CA2044586A1 - Multi-focal receiving antenna with a single aiming direction for several satellites - Google Patents

Abstract

2044586 9106988 PCTABS00105 L'antenne de réception comporte au moins deux secteurs ou parties (1, 2) de paraboloïdes focalisant le rayonnement sur leurs axes (xx') en des points respectivement F1 et F2 décalés d'un nombre entier de longueurs d'onde du rayonnement reçu. Chaque secteur ou partie (1, 2) est associé à une source hélicoïdale (S1, S2) située dans sa zone focale (F1, F2) de même axe que le secteur correspondant.

Description

WO 91/06988 PCr/FR90/0078~ -'' ' . ~ ~' Antenne de reception multifocale à direction de pointage unique pour plu~ieur~ satellites.

L'invention se rapporte aux matériels de réception de satellIte disponibles sous forme de ststions individuelles de reception et plu8 particulièrement 8UX antenne~ de réceptlon utlllsables avec une tête hyperfrequence et un démodulsteur 5 pour constltuer de telles stations.
L'antenne d'une station de réception satelllte est tradi-tionnellement constituée par un reflecteur parabolique. Ce ré-flecteur est 18 plupart du temps de forme circulaire ou ovoïde.
Dans tous les cas, le princlpe de réceptlon reste le même : les l 0 ondes électromagnétiques sont focalisées sur le foyer de récep-tion. Le signal est reçu par une "source" puis amplifié par la tête hyperfréquence.
Il exl~te plusieurs type~ d'antennes paraboliques. Les trols prlnclpaux types d'antennes sont les sulvants:
- L'antenne de type a symetrle de revolutlon, ou "Prime focus", dont la tête hyperfréquence est soutenue par un tré-pied fL~ce aux bords externes de la parabole, et dlrectement placée à proximlté du foyer du réfleoteur: La présence de la tête dans la partle actlve de la parabole entraine un effet de 20 masque et des phénomènes de dlffraction. Un gulde d'ondes (feeder) est parfols utillsé pour achemlner le slgnal de la source à la tête hyperfréquence (placée dans ce cas ~ I'arrlère).
- L'antenne de type "Casse~raln" dont la tête hyperfréquence est In~tallée à l'arrlere du réfleoteur prlncl-25 p81 et reçolt les ondes réfléchles sur un subréflecteur hyperbo-llque qul reconcentre vers l'ampllflcateur falble brult (dlt LNA
pour "Low NolYe Amplifler" ) les slgnaux reçus par le ré1ecteur prlnclpal; ce subréflecteur est générsteur d'un effet de masque - L'antenne de type ~ lllumlnatlon decalée, ou "of-30 set" qul est une antenne parabolique a foyer décentré: I'ampli-''''"'~ '''' '';,', : .:

W0 91/06988 2 0 4 ~ 5 8 6 PCl/FR90/00785 ficateur faible bruit et la source sont decalés de manière à
réduire l'effet de masque.
Le choix du type d'antenne dépend principalement de la taille de la t~te hyperfréquence utilisée: une tête hyperfréquence volumineuse, si elle est placée au centre de la psrabole, diminue son gain. Par ailleurs, les matériaux employés pour la réalisation des réflecteurs paraboliques sont principale-ment de type plastique ou métallique (sluminium). Enfin, le diamètre de la parabole est fonction du facteur de mérlte, I 0 G/T, reliant le gain G de la parabole et la température de bruit globale T désirée sur la station. Ce diamètre a pu décroî-tre considérablement ces dernières années, à G/T constant, du fait des ameliorations technologiques des amplificateurs qui se sont traduites par une dimlnution de leur tempérsture de bruit.
Le diamètre de la parabole déflnit son ouverture et, outre leur dlscrétion, l'avantage majeur des paraboles de petit dlamètre est la facillté de pointage du falt de l'sugmentatlon d'ouver-ture correspondsnte. Cependant l'ouverture flxe en même temps la senslblllté du système sux interférences provenant des satel-lltes volsins du satelllte visé, ce qul llmlte la réduction de dlamètre poisslble, D'sutre part, la plupart des constructeurs ont actuelle-ment en cours de développement, des antennes réseaux, dltes antennes plates, destlnées soit à la réceptlon d'émisslons de telévlslon, solt aux communications, mobiles ou flxes, pour la transmiisslon de données a usage professlonnel: toute la surface de l'antenne reçolt les slgn8ux radlo-éleotrlques émls p~r le satellite; un réseau de mlcro-él~ments de receptlon est placé
en parallele et le galn est fonctlon de la ~urface de l'antenne.
Le rendement de telles antennes plates dhnlnue notable-ment lorisque la surface d'antenne augmente du falt de la perte engendree dans les systèmes de sommatlon.
Mals, l'utllisatlon d'une antenne plate est susceptlble de slmpllfler les procédures et donc de llmlter les coûts, 5 d'installatlons: une antenne plate peut être lnstallee presque

