CA1088202A - Systeme de radiocommunications pour milieux confines - Google Patents

Abstract

R E S U M E Les signaux radioélectriques transitent par une ligne de transmission en câble blindé comprenant des trouçons rayonnants, dont la longueur est choisie, en fonction de la longueur d'onde, afin de donner une directivité à leur rayonnement radial ou de maximalis? l'excitation du mode monofilaire dans la direction aval, par rapport à l'émetteur.

Description

Z~2 : :.
La pr~eente invention ODnO~rne un sy~t~me de communication part$culièremant approprie pnur l'~tabli~3~em~nt de liaisDn radioélactriques .
avec des ~ppareil8 mobiles le long d'un Axe et~n particuli8r~ d~ns de~
qAl~r~e~ ~outerr~ln~8-~ . .

L'utili~ation de m~yall~ de tran~mi~lon r~dio-~lectrlque~ d~n~ le~ mili0ux 30uterrain~ tel~ ~ue mi~le~, c~rrl~re~, travaux pUbll~ et au~re~ pr~ente l~n int~r~t ean~ ce~e ~¢oxu . a~ ral~on de 1 ~accro~o~ement da producti-~lt~ d~ ~écurit~ ou de ~oJliort qu' elle a~p~rte. P~r ellleur~, dee ?robl?~mea te~h~iquea analogues ~nnt renoontr~
~t r~aol~ a~ l'utili~ation de teoh~iqu~a ide~ltiqu~e~ -lor~que l~o~ te~te de gulder de~ onde~ radia~lectrlquet3 le lon~ d'u~ en ourraoe, g~n~r~l~m8nt une voic de tr~n~ert, 10 . route ou ~h~min da ~
Il exi~te ~ctuellement un oertaln nombrQ de eolutlone oe type de probl~ma m~ie ~u¢une ne oom~orte que de~ ~anta~es qui lui ~ermettr~lent d0 ~aire faoe ~ toute~ leo ~ituations~
Une.galerle souterrai~e 9e oomporte du polnt de vue de 1~
pro~agation d~ onde~ ¢omm~ un ~uide d'onde~ creux; ~elon lo~ dim~n~ione tr~n~v~rD~ do la galerle, ~a fr~quence de oou~uro ~rie d0 10~ ~ 50 ~Hz, enYlro~. En-de~ou~ de cette ~r~quenoe, le~ onde~ ~a peuvent ~e pro~ag~r. Au-de~u~ de ~ette fr~que~s, la ~ro~agatlo~ e~t poe~ible a~eo un affai-bli~sement gul~d~aro$t lora~ue la ~r~quence ~ugmente et quine devient adml~eible qu~u;-del~ de ~lu~ieur~ oentalnee de ~z~ oependant, ~ oee ~r~qu~noe~, le moi~ldr0 ob~tsole entra-~ant la ~i~lbllit~ o~tlque et ~n pe.~bloulier le~ ~rlr~
interrom~e~ la li~l~on.
L~ propa~t1.on natur~ ne ~eut dono l~roourer qu~ dee portée~
txè~ r~dulta~ . ae~to ~ro~ation natux~lle peut 8tre inte~-prét~ ~olt an termee do m~des du guide dond~ Que oon~titue la gal~rle, ~olt en ~0rme~ d'onde~ nss qul ~ r~rl~ohisasnt our le~ pRrole~ On ~qut ~on~ulter b. oa au~et le~ r~f~renc 30 blbliogr~lque~ 1 e~ 2 .
0~ p~ut modl~ o~ond~ment 1~ ~ro~ri~t~6 ds 1 g~l0~ ollt~rr~i~0, ~u pol~t d~ ~u~ ~leotrom~ t~que, 9~1 ~ 3 ~ Z

~u~pendant longltudinalement un condu~teur i801~i. En plu~ de~ :
mode~ de guide d~onde~,, dont l'exi~tence n'e~t gu~re ~ffeot~e : ~.
par ¢eoi, $1 appara~t un nouve~u moda da propaga~ion App~lé :
mode monofllaire; c ' e~t le modo d~mlnant de l ' e~p~ce de c~ble co~xial qu~ ~rme e~ ~onduc t~u~ avec la g~lerie ~outerralne~
Ce modo, dan~ lequ~l le ~ourant part par le oorlducteur i~ol~:
et re~ient par la paro~ ~ ~e po~de pa~ de fr~uen¢e de cou-pure et peut donc 8tr~ utill~ ~ toute fr~quenoe. Son affQi-bll~3eme~t cro~t aveo l~ f~uenc0 et en rai~on lnv~r~ d~ la lO di~tance entro le oonduoteur i~ol~ et 1A parol; ce~te distanoe in~luen&e ~galeme~t la dl~tribution de~ ne~ de champ dan~
la ~eotio~ tran~er~alo de la gal~rle. ~e~ ~lrage~ 80nt pra-tlquement ~an~ influence ~u~ ce mode. Comme le~ antenne~
d'ap~reilo de radio eltu~o dano l~ galeria sor~t oou~l~eo aux ll~lee de ehamp, on pourralt orolre que ce mode fournit la ; oolution ~ tou~ le~ probl~moe pour ~ut~nt ~ue l'on puioee utill~er une ~r~que~oe ou~fi~a~nent b~e~e pour r~dulre ~.
l'~tt~nu~ion ~ une val~ur ~coe~table~ oela n'e~t toutefoi~ ^~
p~e ~r~1, ¢~r il faut toni~ ool~te de oe gue l'e~ioscit~ de~
anbenno~ po~t~ble~ dim~nue tr~ r~pldement uvec la fr~quenoe.
Le m0111eur oompromi~ obtenu ~ de~ ~r~quenaee de quelque~
MHz, oondul~ ~ d0s ~ort~ d~ l~ordre du kllo~tre. I~n . .
~urf~os, 1~ poee d'un oonducbeur ~eol~ permet le ~uida~e d'un tal mode 1~ lon~ d~u~ ~xe. ~ou~e~oi~, le~ alloo~t;Lo~de ~r~quenoe ~e ~exmetta~t ~ue r~reme~t d ~y reoourlr. On trou~e ~ea donn~o6 teohnique~ ~ur le mode mono~ ire dan~ le~
reno~ 3 et 4.
~ lles ~ont 1~ r~$eon~ pour leequellee on xeoourt aouYent ~ ~9~ ~o~utio~ teo~nlques pluo ~volu~e~, en ~u~pendant 30 19 lon~ de la g~lerie ou de la ~ol~ ~e tr~n~por~ u~ llgne d~
tr~n~mleeion ~u ll~u d~u~ a~m~le oonduotaur ieol~ Oette ~lg~ ut 8t~e du ~g~e bi~ilalx0 Ou ~o~xl~l~ a~n~ o~ dernl~r :

