"Réseau d'antennes directives à mono-impulsion"
La présente invention est relative à un réseau d'anten-
<EMI ID=1.1>
différentiel présentant un minimum de relèvement en utilisant un système de radiateurs primaires constitués par des dipOles, qui attaque dans son étendue dans'l'espace un réflecteur incurvé réalisé de manière non symétrique en rotation.
Lorsqu'un réflecteur d'antenne incurvé, en particulier <EMI ID=2.1> un système de radiateurs primaires à polarisation linéaire, le
vecteur de champ de la caractéristique directionnelle apparais-
<EMI ID=3.1>
de polarisation du rayonnement électromagnétique émis à l'origine
par le système de radiateurs primaires.
Alors que ce phénomène n'a pas d'autre effet perturbateur
i pour le diagramme de totalisation d'un dispositif à mono-impulsion, les composantes de polarisation transversales du vecteur de champ apparaissant par réflexion sur les deux moitiés de réflecteur incurvées s'additionnent avec le diagramme différentiel dans le
sens de relèvement, de telle sorte que dans le sens de relève-
ment est émis ou reçu un maximum d'énergie de rayonnement élec-
i
<EMI ID=4.1>
on doit tenir compte de l'apparition des deux composantes de pola- risation, le minimum de relèvement dans le diagramme différentiel est rempli par la proportion de polarisation transversale du rayonnement et un relèvement est remis en question.
D'après "Electronics Letters", du 4 octobre 1973, volume 9, n[deg.] 20, pages 465 et 466, on connaît un système d'alimentation primaire à dipOle d'une antenne réflectrice en micro-ondes avec
<EMI ID=5.1>
mentation primaire à dipOle est constitué par cinq dipôles, dont un seul servant de dipOle principal est agencé au milieu et est dirigé de telle sorte qu'il puisse émettre un rayonnement dans la direction de polarisation requise. Il ne s'agit donc pas avec cet agencement connu d'un réseau d'antennes directionnelles à mono-impulsion destiné à produire un diagramme différentiel présentant un minimum de relèvement, car on ne peut pas réaliser un diagramme différentiel avec un seul dipOle. Les quatre autres dipOles de cet agencement connu sont des dipOles auxiliaires entourant le dipOle principal et dont la fonction consiste à com- <EMI ID=6.1>
surfaces de réflecteur. La direction des quatre dipôles auxiliai-
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
on doit alimenter d'une façon compliquée des dipôles auxiliaires grace à une application d'énergie particulière précisément de telle
<EMI ID=9.1>
plitude et en phase sur l'étendue du réflecteur, une compensation de ce rayonnement à polarisation erronée.
Le but de l'invention est d'offrir des dispositions de principe nettement moins compliqué en ce qui concerne la réalisation du système d'alimentation primaire à dipOle pour éta-
<EMI ID=10.1>
le- et à l'aide duquel le minimum prononcé dans le diagramme différentiel subsiste même lors de l'apparition de polarisations erronées. Suivant l'invention, qui concerne un réseau d'antennes directionnelles à mono-impulsion du genre dépeint précédemment, ce problème est résolu grâce au fait que les deux branches de
<EMI ID=11.1>
calculé de telle manière que les ondes électromagnétiques à polari-
<EMI ID=12.1>
vec une amplitude et une phase telles également sur l'étendue dans l'espace du réflecteur, que la composante de polarisation transversale apparaissant par réflexion du rayonnement primaire sur le réflecteur soit largement compensée. Grâce à cette compensation, on évite grâce à une simple action mécanique sur les branches des dipOles, un remplissage du minimum de relèvement
dans le diagramme différentiel. Avec une réalisation de radiateurs à dipôle ainsi modifiée sans radiateurs supplémentaires propres, on peut obtenir même avec une caractéristique directionnelle en éventail, une large compensation pratiquement dans toute la plage angulaire d'élévation, des composantes de polarisation transversale dans le sens du relèvement.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente un réflecteur servant à illustrer le principe de l'apparition de composantes de polarisation trans- versale lors de l'exposition à un rayonnement avec un diagramme différentiel primaire en polarisation verticale. La figure 2 est une vue en élévation frontale d'un exemple de réalisation d'un système de radiateurs primaires à mono-impulsion suivant l'invention, dans le cadre d'un système de radiateurs primaires intégré . La figure 3 est une vue en élévation latérale de l'exemple de réalisation de la figure 2, disposé devant un réflecteur.