2 0 4 ~ ~ 8 G PC1 /FR90~00785 ~.,................................................................ ~. ,.~

à la verticale d'un mur, ou collée sur un toit. Elle se fGnd au décor (qualités esthétiques supérieures que lui confère son design): faible épaisseur, dimensions reduites (elle se pre~
sente sous forme de carrés de 35 a 70 cm de côté), légèreté, discrétion;
Pour être en mesure de recevoir les programmes de plu-sieurs satellites une antenne plate devrait faire l'ob~et d'une motorisation. Des antennes réseaux à pointage électronique sont en cours de développement. Elles permettront de recevoir les émissions de plusieurs satellites voisins sans mouvement. Mais aucune realisation grand public n'est connue à ce jour, car chaque micro-élément doit etre commandé en phase ce qui affecte notablement le gain et la température de bruit de l'antenne.
De plus en l'état actuel de la technologie ces antennes plates ont trois inconvénients importants:
- le gain de reception d'une antenne plate est en moyenne de 25 96 moins élevé que celul d'une antenne parabolique, la Isrgeur de bsnde est llmltée et pour recevoir les 2 polarisa-tlons clrculslres ~1 fsut 2 antennes;
- le coût de productlon d'une telle antenne est éleve, princlpalement pour deux rslsons:
1. des matérlaux coûteux sont néces saires pour mlnimlser les pertes;
2. 1B matrlce representée par la surface réceptrice de 25 l'antenne nécesslte un raccordement individuel de chacun des mlcro-éléments .
En ce qul concerne les têtes hyperfrequences, celle~-cl se composent de deux éléments ~ un smpilfloateur ~ f~lble brult (LNA), et un convertlsseur ~ fAlble brult (LNC pour Low Nolse 30 Converter), qul peuvent être montés en moduleurs Indépendsnts à la sulte l'un de l'autre, ou Intégrés dans un boStler unlque (LNB: Low Nolse Block down converter).
Psr allleurs, les bandes de fréquences allouées aux émls-sions de télévlslon par satelllte géoststlonnalre ont été optiml-35 sées pour dégager un nombre suffisant de canaux pour l'ensem-.

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~ ~ L1 ~ 5 ~

ble des exploitants potentiels (pays et organisations internatio- :
nales). En conséquence les satellites de type DBS utilisent deux types de rayonnements électro-magnétiques polarisés selon des directions opposées. Deux émissions peuvent ainsi co-exister sur -un même canal: leurs polarisations inverses permettent de les ~ ;
separer à la réception.
Les polarisstlons utilisées par les deux types de satelli-tes de télévislon sont les suivantes. .
Pour les satellites de télédiffusion directe:
- polarisation circulaire droite ~ou "right hand circular polarization") par exemple TI)F1, BSB, BS, OLYMPUS;
- polarisation circulaire gauche (ou "left hand circular polarization") par exemple TVSAT, OLYMPUS. .
Pour les satellites de télécommunications:
- polsrisation linéaire horizontale : par exemple Intelsat V, ECS 1 F1 - polarisation llnéaire vertlcale . par exemple Intelsat V,ECS 1 F1, Télécom 1; les canaux des satellites des organisations "Eutelsat" et "Intelsat" affectés à des émissions 20 de télévision se répartissent en deux sous- groupes de program-mes, qui correspondent chacun à une polarisation différente.
Lorsqu'une statlon de receptlon est destinée a recevoir plusieurs types de polarisatlons, des depolarlseurs sont prevus pour permettre a l'utillsateur de cholsir à volonté la polarisa-25 tion désirée. Le cholx de ces systèmes est fonction de la nature des polarisations re~cues.
Dans le cas des polarlsatlons horlzontales et vertlcales,il est nece~ssire de recourlr a un sy~tème motorl~ dc change-ment de polarlsstlon, le plus souvent monté sur le gulda d'ondes 30 de la parabole.
Dans le cas des polarlsatlons clrculalres drolte et gau-che (sstellites de téledlffuslon dlrecte), la réceptlon simulta-nee des slgnaux polarisés nécesslte un gulde d'onde ~ double sortle, équipé d'un transducteur orthomode permettant de monter WO 91/06988 PCr/FR90/0078O
20~4~86 : ~ ~