ca~, on ~r~ille ~ ce que le conduoteur ext~rieur comporte de~
ouverture~ pexmettant de~ ~¢hangen d'~ner~ie un~re l'int~rieur et 1 'e:~ct~rie~lr du c~ble. Le~ deux fil~ de 1~ ne l)ifllalro ou le conduoteur ext~rieur du o~ble ooaxial 5 eelon le ca~, ~ou~nt le r81e du con~u~teur $~ol~ p~rmettant 1 'exil3t~noe ~lu mode monoiilalre, L'id~e de ba~e9 dan~ tou~ oe8 8y6t~maEI, e~t de ài~poser d'une ligne d~ tran~ eio~ pouvant tran~porter 1 ' ~ner~ie ~lectromagn~tiquo a~reb u~ a~falbliesement bien lnf~ri~ur ~ celui de~ mode~ de 1A ~salerl~ tout en rnyonn~lt une f~lble p~rtie de~tin~e au ~ouplage ~vee le~ antenne~ deo app~reil~ mobile~,, Selon le cas ~p~ol~ique d 'applio~tion~ 10 t~rme "rayonnement" d~ e ioi la converslon de 1'~ner~,ie tran~port~e pQr 1~ ne de tEan~ lon en mode mono~llrllre, en mod0e de guide d~onde~- ou enoore, d6~nfl le a~a de~ in~tal-latione do ~Ur~o~ en re.yonn~men~ e.U ~eno ol~ ique du terme.
Dan~ le ea~ do la l;lgne biril~ire, il e~t oonnu que le r~yonnem~nt est dQ aux aeym~tri~ de po~ltloJl do ln ll~na pnr r~pport ~ la paroi (r~f~rence 5) et ~ux dl~posltife Ae ~u~tentation d~ la ligne. Il ~'~gl~ 1~ d~un m6~0anl~mu aus~i 20 al~atoir~ 9u~ ~e~ aau~o~. O~ y a rem~di~ en ~nteroalant dt~nE~
la ligtle, ~ d~e lntervalle~ plue ou molno r~gullero A~tern~ln~
pe.r l~e,bt~nu~tion dee mode0 exb~ri~url3, deo oonvextie~euro de mode ~ui perm0tte~t ~ono de oontr8~.er 1~ r~yonnement . Il n ' en re~t~ p~o ~oin~ Yrai gue 1&~ ligne ~ifilalro e~t a~e~ ~eu utlll~e ~ ~u0e d0 eQ. een~lbllit~ ~ des A~ento ext~rieur~
tel0 que 1 'humidit~.
L'on cor~na~t au~i dl~rents typeo de c~bles co~ ux, dont lo oondu¢teur ext~rieur e~t pero~ d 'ouvertllre~ 3 ~r exemple une faJ~te lo~gitudlnale ~ur toute la loll~ueur du 30 ¢~ble, ou ~noor~ d~ nomb~eu:c p~tit~ trou~ t~ pl;rooh~o leo un~ d~ ~utro~. On utillse ausei de~ o~bl0~ oo~xlaux à
tree~0 l~oh0 . ~ r~f~reno~ 6 d~or~t ~e tel~ a~lblao et dso ` _ 5 ~ ?~Z

~Aai~ a~el~ il Q ~t~ proc~de de m~ re ~y~tematique. ae~
e~ble~ ont ~ comportament~ tr~ Yol~ln~, mal.~ré le~ dlff~-rent~ modee de x~al~atlon de~ ouverturee, mais on n'a que tr~e ~ar~iellement e~liqu~ pourquoi i~e rayonn~nt. ~e~
~tude~ effectu~ea ~ leur suJet ~ont pou~ la plupart ~urement ex~érimental~s; on a ai~i oo~tat~ que lor~que l'on au~mente le~ dimen~ion~ des ou~ertur~e afin d'obtenlr un rayonn~Me~t plu~ lntçn~e, l'affaibli~e0men~ de ~rop~ation ~ugmente et peut doubler d~n~ des ¢ondition~ ex~riment~le~ d~te~nin~
lo par oomparalson aveo un ~ble d~pourYu d'ou~erture~. Ce pr~mier inconv~ient e8t ma~eur, oar ll r~duit ~videl;lment la port~e~ U~ ~eeond d~aut, non moin~ ~r~ve, ~8t que le ~ham~ rayonn~ ~r~ent~ le long du o~ble d~ variation~ im~)oll-tante~ ayant l9allure d~nde~ ~tatlonnaires fortement ~l~a-toire~ on e~ de ce ~ obli~ d'inolure d~n~ le~ aalouls uno mar~e de ~curit~ d'en~i~on 20 dB qui r~duit ~galolllent la ~or~e~ ~fin, o~ a oon~t~t~ que l'in~tenoit~ du r~yon-noment ainsi que l~a~1blio~ernent de propR~ation ~ 1 ' lnt~-rleu~ du o~ble d~pendalent de~ oondltion~ de yoHe; oeoi peut ~ui~e ~ la ilabilit~ du ~y~t~me ~ la ~uite de l~o~u-tlo~ du ch~ntl0r. ~le~t l'un des but~ de la pr~ente ntlo~ d~ r~dulre o~e d~U~-Il existe ~g~l~ment un ~ble ooaxial dont le ..
oon~uot~Ur e~ ~our~U de ~enb~ die~oe~ee h~lloo~d~leDIont oU en e~oalie~; la r~i~on d~ cetbe di~po~ltlon e~t que le~
~enteo dolvonb inte~rom~re la oour~ht du oonducteur ext~-rieur, du moin~ en ~Qrtie, ai$n d~8tre exolt~e~ et de r~yonne~. Une ~ente longitudi~al~ ne devr~l~ pa~ en ~r1nOiPe rayonner, mal~r~ le d~m9n~1 app~rent que ¢on~tltuent 30 1eB o~ble~ ~vo~U~ dane l~alln~a pr~o~dent~ Le3 prinolpes mi~ 0~ oflU~re par le~ o~blee de l'~lin~a y~ dent et par o0~ul-oi ~on~ dono ~a~lo~l0m~nt diff~r~nt~ st, pour b~iter ~out0 oo~ua~on~ mo ~bl~ ~ayo~na~ 0r~ rr~ ;

