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" PRF,!i;CrltIONN.I!1 J;;Ntl'S AUX l\NT.l5.iNN.l!;S .l!;T SYSTEMS D'MTENNES "
Cette invention, qui a pour objet des antennes et des systèmes d'antennes, se réfère plus spécialement à des dispo- sitions d'antennes, à rayonnement dirige .
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Les brevets 1'd"38, 9.0? et 345.854 décrivent des antennes excitées à une extrémité, qui sont longues comparativement à la
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longueur d'onde utilisa et dans lesquelles le rayonnement des longueurs alternées est supprime, soit totalement, soit partiel- lement.
Les parties non rayonnantes d'une telle mienne (parties
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pouvant être dénommées : "éléments de misa en phase") '-''taient constituées de différentes T;1'llnr' soit par exemple, en roplio-nt le fil d'antenne sur lui-même, de façon 8. provoquer le suppression du rayonnement , soit en constituant par une inductance et ou une capacité, la longueur d'antenne dont le rayonnement doit être supprime .
La présente invention a pour principal objet, des "éléments
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fie aise 8;1 phase" perfectionnes pour antennes a rayonnement diri- . Oï!:01':xC¯ ::'.3;it a 1 présente invention, l'élément ou les cléments #Se mise el, phase d'une antenne ou d'un système d'anten- :'.' ci:: '"ir':'.'ctif est ou sont constitues par une ou plusieurs lignes "1.......f-"")'-,-""I,ht,'ctl"1.. c'est-à-dire, une ou plusieurs lignes dont l'inductance et la capacité sont reparties de façon sensiblement
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ul1ifor:.F:: sur toute leur longueur .
Dans un :nodG de construction, une antenne comprend plu- sieurs sections rayonnantes, alternant svec plusieurs picnents de mise en ph. a se constitués chacun par un solénoi;1,e dont le diamè- tre est petit comparativement à la longueur .
Un solénoïde unique séparant une paire de sections rayon-
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nantes peut, LU besoin, être remplace, par plusieurs solénoïdes en parallèle .
L'effet des éléments de mise en phase dépend do leur longueur, de leur position dans l'antenne et des rapports de leur impédance caractéristique à celle de l'antenne elle- même. Cependant les éléments de mise en phase devraient nor-
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malement être disposés de façon à supprimer le rayonnement des demi-longueurs d'onde alternées. Leur longueur électrique peut être plus grande, égale, ou plus petite qu'une demi-longueur d'onde .
Si les sections rayonnantes et les éléments de sise en phase ont chacun une longueur électrique égale à une demi-longueur d'onde, la phase du courant dans les sections rayonnantes sera sensiblement la même pour toutes valeurs de l'impédance caractéristique de l'élément de mise on phase.
Une telle antenne aura un rayonnement maximum perpendiculai- rement à sa longueur .
Si les sections rayonnantes sont plus longues qu'une demi-longueur d'onde et les éléments de mise en phase plus courts, la phase du courent dans les sections rayonnantes dépendra des rapports des impédances caractéristiques des éléments de mise en phase à celle de l'antenne .
Si l'impédance caractéristique des éléments de mise en phase est égale à celle de l'antenne, les courants dans les sections rayonnantes seront en phase et l'antenne aura son rayonnement maximum, dans des directions perpendiculai- res à elle-même, tandis que, si la dite impédance caracté- ristique diffère de celle de l'antenne, les courants dans les sections rayonnantes ne seront plus en concordance de phase-et la direction du rayonnement maximum, s'infléchira vers l'extrémité libre de l'antenne ou s'en écartera, suivant que la valeur de l'impédance caractéristique des éléments de mise en phase sera plus petite ou plus grande que celle de l'entonne.
Si les sections rayonnantes sont plus courtes qu'une demi-longueur d'onde'et les éléients de mise en phase plus @
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longs, la direction du rayonnement maximum sers respectivement perpendiculaire à la direction de l'antenne, infléchie vers l'extrémité libre de cette dernière, ou s'en écartant, suivant que la valeur de 1'impédance caractéristique des 61((lents de 'aise en phase sers égale, plus grande ou plus petite que l'impédance caractéristique de l'antenne .
Il y a également le cas dans lequel la charge d'extré- mité d'une section rayonnante est rendue égale à celle d'une résistance pure . Ceci peut être effectue soit en disposant 12dite charge à un point nodal soit en ajoutent une inductance et ou une capacité de valeur appropriée .
Si l'on connecte, en ce point de l'antenne, un élément de mise en phrase dont l'impédance caractéristque est égale à larésistance d'extrémité de l'antenne, et si l'on applique 3 l'autre extrémité du dit élément de mise en phase une force électromotrice, la phase du courant dans l'antenne sera contrô- lée par la longueur de l'élément de mise en phase .