sur une même parabole deux têtes hyperfréquences dédiées cha-cune a une polarisation différente. - . .
Des systèmes motorisés destinés à assurer la permutation : .
des têtes hyperfrequences au centre de la parabole sont actuelle- . ~
ment étudiés, mais la fiabilité de ces équipements est insuffi- ~.
sante. : : -Des têtes à très lsrge bsnde, multifréquences par conuTlu-tation de bande ou synthèse de fréquence agile, devraient per-mettre de recevoir l'ensemble des fréquences allouées aux émis-10 slons de télévision. Mais de telles têtes multi-bande, ne seront pas disponibles à des prix abordables rapidement.
La sortie de la tête hyperfréquence est reliée à un demo-dulateur qui convertit et démodule le signal reçu dans la bande intermédiaire satellite (BIS) 950 à 1750 MHz. Le démodulateur 15 permet d'effectuer la sélection des canaux satellite. Seuls les démodulateurs à large bande d'entrée, qui couvrent la totalité
de la gamne de fréquences de 950 a 1750 hlHz, sont susceptlbles de recevoir les émlsslons de l'ensemble des satellites qui cou-vrlront l'Europe dans les prochalnes années. Actuellement ces .
20 démodulateurs ne sont utllisés au msximum de leurs possibilltes que dans les statlons motorisées destlnées à la réception de .
plusleurs satellltes ~. .
Le problème résolu par la présente invention est la récep-tlon au moyen d'une seule antenne, flxe, d'émlsslons reçues de 25 l'un ou l'autre de plusieurs satel~tes sltués sur la même posl- ' tion orbitale, mais polarlsés de manleres dlfférentes.
L'lnventlon a donc pour obJet une antenne de réceptlon a dlrectlon de polntage unique, permettant ln r~ceptlon ~Imultanée de plusleurs s8tellltes sltués sur la même posltlon orbltale, 30 permettant la sélectlon de l'une des polarlsatlons clrculalres drolte ou gauche avec un découplage correct (flgure 1), ou en optlon une composltlon de ces deux polarlsatlons pour restltuer un rayonnement polarlse linéalrement, qul ne nécesslte aucune motorlsatlon et qul de plus est d'encombrement assez rédult et a 35 falble coût.

