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Patent 3066126 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 3066126
(54) English Title: ANTENNE MULTIFAISCEAUX A POINTAGE REGLABLE
(54) French Title: MULTIBEAM ANTENNA WITH ADJUSTABLE AIMING
Status: Examination
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • H01Q 3/18 (2006.01)
  • H01Q 3/16 (2006.01)
(72) Inventors :
  • BROSSIER, JEROME (France)
  • MARTIN, LAURENT (France)
  • BASSALER, JEAN-MARC (France)
(73) Owners :
  • THALES
(71) Applicants :
  • THALES (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(22) Filed Date: 2019-12-23
(41) Open to Public Inspection: 2020-06-28
Examination requested: 2023-11-24
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
18 74 290 (France) 2018-12-28

Abstracts

French Abstract


La présente invention concerne une antenne multifaisceaux (10) à pointage
réglable comprenant
un dispositif de réflexion (12) unique et une pluralité de sources rayonnantes
disposées en regard
du dispositif de réflexion (12) et aptes à émettre et/ou à recevoir des
signaux radioélectriques, le
dispositif de réflexion (12) définissant un centre, un plan focal et un foyer
se trouvant dans ce plan
focal. L'antenne (10) est caractérisée en ce qu'au moins l'une des sources
rayonnantes, dite
source mobile, est mobile sensiblement indépendamment de la ou de chaque autre
source
rayonnante dans une surface de balayage pour régler le pointage de l'antenne
(10), la surface de
balayage coïncidant avec le plan focal ou étant tangente à celui-ci au foyer.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


15
REVENDICATIONS
1. Une antenne multifaisceaux à pointage réglable comprenant un dispositif
de réflexion
unique et une pluralité de sources rayonnantes disposées en regard du
dispositif de réflexion
et aptes à émettre et/ou à recevoir des signaux radioélectriques, le
dispositif de réflexion
définissant un centre, un plan focal et un foyer se trouvant dans le plan
focal, où au moins
l'une des sources rayonnantes est mobile sensiblement indépendamment de la ou
de chaque
autre source rayonnante dans une surface de balayage pour régler le pointage
de l'antenne,
la surface de balayage coïncidant avec le plan focal ou étant tangente au plan
focal au foyer.
2. Antenne selon la revendication 1, où l'au moins l'une des sources
rayonnantes est une
source mobile, la source étant mobile dans la surface de balayage selon au
moins deux degrés
de liberté.
3. Antenne selon la revendication 2, où chacun des deux degrés de liberté
comprend une
rotation autour d'un axe, l'un des axes étant un axe primaire de rotation et
l'autre étant un axe
secondaire de rotation.
4. Antenne selon la revendication 3, où l'axe primaire de rotation et l'axe
secondaire de
rotation sont perpendiculaires au plan focal, la surface de balayage
coïncidant alors avec le
plan focal, l'axe primaire de rotation est perpendiculaire au plan focal et
passe par le foyer du
dispositif de réflexion, et l'axe secondaire de rotation est incliné par
rapport au plan focal de
sorte qu'en toute position, la source mobile est orientée vers le centre du
dispositif de réflexion,
la surface de balayage étant alors tangente au plan focal au foyer, ou l'axe
primaire de rotation
est situé hors du foyer, et l'axe primaire de rotation et l'axe secondaire de
rotation sont inclinés
par rapport au plan focal de sorte qu'en toute position, la source mobile est
orientée vers le
centre du dispositif de réflexion, la surface de balayage étant alors tangente
au plan focal au
foyer.
5. Antenne selon la revendication 3 ou 4, où l'axe primaire de rotation est
fixe en
translation.
6. Antenne selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, comprenant
plusieurs
sources mobiles analogues à la source mobile.
7. Antenne selon la revendication 6, où les axes primaires de rotation des
sources mobiles
sont disposés symétriquement autour du foyer.

16
8. Antenne selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, comprenant pour
le ou
chaque source mobile, un support fixé sur une embase et comprenant un avant-
bras rotatif
autour de l'axe primaire de rotation de la source mobile correspondante et un
bras rotatif autour
de l'axe secondaire de rotation de la source mobile correspondante et
définissant une
extrémité de fixation de la source mobile.
9. Antenne selon la revendication 8, où le ou chaque support comprend au
moins un
moteur pas à pas apte à entrainer en rotation l'avant-bras ou le bras du
support autour de l'axe
correspondant.
10. Antenne selon la revendication 8 ou 9, où le ou chaque support comprend
au moins un
joint tournant raccordant l'avant-bras à l'embase ou le bras à l'avant-bras du
support, le joint
tournant étant apte à transmettre des signaux radioélectriques et/ou du
courant électrique
entre ces éléments.