A la figure 1, on a illustré l'apparition de composantes de polarisation transversale horizontales par réflexion d'un rayonnement venant frapper un réflecteur à double courbure 4, rayonnement qui est émis à partir d'un système de radiateurs primaires en polarisation verticale en tant que diagramme différentiel, avec un minimum de relèvement 1 entre les deux lobes de rayonnement 2 et 3 dans la direction du réflecteur 4. Ce dernier présente un courbure telle que des vecteurs 'de champ 5 apparais-
<EMI ID=13.1>
dans la direction des tangentes aux courbes � et 7. Les vecteurs
<EMI ID=14.1>
8 et une composante transversale 9. Lors de l'émission Ou diagramme différentiel, il se produit une addition dans le se.�s de relèvement des composantes de polarisation transversale 9 apparaissant par réflexion sur les deux moitiés de réflecteur 10 <EMI ID=15.1>
dans la direction d'un angle d'élévation déterminé. Pour une
bande de réflecteur 12, il faut produire pour compenser le rayonnement totalisé dans la polarisation horizontale indésirable
<EMI ID=16.1>
bande dans le sens de polarisation opposé et qui est indiqué par des flèches 13. Un système de radiateurs primaires, qui é- vite le remplissage du minimum de relèvement, peut par conséquent être constitué par l'agencement d'un ou plusieurs radiateurs supplémentaires excités correctement en phase et en amplitude, en plus des radiateurs primaires produisant le diagramme différentiel.
Les figures 2 et 3 représentent un exemple de réalisation d'un système de radiateurs primaires à mono-impulsion suivant l'invention, dans le cadre d'un système d'alimentation pri-
<EMI ID=17.1>
maire intégré, en des vues en élévation/et latérale, la composante de polarisation transversale horizontale indésirable étant
<EMI ID=18.1>
semble de la plage angulaire d'élévation. Le système d'antennes de radar primaires intégré, travaillant dans une autre bande de fréquence, est constitué par*un radiateur en cornet 14 avec une caractéristique de rayonnement à polarisation orthogonale et
un réflecteur commun 4. Deux dipôles internes 15 et 16, se trouvant à cOté du radiateur en cornet 14, servent à émettre le dia-
<EMI ID=19.1>
17 et 18 produisent le diagramme différentiel primaire. Les deux
<EMI ID=20.1>
sont disposées sous un angle tel qu'elles forment entre elles un angle inférieur à 180[deg.]�figure 3). Grâce à cette disposition an- j gulaire, on peut rendre optimum la valeur et la phase du rayonne- ment supplémentaire, de telle sorte qu'on pratique la composante
de polarisation transversale du rayonnement soit compensée 3ans
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1> ...............
che supérieure ou les deux branches des dipOles 17 et 18.
Les dipOles 15 et 16 sont connectés à un système différentiel annulaire 19 pour produire le diagramme de somme, système à la connexion. 20 duquel est connectée une résistance de terminaison.Pour produire le diagramme de différence,les dipôles 17 et 18 sont con-
<EMI ID=24.1>
posée une plaque diélectrique 23 avec des fils 24 encastrés, qui s'étendent approximativement suivant une direction verticale.
Pour un rayonnement à polarisation verticale, ce grillage de fils parallèles 24 remplit la fonction d'un réflecteur plein. La plaque 23 sert à la fixation du groupe de dipOles. A cause de sa relativement faible épaisseur et des fils 24 encastrés perpendiculairement à la direction de polarisation, cette plaque 23 reste essentiellement sans action sur un signal- de radar primaire à polarisation horizontale.