cl-apra~ a la familla de c~ ble~ de 1 '~lin~a prec~dent .
~e c~blo ~ fente~ h~lico~d~le~ ou en e~c~llor9 oomMe il re~ort .
de la r~f~rence 7 "le peut fo~otlonner oorrecternerlt a~lon ~on prlno~e que ~i la ~r~uance est de plusieurs centalne~ de MHz et ~ d~ tre du e~ble e~t de quelque~ centlm~tre~
au moin~ 'agit donc d'une ~tru¢ture valable, mai~ coa~
te~oe~ ~a pr~ente inYentio~ ne ~on~erne p~.ee type de cl'lble.
Enflr~ t~t de l ?axt oomprend ~galetn~nt un ~ble ; ooaxlal do~ le oonduoteur ext~rieur paut oon~tl~uer un blinda~;~ p~r~ltemen$ ~tanoh0, le rayonnement ~t~nt obtenu en utlli~ant le l;~rinclpe d 'un~ interrupt~ on oompl~te du aonducteur ext~rieur, munie d'~l~ment~ de ciroult~ ce ~yet~3u~e eat d~rlt dana la r~f~r~n¢~ 3, p~r exemI~le. ~e~ ent~
r~yon~l~nt~ aont interc~ dea inter~lle~ l~lu~ ou moin~
r~sgullerB d~ndant d.~ 1 'a~faibll~Q~n0rlt de~ ~n~leu ~ xt~-rleur du c~ble. ae ~y~tème a ~?ermiB d 1a~porter une ~olut;lon b. de llombreux prob~L~me~ di~iolle~. Cependant 9 1OX'13qlle 1el3 oo~dl~ion~ de po~e ou le. fr~quenoe aont telle~ qus 1 IAfî~
bli~eeulent de~ onde~ en dehor~ du o~ble e~t tr~e ~,~rand, 11 ~aut utilise~ un ~r~nd nombrs d ' ~l~ments r~yonnantA; oe ~lui au~ment~ le oo~t et rédui~ la flabili~. Lf~ ~r~ente lnventio a, ~ r~00udr3 ce ~robl~m~ ~n ~ 0.nt en guel~ e ~orte une ~ynth~ce entr~ oe ey~t~me st le~ o~bled r~yotlllanto.
Selon l~in~tiorl, on utlli~e un c~bl~ ooaxial do~t le oonduotau~ ext~rieur peu~ oonetitu~r un ~lind~e pexf~ltement ~t~nohe, ~u~ ~ur oertnin~ tronQon~ de lon~ueur d~ termin~e o~ le conducteur ext~riau~ ~t du ty~a de c01ul des c~bleH ~yo~n~t~ tro~çon~ se r~p~t0.nt ~ de~ inte~-~alle~ ~lue Ou moin~ r~guîier~ d~termin~ par l'a~ibli~ement de~ onde~ ~ l'ext~rieur du o~ble. Selon l~in~rention, la longu~u~ de~ txo~o~ e~t o~loul~0 e~ Yue d~ r~duire le~ :~
oD~dea 8t;at~0n~ai~a ~ act~æi~ux dU ~bl~. ~n ~ nte, Z~2 ~elon l'in~ention, an p~ut util~er une li~ne bi~llaire 130U9 blind~ge~ c01ul-oi ~tant enle~ ~ur de~ tronçon~ de longueur d~termin~e, oll encore modi~ ur ces tron~on~ de telle man1~re que le mode mono~ilaixe ~oit excit~3.
Pour mieux faire ~omprerldre 1 ' inv~ntian 9 c~lle-c.i e~t d~crite mainten~t ~ur 1~ b~e de~ de~in~ anne~e 9 ~tr~ d ~ ex~mple u~ique~ent, dan~ 1eB(1Ue1 Fi~;ure ~ repr~ente une vue ~el~ matigue et id~
Bé9 de la se¢tion tran~versale d ' une ~lerie souter:raine d~n6 laquelle est i~tall~ un c~ble ~ayonnant ~ -~igure 2 d~ it le~ f3;r~ndeur~ utillo~ our ~tudie~ lo ~onotlonnement d9un tro~gon d~ ~ble r~yonnant, ~a~tiouliaremellt pour le cal~ul du mode monofilalra ~ ;ure 3 d~ le~ ~randeur~ utlllo~e~ ~our 1 oaloul du diagramm~ de rayonnemenb~
;ure 4 illu~tre ~eux dlo~osltiono d ' une ll~e bl~ ir0 pr~o d~une, ~aroi, et ~lgureo 5a, 5b et 5c montrent un trotl~on de l~;ne .::
bi~llalre ~ou~ blindage ~rovo~uant 1 'ap~aritiun du mode mono~llaire .
Pour bien ompr~ndr~ le ~onotionnement d'un tron~on de c~bl~ r~yonnR13t in~r~ d~n~ un o~ble non x~yonnant, 11 ~~ul;
di~pooer d~Utl~ in~erpx~tatlon ~hy~lqu~ oorr~oto du mode do ~onotlonn0m~n~ de~ o~blo~ rayonn~nb~ ~n ~fin~ral. On oon~ld~-r~ra d ' abord le oa~ d ~ un c~ble ~yonn~ t ~itu~ d~n~ une g~le~le ~outer~alne et tra~re.illant ~ une ~r~quelloe lnf~rieuru r~quen~ de oou~ure de oelle-oi. ~a fi~ure 1 repr~ente le. ~eotlo~ tx~ns~re~ale d0 la g~loxie 1 ~ 1 ' lnt~rl~u:r de laquello e~t tend~ le ¢~ble co~xial con~tl~u~ du oonduot0u~
3D ~zct~xieU~ XLo~ ~ta~oh0 2, d~un .d~lectxique ~ de con~tante dléleatxi~ue ~ot~ ~. et du oonduoteux irlt~ri~u~ 4, ~a dis-t~no~ d~u~ po~t d~ob~r~ratl~ P 0,u ~ontre ~u oonduot~u~

e 8 ~ ldD882~2 in~rieux est not~o ~ ..
lJne prem~r0 mani~re de tralter ce probl~me e~ t de faire appel à la th~orie det~ llgne~ ooupl~e~ (r~f~rence 8).
Dana oette th~orie, on conoid~re que 1 ' on t~ deux ulodeo de tr~n~mi~Blon couplé~ par les ouverture0 exi~tant dt~n~ le condu~tsur ext~rleur du o~ble co~cial, Il ~ 'agit de modet~
do ligrle de tr~nemi~ion, en ce oen~ qu'ilta ~on~ d~inita pnr des ten~ion~ et dee ¢ourant~, et non par de~ champ3 eSleotro-magn~tiguea. ~e prerQier mode, appel~ mode coax~al, ~3at d~lirli par le oourant tran~port~ p~r le conduGt~ur intexi~ur et retouxnant p~r le oonduoteu~ cxt~r:l eur et ptar 1~ ten~ion ent~e ¢~ dsu~ condu¢tew~. Ie seoond mode~ npp~l~ Tnode mono;~ilaire~ cet d~lni par 1~ oourant tran~porb~ ~nr la ~arol de lta ~lerie eb ~etournant ~gal~ ent ~ax le ¢onduo-teu~ ext~rieur du c~ble, et p~r 1~ tension entr~ la paro1 ~t le conducteur ext~riaur- ~e eoupl~e entre CCB deux modee e~t expxim~ aide d'u~ induct~rlce mutuelle pnr unité de lon~u~u~, no~e m et appel~e induotanoe de tr~m~-~ert du condu~teux ext~rleur. ~a r~rence 9 d~crit une m~thod0 de me~ure cla~ique de ca ~aram~tre ~ D~ne oette th~orle, 1~ prooe~u~ d'~ohange entre le~ deux nlod~ prend ~ono pl~oe ~ur koute 1R lonGueux du o~ble ~b ceo ~ohanf3e~
apparal~ent oomme p~eudo~ériodlque~. Dane 1~ ~uite, ce~
deux modo0 ~eront ~p~e~ impropxe~, oar llu ne peuYent ~voi~ d~exlekonce e~r~e, ~tank ooupl~
Une th~orie alternative p~oent~e d~ns 1~ r~~-~eno0 10 ~ait ~lement ap~el ~ deux mode~ mai~ qul ~ont lci a~lni~ ~ar deo cham~e ~leetrom~gn~tlque~ aeæ m~des app~l~e ~ode ooaxl~l propre et mode monofil~ire pro~Q, a~ln de le~ di~tln~uo~ de~ premier~ ne oo~t en ef~et ~ oou~l~e ~t l~uX exl~t9~0~ d~nd unlquemen~ de~ oondi-tlon~ ~u~ asux Ytr~mit~e d~ la ligne. ~ mo~s ~oQxlal ~o~re ;
z~z ~:

conflne 1B plu8 gran~ part~e de ~on ~ner~ie entro le O0n-duoteur int~rieur vt le co~ducteux ext~rleur, rual~ po~èàe de~ ohe.m~u d~ ~uite à 1 ' ex~rieur du c~ble . ~ mode mono-fllaire propre, au oontr~ire, conf1ne la plu~ granda pnrtie de l'~ner~e à l'ext~ ieur du o~ble, ma~ pos~de deE~ c~ pa de IUit~ à l'int~rleu~ de ~elui-o$. Il en r~ult~ qu'un ~ .
g~n~ateur ra¢~ord~ au o~bla ou une allt~nne ~itl~e d~n~
~e~tion tran~versale de la ~;~lerie ~outer~aine exo~ent 11~01~9-~alrem~nt le~ deux modas pro~r~; oeux-cl ~e propagent cepe~dant d~ mani~re totalement ind~pendanteg pour aut~nt que n~interYienne p~ uns di~oon~inulté telle qll'un chan~em~r,t d0 posltlo~ du ~ble dan~ la ~e¢tion transver~ale de l~ ~Qleri~ -ou la ~in ~l4 ¢~ble.
Le. r~r~noe 10 ihontre que la th~orie de~ ,neo coupl~e~ et oelle de~ mode~ prop~e~ ~ont ~quiv~l~nte~, m~
ei la premi~re ~e ~rate bien al~ oaloul, elle na donne p~ une ~rue de~ ~h~nom~e~ ~hy~queD fo2~damentawc, q-~e prooure la oeoon~e ~ Cette derni~re permet d ~ exl?llquar le m~canisme de 1~ en entre un ~metteu~ raoeord~ au o~lble coAxial e~ un r~oel?teur mobile dan~ 10. galerie, et d~en tirer deo eonclll-~ione qui ~u~ti~ient la ~r~ente inventlon. Un t~ etl;eur ~x¢it~ ~in~ leIa~nt le mo~ oo~ l pro~lre~ rnai~ llen~qnt le ~ode mono~ 0 J?rol~e, quoi~u~à un ni~ u d'~nqr~
moindre ~ r~pArt1 ~io~ d~ ah~ de cqe mode~ de p~rt et :~
d~utre du oondu¢t~u~ oxtéri0ur du o~;ble e~t ce~nàan~ tr~ :
dif~r~nte, d~ ~ort~ qu~ ;Eaible di~tan¢e de l'émetteu~,, le~
oh~mp~ da fuit~ ~u mode ooaxlal ~opre et le~ o~lamp~ prino1-paux du mode mono~ilaire ~ropre ~euvent àvoir d~ ordre~
de ~rnndeur ~oohe~ e~ un point ~itué dana la ~eotlon de la g~ 9 Cel3 d~u~ mod~a ~ant de~ r1tee~e~ de pha~e dlf~é :
ren~a~, 00it a~roxima~ m0nt l~ :~lteese de la lumi~re dan~
10 di~leo~xlqu~ 3 d~ bl~ o~ da~a l~lr, ra~p0~ ment~ on . .

~ 8Z~)2 ob~er~re lor~que le polnt P e~t d~pl~o~ parall~lement ~ 1 'ax~
de 1~ g~lerie,, de~ ooncordanoe~ et do~ oppositlon~ d~ pha~"
qui Bont dono d~o ondee ~tatlonn~lrea; celle~-ol ~taiellt inter~rét~e0 ~rron~ment ~ th~orle de~ modee ooupl~
~omme due ~ch nge~ ~lternat~a d ' ~ner~ie . Cependurlt 9 1Ort3qlla le 3~o1nt diobsex~atlo~ lo~e de 1 '~metteur~ le mode mono~
f$1~ire ~ro~xe ~ alblit tr~s ~a};idement ~axce ~u'll ~lt oiroulor un oour~llt importa~t dan~ la p~rol de la g~leri.e, qui ~st peu oondu4~ric~. ~e profll d~onda~ ~tationnairee e~t ono ~pldement amo~tl, et il lle ~ub2iste bientSt plu~ que lee eh~mpe de fult~ du mode ooaæifl.l propre; dont 1 9affalbli~- :
~e~ellt ee~ beauooup plua ~aible . I)e oe ral~nnament ~ on ~ellt conolure que le~ o~bl~o rayonnanbe, lorequ'ilo oonb utilie~l3 en-deb~ou~ de 10, fr~quenoe de ooupllre de la ~alerle, ~ourent 0~en~ellem0n~ au mode co~clal pro~re ~ ee ohamuH de ~ulte eb ub~ ent tr~e peu le mode monofilalre proI~re ., ~ e là r~ul1;e u~ inconv~niellt maJeur des o~ble~
ra~o~nante, à eavoir 1 'augmen~atio~ de 1 'nffaibli~ement ~p~oifique du o~ble. En e~fet, sugmentar le rayonnement d'un :~
20 tel o~ble - en a~gment~t le8 dlmen~lon~ de~ ouverture~ du oonduotour ext~rleur - re~ient ~ ~u~manbe~ le~ o~lamp~ ~IH fUi~e du mode oo~xi~ ~ro~r~ or, oeux-oi e9acoompa~nent n~oe~ea1-rement de oour~n~o d~n~ 1~ p~roi da 1~ g~erie, et 11 en ré~ul~e do~o une au~me~tation de l~r~iblioe~ment de oe mode.
Pour ~vibex o~t effet~ ~eion l'lnvention, on reoou~t ~u mode ~o~o~ lre ~e pro~ageant ~ l1ext~rlour d'un o~le :~
o~axihl ~our~u d'un bli~daæe oonven~ble, et l'on utill~e d~
tron~on~ de c~ble r~yonn~nt ~our exoiter o~ mo~e. PQUr ~tudier l'insert~on d'u~ t~o~on rayon~ant dane un c~ble 30 oo~xlal ~o~ ~yo~n~t, on ~u~ re~ ~ le flgu~e 2.
~a ooordonn~e longitudin~le 0~t ~ot~e ~; le tron~on rayonnant eet ~ 0nt~e le~ ~soi~ee ~ ~ O et ~ On ~u~poue ~..
.... . . ... .. . .

qu~un gén~rat~ur de ~ignal e~t rnccord~ ~ l'intarieur du c~ble en ~ < O. ~e c~lcul de ~ette ~ truoture peut ~tr~ eP:~c tu~ en utiliaant les mode~ impropre~ 0t en leux ap~liquant la th~orie de~ ne~ coupl~e~ pour O~<~ a r~ultat~
du o~loul ~ont exprlm~s en terme~ d 'ondea ~dont le oarr~
du modulo exprime la ~ui~oance) deo mode~ ooaxiAl ot mono~
fil~re l~pro~w~ ~a~ onde~ BQ propa~ennt verB l~o ~
~O~Iiti;el~ 80nt not~e~ Ac (æ) et Am~z~ ~ et 0~311e9 ae }~ol?n~lmt v~r~ lea æ n~ ti~ OOI~t ~ot~es Bo(~ et ~ ); le ~n~r~te~
~ou3rrlit l'onda A~O) qu$ ~t priee égale à l'wl~t~,, On ; . .
no~e au~bl ~
l~ indu~tancea ~p~lfique~ ae8 deux mode~,.
,~u~ ~m ~ ex~o~nli~ de prop~gation ds~ deux mode~.
P~ exposanto de phaee de~ doux mode~.
induotano~ de tr~ns~er-~ du oonducteur ext~ri~ur danu lu tro2lsorl rayonnant .
~ oon~tante dl~leotrlque de l li~olant 3 du oable.
ant deux 60efgi olent~ de aoupl~
a~

2~ - 2V~ . ~1/4,,., 'o~/4 a2~ ~ , .,; 1 ., , o ~3./4~ 1/4 on trouve loa ex~reeYion~ de~ mode~ mono~ ire~ pro~reesl et r~3;reo0i~ 10 lor~g du ~ro~s,)on h ~ui~, o~e~ ~dir~ ~our 0~

[e ~ ~ ('S) ., , , ., . .. , - ~ . , .