11. Antenne selon la revendication 10, où le ou chaque joint tournant
comprend au moins
un canal de transmission des signaux radioélectriques, le canal de
transmission étant délimité
par une pluralité de plots espacés entre eux.
12. Antenne selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, où le bras du
ou de chaque
support est rotatif dans une surface de rotation, la surface de rotation
supérieure, et au moins
une partie de l'avant-bras du support est rotatif dans un plan de rotation
inférieur, le plan de
rotation inférieur étant parallèle au plan focal et la surface de rotation
supérieure étant
comprise entre le plan focal et le plan de rotation inférieur.
13. Antenne selon la revendication 12, comprenant plusieurs sources mobiles
et où les
plans de rotation inférieurs des avant-bras d'au moins deux supports
coïncident entre eux.
14. Antenne selon la revendication 13, où la surface de rotation supérieure
et le plan de
rotation inférieur du bras et de l'avant-bras d'au moins un support sont
compris entre la surface
de balayage et la surface de rotation supérieure et le plan de rotation
inférieur du bras et de
l'avant-bras d'au moins un autre support.
15. Antenne selon la revendication 13, où la surface de rotation supérieure
du bras d'au
moins un support est comprise dans le plan de rotation inférieur de l'avant-
bras d'au moins un
autre support.

17
16. Antenne
selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, où le dispositif de
réflexion
est mobile.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


1
ANTENNE MULTIFAISCEAUX A POINTAGE RÉGLABLE
Domaine
La présente invention concerne une antenne multifaisceaux à pointage réglable.
L'invention s'applique particulièrement pour les antennes à réflecteur dans le
domaine
spatial et notamment, aux missions satellitaires nécessitant du repointage
indépendant de
faisceaux radioélectriques. On citera en particulier les antennes dites
gateway sur les
satellites géostationnaires.
Contexte
Ces antennes visent généralement plusieurs points sur la surface terrestre
dont les
positions peuvent évoluer au cours de la mission du satellite indépendamment
l'une de l'autre.
Dans ce cas, il est nécessaire de repointer, c'est-à-dire de réorienter, le
faisceau de l'antenne
correspondant au point dont la position a évolué. Il peut s'agir également
d'une nouvelle
position du satellite qui dans ce cas nécessite un repointage des points visés
sur terre.
Pour ce faire, il est connu dans l'état de la technique d'utiliser différentes
méthodes de
repointage choisies en fonction du type de l'antenne utilisée.
En particulier, pour repointer une antenne passive à réflecteur, il est
possible soit de
faire bouger entièrement le corps de l'antenne soit de ne faire bouger que le
ou les réflecteurs
dans la limite de l'évolution des performances des signaux radioélectriques.
Dans les deux
cas, la réorientation s'effectue donc de manière mécanique.
Il est clair ainsi que pour pouvoir effectuer une réorientation mécanique pour
chaque
point visé indépendamment des autres points, il est nécessaire de prévoir une
source
rayonnante et un ou des réflecteurs pour chaque point visé.
On conçoit alors que cela engendre l'encombrement important sur la surface
extérieure
du satellite et augmente considérablement sa masse.
Dans le cas des antennes actives, un repointage peut être obtenu plus
facilement.
En effet, à la différence des antennes passives, les sources rayonnantes des
antennes
actives forment un réseau et sont associées à un système de répartition des
signaux
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2
radioélectriques en amplitude et/ou en phase entre ces sources et à un système
de pilotage
de cette répartition en fonction des lois prédéterminées.
Les antennes actives permettent ainsi d'effectuer un repointage dit
électronique ,
c'est-à-dire sans action mécanique exercée sur l'antenne.
Les antennes actives donnent donc une grande flexibilité de réorientation des
faisceaux associés à des différents points visés. Cette flexibilité implique
en contrepartie une
forte complexité de ces antennes, une augmentation de la masse, de la
consommation et de
la dissipation, lesquelles sont critiques sur des satellites.
La présente invention a pour but de proposer une antenne multifaisceaux
permettant
de repointer ses faisceaux de manière indépendante tout en étant peu
encombrante,
relativement légère et de structure simple.
