[0001] Des aériens constitués d'une coquille dont une face appelée miroir sert de surface
rayonnante ou réfléchissante et d'une structure rigide reproduisant la forme générale
du miroir sont couramment utilisés dans de nombreuses techniques utilisant la transmission
par ondes hertziennes comme par exemple dans les télécommunications, les systèmes
radar, etc.
[0002] Dans le but de faciliter l'installation de tels aériens et d'en réduire le coût,
il est courant de réaliser la coquille en matière plastique, éventuellement chargée,
généralement alvéolaire, la surface miroir étant métallisée. Le miroir est fixé sur
le support rigide par des ancrages vissés ou collés de façon à garantir une liaison
rigide entre le miroir et son support, afin d'assurer à l'ensemble la rigidité du
support. Il est en effet connu que les performances de l'aérien sont principalement
déterminées par la surface du miroir. Elle doit reproduire, avec les tolérances les
plus faibles, la surface théorique définie par les caractéristiques recherchées de
l'aérien. Il est d'usage, dans ce but, d'assurer une fixation rigide de la coquille
sur son support.
[0003] Dans la conception des réflecteurs d'antennes radars, il est courant que la structure
avant, formant le miroir réfléchissant, soit constituée par un panneau sandwich avec
peaux en verre résine, et que le support arrière soit constitué d'une structure différente,
en forme de treillis de tubes ou profilés métalliques ou en caisson de tôles d'aluminium
ou d'acier.
[0004] La liaison habituelle entre ces deux structures est obtenue par des ancrages rigides
vissés ou collés.
[0005] Les dilatations des structures avant et arrière ne sont jamais rigoureusement les
mêmes, soit parce que, sous l'effet de l'ensoleillement, la température de la face
avant, opaque et isolante, est différente de la structure arrière, soit parce que,
même à températures égales, les coefficients de dilatation de l'aluminium, de l'acier
et des stratifiés en verre résine ne sont pas les mêmes.
[0006] Sous l'influence de ces dilatations, des contraintes apparaissent au niveau des éléments
de liaison entre les structures avant et arrière, ayant pour effet d'amener des déformations
du miroir préjudiciables à un bon fonctionnement du radar, surtout quand les performances
radioélectriques recherchées exigent une qualité de forme du miroir très rigoureuse.
[0007] Suivant l'invention on agit sur les éléments de liaison de sorte que les contraintes
amenées par les dilatations thermiques sont nulles ou négligeables, supprimant, de
ce fait, les déformations du miroir.
[0008] Suivant l'invention, un aérien comportant un miroir et un support présentant un coefficient
de dilatation différent rendus solidaires par des éléments de liaison, est caractérisé
en ce qu'un des éléments de liaison, situé au point de référence du miroir est rigide
suivant toute direction et que les autres éléments de liaison sont rigides dans une
première direction confondue avec la normale au miroir au point de fixation considéré
et souples dans au moins une deuxième direction, à la première, dans le sens de la
dilatation relative en ce point par rapport au support.
[0009] L'avantage essentiel résultant de l'utilisation d'éléments de liaison appelés semi-rigides
et qui répondent aux conditions qui viennent d'être énoncées se résume en ce qu'ils
assurent une liaison "d'ensemble rigide et bien définie entre la coquille et son support
tout en permettant une libre dilatation du miroir par rapport au support. On supprime
ainsi toute déformation du miroir résultant de contraintes dues à une variation de
température en cours de fonctionnement. En effet, la rigidité suivant la normale à
la surface et l'ancrage rigide en un point de référence garantissent le maintien de
la forme géométrique de la surface. La souplesse suivant au moins une direction tangente
à la surface permet une dilatation de la surface au sens mathématique du terme sans
provoquer de déformation de la surface et éviter de ce fait toute perturbation radioélectrique.
[0010] L'invention sera bien comprise en se reportant à la description suivante et aux figures
qui l'accompagnent dans lesquelles :
- la figure 1 est une structure d'aérien de révolution suivant l'invention, vue de
face (a) et de profil en deux variantes (b) et (c) ;
- la figure 2 est un élément de liaison semi-rigide utilisé selon l'invention ;
- les figures 3 et 4 sont deux autres variantes d'un élément de liaison semi-rigide
utilisé selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue de face d'une structure d'aérien présentant un plan de symétrie
;
- la figure 6 est une vue de profil de la structure de la figure 5 montrant la déformation
du miroir ;
- la figure 7 est une vue de face d'une structure d'aérien à plan de symétrie, équipé
d'éléments de liaison selon l'invention ;
- la figure 8 est une quatrième variante d'un élément de liaison selon l'invention.