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W O 91/06988 ~ 8 6 PC~r/FR90/0078~ -~
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Pour cela le reflecteur de l'antenne est du type parabo-lique et à symétrie de révolution ou à illumination décalée, mais avec des adaptations essentielles qui permettent de le rendre multifocal et est associé a plusieurs sources correcte~
ment découplées pour la réception de rayonnements de polarisa-tions differentes.
Selon l'invention une antenne de réception multifocale à direction de pointage unique, pour plusieurs satellites, est caractérisée en ce qu 'elle comporte un réflecteur constitué de plusieurs secteurs de paraboloïdes chacun associé à une source située sur son axe, ces secteurs ayant des axes de même direc-tion et des foyers décalés d'un nombre entier de longueurs d'onde du rayonnement à recevoir, et en ce qu'elle comporte, pour le couplage du rayonnement, des sources situées dans les zones de concentration du rayonnement, ayant des axes confon-dus avec les axes des secteurs de paraboloïdes y associés et adaptées à la reception de rayonnements polarlsés différemment.
L'hventlon sera mieux comprise et d'autres caractéristi-ques spparaîtront à l'aide de la description qui suit en réfé-rence aux figures annexées:
La figure 1 est le schéma de princlpe d'un premier mode de réalisatlon d'une antenne multlfocale selon l'lnvention, La flgure 2 est le schéma d'une antenne de même type, accompagné de dlagrammes expllcatifs.
La flgure 3 est le schéma d'un second mode de réalisation d'une antenne multifocale selon l'invention.
La figure 4 est le schéma d'un trolslème mode de réallsa-tion d'une antenne multlfoc81e selon l'lnventlon.
Les flgure9 5 a 9 sont de~ sohémas plus détalllés de dlfferents types de sources doubles, de même axe, utlllsables avec un réflecteur en deux partles du type de celul représente sur la flgure 1.
Les flgures 10 et 11 sont des varlantes des antennes représentées respectlvement sur les flgures 1 et 3, a encombre-

3 5 ment redult .

WO 91/06988 2 ~ 4 4 5 8 ~ PCr/FR90/00785 Les figures 12 et 13 représentent une antenne multisec-teur quasi-plane, formant en projection un carre.
Pour obtenir une antenne multifocale, l'invention prévoit un réflecteur formé de plusleurs secteurs ou psrties de parabo-5 loïdes, chacun de ces secteurs focalisant le rayonnement paral-lèle qu'il reçoit dans une zone focale où est disposée une source .
Pour pouvoir recevoir l'une et l'autre des deux polarisa-tions circulalres, drolte et gauche, deux secteurs ou partles sont prévus et chacun des deux secteurs ou parties de parabo-loïdes du réflecteur est associé à une source à ondes de surfa~e hélicoïdale, les deux sources étant des spirsles ou hélicoïdes en sens contraires d'axes confondus avec les axes des secteurs ou parties de paraboloïdes auxquels elles sont l 5 associées .
La figure 1 illustre un premier mode de réalisation de `
l'antenne sulvant l'invention dans lequel les deux secteurs ou parties de parabolo;des ont le même axe x'x, le premier 1, étant le secteur central d'un paraboloïde d'axe de focale F1 et 20 ayant un diamètre extérleur dl, l'autre étant une couronne d'un paraboloïde de même axe de focale F2, aysnt un diamètre inté-rieur dl et un diamètre extérieur d2. Ces deux secteurs ou parties de paraboloïdes sont disposés de façon que la dlstance d ``
entre leurs foyers respectifs soit égale à K \ où K est un 25 nombre entier et A est la longueur d'onde du rayonnement reçu. Les sommets virtuels des psraboloïdes sont aussl dans une relation de type k' )~ .De plus, pour dlmlnuer l'encombrement de la structure resultsnte, le secteur de paraboloïde Interne est ramené en lncluslon dans le secteur de psraboloïde en 30 forme de couronne, les surfsces correspondsntes n'étant pas continues, mais au contraire discontlnues et raccordées par un tronc de ` cône 3. Ainsi la profondeur de la structure est beau- ;, .
COUp plu9 falble que sl les paraboloïdes etalent simplement ~olntifs; les volumes de stockage sont en conséquence plus 35 taibles et les coûts de transports mlnlmises. `~

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WO 91~06~X 2 ~ 8 6 PCI/FR90/0078~