~ - L2 ~ 2~Z

~m(Z) ~ a2 [e - e ~ ~lrl ~ (4) On peut noter au pe,~s~ge, en pen~ant ~ l'utili~tion de~
c~bla~ r~yonn~nt~ ~ulvlmt l'~tat de l'art, ~uquel c~s IJ e~t inflnl, quo 1~ trancltiorl du c~ble parf~lt~ment blind~ nu c~ble rayonne~nt e3co~te le long de oelul-ol l'onde (~) et le premlor terme de l'ond~ (4); leB expo~ante apparal~s~mt dan~ OB terme~ permettent d 'y d~tln~3;uer le8 champ~ de~
modes y~. On voit gue le~ champ~ de fuite du mode coexial propr~ 00nt exoit~e aYee une pui~Bance ~c2 ~ C2) ~t gu~ le~ , 1~ champ~ prinoipaux du mode monofilalre propre ~ont axcit~
~veo une pul~ance Ci. 13t~nt doml~ que C2 e~t ~eaueoup plu~ petlt que Cl, oomme on le Ye~r~ pl~ loin . ce~ doux typeo de oh~mp ~ont dono ~.xoit~ ~ l'origlne d'un ol~bl~
rayonnant ~ do~ ni~reaux ~enelblement ~aux, Qomma on l ~nvEIit d~allleur~ annono~ ~ la pQge 9.
Revenanb ~u o~ d'un tronçon r~yonnant de oou~te lon~ue~rl on pourr~ n~liger le~ ~fnibli~eement~ de~ dellx modo~ 1~ long du tronqon ~t ~rire (~) et (4) eou~ la forme e ~m ~o)3 ~ ) Bm(~) ~ a2 0 JPo~ [1 - e ~tPm~n) (L-~len ~nt~ndu, l'onde mono~ilaire exc$t~e le lon~ du c~lo, d~oite du tronçon xayonnant (~) e~t donn~e ~r ~ Am(~) ~ m (7) I)ulequ~ell~ n~e~t ~lu3 oou~l~e au mode ooaxi~}, De m~me, l'ond~ mono~ lre ~xoi~e ~ gauoh~ d~ tron~o~ ~ayonnant ` (z<O) est don~e ~ar 8 ~;
, , . ,: ' ' . ' ' ' ~ ! " ' '" ' ~' : : ': , 13~ Z~2 Bm ( a; ) ~ Bm ( O ) e ~ 8 ) ~ :

Ignorant lee pha~es, le r~ultat net dc oette ~tude e~t dono qu'un t~on~o~ rayonn~t excite ~rers la droite une onde mono-lr0 d ' am~litud~ ~

Am ~ 2Cl ein (~ m ~o ) et ve~ la g;auehe, une on~s moalofll~ire d'~mplitude J
'.

~m ~ ~C2 ~in (~ o)I,/2 ~ 'e~amen de (1) et (2) montre que 1~ ooéfl'ioient C
peut d~venir beauoou~ plu~ gr~nd que C2 ~i l'o~ vellle ~
lo utlllser u~ o~ble ayant un l~olant dont la con~t~nte dielec-trique eHt ~aible. ~e tron~on xayonnant ~glt alor~ oonllne un oou~leur direotl~ qui excite princlp~lernent 1 'ondc mono-~llalre dans la dire4tlon ~val l?ar rapport ~ netteur.
aetto propri~t~ e~t lmport~nte, c~ elle permet d'~viter que deux tron~on~ ray~nnant~ lnc~r~ dan~ le o~ble, A une c~rtaine dlstanoe l'un de-17autreJ n'e~voien~ l'u~ vers l'~utre de~
o~d~o monoi~llair0~ d~flmplltudfl~ 1p~U ~i~f~r~nte~ ce ~ui ~rovoguer~i~ dee onda~ ~tatiormaire~ dont 1~ pr~enoe ob~
ge~ r~rolr une maxge de ~uel~.ue 20 dB d~n~ ïe `uilnn :
de la ll~l~on. ~noore ~aut~ eil~er ~ ca ~UH len ~not~uro en elnu~ qul ~p3~are,$~sent dan~ leo-formules (9) et (10) ne vl0n~aen~ p~ r~dui~e oet o~fet dire~tif . A oet ~ ard, 1 lo~gu0ur I. doit ~tre oholol~ en. rO~o~ion de la fr~q~lenoe d~ tra~ d ' obtenir ~

~.m~o)I~/2 ~J ~ /2 ~11) -, - 14~ Z
:
~ratlguement, la longueur ~ ~t donn~e en ~onct$on de la ~ongueur d tonde e~ eap~¢e 1~ br~ )\0 l~Qr t O
2(~_ l) (12) 0~ peut ~oir qu~ la bands pas~nte à 3d~ de oe oou~la~
dir~otlr est d~utle oct~
Oans oe~ oondltlon~ mplltu~e de 1 'onde ~ono-... fil~lre ~xclt~e en aval du tro~o~ r~yonn~nt e~t donn~Se par ~

e '~et-~-dire ~ 6 dB au-de~us du niYaau qu'~uraient le~ o~lumpa de ~ulte du mode ooaxi~l ~ro~?re e~clt~ ~ l'entr~e d'un onb r~yarmant de longueur ~nfin~e, oomme on le f~it habit~lell~m~nl;.
~ parte ~rovoqu~e par l~ln~ertion d~u~ tron~on r~yonn~lnt dnna un c~ble normal ~our la ~rop~g~tio~ ~ 1 ' ln~rieur de oelui-ci at t , p ~ 10 lo~ l -42~ (d~) (14) ~ ~;
,. , B110 ~at ~rlrtuellement n~&sli~eAblel, ~ien ent~ndu, la th~orie qu~. ~lent d~8tre explioitée pour l'ul;ill~ation d'un tel ~yot~m~ dans Ime gal~rlo uout~rr~ine ~t vul1.bl~ pour l'utl~
11~0,tlon du mode monofil~ire, lor~qu~un tel ~yHt~me e~t ~o~ long d'un a:~e en ~ur~c0, ~ e~elDpl0 le lon~ d~une val~ d~ ~r~n~ort.
Ia ~lg;ur0 3 eY~llque ~ourquoi e~ d~n~ q~elle~
oiroenetsnoe~ U~ o8,ble ~on xayon~lant muni de trongon~ rayon-na~te Aelon l~i~ ntlo ~eut 8tr~ tRgeux p~r ~pport u~ o~bl~ ~a~ro~nt ~u~ toub~ ~e, lon~ueu~ ul~ant l'~tat d~ l~Q.rt. O~lite flgu~a p~e~t~ un al~gramma d~c puis~nce~, ~ .

