Installation radiogoniométrique.
La présente invention se rapporte a une installation radiogoniométrique comprenant un ensemble d'antennes dirigées, espacées, et un moyen récepteur non dirigé pour produire des indications de lever de doute.
Dans les ensembles d'antennes mobiles pour radiogoniomëtres et en particulier pour ceux installés à bord des avions, certaines conditions spéciales doivent tre remplies. Les propriétés de tels systèmes collecteurs com- prennent un faible poids et un petit volume (pour diminuer la résistance du vent). Bien (.'ne des moyens quelconques de lever du doute soient nécessaires, l'nsage d'antennes spéciales de lever du doute et de leurs dispo sitifs de couplage augmente de façon notable à la fois le poids et le volume du système d'antennes.
L'invention a notamment pour objet la constitution d'une installation radiononiomé- trique, caractérisée par un poids relativement faible et un volume relativement restreint.
L'installation radiogoniométrique selon l'invention est caractérisée en ce que ledit moyen récepteur non dirigé comprend un ré seau destiné a dériver une tension équilibrée par rapport à la terre, desdites antennes di- rivées.
Le dessinreprésentesehématiquement.à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet do l'invention.
La fig. 1 représente sehématiquement un radiogoniomètre.
La fig. 2 est un schéma utile à l'expliea- tion du fonctionnement du radiogoniomètre de la fig. 1.
L'ensemble d'antennes représenté sur la fig. 1 comporte quatre éléments d'antennes 1 à 4 verticaux et espacés les uns des autres, réalisés sous forme de dipôles et divisés en deux paires 5 et 6 d'éléments interconnectés, la paire 5 étant constituée par les éléments 1 et 2 et la paire 6 par les éléments 3 et 4.
Bien que lesdites paires d'éléments aient été représentées séparées sur les fig. 1 et 2, dans le but de montrer plus clairement les connexions du système, en pratique, lesdites paires d'éléments sont croisées à angle droit l'une par rapport à l'autre, de façon telle cotte les dipôles sont symétriquement distri- bués autour d'un axe central et sont équidistants dudit axe central et équidistants entre eux, de manière à produire un diagramme de réception en lemniscates croisées.
Pour les éléments d'antennes, il est préférable d'utiliser des antennes équilibrées à, dia- gramme de radiation pratiquement omni- directionnel. Chacun des éléments d'antennes 1 à 4 est constitué par trois conducteurs cylindriques disposés eoaxialement : un con- ducteur intérieur 7, un conducteur intermédiaire 8 et un conducteur extérieur 9. Le condneteur intermédiaire 8 se prolonge au-delà des conducteurs 7 et 9 et peut tre deux fois plus long que ceux-ci. Le sommet du conduc- teur intérieur 7 est connecté, par une résistance 10, à la surface extérieure, du conducteur extérieur 9, en un point adjacent à son sommet.
La valeur de la résistance 10 est choisie, par rapport aux autres paramètres du système d'antennes, de manière à satisfaire aux conditions habituelles imposées, telles que l'adaptation des impédances. Les surfaces radiatrices de cet élément comprennent la surface extérieure du conducteur extérieur 9 et la partie découverte du conducteur inter médiaire 8. Cet élément est caractérisé par son petit volume, son faible poids et son fonc- tionnement satisfaisant sur une bande de fré- quences relativement large.
Les éléments d'antennes 1 et 2 sont interconnectés au moyen d'une ligne de transmission bifilaire 11 sous écran et les éléments d'antennes 3 et 4 au moyen d'une ligne de transmission bifilaire 12 également sous écran.
Chacune desdites lignes 11 et 12 affeete pra tiquement la forme d'un U, dont les côtés sont pratiquement verticaux et la base pratiquement horizontale. La ligne 11 contient les conducteurs intérieurs 13 et 14 et l'écran extérieur 15, alors que la ligne 12 contient les conducteurs intérieurs 16 et 17 et l'écran extérieur 18.
Les lignes de transmission 11 et 12 sont connectées aux extrémités inférieures des éléments d'antennes 1 à 4 de la façon sluivante :
Le conducteur intérieur 14 réunit entre eux les conducteurs intérieurs 7 des éléments d'an- tennes 1 et 2 et le conducteur intérieur 17 réunit ensemble les conducteurs intérieurs 7 des éléments d'antennes 3 et 4.
Les extrémités des conducteurs intérieurs 13 et 16 sont connec- tées à l'extérieur des conducteurs extérieurs 9 des éléments d'antennes 2 et 3 et 4, res pectivement. Les conducteurs 13 et 16 sont en circuit ouvert, comme représenté en 19 et 20, leurs extrémités en circuit ouvert étant con bectées, par les lignes de transmission bifilaires blindées 21 et 22 respectivement à un goniomètre 23, de tout type convenable.
Pour permettre ces connexions, les écrans métalli- ques 15 et 18 sont interrompus aux points 19 et 20, qui sont les points milieu des parties horizontales des lignes de transmission 11 et 12 et ces points sont enfermés à l'intérieur d'une boîte de jonction métallique, représentée en trait interrompu et désignée par le numéro de référence 24. Les écrans des lignes de transmission 11 et 12, aussi bien que ceux des lignes 21 et 22 sont mis à la masse sur ladite boîte de jonction.
L'énergie de sortie du goniomètre 23 est appliquée à un récepteur goniométrique 25, dont l'énergie de sortie est elle-mme appliquée à un indicateur 26 à tube cathodique.
Cette disposition est destinée à fournir une ligne de direction, mais elle comporte un doute de 180 , dont la correction nécessite un dispositif quelconque de lever de doute.
