde antenne 47. Le fonctionnement de la ou des antennes de la fusée n'est pas perturbé par la bobine. La présence des parois métalliques fines (46 et les pastilles de la seconde antenne, dont l'épaisseur est de lo préférence inférieure à 150 m et dont la réalisation s'effectue par exemple par sérigraphie sur le diélectrique) autorise le couplage avec un transformateur de programmation avec une atténuation limitée. Le transformateur de programmation est placé pendant l'opération de programmation autour de la colffe de la fusée. La position et la dimension de la bobine permettent de respecter une distance réduite par rapport à la  The coil 58 in FIG. 3 is placed relative to the outside of the rocket under the ground plane 46 of the first antenna which is also that of the second antenna 47. The operation of the antenna or antennas of the rocket is not disturbed by the coil. The presence of the thin metal walls (46 and the pellets of the second antenna, the thickness of which is preferably less than 150 m and the realization of which is carried out for example by screen printing on the dielectric) allows the coupling with a transformer of programming with limited mitigation. The programming transformer is placed during the programming operation around the collar of the rocket. The position and the dimension of the coil make it possible to respect a reduced distance compared to the

surface externe de la coiffe.outer surface of the cap.

28301302830130

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Fusée comportant au moins une antenne hyperfréquence, caractérisée en ce que l'antenne comporte un diélectrique faisant colffe (44) de la fusée, qui présente dans un plan de coupe longitudinal une forme  A rocket comprising at least one microwave antenna, characterized in that the antenna comprises a flapping dielectric (44) of the rocket, which presents in a longitudinal section plane a shape sensiblement en pantalon.substantially in pants. 2. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que  2. Rocket according to claim 1, characterized in that l'antenne hyperfréquence comporte un tube coaxial (48).  the microwave antenna comprises a coaxial tube (48). 3. Fusée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée  Rocket according to one of the preceding claims, characterized en ce que l'antenne hyperfréquence comporte un tube coaxial creux.  in that the microwave antenna comprises a hollow coaxial tube. 4. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que  4. Rocket according to claim 1, characterized in that I'antenne hyperfréquence comporte au moins une pastille hyperfréquence.  The microwave antenna has at least one microwave chip. 5. Fusée selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'antenne hyperiréquence comporte une pastille hyperfréquence en forme d'anneau.  5. Rocket according to claim 4, characterized in that the hyper-frequency antenna comprises a ring-shaped microwave pellet. 6. Fusée selon la revendication 4, caractérisée en ce queRocket according to claim 4, characterized in that l'antenne hyperfréquencé comporte 2 à 6 pastilles hyperfréquence.  the microwave antenna has 2 to 6 microwave pellets. 7. Fusée selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce  7. Rocket according to one of claims 4 to 6, characterized in that que la ou les pastilles comportant des points d'alimentation, les points  the pellet (s) with feed points, the dots d'alimentation sont à déphasage.are out of phase. 8. Fusée selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce  Rocket according to one of claims 4 to 6, characterized in that que la ou les pastilles comportant des points d'alimentation, les points  the pellet (s) with feed points, the dots d'alimentation sont en phase.are in phase. 9. Fusée selon l'une des revendications précédentes caractérisée  9. Rocket according to one of the preceding claims, characterized en ce qu'elle comporte une seconde antenne hyperfréquence incrustée dans  in that it comprises a second microwave antenna embedded in
FR0112221A 2001-09-21 2001-09-21 INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET Expired - Lifetime FR2830130B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112221A FR2830130B1 (en) 2001-09-21 2001-09-21 INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET
AT02292319T ATE370526T1 (en) 2001-09-21 2002-09-20 INTEGRATION OF A MICROWAVE ANTENNA IN AN ARTILLERY SHELL FIGGER
ES02292319T ES2291426T3 (en) 2001-09-21 2002-09-20 ULTRA HIGH FREQUENCY ANTENNA INTEGRATION IN AN ARTILLERY ROCKET.
EP02292319A EP1296409B1 (en) 2001-09-21 2002-09-20 Microwave antenna integrated into an artillery projectile
DE60221765T DE60221765T2 (en) 2001-09-21 2002-09-20 Integration of a microwave antenna in an artillery round fuze