Résumé
A cet effet, selon un aspect englobant, l'invention vise une antenne
multifaisceaux à
pointage réglable comprenant un dispositif de réflexion unique et une
pluralité de sources
rayonnantes disposées en regard du dispositif de réflexion et aptes à émettre
et/ou à recevoir
des signaux radioélectriques, le dispositif de réflexion définissant un
centre, un plan focal et
un foyer se trouvant dans le plan focal, où au moins l'une des sources
rayonnantes est mobile
sensiblement indépendamment de la ou de chaque autre source rayonnante dans
une surface
de balayage pour régler le pointage de l'antenne, la surface de balayage
coïncidant avec le
plan focal ou étant tangente au plan focal au foyer.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'antenne comprend une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes
les combinaisons
techniquement possibles :
- la source mobile est mobile dans la surface de balayage selon au moins deux
degrés
de liberté ;
- chacun des deux degrés de liberté comprend la rotation autour d'un axe, l'un
des
axes étant dit axe primaire de rotation et l'autre, axe secondaire de rotation
;
- l'axe primaire de rotation et l'axe secondaire de rotation sont
perpendiculaires
au plan focal, la surface de balayage coïncidant alors avec le plan focal ; ou
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3
- l'axe
primaire de rotation est perpendiculaire au plan focal et passe par le foyer
du dispositif de réflexion, et l'axe secondaire de rotation est incliné par
rapport à ce plan focal
de sorte qu'en toute position, la source mobile est orientée vers le centre du
dispositif de
réflexion, la surface de balayage étant alors tangente au plan focal au foyer
; ou
- l'axe primaire
de rotation est situé hors du foyer, et l'axe primaire de rotation et
l'axe secondaire de rotation sont inclinés par rapport au plan focal de sorte
qu'en toute position,
la source mobile est orientée vers le centre du dispositif de réflexion, la
surface de balayage
étant alors tangente au plan focal au foyer ;
- l'axe primaire de rotation est fixe en translation ;
- l'antenne comporte plusieurs sources mobiles analogues à ladite source
mobile ;
- les axes primaires de rotation des sources mobiles sont disposés
symétriquement
autour du foyer ;
- l'antenne comprend en outre pour le ou chaque source mobile, un support fixé
sur
une embase et comprenant un avant-bras rotatif autour de l'axe primaire de
rotation de la
source mobile correspondante et un bras rotatif autour de l'axe secondaire de
rotation de la
source mobile correspondante et définissant une extrémité de fixation de cette
source mobile ;
- le ou chaque support comprend en outre au moins un moteur pas à pas apte à
entrainer en rotation l'avant-bras ou le bras de ce support autour de l'axe
correspondant ;
- le ou chaque support comprend en outre au moins un joint tournant raccordant
l'avant-bras à l'embase ou le bras à l'avant-bras de ce support, le joint
tournant étant apte à
transmettre des signaux radioélectriques et/ou du courant électrique entre ces
éléments ;
- le ou chaque joint tournant comprend au moins un canal de transmission des
signaux
radioélectriques, le canal de transmission étant délimité par une pluralité de
plots espacés
entre eux;
- le bras du ou de chaque support est rotatif dans une surface de rotation,
dite surface
de rotation supérieure, et au moins une partie de l'avant-bras de ce support
est rotatif dans un
plan de rotation, dit plan de rotation inférieur, ce plan de rotation
inférieur étant parallèle au
plan focal et cette surface de rotation supérieure étant comprise entre le
plan focal et ce plan
de rotation inférieur ;
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4
- lorsqu'elle comprend plusieurs sources mobiles, les plans de rotation
inférieurs des
avant-bras d'au moins deux supports coïncident entre eux;
- elle comprend plusieurs sources mobiles, la surface de rotation supérieure
et le plan
de rotation inférieur du bras et de l'avant-bras d'au moins un support sont
compris entre la
surface de balayage et la surface de rotation supérieure et le plan de
rotation inférieur du bras
et de l'avant-bras d'au moins un autre support ;
- lorsqu'elle comprend plusieurs sources mobiles, la surface de rotation
supérieure du
bras d'au moins un support est comprise dans le plan de rotation inférieur de
l'avant-bras d'au
moins un autre support ; et
- le dispositif de réflexion est mobile.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de
la
description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif,
et faite en
référence aux dessins annexés, sur lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une antenne
multifaisceaux selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'antenne
comprenant
notamment une pluralité d'assemblages mobiles ;
[Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique en perspective de l'un des
assemblages
mobiles de la figure 1 selon un premier exemple de réalisation de celui-ci ;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique de côté de l'assemblage mobile de
la figure
2 dans une position différente de celle de la figure 2;
[Fig. 4] la figure 4 est une vue schématique de côté de différentes positions
de l'un des
assemblages mobiles de la figure 1 selon un deuxième exemple de réalisation de
celui-ci ;
[Fig. 5] la figure 5 est une vue schématique d'une variante de réalisation de
l'un des
assemblages mobiles de la figure 1 selon le deuxième exemple de réalisation ;
[Fig. 6] [Fig. 7] les figures 6 et 7 sont des vues schématiques d'autres
variantes de
réalisation de l'un des assemblages mobiles de la figure 1 selon le deuxième
exemple de
réalisation ;
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5
[Fig. 8] [Fig. 9] les figures 8 et 9 sont des vues schématiques en perspective
de
différentes positions respectives des assemblages mobiles de la figure 1 ; et
[Fig. 10] la figure 10 est une vue schématique en perspective d'une pluralité
d'assemblages mobiles selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
L'antenne 10 de la figure 1 est une antenne multifaisceaux à pointage
réglable.