Dans les zones focales de ces deux secteurs ou par'ies de paraboloïdes sont disposées deux sources, respectivement S1 et S2, hélicoïdales, dont le pas, le nombre de spires ainsi que le sens de bobinage sont adaptés à la réception de 5 rayonnement polarisé circulairement respectivement à droite et a gauche. Ces deux sources sont reliées à des amplificateurs fai-ble brult respectivement LNA1 et LNA2 faisant partie des tetes hyperfréquences associées (non représentees complétement) situées à l'arrière des paraboloïdes par des 10 câbles coaxiaux, l'âme du câble se prolongeant par la spirale tandis que le conducteur extérieur est termine par un disque.
Une représentation plus précise des sources est donnée sur les figures 4 à 9 qui seront decrites plus en détails ci-après. Sur le schéma de la figure 1, la source S1 est montée pour être excitée selon un mode "back-flre", tandis que la source S2 est montée pour être excitée selon un mode dit "end-fire". Le rayonnement focalisé par le secteur de paraboloïde 1 exclte la Yource Sl qul alimente l'ampliflcateur à falble bruit LNAl; de même le secteur ou partie de paraboloïde 2 20 focalise le rayonnement qu'il reçolt vers la source S2 qui convertlt le rsyonnement et le transmet à l'ampLlflcateur faible brult LNA2.
Il Importe que les rayonnements reçus respectlvement par Sl et S2 solent correctement découplés, c'est-a-dire que 25 chacune des sources reçolvent de manlere sélectlve l'un des deux rayonnements polarlsé clrculalrement. Or le rayonnement reçu par le réflecteur 1 et focallYé sur S l prodult un rayonne ment arrière qul perturbe la ~ource S2 et contrlbue a det~rlo-rer le Ylgnal qu'elle reçolt, ~auf sl des dlspo~ltlons partlcu-30 llères sont prl~es pour évlter ceY perturbatlonY ou utlllser lerayonnement arrlère pour contrlbuer au Ylgnal utlle sur S2 Sur la flgure l a été représenté un absorbant électromagnetlque, 3 qul permet d'éviter que le rayonnement arrlere non capté par Sl perturbe la YoUrCe S2.

WO 91/06988 ~ IU L~ ~ 5 ~ o PCT/FR90/00785 - .

La figure 2 illustre une antenne comportant des reflec-teurs semblables à ceux de la figure 1 dans laquelle au lieu de prévoir un absorbant entre les deux sources, il est prévu une structure particullere des sources qul permet au lieu de suppri-5 mer le rayonnement arrière créé par le premier reflecteur, aprèsson foyer, d'utiliser ce rayonnement arrière de façon à augmen-ter le gain, ce qui permet éventuellement de diminuer la surface du réflecteur 2. Comme précédemment, le parsboloïde 1 est assoclé à la source S1, son diagramme de rayonnement, repré-10 senté sur la figure, correspondant au cône de rayonnement re-çu. Mais la source S2 est constituée de deux spirales ou hélicoïdes S'2 et S"2 dont les phases sont ajustées de façon que la combinaison des deux diagrammes de rayonnement créé un diagramme résultant dans lequel un trou est prévu selon 15 l'axe x'x, le rayonnement arrière transmis après le foyer F1 contribuant à établir globalement un diagramme de rayonnement semblable à celul obtenu pour 1A source S 1 . Cette deuxième solutlon a l'avantage d'utillser au mleux l'ensemble du rayonne-ment reçu par les réflecteurs, et donc optlmlse le gain résul-20 tant sur les deux secteurs ou partles de l'antenne par rapportaux surfaces utiles des réflecteurs.
La figure 3 représente un deuxlème mode de réallsation de l'antenne multlfocale selon l'lnventlon. Dans ce mode de réallsatlon les deux secteurs ou parties de paraboloïdes ont 25 des axes parallèles, xl, x'1 et X2, x'2 et non plus confondus comme dans les modes de réallsation représentés sur les flgures 1 et 2, et leurs foyers sont 81tu~s ~ur une m~me perpendlculalre à ces axes. Comme dans leR fl~ure8 precedentes la dlstance F1F2 entre les deux foyers de9 ~ecteur8 ou 30 partles de paraboloïdes d est égale à K ~\ . Dans ce mode de réalisatlon les deux sources héllcoïdales Sl et S2 sont excltées selon les modes dlt ~back-fire~, les deux héllcoïdes étant comme précédemment boblnés en sens lnverse de façon à être excltés respectlvement par les rayonnements 35 polarisés gauche, G, et drolte, D. Les réflecteurs correspon-. , .. .. ~ . .... . . ...... ... . .