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112221A FR2830130B1 (en) 2001-09-21 2001-09-21 INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2830130A1 true FR2830130A1 (en) 2003-03-28
FR2830130B1 FR2830130B1 (en) 2005-05-06

Family

ID=8867520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0112221A Expired - Lifetime FR2830130B1 (en) 2001-09-21 2001-09-21 INTEGRATION OF HYPERFREQUENCY ANTENNA IN A ARTILLERY ROCKET

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1296409B1 (en)
AT (1) ATE370526T1 (en)
DE (1) DE60221765T2 (en)
ES (1) ES2291426T3 (en)
FR (1) FR2830130B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959657A (en) * 1986-07-04 1990-09-25 Nec Corporation Omnidirectional antenna assembly
US5392053A (en) * 1988-10-19 1995-02-21 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Array antenna and system
US5400040A (en) * 1993-04-28 1995-03-21 Raytheon Company Microstrip patch antenna
US5404145A (en) * 1993-08-24 1995-04-04 Raytheon Company Patch coupled aperature array antenna
WO2001059877A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Portable device antenna

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959657A (en) * 1986-07-04 1990-09-25 Nec Corporation Omnidirectional antenna assembly
US5392053A (en) * 1988-10-19 1995-02-21 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Array antenna and system
US5400040A (en) * 1993-04-28 1995-03-21 Raytheon Company Microstrip patch antenna
US5404145A (en) * 1993-08-24 1995-04-04 Raytheon Company Patch coupled aperature array antenna
WO2001059877A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Portable device antenna

Also Published As

Publication number Publication date
FR2830130B1 (en) 2005-05-06
ES2291426T3 (en) 2008-03-01
DE60221765D1 (en) 2007-09-27
DE60221765T2 (en) 2008-06-05
ATE370526T1 (en) 2007-09-15
EP1296409A1 (en) 2003-03-26
EP1296409B1 (en) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3725002B1 (en) Dual detector with transverse coils
EP1489688B1 (en) Feeding for reflector antenna
EP3109941B1 (en) Microwave antenna with dual reflector
FR2963487A1 (en) PARABOLIC REFLECTOR ANTENNA
WO2016034656A1 (en) Antenna with mechanically reconfigurable radiation pattern
WO2010121851A1 (en) Low-profile broadband multiple antenna
FR2903234A1 (en) PARASITE ELEMENT FOR HELICOIDAL ANTENNA.
EP1296409B1 (en) Microwave antenna integrated into an artillery projectile
EP3063828B1 (en) Underwater radio frequency antenna
FR2687013A1 (en) AIR FOR RADAR.
FR2760131A1 (en) SET OF CONCENTRIC ANTENNAS FOR MICROWAVE WAVES
EP2469656B1 (en) High-power broadband antenna
EP1350285B1 (en) Electromagnetic probe
WO2013124278A1 (en) Electromagnetic band gap device, use thereof in an antenna device, and method for determining the parameters of the antenna device
FR2760133A1 (en) RESONANT ANTENNA FOR THE TRANSMISSION OR RECEPTION OF POLARIZED WAVES
EP0991135B1 (en) Selective antenna with frequency switching
EP2449629B1 (en) Omnidirectional, broadband compact antenna system comprising two highly decoupled separate transmission and reception access lines
FR2760134A1 (en) RESONANT MINIATURE ANTENNA, MICRO-TAPE, ANNULAR SHAPE
EP2946435B1 (en) Antenna having a miniaturised waveguide
FR2699268A1 (en) Detector arrangement for ammunition.
CA2800949C (en) Linear dual-polarised wide band compact antenna
EP0778632B1 (en) Radio altimeter protected against various detections
EP1750325A1 (en) Multibande antenna
FR2667988A1 (en) Combined aerial with very much reduced bulk
EP1821366B1 (en) Mechanical scanning antenna scanning a broad spatial range with reduced bulk

Legal Events

Date Code Title Description
CL Concession to grant licences
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 17

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 18

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 19

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 20