Description détaillée de réalisations
Des variantes, des exemples et des réalisations préférées sont décrits ci-
dessous.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, cette antenne 10 est embarquée
sur un satellite
et plus particulièrement, est montée sur une surface extérieure de celui-ci
orientée par
exemple vers la Terre.
Le satellite est par exemple un satellite géostationnaire effectuant une
mission de
télécommunication et nécessitant des antennes dites gateway . De manière
connue en soi,
une telle mission doit permettre à l'antenne 10 du satellite d'échanger des
signaux
radioélectriques avec plusieurs antennes disposées au sol.
Les positions ainsi que le nombre de ces antennes au sol sont susceptibles
d'évoluer
dans le temps, tout au long de la mission du satellite.
L'antenne 10 permet de repointer ses faisceaux indépendamment l'un de l'autre
pour
suivre ces évolutions au sol, comme cela sera expliqué par la suite.
En référence à la figure 1, l'antenne 10 comprend un dispositif de réflexion
unique 12,
une pluralité d'assemblages mobiles 14A à 14D, une embase 16, un module de
traitement 18
et un module de pilotage 20.
Le dispositif de réflexion 12 présente un réflecteur de toute forme connue ou
plusieurs
réflecteurs, de préférence deux, également de formes connues.
Ainsi, selon un exemple de réalisation, le dispositif de réflexion 12 présente
un seul
réflecteur de type centré ou simple offset.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif de réflexion 12 présente
deux
réflecteurs et est par exemple de type SFOCA (de l'anglais Side Fed Offset
Cassegrain
Antenna ), grégorien, Cassegrain, splash plate, etc.
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Également de manière connue en soi, le dispositif de réflexion 12 définit par
sa
géométrie un centre sur sa surface et un foyer situé à l'extérieur de cette
surface. Ce dispositif
de réflexion 12 définit en outre un plan focal correspondant au plan contenant
le foyer et
perpendiculaire à la droite raccordant le foyer et le centre.
Les assemblages mobiles 14A à 14D sont par exemple au nombre de quatre et
permettent d'envoyer et/ou de recevoir des faisceaux de signaux
radioélectriques issus de
différents points visés au sol ou destinés à ces points.
En cas de changement des positions de ces points et/ou de leur nombre, des
modifications des positions des assemblages mobiles 14A à 14D permettent de
réorienter
l'antenne 10, comme cela sera expliqué en détail par la suite.
L'embase 16 permet de fixer le dispositif de réflexion 12 et les assemblages
mobiles
14A à 14D à la structure du satellite et se présente ainsi sous toute forme
convenable pour le
faire.
Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'embase 16 se présente sous
la forme
d'une pluralité de pattes de fixation, chaque patte étant adaptée pour fixer
l'un des
assemblages mobiles 14A à 14D ou le dispositif de réflexion 12 à la structure
du satellite.
Ces pattes de fixation sont donc agencées en fonction de la structure
correspondante
du satellite. Sur la figure 1, la structure comprend deux surfaces
perpendiculaires de sorte
qu'au moins certaines des pattes de fixation sont fixées sur l'une de ces
surfaces et certaines
autres sur l'autre surface.
Par ailleurs, les pattes de fixation des assemblages mobiles 14A à 14D
comprennent
des moyens de transmission nécessaires afin de transmettre des signaux
radioélectriques et
du courant électrique entre ces assemblages 14A à 14D et le module de
traitement 18 et le
module de pilotage 20.
Le module de traitement 18 permet d'acquérir des signaux radioélectriques
reçus par
les assemblages mobiles 14A à 14D et/ou de générer des signaux
radioélectriques destinés
pour être émis par ces assemblages.
A cet effet, le module de traitement 18 comprend des composantes électroniques
telles
que des amplificateurs, un répartiteur, etc. Ces composantes sont connues en
soi et ne seront
pas décrites en détail.
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Le module de pilotage 20 permet de modifier les positions des assemblages
mobiles
afin de réorienter les faisceaux l'antenne 10 en fonction des points visés.
Pour ce faire, le
module de pilotage 20 est apte à contrôler la position de chacun des
assemblages mobiles
14A à 14D et à la modifier indépendamment des autres assemblages en
transmettant par
exemple une commande adaptée à cet assemblage.
Le module de pilotage 20 se présente par exemple au moins partiellement sous
la
forme d'un circuit logique programmable ou sous la forme d'un logiciel. Dans
ce dernier cas, il
est mis en oeuvre par un processeur adapté.
Selon le premier mode de réalisation de l'antenne 10, les assemblages mobiles
14A à
14D sont sensiblement identiques.
Ainsi, par la suite, seul l'assemblage mobile 14A sera expliqué en détail en
référence
aux figures 2 à 4.