Si le groupe de dipôles n'est constitué que par une seule paire de dipOles, qui est connectée à un termineur en anneau de telle sorte qu'aux connexions de celui-ci se présente
bien le signal de somme que le signal de différence, on peut effectuer la production du.. rayonnement supplémentaire compensant la composante de polarisation transversale à l'aide des branches de dipOle situées sous un angle. La compensation du rayonnement
<EMI ID=25.1>
cependant éventuellement conduire à une détérioration du diagram-
<EMI ID=26.1>
sirable dans la technique à 'mono-impulsion, de recouvrir le lobe principal de somme par les larges flancs du diagramme différentiel, ce qui peut être-obtenu grâce à des paires de dipOles sé- <EMI ID=27.1> .........
parés correspondant à l'agencement des figures 2 et 3.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Agencement d'antennes directionnelles à mono-impulsion destiné à produire un diagramme différentiel présentant un minimum de relèvement, en utilisant un système de radiateurs primaires constitué par des dipOles, qui attaque dans son étendue dans l'espace un réflecteur incurvé réalisé de manière non symétrique en rotation, caractérisé en ce que les deux branches de chacun des dipôles forment un angle inférieur à 180[deg.] entre elles, angle qui est calculé de telle manière que les ondes électromagnétiques à polarisation transversale provenant des dipOles sont émises avec une amplitude et une phase telles également sur l'étendue dans l'espace du réflecteur, que la composante de polarisation transversale apparaissant par réflexion du rayonnement primaire sur le réflecteur soit largement compensée.
2. Réseau d'antennes directionnelles à mono-impulsion
"Mono-pulse directional antenna array"
The present invention relates to an antenna array
<EMI ID = 1.1>
differential having a minimum of bearing by using a system of primary radiators constituted by dipoles, which attacks in its extent in'l'space a curved reflector produced in a non-symmetrical manner in rotation.
When a curved antenna reflector, in particular <EMI ID = 2.1> a system of linear polarized primary radiators, the
field vector of the directional characteristic appear
<EMI ID = 3.1>
of polarization of the electromagnetic radiation emitted at the origin
by the primary radiator system.
While this phenomenon has no other disruptive effect
i for the totalization diagram of a single-pulse device, the transverse polarization components of the field vector appearing by reflection on the two curved reflector halves add up with the differential diagram in the
direction of bearing, so that in the direction of
maximum energy is emitted or received from electric
i
<EMI ID = 4.1>
the occurrence of the two polarization components must be taken into account, the bearing minimum in the differential pattern is filled by the proportion of transverse polarization of the radiation and a bearing is questioned.
From "Electronics Letters", October 4, 1973, volume 9, n [deg.] 20, pages 465 and 466, a primary dipole feed system for a microwave reflector antenna is known with
<EMI ID = 5.1>
Primary dipOle mentation consists of five dipoles, only one of which serving as the main dipOle is arranged in the middle and is directed in such a way that it can emit radiation in the required direction of polarization. With this known arrangement, therefore, it is not a question of a single-pulse directional antenna array intended to produce a differential pattern having a minimum of bearing, since it is not possible to produce a differential pattern with a single dipole. The other four dipOles of this known arrangement are auxiliary dipOles surrounding the main dipOle and whose function is to com- <EMI ID = 6.1>
reflector surfaces. The direction of the four auxiliary dipoles
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
auxiliary dipoles must be supplied in a complicated way thanks to a particular application of energy precisely of such
<EMI ID = 9.1>
plitude and phase over the extent of the reflector, compensation for this erroneously polarized radiation.
The object of the invention is to provide provisions in principle that are much less complicated with regard to the realization of the primary supply system with dipole for sta-
<EMI ID = 10.1>
the- and with the help of which the pronounced minimum in the differential diagram remains even during the occurrence of erroneous polarizations. According to the invention, which relates to an array of directional mono-pulse antennas of the type described above, this problem is solved by virtue of the fact that the two branches of
<EMI ID = 11.1>
calculated in such a way that the electromagnetic waves at polar-
<EMI ID = 12.1>
With an amplitude and a phase such also over the spatial extent of the reflector, that the transverse polarization component appearing by reflection of the primary radiation on the reflector is largely compensated. Thanks to this compensation, thanks to a simple mechanical action on the branches of the dipOles, one avoids filling the minimum lift.
in the differential diagram. With an embodiment of dipole radiators thus modified without additional radiators of their own, it is possible to obtain even with a fan-shaped directional characteristic, a wide compensation practically in the whole angular range of elevation, components of transverse polarization in the direction of the uplift.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 represents a reflector serving to illustrate the principle of the appearance of components of transverse polarization upon exposure to radiation with a primary differential pattern in vertical polarization. FIG. 2 is a front elevational view of an exemplary embodiment of a single-pulse primary radiator system according to the invention, in the context of an integrated primary radiator system. Figure 3 is a side elevational view of the exemplary embodiment of Figure 2, disposed in front of a reflector.