W O 91/06988 ~ 5 ~ ~ PC~r/FR90/00785 , , dants 1' et 2' ne sont plus symétriques par rapport à leurs axesx1x'2 et x2x'2.
La figure 4 représente un troisième mode de realisation de l'antenne multifocale selon l'invention dans lequel les 5 réflecteurs ont une structure symétrique, du type de celle repré-sentée aux figures 1 et 2, les deux sources hélicoïdales étant alignées sur l'axe commun x'x des réflecteurs, ces sources S1 et S2 respectivement "end-fire" et "back-fire" étant reliées par les câbles coaxiaux très falble perte aux amplifica-10 teurs faible bruit correspondant LNA1 et LNA2 par une i.
structure mécanique dite centrale, les points de raccordement des hélicoïdes aux câbles coaxiaux étant situés au milieu du segment F1 F2 reliant les deux foyers des deux secteurs ou parties de paraboloïdes. Cette structure est un peu plus sim-15 ple mécaniquement que celle représentée sur la figure 1 où les cables coaxiaux reliant les sources Sl et S2 ne sont pas semblables, le second étant senslblement plus long que le pre-mler. Au contralre la structure représentee sur la flgure 4 est symétrlque en ce sens que les deux câbles coaxiaux ont la même 20 longueur, l'accès central étant relie aux amplificateurs falble bruit par une structure de câbles coaxiaux déportés par rapport a l'axe x'x des reflecteurs. Un autre avantage des structures à attaque centrale est qu'au volslnage des polnts de raccorde-ment peut être logé un circuit électronlque, notamment dans le 25 ca!l où l'on souhaite combiner les deux polarisations pour restltuer le rayonnement reçu avec une polarisatlon llneslre.
Les flgures 5 a 9 Illustrent en détalls le~ structures pos~lbles des deux source~ héllcoïdales allgnées ~ur l'axe commun des réflecteur~.
La flgure 5 Illu~tre une structure où les deux sources hél~coidales sont excltées selon un mode "back-elre", la premlère S1 étant dlsposée comme sur la flgure 1, tandls que la seconde est également allmentée en "back-flre" ce qul n'étalt pas le cas de la source S2 sur la flgure 1. Sur toutes 35 ces figures les deux hellcoïdes S1 et S2 sont boblnées de WO 91/06988 ~ 0 11 4 5 g ~ PCr/FR90/00785 telle façon qu'elles soient adaptées respectivement à l'une des deux polarisations circulaires , respectivement droite D ou gauche G.
La figure 6 illustre plus en détails le même mode de réalisation des sources que sur la figure 1, Sl étant excitée en "back-fire" tandis que S2 est excitée selon un mode "end-fire".
La figure 7 illustre un autre mode de réalisatlon selon lequel les deux sources hélicoïdales sont excltées selon un 10 mode "end-fire", les câbles coaxiaux reliant ces sources aux amplificateurs faible bruit correspondants entourant les sources à une distance 1 de l'axe suffisante pour ne pas créer de pertur-bation.
La figure 8 Illustre en détails un mode de realisation 15 des sources telles que celles utllisées dans l'antenne multifo-cale représentée sur la figure 4, avec connexion centrale des sources respectivement excitées en "back-fire" et "end-fire", l'arrlvée commune étant déportée par rapport a l'axe commun des hélicoïdes.
La flgure 9 illustre un autre mode de réalisatlon, égale-ment avec une attaque centrale, mais dans ce mode de réalisation les deux cables coaxiaux sont sltués symétrlquement de part et d'autre de la source Sl et se re)olgnent sur l'axe commun des hélicoïdes Dan~ ce mode de réalisatlon, comme dans celul de 25 la flgure 7, les cables, ou portions de câble~, situés cymétri-quement de part et d'autre de l'axe commun x'x des hélicoïdes peut permettre de supporter un radome protecteur 5 repré~enté en polntillés sur ce~ deux flgure~.
Une telle antenne permet donc de reoevolr de~ ~ml~slons 30 polarl~ées clrculalrement our l'une ou l'autre des deux voles, suivant le sens de la polarlsatlon clrculalre, Elle permet egalement d'obtenir, par addltlon vectorlelle des deux voles, les polarlsatlons llnéalres, horlzontales H, ou vertlcales V.
Il a été Indlqué cl-dessus que l'encombrement étalt minl-35 misé en ramenant le reflecteur de la partle centrale à l'lnté-:

W0 91/06988 ~ 4 ~ 8 6 PCr/FR90/0078~
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rieur du paraboloïde dans lequel est formé le secteur exté-rieur par l'intermediaire du tronc de cône 3.
Il est possible de minimiser encore plus l'encombrement en se rapprochant d'une structure plane, en remplaçant chacun 5 des réflecteurs en forme de paraboloïde de focales respective-ment F1 et F2 par un ensemble de secteurs de paraboloïde dont les sommets sont décalés d'un nombre entier de demi-longueurs d'onde, reliés par des troncs de cône, tous les an-neaux intérieurs étant ramenés à l'intérieur de l'anneau de 0 -diamètre le plus large, comme représenté sur les figures 10 et 11 ou ont été illustrées les structures des figures 1 et 3 avec ce perfectionnement.
Sur la figure 10, les deux zones de focalisation Fl et F2 espacees de K ,~ sont alignées sur l'axe commun des secteurs de paraboloïdes. Les secteurs de parabole P1 et P'1 qui focalisent en Fl sont équivalents au secteur 1 de la figure 1 et les secteurs P2 et P'2 qui focalisent en F2 sont équlvalents au secteur 2 de la flgure 1.
Sur ia figure l1, les deux zones de focalisation, espacées de K )~ sont situées sur deux axes paralleles, le premier axe étant un axe commun pour les secteurs de parabo-loïdes Pl et P'l dont les caracterlstiques sont telles qu'ils focalisent le rayonnement dans la zone F1, tandls que le deuxième axe est un axe commun pour les secteurs de parabo-25 loïde P2 et P'2 qui focalisent le rayonnement dans lazone F2.
Sur ces figures lO et l1, comme sur le~ ~Itures l et 3, les différents secteurs ~ont méo~nlquoment ~olldaires vla de~
surfaces de llslson en forme de troncJ de cdne. Blen entendu 30 toute autre répartltlon des secteurs de psraboloïde est possl-ble pourvu que le rayonnement solt focalisé comme décrlt précédemment .
Il est clair que les structures résultantes sont de bien moindre encombrement que des structures dans lesquelles les WO 91/0698X 2 0 4 ~ ~ 8 6 PC~/FR90/0078 : ' paraboloïdes seraient en continuité et se rapprochent de struc- :
tures planes.
Les figures 12 et 13 illustrent un mode de réalisation d'une antenne multi-secteur quasi-plane à deux foyers coaxiaux, respectivement en coupe et en plan.
Pour conférer à cette antenne une structure quasi-plane, .
les secteurs de paraboloïde focalisant respectivement aux foyers Fl et F2 sont obtenus à partir de familles de parabo-loïdes dont les sommets sont décalés de k )~ /2. Pour k=1, et F=12,5 GHz, le pas sur l'axe est de 12 mm.
Le réflecteur de cette antenne peut être en projection selon son axe de section circulalre, mals, pour optimiser le gain et la surface active a volume de stockage donne, une sur-face de projection rectangulaire ou carree est preérée et a été ., .:
illustrée sur la figure 13.
L'invention n'est pas Ihnitée aux modes de réalisation preclsement décrlts et représentés, tant pour les secteurs ou parties de paraboloides que pour le~ sources et leur agencement; notamment, 11 est po~lble d'envlsager un reflec-20 teur formant plus de deux zones de focalisatlon, une source a ondes de surface étant disposée en chaque zone selon l'axe du réflecteur correspondant. Ces sources peuvent être des hélicoïdes, comme décrlt cl-dessus, mals peuvent également etre des sources à réseaux imprimes ou des sources a 25 diélectrique.
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Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Antenne de réception multifocale à direction de poin-tage unique, pour plusieurs satellites, caractérisée en ce qu'elle comporte un réflecteur constitué de plusieurs secteurs de paraboloïdes (1, 2) chacun associé à une source située sur son axe, ces secteurs ayant des axes de même direction (x'x) et des foyers (F1,F2) décalés d'un nombre entier de lon-gueurs d'onde du rayonnement à recevoir, et en ce qu'elle com-porte, pour le couplage du rayonnement, des sources (S1, S2) situées dans les zones de concentration du rayonnement, ayant des axes confondus avec les axes des secteurs de parabo-loïde y associés (x'x), et adaptées à la réception de rayonne-ments polarisés différemment.