En particulier, les figures 2 et 3 illustrent un tel assemblage mobile 14A
selon un
premier exemple de réalisation de celui-ci.
En référence à la figure 2, l'assemblage mobile 14A comprend une source
rayonnante
22 et un support 24 fixant cette source 22 de façon mobile à l'embase 16.
La source rayonnante 22 se présente par exemple sous la forme d'un cornet
d'émission
et/ou de réception des signaux radioélectriques allongé selon un axe de source
C.
Cet axe de source C est orienté vers le dispositif de réflexion 12 et dans le
premier
exemple de réalisation de l'assemblage 14A, est perpendiculaire au plan focal
PF en toute
position de cet assemblage 14A.
Par ailleurs, dans le premier exemple de réalisation de l'assemblage 14A, le
support
24 permet à la source rayonnante 22 de se déplacer dans une surface de
balayage coïncidant
avec le plan focal du dispositif de réflexion 12.
Ce plan focal est visible sur la figure 3 et dénoté par la référence PF
sur cette figure
3.
En particulier, le support 24 permet à la source rayonnante 22 de se déplacer
dans le
plan focal PF selon deux dégrées de liberté comprenant dans l'exemple de la
figure 2 deux
rotations autour des axes parallèles qui sont perpendiculaires au plan focal
PF.
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L'un de ces axes est dit axe primaire de rotation X, et l'autre est dit l'axe
secondaire
de rotation X2. En outre, l'axe primaire de rotation X, est fixé en
translation par rapport à
l'embase 16.
Pour assurer le déplacement de la source rayonnante 22 dans le plan focal PF
selon
deux degrés de liberté, le support 24 comprend un avant-bras 26 rotatif par
rapport à l'axe
primaire de rotation Xi dans un plan de rotation, dit plan de rotation
inférieur PI, et un bras 28
rotatif par rapport à l'axe secondaire de rotation X2 dans une surface de
rotation, dite surface
de rotation supérieure SS.
Comme cela est visible sur la figure 3, la surface de rotation supérieure SS
est
disposée entre le plan focal PF et le plan de rotation inférieur Pl.
Par ailleurs, dans le premier exemple de réalisation de l'assemblage 14A,
cette surface
de rotation supérieure SS présente un plan.
L'avant-bras 26 est de forme allongée et présente ainsi deux extrémités. L'une
de ces
extrémités est fixée rotative autour de l'axe primaire de rotation X, sur un
stator 30 en lien
rigide avec l'embase 16. L'autre extrémité est fixée de manière rotative
autour de l'axe
secondaire de rotation X2 au bras 28.
De manière analogue, le bras 28 est de forme allongée et présente ainsi deux
extrémités. L'une de ces extrémités est fixée de manière rotative autour de
l'axe secondaire
de rotation X2 à l'avant-bras 26 et l'autre reçoit de manière fixe la source
rayonnante 22.
Les étendues longitudinales du bras 28 et de l'avant-bras 26 sont par exemple
sensiblement identiques comme cela peut se voir sur la figure 3. Selon un
autre exemple de
réalisation, ces étendues sont différentes et sont adaptées en fonction de
l'agencement des
autres assemblages mobiles pour assurer un balayage plus important de la
surface de
balayage.
Pour mettre en oeuvre la rotation autour des axes X, et X2, le support 24
comprend
avantageusement deux moteurs, l'un étant intégré dans la jonction entre
l'avant-bras 26 et le
stator 30 et l'autre dans la jonction entre le bras 28 et l'avant-bras 26.
Ces moteurs présentent par exemple des moteurs de type pas à pas pilotables
par le
module de pilotage 20. Dans ce cas, les commandes transmises par le module de
pilotage 20
à l'assemblage 14A correspondent à des courants électriques de tension
adaptée.
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9
Le module de pilotage 20 est ainsi apte à alimenter ces moteurs de façon
adaptée via
des moyens de transmission de courant électrique, intégrés dans le stator 30
et l'avant-bras
26.
Pour assurer la jonction de ces moyens entre le stator 30 et l'avant-bras 26,
ces
moyens de transmission présentent des câbles flexibles dans cette jonction ou
comprennent
alors un joint tournant électrique permettant d'éviter la transmission par
câble entre ces
composantes.
Pour assurer la transmission des signaux radioélectriques entre la source
rayonnante
22 et le module de traitement 18, le support 24 comprend des moyens de
transmission des
signaux radioélectriques. Ces moyens comprennent par exemple des guides
d'ondes intégrés
dans le bras 28 et l'avant-bras 26 ainsi que deux joints tournants
radiofréquence. L'un de ces
joints tournants radiofréquence est intégré dans la jonction entre le bras 28
et l'avant-bras 26
et l'autre dans la jonction entre l'avant-bras 26 et le stator 30.
