(19)
(11) EP 0 422 551 B1

(12) FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45) Mention de la délivrance du brevet:
10.08.1994  Bulletin  1994/32

(21) Numéro de dépôt: 90119246.8

(22) Date de dépôt:  08.10.1990
(51) Int. Cl.5H01Q 3/26, H01Q 21/00, H01Q 25/00, H01Q 19/17

(54)

Antenne à balayage électronique en émission

Sendeantenne mit elektronischer Schaltung

Electronically scanned transmitting antenna


(84) Etats contractants désignés:
DE FR GB IT SE

(30) Priorité: 10.10.1989 FR 8913188

(43) Date de publication de la demande:
17.04.1991  Bulletin  1991/16

(73) Titulaire: ALCATEL ESPACE
F-92407 Courbevoie Cédex (FR)

(72) Inventeurs:
  • Lenormand, Régis
    F-31700 Blagnac (FR)
  • Coustere, Michel
    F-78100 Saint Germain en Laye (FR)
  • Henrion, Xavier
    F-31700 Blagnac (FR)
  • Vidal Sainte Andre, Bruno
    F-31400 Toulouse (FR)
  • Curbelie, Bernard
    F-31037 Toulouse Cedex (FR)
  • Roederer, Antoine
    F-31037 Toulouse Cedex (FR)

(74) Mandataire: Weinmiller, Jürgen et al
Postfach 24
82336 Feldafing
82336 Feldafing (DE)


(56) Documents cités: : 
EP-A- 0 333 166
EP-A- 0 368 121
FR-A- 2 570 883
US-A- 4 855 751
EP-A- 0 340 429
FR-A- 2 326 055
JP-A-62 203 403
   
  • IEEE MILITARY COMMUNICATIONS CONFERENCE vol. 2, 23 octobre 1988, San Diego,California, USA pages 369 - 373; J.P.MONTGOMERY et al.: "Large multibeam lens antennas for EHF Satcom"
  • 1988 International Symposium Digest Antennas and Propagation,vol.II,IEEE,Syracuse,N.Y.,USA;
   
Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


Description


[0001] L'invention se rapporte à une antenne à balayage électronique en émission.

[0002] Un ouvrage intitulé "télécommunications spatiales" de la collection technique et scientifique des télécommunications notamment dans son tome I pages 92 à 94 et pages 259 à 261 (Masson, 1982) décrit d'une part le fait de grouper plusieurs antennes, alimentées simultanément par le même émetteur avec interposition de diviseurs de puissances et de déphaseurs, les caractéristiques de rayonnement de ce groupement dépendant à la fois du diagramme de chaque antenne et de la répartition des puissances en amplitude et phase. Cette propriété est mise à profit pour obtenir un diagramme qui ne pourrait pas être obtenu avec une seule source rayonnante. Si, en outre, on modifie les caractéristiques des diviseurs de puissance et des déphaseurs par des moyens électroniques, on peut obtenir une modification quasi-instantanée du diagramme. Le groupement le plus simple de sources rayonnantes est le réseau, dans lequel toutes les sources sont identiques et se déduisent l'une de l'autre par une translation quelconque. On peut réaliser ainsi des réseaux rectilignes ou plans.

[0003] Ce document décrit, d'autre part, l'utilisation d'antennes à réflecteur pour la génération de plusieurs faisceaux mobiles qui présentent l'avantage d'une faible masse liée à l'utilisation d'étages amplificateurs optimisés. Le système d'illumination du réflecteur est en général, décentré par rapport à celui-ci de façon à éviter tout blocage de l'ouverture rayonnante et faciliter l'implantation sur la plateforme dans le cas d'une application spatiale. Le réflecteur principal est par exemple un paraboloïde. Les faisceaux mobiles sont en fait la combinaison de faisceaux élementaires, obtenus en plaçant un ensemble de sources d'illumination au voisinage du foyer, chaque source correspondant à un faisceau élémentaire.

[0004] Du fait que l'on ne peut pas les placer exactement au foyer, l'illumination n'est pas géométriquement parfaite et il se produit des aberrations de phase qui dégradent quelque peu les performances de rayonnement, donc des baisses de gain par rapport aux valeurs réalisables au foyer. Ces dégradations sont d'autant plus importantes que l'on s'écarte du foyer et que la courbure du réflecteur est importante. On doit donc réaliser des réflecteurs aussi "plats" que possible, c'est-à-dire avec un rapport distance focale à diamètre d'ouverture élevé. Ceci conduit à des structures de dimensions importantes qui posent des problèmes de précision et de tenue mécanique.