[0011] Dans la partie introduction de la demande, on a exposé le but de la présente invention
qui est de remédier dans un aérien aux déformations du miroir fixé rigidement à un
support, déformations généralement dues à une différence de dilatation du miroir et
du support, sous l'effet d'un échauffement. On a indiqué qu'un au moins des éléments
de liaison entre le miroir et son support était totalement rigide, celui situé au
point dit de référence de la surface du miroir. Pour donner une définition au point
de référence, on peut envisager deux classes de structures d'aériens justiciables
de l'invention : les structures de révolution et les structures présentant un plan
de symétrie. Dans le cas d'une structure de révolution le point de référence coïncide
avec le sommet du miroir, dans le cas d'une strucure à plan de symétrie le point de
référence est celui, situé dans le plan de symétrie, au sommet de la section découpée
dans le miroir par ce plan de symétrie. Ce point alors n'est pas forcément le milieu
de la surface du miroir.
[0012] La figure 1 représente une structure d'aérien de révolution, vue en la de face et
en lb, lc de profil en deux variantes.
[0013] On reconnaît en 1 la coquille dont une des faces, celle tournée vers la gauche sur
les figures lb et lc, est métallisée et constitue le miroir. Cette coquille est montée
sur une structure rigide en treillis 2, par l'intermédiaire d'éléments de liaison
5. En 3 est figuré le point de référence, qui dans le cas de la figure 1 se rapportant
à une structure de révolution est le sommet du miroir 1.
[0014] Suivant l'invention, l'élément de liaison reliant le point de référence 3 au support
est rigide dans toutes les directions, ce peut être un axe, ou une bride comme représenté
figure lc, lorsqu'une ouverture 6 est disposée au sommet du miroir, par exemple pour
laisser le passage à un guide d'alimentation d'une source hyperfréquence dans le cas
d'un radar. La liaison au point 3 étant totalement rigide, il faut éviter que, sous
l'effet de contraintes, le miroir tourne sur lui-même par rapport à ce point fixe
et qu'il subisse aux autres points de liaison à prévoir entre le miroir et le support
des contraintes qui provoqueraient des déformations du miroir. II faut cependant,
suivant l'invention que le miroir puisse se dilater suivant les rayons de la surface
de révolution ; on notera que ces dilatations sont croissantes en partant du point
de référence. Les éléments de liaison, à prévoir, autre que celui fixé au point de
référence sont donc souples suivant la direction des rayons et rigides suivant la
direction tangentielle et suivant la normale au profil du miroir.
[0015] La figure 2 donne un élément de liaison semi-rigide, capable de répondre aux conditions
exposées ci-dessus. Cet élément se présente sous la forme d'une lame souple s d'épaisseur
e faible par rapport à sa longueur, dans un rapport pouvant être compris entre 1/5
et 1/15 et rigide suivant son axe et suivant la direction perpendiculaire à l'axe
et à l'épaisseur. Cette lame comporte à ses extrémités deux embouts 7 et 8 permettant
de la fixer au miroir et au support au point considéré. Cette fixation peut se faire
par ancrage ou collage. Le nombre des points de fixation dépend des dimensions de
la structure et des efforts qu'elle doit supporter.
[0016] La figure 3 donne un autre exemple de lame semi-rigide utilisable. La lame 6 est
plus épaisse que celle de la figure 2, donc présentera une souplesse moins grande
suivant son épaisseur. Toutefois, pour qu'une souplesse suffisante puisse être obtenue,
on ménage vers chacune de ses extrémités une gorge 9 et 10.
[0017] La figure 4 montre un troisième exemple de lame semi-rigide utilisable. Le corps
de la lame, plus épais que dans l'exemple de la figure 2 présente des évidements 11
et 12 vers les extrémités, ne laissant subsister de la lame qu'une languette 13, 14
assurant le degré de souplesse suffisant pour ne pas contrarier la dilatation du miroir
au point considéré.
[0018] La figure 5 montre, vue de face, une structure d'aérien présentant un plan de symétrie,
ici vertical OY. Les points 15 et 16 groupés de façon arbitraire suivant deux rangées,
dont l'une est située dans le plan OX perpendiculaire au plan de symétrie OY passant
par le point de référence, sont supposés associés à des éléments de liaison rigides.
La dilatation du miroir dans ce cas est contrariée et le miroir 1 se déforme, comme
le montre la figure 6 représentant en plan la structure de la figure 5.
[0019] Suivant l'invention, ces déformations sont supprimées quand les liaisons, autre que
celle associée au point de référence, sont semi-rigides.