Avantageusement, chacun de ces joints tournants radiofréquence présente un
joint
tournant de type groove gap , c'est-à-dire un joint tournant comprenant au
moins un canal
de transmission de signaux radioélectriques qui est délimités par des plots
espacés entre eux
selon une distance prédéterminée.
Plus avantageusement, chacun des joints tournants utilisés pour la
transmission des
signaux radioélectriques ou au moins le joint tournant intégré dans la
jonction entre le bras 28
et l'avant-bras 26 est configuré pour permettre la rotation autour de l'axe
correspondant à
360 .
Un assemblage mobile 14A selon un deuxième exemple de réalisation est illustré
en
détail sur la figure 4 dans ses différentes positions A) à D).
L'assemblage mobile 14A selon cet exemple de réalisation est sensiblement
analogue
à celui décrit précédemment.
A la différence de l'assemblage 14A décrit précédemment, dans l'assemblage
mobile
selon ce deuxième exemple de réalisation, l'axe secondaire de rotation X2 est
incliné par
rapport à l'axe primaire de rotation X1, l'axe primaire de rotation X, situé
au foyer du dispositif
de réflexion et restant toujours perpendiculaire au plan focal PF.
L'angle d'inclinaison de l'axe secondaire de rotation X2 est choisi de telle
sorte qu'en
toute position de l'assemblage 14A, la source rayonnante 22 soit orientée vers
le centre du
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10
dispositif de réflexion 12. Autrement dit, cet angle est choisi de sorte que
l'axe de source C
soit orienté vers le centre du dispositif de réflexion 12.
Ainsi, selon cet exemple de réalisation, la source rayonnante 22 est mobile
dans une
surface de balayage tangente au plan focal au foyer. Cette surface de balayage
présente donc
une surface convexe s'étendant d'un seul côté du plan focal à proximité de
celui-ci, entre le
dispositif de réflexion 12 et ce plan focal.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, l'angle d'inclinaison de l'axe
secondaire
de rotation X2 est égal sensiblement à 4,5 . Cette valeur dépend de la
géométrie de l'antenne.
Par ailleurs, dans l'exemple de cette figure 4, pour former une inclinaison de
l'axe
secondaire de rotation X2, les extrémités adjacentes de l'avant-bras 26 et du
bras 28 sont
coudées d'un même angle.
Ainsi, dans ce cas, au moins une partie de l'avant-bras 26 comprenant
l'extrémité
rotative autour de l'axe primaire de rotation reste rotatif dans le plan de
rotation inférieur PI tel
que décrit précédemment alors la surface de rotation supérieure est différente
d'un plan et
correspond à une surface conique.
La surface de rotation supérieure SS est comprise entre la surface de balayage
et le
plan de rotation inférieur Pl. Cela permet alors au bras 28 de tourner
indépendamment
de l'avant-bras 26.
Sur la figure 4, dans la position A), le bras 28 et l'avant-bras 26 s'étendent
selon la
même direction et l'axe de source C coïncident avec l'axe primaire de rotation
Xi.
Dans les positions B) et C), le bras 28 et l'avant-bras 26 s'étendent selon
des directions
perpendiculaires.
Ainsi, dans la position B), l'axe de source C est incliné par rapport à l'axe
primaire de
rotation Xi dans le plan de la figure et par rapport à l'axe secondaire de
rotation X2 dans un
plan perpendiculaire au plan de la figure.
Dans la position C), l'axe de source C est incliné par rapport à l'axe
primaire de rotation
X, dans le plan de la figure et l'axe primaire de rotation X, est incliné par
rapport à l'axe
secondaire de rotation X2 dans le plan perpendiculaire au plan de la figure.
Dans la position D), le bras 28 et l'avant-bras 26 s'étendent tous les deux
dans le plan
de la figure et l'axe de source C et l'axe secondaire de rotation X2 sont donc
inclinés par rapport
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à l'axe primaire de rotation X, dans ce plan, l'angle d'inclinaison de l'axe
de source C étant le
double de l'angle d'inclinaison de l'axe secondaire de rotation X2.
Une variante du deuxième exemple de réalisation de l'assemblage mobile 14A est
illustrée sur la figure 5. Dans cette variante, l'axe primaire de rotation X1
de l'avant-bras 26 est
proche du foyer F et ne passe donc pas par ce foyer.
Ainsi, dans cette variante de réalisation, l'axe primaire de rotation X, est
incliné pour
viser le centre du réflecteur 12. La disposition du bras 28 par rapport à
l'avant-bras 26 reste
comme cela a été décrit en relation avec la figure 4.
Cette variante est particulièrement avantageuse, lorsque l'axe primaire de
rotation X,
de chacun des assemblages mobiles 14A à 14D est disposé proche du foyer, comme
cela
sera expliqué par la suite.
