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Di it f d'orientation d'une antenne ermettant de réaliser un
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balaya~e selon_ eux directions orthogonales
La présente invention qQ rapporte à un dispo~itif d'oriantation
.:. d'une antenne permettant de realiser un balaya~e selon deux direction3
: 5 orthogonales.
Pour réaliser ce type de balayage on peut utlliser un système
d'entraînement, par exemple cardan selon deux axes X-Y, qui oriente
l'ensemble d'une aatenne. Mais la source, et éventuellement les
équipements radioélectriques, doivent alors être.entraînés ce qui provo-
que une aug~entation de la masse et l~apparition de problème de liaisons
électrique~ avec le support.
On peut également utiliqer un tel système pour entra;ner
uniquement le ré~`lecteur placé en off~et~ la souroe restant fixe. Mais le
mouvement du réf'lecteur par rapport à la source entraine alc)rs une défo-
cal$sation qui paut avoir une incidence sur la lo~ de phase du
rayonnement lorsque le débattement est important ~t lorsclue l'on
travallle à des rrcquenQes eleveea par exemple supér-1eures à 20 GHz.
Pour pallier oe~ inconvénients l'inventlon a pOUI` objet un dispo-
sitif délivrant un Paisceau orientable suivant deux axes orthogonaux et
permettant un balayage X^Y.
La présente invention présente à cet ef~et un dispositif d'orien-
tation d'uns antenne permettant de réaIiser un balayage selon deux
directions orthogonales comprenant une source fixe, émettant un fai3ceau
radioélectrique, associé2 à deux refle¢teurs principal et secondaire en
off~et, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'au moins trois
miroirs dont le premisr eqt aligné avec le réflecteur seconclaire et dont
le deuxième et le troi3ième sont 301idaires de deux
mécanismes d'entraînement en rotation suivant deux axes de directions
orthogonales, la direction de l~axe moyen du faisceau entre ces deux
derniers miroirs étant celle du faisceau rayonné par le réflecteur
- principal, l'axe de rotation du premier mécanisme étant colinéaire avec
l'axe moyen du faisceau entre le premier et le second miroir, l'axe de
rotation du deuxième mécani~me étant colinéaire avec l'axe moyen du
~aisceau issu de la source et qui arrive sur le troisième miroir, et en
- 35 ce que le~ réflecteurs principal, et secondaire, le premier et le
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second miroirs sont mécaniquement ~olidaires entre euc pour former un
. ensemble mobile et en ce que le second mécanisme entraine à la fois le
troisième miroir et cet ensemble mobile.
Cet~e invention pré~ente l'avantage d'utiliser deux réflecteur~ en
o~set oe qui évite les zone~ d'ombre pour le rayonnement émis par le
~ réflecteur principal, et rend l'ensemble du dispositi~ particulièrement
; compact.
Elle permet en outre d'obtenir une orientation du faisceau rayonné
par l'antenne sans avoir recours à une défocalisation de source ou à un
déplacement du réflecteur entra;nant des aberrations sur le
rayonnement.
Le~ caractaristiques et avantages de l'invention reasortiront
d'ailleurs de la desaription qui va suivret à titre d'exemlple préféren-
tiel, en ré~érence aux dessins anne2és sur le~quels :
- la figure t illuctre une repré~entation schématique partielle du di3-
positlP selon l'invantion,
- la figure 2 illu3tre une représentation schématique en perspective du
dispositif selon l'invention.
Le di~positif de l'invention est composé de :
- un axe ~ de direction parallèle à OX qui supporte la partie 3upérieure
de l'antenne,
- un axe Q' de direction parallèle à OY qui 3upporte la partie centrale
de l'antenne et l'axe ~ ,
- une partie fixe 301idaire de la source.
Le dispo~itif de l'invention comprend dono un premier ensemble
mobile autour de l'axe ~ qui comporte :
- un réflecteur principal 10 en offset c'est-à-dire décale par rapport
au 30mmet de la parabole qu'il constitue, et dont le centre se trouve sur
une droite de direction OZ perpendiculaire aux deux axes ~ et ~ ',
. . .
- un réflecteur secondaire, ou 3ubréflecteur, 11 en offset,
- ~ventuellement une lentille 12 pour focaliser le faisceau radioélec-
trique 21,
- un premier miroir 14 qui oriente le faisceau 21,
- un s~cond miroir 15 qui permet d'avoir deux axes orthogonaux.
Cet ensemble se monte sur l'axe d'un mécanisme 16 qui peut
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développer un couple moteur suffisamment important pour entralner la
charge et qui a une préci3ion de pointage importante compte teru de la
largeur du faisceau.
Le diapositif comprend un second ensemble qui comporte :
5 - UD troisième miroir 17 centré sur l'axe ~
- la partie mobile d'un mécanisme 18 solidaire de ce miroir 17.
Le méoanisme 18 d'entrainement autour de l'axe ~' peut être iden-
tique au méoanisme d'entra;nement 16 autour de l'axe ~ Les
débattements et le~ contraintes sont ~ensiblement les mêmes.