--- ~ i5~ 2 on unit~s logarlth~lques, en ~onotion de la diet~noe l'~motteur. ~a droite 5 repr~snte la niveall de puio~ance l'intér~eur du ¢~blo non rayonnant. La drolte 6 ropr~ te le niveau de pul~nco ~ ltlntérieur d~un c~ble r~yonl~nt our toute ~ longueu~. ~a ~ro~to 7 repr~0nte le nivoau de puin~ance du ch~mp de ~u$t~ ~u mode ¢oaxial d'un o~le rayon~nt ~ur toute 3a longueur. ~a droite brl~e 8 reprt~-sante le nlv~au d0 puis~anoe du mode mono~ iro ~e propn-~eant le long d'un o~ble non rayo~na~t ~u~ tr~on~ onm~l~t~
nelon lS~ve~t~on 8itu~ aux endro$t8 ~ C~tte figure ti~nt compte de oe qu ' un ¢~ble xayonne.nt ~ur tout0 ~ lon~ue~r a un ar~lbll~erQent oup~rieu~ ~ ¢elui d ' un o~ble non rayon-n~nt. Sl le ni~eau mlnlme,l n~oe~ealre ~ la r~ception par le~ ;
appar~ mobile~ eet inf~xieux à celui de 1~ droite 10, le ~y~t~m~ ~elon l'inventlon ~rocu~e une port6e plu~ f~rande qu~un oable rayonne,nt eelon l'~tat de l'~rt. L~ r~ali~tion d.e aette aondi tion d~end de~ o~r~ct~ris~ique~ propre~ ~u 0~8 d~up~llae.tlo~. :
La th~orle qul px~o~d~ e~t ~ralable lor~que le ~`
o~ble e~t ut~llQ~ en-de~ous da la fr~quenoe de o-~upure de la ~Qlerle ~oUterxaine- Au-desou~ de la fr~5queno~ de OQUpl~
l'utlli~ation de tron~ono re,yonnant~ ~elvn l~inventlon dorlne lleu ~ d~e ph~nom~neo oom~lexe~, ~ oau~e du ~rAnd noll~b~e de ~od0~ d~ ~uldll3 d ~ondea qui peu~rent ~e ~ropnger~ ~lle r~ to moin~ tr'ae int~ro~e~nte, ~in~i qu'on ~ le volr.
Pour ~impli~le~ itus.tlon~ on peut d~abold im~gine~ que le o~bl~ ~olt te~du en e~p0,0e libre. V~nn o~tt~ -oitu~tio~ th~ox~ique ~ un o~blo r~yonnatlt d0 lonæU~ux inflnie homog~n~ ~ur 'coUts ba longueur, ~eut ~u~ort~r deux onde~
glaid~es, qui ont toute~ d~wc un ~r~ot~re d~onde de ~urf~oe.
I.e. ~reml~e aet 1~ mode oo~xial ola~lque9 ~o~ompagn~ do uh~m~ d~ ful~q. 8~ viteslae d~ T~haa~ ~e~ p~u e.~at~0 p~r 1 S ~ 202 " , , f~ites. L~ ~eaond~ est une onde de Goubau~ ayant de~ champu ~e fuite ~ l~lnt~rieur du c~ble~ mal~ oon~lnnnt la DlaJeure par~le de l'~nargle ~ l~ext~rieur de oelui-oi.; E~a Yit de pha~e dép~nd easentiellement du rev8tel~lant ~xterne du condu~teur ext~rieur du ~$ble~ On ~lt que, ~1 ltexpo~nt de phase de telles ondee guld~e~ e~t not~ h, lee chall~p~
~ xt~ri~ur du o~blo ~om~rQnn~nt de~ ha~monique~ cylln-drlqu~ qui d~p~ndent ~o la di~ta~ l'axe du o~ble par d~e ~oxDt~o~# da ~e~e~l modi~i~e~ ae ~eoonds ~Bp~ce Em~u~)7 o~ ~o~t ~ ;

u ~ ~ h2 _ k2 ~ ko ~ ~ (15) o~ ~0 e~t 1~ lon~ueur d'o~de d~ns l~air~ 0~ ~ait au~Ai que oeG ~onotion~ e0 oo~ort~t oommo _ \/ u~
lo~eque ~ tend ve~ ini. uIle telle onde guidue po~u~da dono d0~ ehu~s ~ nd~nt en théorie ju~qu9~ l~infini, Inni~
la p~u~ grande ~?~tie deo ohamp~ aont ooncentr~ ~ l'lnt~rieur d~U~ oyll~dr~ do rayon I

~Q U ~ ~ (1G) a~sl~ r ~ on d9enoombrema~t.
Your le mode cosxi~l, la rapport ~h/~o)? Y~Ut ap~oxima~ivsment la oo~tante di~leotrique -de l'i~olan~ :
1ntern~ ~u o~ble et le rayo~ d~enoombremont eat une petlte fraot~on d~ 1~ lo~gu0u~ d'o~de. Pour le mode de Goubau~
10~ gai~ee ~la~ique~ ex~0r~0~ de~ c~blvs oo~xiaux h~bituel~

, ~. , ~ .

2~:

sont tell99 que c~ rapport peut 8tre de l'ordre de l,nl dans 1e8 bandes de ~r~quences VHF at UHF; le rsyoh dlsncombrem~nt a~t donc de plusieurs longueurs d'onde~. A titra d'exemple, Ce9 rayon~ d'enGD~bre-munt pourraient ~tre, a 450 ~z, de 15 cm et de 15 m, respectivem~nt.
A cela, il convlent d~out~r qu'un c~ble de ce typ~ ne rayonne de~ ondea ~'~loignant de ~e~on radiale que 8i l'on dntroduit d~ discontinuit~, lea onde3 émanant alore de c011~8~ci. L0 dgbUt et la fin du câble con~tituent eux-m8mo~ d~ discontlnuit~ r~yonnante~.
L'~t~pe AUiUante du ral~onnem~nt consi3te à placer un tel cabla reyonnant dans une galerlz souterraine. Aux ~r~quences in~rieu~es à 1 GHz auxquQlles an utilio~ de tels ~y~tèmes, le rayon d'encombremenS
de l'onde de Goubau e~t teu~ours ~up~ricur ~ux dimensions tran~versales de la yal~rie- En t~lt, OOMm~ on l~magine ala~ment, cette onde est alor8 le ~ode monofilai~e conold~r~ pr~c~dumment; ~on aPfaibli~sement dc propa-gation r~eultent de 1~ paroi d0vlent cependant lcl extr8mement grand, a cauee de la fréqusnca ~l~vs-. Il en est d'ailleurs de même du rayonne-ment radlal doe diecontlnwit~o qu~ ocnetltuent lo d~but et la fln du c8ble. Il ne re~t~ donc ~ conaid~rar quo le moda co~xial. Si la dlstanc~ à laquelle le s~hl0 ~st ~uspandu par rapport à 1B peroi est ~up~risure ~u rayon d~en~ombroment du ~od~ co~xial, la p~roi eet pratlque-ment ~n~ intluence oux c~lul-cl; ~8i3 il reut a~outer qulun r~capteur ~itu~ ~n dehor~ du rayon d~nco~br~ent no recevrs qu~un sign~l extr8- ~.
m~ment taible. Caci oxpllque uns oon8tatatlon exp~rlmant~le ~elon laquslle un c~ble dlt reyonnant n~ rayonnalt apparemmont plu~ ~ 450 ~Hz~ lorsqu~ W t ~u~p~ndu ~ plu~ de 20 cm do la p~roi. P~r contre, ~ ' lor~que la d~tuncfl esp~rant le câbl~ de 1~ p~roi dovient lnt~risure eu r0yon d'encombramQnt du ~od~ 509xl~1~ le~ nomhr6u~e~ lrr~gularit~e que co~prend - ~d la paroi oon~tituent aut~nt de di~contillultb~ donnant li~u à un r~yon~ler~lent radial., C'e~t dan~ ce~ condition~ qu'~lr c~ble r~yonn~n~ m~ri~e r~ell0ment oon n~m~ me lor~gue le c~ble e~t ~u~p~ndu loln a~ la paroi, 1~3 di~po~iti~a de au~
pen~ion du c~ble peu~rent proau~ le m~m~ effet. ~ ;
Il e~ clair que oette dif:eraotion de~ ~h~lpf3 de fuite du Mode ooaxial par le~ lr~gularit~ de paXQi E~e fait a~rs¢ u.n tr~ m~uval~ re~deme~. ~a p{lroi ab~orbe une ~ rui~
d~auta~t plU~ lmpo~a~te que l~on veut fa~ori~er c~3 proce~3~u~
en r~p~7roch~nt l~ oAbl0 d~ la paroi ola en ~ugr,rQen t~nt l~ di- :
men~ion d0e ou~ertu~e~ ~rat~qu~es dan~ le oonducteur ~x~e- ~ -rieurO ~ ~orto inter~o~io~ ~ui e~t ain~i requl~e etl~re 1 ~aro~ et ~e~ ohamp~ du modo eoaxi0.1 e~t ln rai~on :~ond~ullell-t~le I~our lagu~lle 1 'arf~ ement du c~ble augmen te ~orte-ment lor~qu~il e~t ml~ dano dee oondl~ionn de rayonn~monb.
~e deu~ n~e incomr~nient maJour dee o~blee rayonnante, ~uiv~nt l'~tQt de l'~rt, e~t 1~ pr~noe de no~breu~en eource0 r~yonn~nt0e pro~oqU~t d~e onde~ ~tatlonnaireo tr~B
im~ort~nt~s.
Selon l'in~ention, on r~duit lol encor~ oe~ e~fel~
n~aete~ erl utilieAn~ un o~blo oo~xi~i donb le blind~ge ~out ~tre p~r:eai~ ~u~ ~ur d~ tron~ono d~ lonl~ueur d~termlll~0 .
~or~Ue 19 o8,bl~ ~ot plao~ d~n~ l~ne ~;e.leri~ ~out0rr~ et e~t utiiie~ bien ~u-d0~ue de la ~x~quenoe do oou~?ure de oell0-oi7 le ~ode mollo~ile.ire e~t oo~teo el~oore e~oit~, mal~
oon~ ~on a~1blie~om~n~ e~t tr~ ~xa~d ~ux fr~guenoe~
e~, il ne doit p~8 8tre ~rie e~ oom~te pour ~ e be~ol~
~0 le. ~r~tiq~ O'est 1~ r~yopnom3nt xadial dU t~on~o~ :
r~ronnant gui ~0r~ utili~ aux obt~nir ~o~ liaieon~ avea ~ lq~ alppareil~ mobil~ n ~endu~ o~ r~yonnemen~ eubit !, ,'' d~ s~ono ~ur ~0 l?~ol~ at lo ohsmp tot~l ~eut ~tre ir~tla~cpr~t~ ~n terms~ de modefl d~ guid~ d'ond~- ~l e~t cepe~

~ .

L0~2~Z
.
dant plu~ util~ pou~ la pratlql~e de oon~3iderex que ch~3que tron~on rayonnant e~t un~ antenne dont on peut ~tudier le rayonnelnent en Iai~an~ ab~traction de la l~rl5~3~nce (le 1 galerle; on n~ p~ut cop~d~nt n~31iger celle du c~ble lu.L-m~me. Il oon~rien~ dono d'~tudier le rayonnement d'un trongon r~yonnant ina~r~ d~ u~ ble de longueur lnfin~o aUj~lpQ8~ ~
en ~spaoe libr~ . Seul~ 10~ r~ultat~ de oet te ~tude ~eron~ :
do~n~ iQi. `~
I~e ~ 9 e~3t xepr~eento ~chem~ ti~uement eur 1 ii~UrR 4O Sl 19Otl ~it ab~traotlo~ de l~Llr ~tructure I`i~
e,u voiolnage imm~dlat ~u c~ble, le~ champ~ ~ont ~ ~ym~trie d~ r~olL~tion. ~e o~ rayonn~ ~ gr~nde dl~tanoe R dans une dlre¢tlon ~é~inie par 1 'angle ~ ~06~de urle polarieat:lon reo~iligne 0elon 10 veotéur U~ En utill~nt le~ notaliio 0ui~antoe t fr~uence ds trallrail.
2~ ~ die.m~tr~ du o~bleO
inten~lt~ du coura~t t~n~por~ par 1 '~ne du c~ble ooaxi~
hg ~ expoea~t de ~h~ee do 1 ' ond.e de Goub~u pou~ant ee , ~:Op~L~;el' ~, l'ext~leur du e~ble.
u~ vari~bl~ d~lnl~ ~ar (15) ~our l~ond0 do Goubau.

a h ~
~l~UL~4) (17) o~ le~ ronotion~ ~ eont le~ ~onotlon~ de ~eo0el modl~ d~ ~eoond0 ee~o-h" ~ ~0~ ~ ~xpos~n~ de ~hq~e du mod~ oo~xl~l.
~ onotlc~l d~ Ha~}cel 9on ;~u~ montxer que le ohaml? ~ayonn~ ~ ~rande dlatanoe ~ar 1~ t~oP~o~ d~ o~ x~yon~ u~ ~

- 20~ zoæ

t2fml~ a~
k~ af~ln~3~ (2)(~ ar3~n~ (2)(]~0a~
r ~ :
L(~ co~ L/2~
~h~-lco oo~Q ) I,/2 - .

~e diagruum0 d~ r~yolmeDla2lt e~ t ~ trle de r~volution e t r~ult~ des deu3c der~ier~ îaoteure d0 l l expreeaion (1~
Le premier d0 ¢e~ deux î~cteur~ d~pend des param~tre~ de .:
l~ond~ de ~oubau, pax l'interméala~re du fa~eu:~ a" nla~a 1~ o~leul~ num~rique~ qul ont ~t~ ef~eotu~ montrent que, 0 pour 1~ xev~teman~a pla~tigue~ externe0 de o~ble~ ooaxiaux l~e plu~ dl~rer~ et pour de~ fx~quenee~ oo0pri~e~ entre 30 ~t 500 MHz, il y ~ tr~o ~eu de ~arlation dand le~ dia~remrlleu de r6lyonneme~b qul ~on~uivent. a~ fe.oteur donne touJoure lleu ~ d~ die.~r~mmee de r~yonnem~nt d~ nre ~e oolul qu~
repréEIanto l~ oou~e ll, ~vee dee anglee de rayonl~ement max ~rarlant entr~ 7 et 1~0l. T.e derni~r fao~eu:r de ~1t~) T)ermQt, p~r un cholx ~udioi~ux d~ la lox~g~ueur I. d'obtenlr un lla- :
~,r~-nme de rayonne~e~lt ~yQnt a~prox1mativement une forme do , ce.rslio~de, oomme le montre la oourbe 12~ on peut de ae~o ~ m~ni~re a~lbli~ tr~ ~ortemell~ le lob~ ~rrl~e d~ d~uxi~ e ~ct~Ur d~ ~18) et ob~onlr ~n dln~3rHmme d~ r~yonnelnent; ' r~ul~ b de la ~orm~ de l~ oourbe 13,, :J:l oonvi~nt ~vur ... ..
oel~ de prendro Il t~l qu0 (h~J ~ k" )I./2 ~oit Yol~in de T~, o0 qul r~duib tr~ ~ortsm~nt 1~ lobe ~rrl~re et muxlmnli~e lo r~yonn0mnn~ ~ers lla~r~nt. D9~utr~Q valsuro da 1[ peuv~n~
oependQ,nt ~tre utili~ee ~i l 'o. reohexohe d ~sutre~ e~'fet~
de dire~tlY~. Un examen l?lu~ ~ou~ de ~l8) p0rmet de ~oir ~,u~ t a~r~t~geux que la oon~t~ante di~leot~lqu~
ol~nt lllt~rl~ur du o~blo ~ol~ faiblol, ~'e~f~t dlr~oti~ gui ~i~nt d'~tre d~orlt permet d'~rite~ qu~ ~0~ t~on~o~ ~ayo~na~t~ in~r~ dane un c~ble ..