Sur la figure 5, les deux assemblages mobiles 14A et 14B sont visibles. Selon
cette
figure, il est clair que la surface de balayage décrite par les sources de ces
assemblages 14A
et 14B présente une partie d'une sphère. Par ailleurs, dans l'exemple de cette
figure 5, le
bras 28 de chacun des assemblages 14A, 14B présente une longueur inférieure à
celle de
l'avant-bras 26 correspondant et seule l'extrémité de l'avant-bras 26
adjacente au bras 28 est
coudée. Dans ce cas, au moins dans une position, le bras 28 s'étend le long de
la partie
coudée de l'avant-bras 26. Le bras 28 est donc rotatif dans un plan
intersectant le plan de
rotation de l'avant-bras 26.
Bien entendu, cette variante de dispositions du bras et de l'avant-bras reste
applicable
à l'exemple de réalisation de la figure 4, c'est-à-dire lorsque l'axe primaire
de rotation passe
par le foyer.
Plus généralement et avantageusement vis-à-vis des performances de l'antenne,
on
construit chacun des assemblages 14A à 14D de telle sorte que quels que soient
sa position
et ses axes de rotation, l'axe de la source vise le centre du dispositif de
réflexion.
Ainsi, quelle que soit la position des bras, l'axe de chaque source vise le
centre du
dispositif de réflexion 12.
De manière générale, il est possible de disposer de cette manière N
assemblages
mobiles analogues aux assemblages mobiles 14A et 14B de la figure 5, de sorte
que leurs
sources rayonnantes visent le centre du dispositif de réflexion et décrive
avantageusement
une même surface de balayage présentant une partie d'une sphère.
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Ainsi, selon d'autres variantes du deuxième exemple de réalisation de
l'assemblage
mobile 14A illustrées sur les figures 6 et 7, l'axe primaire de rotation X, de
de cet assemblage
14A ainsi que des assemblages lui analogues 14B à 14D est disposé loin du
foyer F.
Dans ce cas, chacun de ces assemblages 14A à 14D et notamment leurs axes X1 et
X2 sont configurés de telle sorte que les axes de source correspondants visent
le centre ou un
point proche du centre du dispositif de réflexion. Les sources sont alors
mobiles sur une partie
d'une sphère comme décrit précédemment.
Ceci permet d'excentrer le foyer F du dispositif de réflexion 12 de telle
sorte à disposer
d'une surface de balayage centrée sur le foyer comme illustré sur les figures
6 et 7.
En effet, ces figures 6 et 7 montrent un agencement possible des assemblages
mobiles
14A à 14D sur l'embase 16 avec un foyer excentré. Le cercle T représente par
exemple sur
les figures 6 et 7 l'image de la terre vue du foyer du dispositif de
réflexion. On comprend ainsi
que l'excentration du foyer F permet avantageusement de pouvoir balayer
l'ensemble de la
terre.
Un autre agencement possible des assemblages mobiles 14A à 14D sur l'embase 16
est illustré sur les figures 8 et 9.
En particulier, ces figures illustrent un agencement de ces assemblages 14A à
14D
selon le premier exemple de réalisation de chacun d'entre eux mais peut
également être
appliqué à des assemblages selon le deuxième exemple de réalisation.
Ainsi, selon ces figures, les assemblages mobiles 14A à 14D sont agencés de
manière
symétrique autour du foyer F du dispositif de réflexion 12. Par ailleurs,
avantageusement, les
axes primaires de rotation X1 de ces assemblages sont disposés au plus près de
ce foyer et
visent le centre du dispositif de réflexion.
En outre, ces assemblages 14A à 14D sont disposés de sorte que les plans de
rotation
inférieurs PI de leur avant-bras 26 coïncident entre eux. Autrement dit, dans
ce type
d'agencement, le bras 28 de chaque assemblage 14A à 14D se trouve au-dessus de
l'avant-
bras 26 de chaque assemblage 14A à 14D. Ceci permet alors de faciliter les
déplacements
respectifs des sources rayonnantes 22 correspondantes afin de balayer une plus
grande partie
de la surface de balayage.
La figure 8 illustre les positions initiales de ces assemblages mobiles 14A à
14D lors
par exemple du lancement du satellite.
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La figure 9 illustre des positions opérationnelles de ces assemblages. Ces
positions
peuvent être changées au cours de la mission du satellite. On conçoit alors
que la présente
invention présente un certain nombre d'avantages.
En particulier, l'invention propose une antenne comprenant des sources
rayonnantes
mobiles dans le plan focal ou à proximité de celui-ci. L'invention permet de
modifier les
positions de ces sources rayonnantes indépendamment l'une de l'autre en
modifiant ainsi le
pointage de l'antenne de façon mécanique.
Cela permet d'éviter l'utilisation de composantes électroniques complexes et
lourdes
des antennes actives mettant en oeuvre un pointage électronique.