[0005] Le demande de brevet européen EP-A-0 368 121 au nom de la Demanderesse publiée le 16 mai 1990 et bénéficiant de la priorité du 3 novembre 1988 est un document visé à l'article 54(3) de la Convention sur le Brevet Européen. Ce document décrit une antenne à balayage électronique fonctionnant en réception ou en émission, comprenant un réflecteur focalisant l'énergie, un réseau de sources élémentaires situé dans la zone focale de ce réflecteur, la zone de couverture étant réalisé par un ou plusieurs spots illuminés par un ou plusieurs faisceaux, chaque faisceau étant généré par plusieurs sources élémentaires, les sources élémentaires non utilisées simultanément étant regroupées en classes dans lesquelles une seule source peut être active, l'agilité de faisceaux étant assuré par une commutation des sources élémentaires effectuée en agissant sur l'alimentation des amplificateurs associés respectivement à ces derniers. Dans cette réalisation, il faut cependant pour chaque source élémentaire : un amplificateur, un filtre, un déphaseur commandable, et un atténuateur commandable, ainsi que l'électronique de commande du déphaseur, de l'atténuateur, et de l'alimentation de l'amplificateur.

[0006] Il est connu par le document International Symposium Digest Antennas and Propagation, vol. II, 6 juin 1988, Syracuse NY, pages 506-509 : R. Lenormand et al. : "A versatile array-fed reflector antenna for satellite communications, part B- transmission" une antenne multifaisceaux orientable par commutation comprenant un réflecteur focalisant l'énergie, un réseau de sources élémentaires situé dans la zone focale du réflecteur de manière à réaliser la synthèse du champ électromagnétique dans cette zone focale et une électronique comprenant une électronique de commande de phases et d'amplitudes, un étage d'amplification à m entrées et m sorties, et un commutateur. Cette antenne est reconfigurable de manière classique par le biais d'un réseau de formation de faisceau (BFN en anglais) placé avant l'étage d'amplification et un réseau de commutation placée après l'étage d'amplification. Ce BFN permet d'ajuster les phases et amplitudes des signaux des sources élémentaires avant amplification, et les sources contribuant à chaque faisceau sont sélectionnées par le réseau de commutation situé entre l'étage d'amplification et les sources élémentaires. Il s'agit donc d'une commutation à haut niveau (amplifié), qui sélectionne les signaux amplifiés qui seront effectivement fournis aux sources rayonnantes. A contrario, certains signaux amplifiés ne seront pas fournis aux sources rayonnantes, d'où une perte de rendement efficace de l'ensemble, car l'on aura amplifié des signaux qui ne contribueront pas aux champs rayonnés. L'invention permet de remédier à ce problème.

[0007] Il est connu par le document EP-A-0 333 166 au nom de la Demanderesse une antenne à reconfiguration électronique en émission ayant essentiellement la même configuration de l'électronique de commande que le document précédent, et en particulier le réseau de commutation à haut niveau (30) qui effectue la sélection des sources rayonnantes contribuant à la formation des faisceaux. Le même problème se présente que dans le document précédent.

[0008] Un document publiée dans Patent Abstracts of Japan, vol.12, no.60, (E-584)(2907), 23 février 1988, décrit un dispositif de commutation pour antenne réseau, comprenant deux niveaux de commutation en séries entre les sources élémentaires et un banc de déphaseurs ayant chacun une valeur fixe de déphasage. Les sources élémentaires sont divisées en k groupes de n éléments, et k commutateurs sont utilisés pour sélectionner une source de chaque groupe ; ensuite les k sources élémentaires sélectionnées par ces k commutateurs sont reliées par ces k commutateurs aux k entrées d'une matrice de commutation (k)x(m) et à travers cette matrice de commutation à un banc de m déphaseurs, ce banc de déphaseurs étant caractérisé par une loi de déphasage fixe pour chaque déphaseur. Le déphasage voulue pour chaque source est ainsi obtenu par commutation de la source en deux temps, pour la relier à un déphaseur ayant la valeur appropriée de déphasage. On imagine que l'électronique de commande de ces k commutateurs et de la matrice de commutation devra être assez compliquée.

[0009] Les applications spatiales, qui nécessitent une déflexion électronique de l'onde rayonnate sur un large champ de vue, conduisent à des déviations angulaires de plusieurs largeurs de pinceau. En conséquence la possibilité de contrôler précisément la forme du diagramme de l'antenne est essentielle.

[0010] La configuration de ces grandes antennes doit aussi tenir compte de plusieurs aspects système :
  • limitation en volume du satellite, liée à la nécessité pour une antenne de transmettre et de recevoir simultanément ;
  • compatibilité d'un agencement mécanique aisé sur la plate-forme, et sur le lanceur avant et pendant le fonctionnement ;
  • bon contrôle thermique ;
  • multiplicité éventuelle des missions et des utilisateurs.


[0011] L'invention a pour but de résoudre ces différents problèmes.