In Figure 1, there is illustrated the appearance of horizontal transverse polarization components by reflection of radiation striking a double curvature reflector 4, radiation which is emitted from a system of primary radiators in vertical polarization as differential diagram, with a minimum of bearing 1 between the two radiation lobes 2 and 3 in the direction of the reflector 4. The latter has a curvature such that field vectors 5 appear.
<EMI ID = 13.1>
in the direction of tangents to curves � and 7. The vectors
<EMI ID = 14.1>
8 and a transverse component 9. During the emission or differential diagram, there occurs an addition in the bearing se. � s of the transverse polarization components 9 appearing by reflection on the two halves of reflector 10 <EMI ID = 15.1>
in the direction of a determined elevation angle. For a
reflector strip 12, must be produced to compensate for the totalized radiation in the unwanted horizontal polarization
<EMI ID = 16.1>
strip in the opposite direction of polarization and which is indicated by arrows 13. A system of primary radiators, which avoids the filling of the bearing minimum, can therefore be constituted by the arrangement of one or more additional radiators excited correctly in phase and amplitude, in addition to the primary radiators producing the differential diagram.
Figures 2 and 3 show an exemplary embodiment of a single-pulse primary radiator system according to the invention, in the context of a primary power supply system.
<EMI ID = 17.1>
integrated mayor, in elevation / side views, the undesirable horizontal transverse polarization component being
<EMI ID = 18.1>
appears from the elevation angular range. The integrated primary radar antenna system, working in another frequency band, consists of * a horn radiator 14 with an orthogonally polarized radiation characteristic and
a common reflector 4. Two internal dipoles 15 and 16, located next to the horn radiator 14, serve to emit the di-
<EMI ID = 19.1>
17 and 18 produce the primary differential diagram. Both
<EMI ID = 20.1>
are arranged at an angle such that they form between them an angle less than 180 [deg.] � Figure 3). Thanks to this angular arrangement, the value and the phase of the additional radiation can be made optimum, so that the component is practiced.
of transverse polarization of the radiation is compensated for 3 years
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1> ...............
upper che or the two branches of dipOles 17 and 18.
The dipOles 15 and 16 are connected to an annular differential system 19 to produce the sum diagram, system at the connection. 20 to which a terminating resistor is connected. To produce the difference diagram, dipoles 17 and 18 are connected.
<EMI ID = 24.1>
laid a dielectric plate 23 with embedded wires 24, which extend approximately in a vertical direction.
For vertically polarized radiation, this grid of parallel wires 24 fulfills the function of a solid reflector. The plate 23 is used for fixing the group of dipoles. Because of its relatively small thickness and the wires 24 embedded perpendicular to the direction of polarization, this plate 23 remains essentially without action on a primary radar signal with horizontal polarization.
If the group of dipoles is made up of only one pair of dipOles, which is connected to a ring terminator so that at the connections of the latter is presented
both the sum signal and the difference signal, the production of the additional radiation compensating for the transverse polarization component can be effected by means of the dipole branches situated at an angle. Radiation compensation
<EMI ID = 25.1>
however possibly lead to a deterioration of the diagram
<EMI ID = 26.1>
It is desirable in the single-pulse technique, to cover the main sum lobe by the wide sides of the differential diagram, which can be obtained thanks to pairs of dipoles se- <EMI ID = 27.1> ..... ....
trimmed corresponding to the arrangement of Figures 2 and 3.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. Arrangement of directional mono-pulse antennas intended to produce a differential pattern having a minimum of bearing, by using a system of primary radiators constituted by dipoles, which attacks in its extent in space a curved reflector made in such a manner. not rotationally symmetrical, characterized in that the two branches of each of the dipoles form an angle of less than 180 [deg.] between them, which angle is calculated in such a way that the transversely polarized electromagnetic waves coming from the dipoles are emitted with a amplitude and phase such also over the spatial extent of the reflector, that the transverse polarization component appearing by reflection of the primary radiation on the reflector is largely compensated.
2. Directional single-pulse antenna array