Cela permet également d'utiliser un seul dispositif de réflexion ce qui permet
de réduire
considérablement la masse et l'encombrement de l'antenne dans le cas des
antennes
passives mettant en oeuvre un pointage mécanique.
L'antenne selon l'invention permet donc de mettre en uvre un pointage
flexible sans
ajout de composantes lourdes et complexe.
Une antenne multifaisceaux selon un deuxième mode de réalisation sera
désormais
décrite en référence à la figure 10.
Cette antenne selon le deuxième mode de réalisation est sensiblement analogue
à
l'antenne 10 décrite précédemment à l'exception des assemblages mobiles.
En particulier, l'antenne selon le deuxième mode de réalisation comprend
quatre
assemblages mobiles 114A à 114D dont au moins un diffère des autres
assemblages.
Ainsi, dans l'exemple de la figure 10, les assemblages 114B à 114D sont
identiques
aux assemblages 14B à 14D décrits précédemment et sont donc identiques entre
eux.
En revanche, l'assemblage 114A diffère de chacun de ces assemblages par une
extrémité 129 du bras 128 portant la source rayonnante 122.
Selon ce deuxième mode de réalisation, cette extrémité présente une forme
allongée
d'étendue égale par exemple à la somme des étendues transversales du bras et
de l'avant-
bras par exemple de l'assemblage 114B.
Ainsi, lorsque les assemblages mobiles 114A à 114D sont agencés par exemple de
manière symétrique atour du foyer, le bras 128 et l'avant-bras 126 de
l'assemblage 114A sont
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disposés au-dessous du bras et de l'avant-bras de chaque autre assemblage
mobile 114B à
114D.
Autrement dit, dans ce cas, les surfaces de rotation supérieures SS et les
plans de
rotation inférieurs PI des supports des assemblages 114B à 114D sont compris
entre la
surface de balayage et la surface de rotation supérieure SS et le plan de
rotation inférieur PI
du support de l'assemblage mobile 114A.
Encore autrement dit, dans ce cas, le bras et l'avant-bras du support de
l'assemblage
mobile 114A sont disposés au-dessous des bras et des avant-bras des autres
assemblages
mobiles 114B à 114D.
Il est également possible de disposer ces assemblages 114A à 114D de telle
sorte que
la surface de rotation supérieure du bras 128 d'au moins un support soit
comprise dans le plan
de rotation inférieur PI de l'avant-bras 126 d'au moins un autre support.
Dans ce cas, le bras 128 d'au moins un support est disposé au niveau de
l'avant-bras
126 d'au moins un autre support.
Cela permet alors d'avoir davantage d'espace disponible pour faire bouger ces
différents assemblages.
Bien entendu, d'autres modes et exemples de réalisation sont également
possibles.
Il est par exemple possible de rendre mobile au moins selon un degré de
liberté le
dispositif de réflexion 12. Ceci rendra le pointage de l'antenne selon le
premier ou le deuxième
mode de réalisation encore plus flexible.
Il est également possible de monter au moins une source rayonnante de façon
immobile par exemple au foyer de l'antenne et de disposer les autres sources
rayonnantes
mobiles par exemple autour de cette source immobile.
Il est possible également de ne pas limiter le nombre de degré de liberté, il
est donc
possible d'avoir des ensembles mobiles avec 1 à N axe(s) de rotation.
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Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Request for Examination Requirements Determined Compliant 2023-11-24
All Requirements for Examination Determined Compliant 2023-11-24
Common Representative Appointed 2020-11-07
Inactive: Cover page published 2020-06-28
Application Published (Open to Public Inspection) 2020-06-28
Letter Sent 2020-05-12
Inactive: Single transfer 2020-04-17
Letter sent 2020-03-04
Filing Requirements Determined Compliant 2020-03-04
Inactive: IPC assigned 2020-02-21
Inactive: IPC assigned 2020-02-21
Inactive: First IPC assigned 2020-02-21
Priority Document Response/Outstanding Document Received 2020-02-04
Letter sent 2020-01-30
Filing Requirements Determined Compliant 2020-01-30
Request for Priority Received 2020-01-25
Priority Claim Requirements Determined Compliant 2020-01-25
Common Representative Appointed 2019-12-23
Inactive: Pre-classification 2019-12-23
Application Received - Regular National 2019-12-23
Inactive: QC images - Scanning 2019-12-23

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MF (application, 2nd anniv.) - standard 02 2021-12-23 2021-11-30
MF (application, 3rd anniv.) - standard 03 2022-12-23 2022-11-18
MF (application, 4th anniv.) - standard 04 2023-12-27 2023-11-21
Request for examination - standard 2023-12-27 2023-11-24
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Abstract 2019-12-23 1 17
Claims 2019-12-23 3 94
Drawings 2019-12-23 10 90
Representative drawing 2020-05-25 1 7
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Courtesy - Filing certificate 2020-03-04 1 579
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2020-05-12 1 351
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