2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sources sont des sources à ondes de surface formées d'illuminants hélicoïdaux respectivement reliées à des amplifica-teurs faible bruit par des câbles coaxiaux.

3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte deux secteurs de paraboloïdes et en ce que les deux illuminants hélicoïdaux y associés sont adaptés à la récep-tion des composantes du rayonnement à polarisation circulaire respectivement droite et gauche.

4. Antenne selon l'une des revendications 2 et 3, caracté-risée en ce que les secteurs de paraboloïdes ont le même axe, qui est en même temps l'axe des hélicoïdes, les foyers des para-boloïdes étant espacés sur cet axe de K .lambda. et chaque secteur ayant une symétrie de révolution autour de cet axe.

5. Antenne selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le paraboloïde ayant la focale la plus petite est utilisé
dans sa partie centrale pour former le premier secteur (1), l'autre paraboloïde étant utilisé pour former le second secteur (2) dans une partie en forme de couronne de diamètre intérieur égal au diamètre (d1) du premier secteur.

6. Antenne selon l'une des revendications 2 et 3, caracté-risée en ce que les secteurs de paraboloïdes ont des axes paral-lèles espaces de K .lambda., les foyers des hélicoïdes y associes étant sur un axe orthogonal à ces axes parallèles.

7. Antenne selon l'une des revendications 3 à 6, caracté-risée en ce qu'un absorbant électromagnétique (3) est dispose entre les deux illuminants de sorte que l'illuminant hélicoïdal le plus éloigné des surfaces réfléchissantes des secteurs de paraboloïdes ne soit pas perturbé par l'onde arrière focalisée sur l'autre Illuminant.

8. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les surfaces réflectrices des secteurs de paraboloïdes sont du même ordre de grandeur et ajustées pour que les gains des parties d'antennes correspondan-tes soient égaux, compte tenu des perturbations.

9. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce que les hélicoïdes de même axe sont toutes deux excitées par l'arrière type back fire.

10. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce que les hélicoïdes de même axe sont excitées l'une par l'ar-rière, type back-fire, l'autre par l'extrémité, type end-fire.

11. Antenne selon la revendication 9, caractérisée en ce que les points de connexion des hélicoïdes aux câbles coaxiaux relies aux amplificateurs faible bruit sont sur leur axe commun, entre les deux hélicoïdes.

12. Antenne selon l'une des revendications 8 à 10, carac-térisée en ce que chacune des deux hélicoïdes étant reliée à un câble coaxial, ces deux câbles sont places symétriquement, par rapport à l'axe dans les parties où lis sont sépares et à une distance suffisante des hélicoïdes, l'ensemble formé par les hélicoïdes étant alors susceptible de recevoir un radome de protection (5).

13. Antenne selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier secteur de paraboloïde est traversé en son centre par les câbles coaxiaux reliés aux deux sources.

14. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que le secteur (1) ayant la focale la plus petite utilisé dans sa partie centrale est à l'intérieur du paraboloïde dans le-quel est formé le secteur extérieur (2) en forme de couronne auquel 11 est mécaniquement relie par un tronc de cône (3) de façon à réduire l'encombrement.

15. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un au moins des secteurs de paraboloïdes focalisant le rayonnement en un foyer est en fait constitué de plusieurs sec-teurs de paraboloïdes différents (P1, P'1; P2, P'2) dont les sommets virtuels sont décales d'un nombre entier de demi longueurs d'onde, focalisant le rayonnement au même foyer et reliés par des troncs de cône, pour minimiser l'encombrement.

16. Antenne selon là revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur formé à partir de paraboloïdes, est en pro-jection selon son axe de surface rectangulaire.

17. Antenne selon la revendication 16, caractérisé en ce que le réflecteur est en projection suivant son axe de section carrée.