.. . . . . . ..... .. . ... . .... . .

2 ~ 21D~

selon l'lnvention r~yonnent l'un vex~ l'alltr~ vt r~dui~ 10LI
onde~ stationnaire~ exi~tant dan~ la g~l~rie, ce qui ~tf~-t un av~ntage ~ub~ tantiol par rapport ~ux c~ble~ rayo~nalltl3 ~elon l'~t0,t de l'art. De plu~, le r~yonn~ment E3e f~lt lci i3nl13 perto inu1iils, ~ul~qu'il r~E~ulte d~un ofI~3t voulu ~t contr~l~
et n90~ pa~ d~ pr~ee~ d'une paroi. C'o~t dlai:Lleurs pour ~tts raison ~aU9 le sy~t~me ~elon l'lnv$ntion oonv:l~nt ment pour le0 appll~tion~ de ourîaoe.
~a r~ali~a~ion mat~ri~lle de 1 ' inv~n tion ~ t .10 prendr~ di~reraes ~o~meo. On peut utili8er n71mporte guel ty~e do o~ble rayonnan~ pour ~ er le~ tronQonl3 rayon-nallt~ ~tant e~tendu que, ~?our ~riter ~lne perte exoe~3~ive d'~nergie le~ trongon~ rayonnant~ auront a~ant~L~eueemcrlt lu m~me.lmpédance o~r~ot~ri~tiqu~ que le ¢~ble guide d~o~l~lr~n~
On ~ut interca:ler le~ tronQons rayonrlant~ IHnt3 un alt norulal en utili~nt de~ eonnecteure. I~ ~nt au~ onn~
d'lncor~orer le~ tro~gonu r~yonn~nts d~n~ le oâble a~ E~tade de la f~brlcatlon, en ne r~alinr3nt le~ el4verture~ danrJ l e oonduct~ur ext~rieur qu7~ux endro1t~ voulu~.
~e ~rinolpe de l'~n~rention a ~t~ d~orit Ju~qu'~-~r~ent. pollr d00 o~tble~ ooaxiaux uniquom~ t. Il o~t ~
d~nt~ Ynlabl~ al~ment pour un o~ble oontlbi~u~ n~ o bifil~lre ~ouo bllnd~e~ fl~ure 5 ou montre deux ~
~atlo,~ me.1~ n~ doib pa~ ~re ~on~ r~3 eemllle 11n~.ttt~tivu b. o~t ~6erd. ~eo ~l~ur~ 5a et 5b 90nt rel~ive~ ~ll one o~
l'o~ r~0.11s~ 1~ trongon r~yonn~nt en onl~vunt c~m~ telllent 1~ bl~ndaget on pooitionnant la ligne par ~appo~t ~ ln ~arol d0 m~nib~e a~ym~ trigue oomme le montre 1~ flguro 5~ D
on ob~iant 1 ' 0~eoitatlon du mode monofilair~ ~ur le troll~on r0.yolm~nt, #~ 1~f3 daux ~ o~upant de~ po~ltion~ aaym~-txiqu~ r ra~o~t ~ la ~a:rol, 1~ mod~ de tr~n~mia~ion d~n~ l~ç,u~ xan~o~t~nt a~8 oou~ant0 Op~c~ eut un modo lmpropr~. Par contr~, 8~ on adopte une ~)O~ iOIl ~ym~-trique comme sur 1~ Ilgure 5b, ce mode ~ u.n IllQ~
pro ~e et le mode mono~ ire ne ~era paE~ ~xcltf~ . ~n ;fi~ur~
5c pr~ente 1~ ~ection tran~ver~ala d ~une ~utre r~all~ tlon poselble d~un tronçon rayonn~nt, ~on~iatant ~ enl~ver le blind~ge ~ur une p~rtls de la p~r~?h~rie du olibl~, d~ :
manl~ro ~ ~e que la pe~rtie restante du blinda~e 14 eree une asylu~trle; il e~ r~eulte icl ~u~ei 5,ue 1~ mode dQ~
le~ deux ~ile de le, liL~ne tran~portent de~ c30urant~ ~l'~"~
e~t lmE?ropre, oe qUi d~o~ne ~al~aanca e.u mode mono;~llaire On ~eut ~ mellt tm~giner d9autre~ lli8pO11~tiOn~3 cr~an~ une Q~ym~trie ent~e lee deux ~ de la li~n0, ma~ EI on ne ~orti~it oe ~ai~ant ~a~ du cadre do l'lnvention.
., .

,.. . . . .. .
.. . . . . . ..

Claims (5)

LES REALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES UN DROIT
EXCLUSIVE DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME SUIT:

1. Système de communications particulièrement approprié
pour l'établissement de liaisons radioélectriques avec des émetteurs-récepteurs mobiles ou entre ces appareils, ceux-ci étant mobiles dans des galeries souterraines ou le long d'un axe en surface, caractérisé
en ce que les signaux radioélectriques transitent par une ligne de transmission en câble blindé incluant au moins un conducteur intérieur entouré d'un isolant et comprenant des tronçons rayonnants alternant avec des tronçons non-rayonnants, la longueur des tronçons rayonnants étant une fonction de la longueur d'onde selon où L est la longueur d'un tronçon rayonnant, .epsilon. est la constante diélectrique de l'isolant, .lambda.o est la longueur d'onde en espace libre, afin de donner une directivité à leur rayonnement radial et de maximaliser l'excitation du mode monofilaire dans la direction aval par rapport à l'émetteur, l'espacement des tronçons rayonnants étant choisi en fonction de l'affaiblissement des ondes radio en dehors de ladite ligne de transmission, les signaux radioélectriques transitant le long de la ligne de transmission selon soit le mode monofilaire, soit le mode guide d'ondes, dépendant de la bande de fréquence employés.

2. Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de transmission est un câble coaxial avec conducteur extérieur, les tronçons rayonnants étant réalisés en pra-tiquant dans ledit conducteur extérieur de ce câble une ouverture continue sur toute la longueur du tronçon rayonnant.

3. Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de transmission est un câble coaxial avec conducteur extérieur, les tronçons rayonnants étant réalisés en pratiquant dans ledit conducteur extérieur de ce câble des ouvertures très rapprochées agissant comme une ouverture continue sur toute la longueur du tronçon rayonnant.

4. Système de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de transmission est du type bifilaire sous blindage, les tronçons rayonnante étant réalisés en enlevant le blindage partiellement et de manière asymétrique par rapport aux deux fils de la ligne.

5. Système de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'isolant de la ligne de transmission possède une constante diélectrique faible.