Ce sont les mmes éléments d'antennes 1 à 4 qui sont utilisés pour le lever de doute.
De plus, lesdits éléments d'antennes sont in terconnectés de façon telle que l'énergie de sortie destinée au lever du doute est équili- brée par rapport à la terre. Pour y parvenir, on connecte le point milieu du conducteur intérieur 14 de la ligne 11, par le eondueteur 27, à un transformateur 28 sous forme de ligne de transmission, et le point milieu du conducteur intérieur 17 de la ligne 12 est connecté, par le conducteur 29, à un autre transformateur 30, sous forme de ligne de transmission.
Les transformateurs 28 et 30 peuvent revtir la forme de courtes sections de câble coaxial, de longueur inférieure à un quart de longueur d'onde de fréquence moyenne de fonctionnement et pouvant tre logées dans la boîte de jonction 24. Le conducteur 27 est connecté au conducteur intérieur du câble coaxial 28 et à l'une de ses extrémités, le conducteur extérieur du câble 28 étant connecté, à la mme extrémité, à un conducteur 31, faisant partie d'une ligne de transmission bifilaire blindée 32 reliée au récepteur 25. A l'extrémité opposée du câble 28, le conducteur intérieur et le conducteur extérieur dudit câble sont connectés ensemble et à la terre comme indiqué en 33.
Pour permettre l'équi- librage par rapport au sol de l'énergie de sortie, entre le dispositif de lever du doute et le récepteur radiogoniométrique, le transfor mateur 30 fonctionne en inverseur de phase.
Dans ce but, le conducteur 29 est connecté à l'une des extrémités du conducteur intérieur du câble 30, le conducteur extérieur dudit câble, a la mme extrémité, étant connecté à la terre à l'extrémité opposée, le conducteur intérieur est connecté à la terre et le conducteur extérieur est connecté à un'conducteur de sortie 34 faisant partie de la ligne de transmission bifilaire blindée 32. L'impédance des transformateurs 28 et 30 doit, de préférence, tre la mme, pour que le système puisse tre équilibré.
A l'intérieur du récepteur radiogoniométrique 25, les énergies de sortie des conducteurs 31 et 34 peuvent tre combinées, à travers un relais 35, avec l'énergie de sortie du gonio- mètre 23, de manière à produire, sur l'indi- cateur 26, une indication de lever de doute.
Quand le lever du doute n'est pas nécessaire, les contacts du relais sont ouverts, pour permettre une détermination plus aisée de la direction. La longueur de la ligne de transmission blindée 32 est, de préférence, telle qu'elle produise le déphasage de 90"nécessaire entre l'énergie de sortie du radiogoniomètre et l'énergie de ladite ligne 32. Pour permettre le réglage de l'équilibrage du système, un condensateur variable 36 peut tre disposé en dérivation sur les conducteurs 33 et 34.
Si l'on se reporte maintenant au schéma théorique de la fi. 2 et qu'on suppose qu'une onde transversale au plan des éléments d'antennes l et 2, et comportant un champ tel qu'indiqué par la flèche 37, frappe simulanément les deux éléments d'antennes, à un instant donné, le sommet de chaque élément d'antenne tendra à tre positif et le bas du- dit élément négatif par rapport à lui. A cet instant, le conducteur 14 connectant entre eux les côtés positifs des éléments d'antennes 1 et 2, les tensions négatives s'opposeront l'une à l'autre par la ligne de transmission 21 dans le goniomètre. On voit donc que le goniomètre reçoit la différence entre les tensions induites dans les éléments d'antennes 1 et 2, par rapport à leurs pôles opposés.
Avee le champ indiqué, la différence entre ces tensions est nulle et la différence entre les tensions induites dans les éléments d'antennes 3 e'4 a une certaine valeur finie. D'autre part, si on suppose qu'une onde transversale au pian des éléments d'antennes 3 et 4 et dont le champ est indiqué par la flèche 38 frappe simultanément les éléments d'antennes 3 et 4. la différence entre les tensions induites dans lesdits éléments est appliquée, par les lignes ¯', an goniomètre. Avec l'onde transversale par rapport aux éléments 3 et 4,. eette différence est nulle. Dans ces conditions, la différence entre les tensions induites dans les antennes 1 et 2 a une valeur finie.
Dans le goniomètre et dans le récepteur radiooniometrique, les tensions-différences provenant des éléments d'antennes 1 à 4 sont comparées entre elles, en vue d'obtenir une indication directionnelle sur l'indicateur 26.
Pour le lever du doute, au contraire, la somme algébrique des tensions dans les éléments 1. et 2 par rapport à la terre est recueillie par la ligne 27 et appliquée au transformateur 28. De mme, la somme algébrique des tensions induites dans les éléments d'antennes 3 et 4 par rapport à la terre est recueillie par le condensateur 29 à partir des éléments 3 et 4 ; elles sont inversées par rapport à la terre alors que, dans le transformateur 29, elles ne le sont t pas. En conséquence, les lignes 31 et 34, servant à la transmission des tensions de lever du doute obtenues à partir des éléments d'an- tennes 1 à 4. constituent un système équilibré par rapport à la terre.
Comme les indications directionnelles sont également maintenues équilibrées par rapport à la terre, l'énergie de lever du doute et l'énergie directionnelle peuvent tre combinées dans le récepteur.
Des dipôles classiques, ou autres antennes équilibrées, peuvent tre utilisés au lieu de ceux décrits plus haut. D'autres types de transformateurs, différents de ceux représentés, peuvent tre employés et, en fait, on peut omettre les transformateurs et utiliser tous organes connus convenables d'inversion de phase, pour produire l'énergie de lever de doute équilibrée par rapport à la terre.