Supposons, par exemple, qu'une antenne demi-onde dont la charge à son extrémité la plus basse est une résistance pure, soit connectée à cette extrémité à une antenne semblable et plus basse, par l'intermédiaire d'un élément de mise en phase dont l'impédance caractéristique est égale à la. dite résistance de charge .
Si la longueur de l'élément de mise en phase est celle d'une demi-longueur d'onde, la phase du courant dans les deux antennes sera la même.- On remarque qu'il est possible de décaler le courant dans l'antenne supérieure on arrière ou en avant du courent dans l'antenne inférieure, d'une quantité quel- conçue désirée, en accroissant .ou en diminuant la longueur
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électrique du dit élément de mise en phase .
La direction de rayonnement maximum peut, par conséquent, être contrôlée en faisant varier la longueur du dit élément de mise en phase .
Les éléments de mise en phase du type décrit sont des dispositions commodes pour contrôler la. phase des courante dans les sections rayonnantes et par conséquent, la direction du rayonnement maximum d'antennes qui sont longues par rapport à la longueur de l'onde .
De tels éléments peuvent être employés de façon analgue; non seulement avec des antennes simples mais encore avec des systèmes formés d'une combinaison d'antennes tel que, par exemple le système d'antennes dénommé :"Beam"- Au besoin,les éléments de mise en phase peuvent être formés comme des lignes de trans- mission constituées par une section de conducteur d'antenne .eG'- pliéune ou plusieurs fois sur lui-même de façon à ne pas rayonner.
Par exemple, si l'antenne est constituée par plusieurs conducteurs en parallèle, un élément de mise en phase peut être réalisé par un conducteur unique replié sur lui-même .
L'utilisa-Lion de telles sections d'antenne, repliées sur elles-mêmes, dans le but de supprimer ou de réduire le rayonne- ment des parties alternées, de longueur égale à une demi-fois celle de l'onde, ne fait pas partie de la. présente invention; elle est décrite dans le texte des brevetsN 328.407 et 345.854 susmentionnés .
Les dessins annexés représentent schématiquement diffé- rents modes de réalisation de l'invention .
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L'antenne représentée à la figure 1 est alimentée a son extrémité inférieure; elle comprend trois sections rayonnantes
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AB, CD, ï', chacune d'une longueur égale à une ie<ai longueur d'onde, alternant avec les éléments de mise en phase BD, DE. - Les éléments de mise en phase sont constituas par des solénoi- des dont le diamètre est petit comparativement à leur longueur.
La distribution du courant dans l'antenne est figurée par la ligne courbe en pointillé .
Une légère modification de la disposition de la figure 1 est représentée à la figure 2, dans laquelle les sections rayonnantes AB, CD, EF, ont une longueur plus grande qu'une déni-fois celle de l'onde .
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Dans la. disposition représentée a le figure 3, les éléments de mise en phase sont constitués, c?ixcv= , par plu- sieurs solénoïdes semblables, de diamètre relativement faible, en parallèle. Cette disposition permet d'établir facilement
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des éléments de mise en phase ayant une impédance caractéris- tique d'une valeur désirée quelconque .
Ja figure <1= ¯re7rt sen'tc uno Jis;aosition à ce7.7.e figure représente une disposition analogue celle des figures 1 et 2, mais dans laquelle l'élément de-mise en
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phase BC est établi de manière â. avoir une impédance carec E.1- ristique équivalente à une résistance pure Ri égale à 18 charge ;le le section rayonnante AB, mesurée en B, l' impc-:(lê3l1ce caract??- ristique de l'élément de mise en pha.se DE étant équivalente à uno résistance pure R2 égale à la charge combinée des deux sec-
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tions r8yonnsntes 1, CD, mesurée en D.
Les phases des courants dans les sections rayonnantes AB, CI), EF, sont déterminées par les longueurs électriques des élé
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Fiients ce ,irise en phase C', DE .
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Dans la modification représentée à la figure 5, les sections rayonnantes GH, @N, sont constituées, chacune, par plusieurs con- ducteurs en parallèle (3 conducteurs en parallèle sont représentés) et l'élément de mise en phase est constitué par un conducteur uni- que IIIJKLM, replie sur lui-même et supports par ries isolateurs .
REVENDICATIONS
1- Une antenne ou un système d'antennes dirigées comprenant des sections rayonnantes et un ou,plusieurs éléments de mise en phase, et dans lesquels ce ou ces derniers est ou sont consti- 'tués par une ou plusieurs lignes de transmission, c'est-à-dire, par une ou plusieurs lignes dans lesquelles l'inductance et la capacité sont réparties d'une manière sensiblement uniforme sur toute leur longueur, comme décrit en substance .