Le di3po~iti~ oomprend, enfin, une partie ~ixe solidaire du
support de l'antenne dont les élément~ peuvent etre reliés mécaniquement
entre eux ou être rattaohés individuellement. Cette partie fixe
aomporte :
- Le support du mécanisme 18 d'entrainement autour de l'axe ~ ',
- un quatrième miroir 19,
- un ensemble sourQe Z0 qui délivre le ~aisoeau radioéleotrLqu~ 21.
Ce dispo~ltif qul a sa source 20 flxe présente le srand avantags
d'éviter d'utili~er Joint~ tournants et enrouleur de o~ble, et d'avoir à
entra~ner les équipements radioélectriques. Il permet, de plus, une
diminution de la ma~se à orienter èt une limitation des oouples perturba-
teurs.
La souroe 20 émet un faisaeau radioélectrique 21 qui se réfléchit
successivement sur les quatre miroirs 19, 17, 15, 14 avant d'être
éventuellement fooali~é par la lentille oon~ergente 12 et d'atteindre le
subréflecteur 11 pUi9 le réflecteur principal la.
Le mécanisme 18 entraine en rotation (22) le miroir 17 suivant un
axe ~ ' ; de direation parallèle à la direction OY, correspondant à
l'axe moyen du fai~ceau 21 entre le miroir 19 et le miroir 17. Le
miroir 17 ren~oit le faisceau 21 à 90 vers le miroir 15.
L'axe moyen du faisceau 21 entre les miroirs 17 et 15 , coincidant
avec l'axe OZ, correspond à l'axe de rayonnement de l'antenne,
c'e~t-à-dire du faisceau réfléchi 24 par le réflecteur principal 10.
Le miroir 15 est solidaire de l'ensemble constitué du miroir 14,
de la lentille 12, du réflecteur secondaire 11, et du réflecteur
principal 10.
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Cet ensemble 15, 14, 12, 11, 10 e3t oriente mécanique~ent en rota-
tion (23), à l'aide du mécanisme 16 autour de l'axe ~ qui est l'axe
moyen du falsceau 21 entre le~ miroirs 15 et 14,
;~ Le miroir 15 re~oit donc le ~aisceau 21 en provenance du miroir 17et effectue un chan~ement de plan pour l'envoyer en direction du
miroir 14 qui po~itionne ledit faisceau 21 en position centrée sur la
lentille 12.
Les deux mécari~mes 18 et 16 sont donc positionnés de telle ~açon
~ que leurs axes de rotation A 7 et ~ soient confondus aYec l'axe moyen du
- 10fai~ceau qui, respectivement, atteint le miroir 17 ou qui quitte le
miroir 15, et soient de direction~ orthogonales entre eux.
Les deux miroirs 17 et 15 sont entra~nés en rotation par lc9
mécanismes 1a et 16 suivant les axes ~ ' et ~ . Mais chacun de ces deux
mécanismes entraîne à la foiq le miroir placé sur son axe et la partie
15supérieure de l'antenne, ~uivant l'axe OZ.
Le couple d'~tra~nement de Ce3 mécanisme~ ~t supériaur au couple
nécessaire à l'entra~nement de l7antenne.
La structure méoarique de liaison antre les diPférents ensembles~
qui doit être adaptée aux contraintes d'environnement, est du domaine
20connu de l'ho~me de l'art et n'a donc pas été représentée sur leq
figure~.
Leq deux mécanlsmes d'entralnement 18 et 16 peuvent être
identiques et comporter un système de démultiplication qui a l'avantage
de diminuer la valeur du pas de pointage et d'augmenter le couple
25d'entralnement.
Chaque mécanisme d'entra;nement 18 ou 16 comporte un système de
-~ codage angulaire par exemple un résolveur ou un codeur optique associé à
un ensemble moteur.
Il est bien entendu que la présente invention n'a ~té décrite et
30repré3entée qu'à titre d7exemple préférentiel et que l'on pourra
remplacer chacun de ses éléments constitutifs par de~ éléments
équivalents sans pour autant 30rtir du cadre de l'invention.
Ainsi les différents miroirs 19, 17, 15, 14, peuveut être plans ou
^ conformés, suivant les applications. Aux fréquences élevées le
35faisceau 21 issu de la source peut être parallèle et les miroirs 19, 17,
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; 15 et 14 sont alor~ plans.
Ainsi le miroir 19 e~t facultati~, la aource 20 pourrait, en
effet, enYoyer un faisceau qui atteigne directement le miroir 17. Mai~
ce m~roir a l'avantage de permettre un meilleur positionnement de cette
source 20. Ce miroir 19 pourraitt de manière connue de l'homme de l'art,
etre rsmplaaé par un ensqmble de plusieur~ miroir~.
Ain~i la lentille 12 peut être 3upprimée ~i le faiqceau issu du
miroir 14 e~t correctement focalisé pour intercepter le ~ubréflec-
~eur 11.
Le ~y~tème d'orlentation d'antenne a été repré~enté avec une
antenne travaillant an émi~ion, ~ai~ il en ~erait de même avec une
antenne travaillant en réception.