[0020] La figure 7 représente, vue de face, une structure d'aérien à plan de symétrie dont
les éléments de liaison sont conformes à l'invention. Le point portant la référence
3 qui est également l'origine de la trace OX est le point de référence et l'élément
de liaison qui la fixe au support est rigide suivant toute direction, comme l'était
l'élément de liaison en ce point d'une structure de révolution. Les autres liaisons
sont souples, suivant l'invention, suivant au moins une direction. Dans le plan OX
perpendiculaire au plan de symétrie au point de référence, on constate que les dilatations
s'exercent à partir du point de référence dans la direction X ou X', comme le montrent
les flèches dl, d2, d'1, d'2. Les éléments de liaison (h) seront donc souples suivant
ces directions OX, OX' et les lames utilisées seront alors disposées perpendiculairement
à la trace XX' et seront rigides suivant la direction OY et la normale au profil du
miroir. On remarquera qu'aux autres points considérés de la rangée 16 par exemple,
les dilatations s'exerceront suivant une direction reliant le point de référence au
point considéré, comme le montrent les segments orientés fl, f2 ... f'l, f'2. Les
éléments de liaison g sont en ces points souples dans au moins une direction, c'est-à-dire
dans le plan tangent au miroir au point considéré et rigides suivant la perpendiculaire
à ce point pour éviter la rotation du miroir. L'orientation des éléments semi-rigides
g utilisés doit être déterminée de façon appropriée, elle est sensiblement perpendiculaire
à la direction de la dilatation au point considéré.
[0021] La figure 8 représente un autre exemple d'élément de liaison utilisable plus particulièrement
aux points 16 d'une structure à plan de symétrie. Cet élément est constitué par une
tige 17 présentant une gorge 18, 19 à chacune de ses extrémités laissant deux embouts
20-21 de fixation. Cette tige est telle qu'elle présente une souplesse suffisante
en flexion, à ses extrémités, tout en étant rigide suivant son axe.
[0022] On a ainsi décrit un montage d'aérien, plus particulièrement le montage et la fixation
d'un miroir sur son support rigide, aérien pouvant être utilisé avec un radar, ou
une installation de télécommunication, y compris télécommunication spatiale.
1. Aérien hyperfréquence comportant un miroir (1) et un support (2) présentant un
coefficient de dilatation différent, rendus solidaires par des éléments de liaison
(5), caractérisé en ce qu'un des éléments de liaison, situé au point de référence
(3) du miroir est rigide suivant toute direction et que les autres éléments de liaison
(4-g) sont rigides dans une première direction confondue avec la normale au miroir
au point de fixation considéré et souples dans au moins une deuxième direction normale
à la première et dans le sens de la dilatation relative (d-f) en ce point du miroir
par rapport au support.
2. Aérien hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour une
structure de révolution, le point de référence (3) étant le sommet du miroir les éléments
de liaison (4) autre que celui situé au sommet du miroir sont souples suivant la direction
des rayons de la structure de révolution et rigides suivant la normale au profil du
miroir (1) et tangentiellement, aux points de fixation considérés.
3. Aérien hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour une
structure à plan de symétrie, le point de référence (3) étant le sommet de la section
découpée dans le miroir (1) par le plan de symétrie (OY).Les éléments de liaison (h),
autres que celui situé au point de référence (3), mais situé dans un plan (OX) perpendiculaire
au plan de symétrie (OY) et passant par le point de référence (3) sont souples suivant
cette direction perpendiculaire (OX) et rigidessuivant la direction (OY) et suivant
la direction normale au profil du miroir.
4. Aérien hyperfréquence selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments
de liaison (g) autres que ceux situés dans le plan perpendiculaire (OX) au plan de
symétrie (OY) sont souples dans le plan tangent au miroir (1) au point considéré et
rigides suivant la normale à ce plan.
5. Aérien suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de liaison
(5) au point de référence est un axe, ou une bride, au cas où au point de référence,
le miroir est percé d'un trou(6) permettant le passage d'un guide d'alimentation d'une
source primaire.
6. Aérien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un
élément de liaison semi-rigide est une lame souple (s) d'épaisseur (e) faible par
rapport à sa longueur, rigide suivant son axe et suivant la direction perpendiculaire
à l'axe et à l'épaisseur (e), dont les extrémités comportent deux embouts (7-8) pour
le fixer au miroir (1) et à la structure (2).
7. Aérien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un
élément de liaison semi-rigide est une lame (figure 3) d'épaisseur (e) relativement
grande, présentant à ses extrémités des gorges (9, 10) assurant la souplesse nécessaire.
8. Aérien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un
élément de liaison semi-rigide est une lame (figure 4) aux extrémités de laquelle
on a ménagé des encoches (11- 12) laissant subsister des languettes (13-14) assurant
la souplesse nécessaire.
9. Aérien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un
élément de liaison semi-rigide est une tige (17 figure 8) souple en flexion, aux extrémités
de laquelle sont ménagées des gorges (18-19) assurant la souplesse nécessaire.
10. Aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir (1) est la face
métallisée d'une coquille en stratifié et le support (2) un treillis métallique, rendu
solidaire de la coquille par des éléments de liaison semi-rigide (4,h,g), sauf au
point de référence (3) où l'élément de liaison est rigide suivant toute direction.
11. Elément de liaison, semi-rigide, pour fixer l'un,à lautre deux organes ayant sensiblement
une même forme géométrique mais des coefficients de dilatation différents, conformément
à l'une des revendications 6,7,8 ou 9.