[0012] Elle propose à cet effet une antenne à balayage électronique en émission comprenant un réflecteur (10) focalisant l'énergie, un réseau (11) de sources élémentaires situé dans la zone focale du réflecteur de manière à réaliser la synthèse du champ électromagnétique dans cette zone focale, cette antenne possédant une zone de couverture réalisée par plusieurs spots adjacents, ces spots étant définis par le tracé au sol de faisceaux correspondants, la zone de couverture étant couverte partiellement et simultanément par un ou plusieurs faisceaux dont les accès sont indépendants et utilisant pour cela le même nombre m de sources (ou groupes de sources) élémentaires actives sélectionnées chacune parmi m classes de sources qui ne sont jamais sollicitées simultanément dans un même faisceau, de telle sorte qu'a chaque instant une source élémentaire appartenant à une classe et une seule soit sollicitée, la commutation des sources assurant l'agilité du ou des faisceaux, ladite antenne comporte une électronique d'alimentation et de contrôle comprenant en outre :
  • au moins un diviseur de puissance (15) à une entrée et m sorties qui forment m voies (V1 a Vm) séparées ;
  • et en outre sur chaque voie (Vi) :

    . un dispositif de contrôle (16), et

    . un commutateur (19) permettant de relier une entrée à l'une des f sorties dudit commutateur (19) ; f n'étant pas obligatoirement identique d'une voie (Vi) à l'autre ;

       cette électronique d'alimentation et de contrôle permettant la création des faisceaux avec accès indépendants et de solliciter une seule source élémentaire appartenant à une classe à chaque instant ; caractérise en ce que ledit commutateur (19) est un commutateur bas niveau.


[0013] Par rapport aux solutions mécaniques, l'invention présente l'avantage de ne pas nécessiter de mouvements de la source ou du réflecteur. Elle permet d'utiliser des focales faibles (antenne compacte), et d'assurer plusieurs liaisons simultanées.

[0014] Les avantages par rapport à une solution réseau à rayonnement direct sont les suivants :
  • La performance de l'antenne n'est pas liée directement à la dimension totale du réseau ;
  • L'implantation n'est pas obligatoirement sur la face terre du satellite.


[0015] Par rapport à une solution réseau imageur à simple réflecteur, la solution proposée présente les avantages suivants :
  • la dimension hors tout de réseau est réduite ;
  • l'efficacité antenne est améliorée.


[0016] Enfin, si on compare la solution proposée à une solution réseau imageur à double réflecteur, la compacité de l'antenne de l'invention est clairement mise en évidence.

[0017] Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles :
  • la figure 1 illustre schématiquement l'antenne à balayage selon l'invention ;
  • la figure 2 illustre l'arrangement en classe du réseau ;
  • la figure 3 illustre une première réalisation d'un électronique d'alimentation et de commande de l'antenne selon l'invention ;
  • la figure 4 illustre un étage de l'électronique telle que représentée à la figure 3 ;
  • la figure 5 illustre une seconde réalisation d'une électronique d'alimentation et de commande de l'antenne selon l'invention.


[0018] L'antenne de l'invention, représentée à la figure 1, comprend un réflecteur parabolique 10 excentré alimenté par un réseau plan 11 de sources situé au voisinage du foyer F du réflecteur, le réseau 12 représentant le réseau de sources virtuelles, correspondant à ce réseau 11.

[0019] Dans l'antenne selon l'invention, on joue uniquement sur la phase de chaque source élémentaire ; ce qui permet de réaliser la synthèse optimale de chaque source élémentaire comme si elle était au foyer F du réflecteur.

[0020] Un tel fonctionnement permet de réaliser une antenne dont le gain ne dépend pas de la direction de pointage, tout en maintenant fixes le réflecteur 10 et le réseau 11 de sources élementaires.

[0021] Lorsque la couverture spécifiée est réalisée en utilisant plusieurs spots correspondant à des faisceaux émis par l'antenne, la performance de directivité antenne est définie par le niveau de recouvrement des spots. On peut d'ailleurs donner des formes appropriées aux sources dans le plan focal pour améliorer l'efficacité de l'antenne.

[0022] Ainsi l'antenne de l'invention est prévue pour un nombre Sp, de spots, un nombre m d'éléments rayonnants ou sources (ou groupe de sources) correspondant à chaque spot.

[0023] Pour réaliser une couverture entière on utilise Sp spots, chaque spot comportant m sources. Certaines sources n'appartiennent qu'à un spot. Les sources sont regroupés en classes de telle sorte qu'à un instant donné une seule source d'une classe soit utilisée.

[0024] En contraignant les spots à utiliser le même nombre de sources actives et en limitant le contrôle des sources, par exemple à un contrôle de phase (toutes les sources ayant le même poids en amplitude), on obtient des performances limitées de l'antenne. Par contre, l'architecture du sous-système est simplifiée.

[0025] L'originalité de l'invention réside donc dans l'arrangement des sources élémentaires en classe. Une classe étant constituée d'un ensemble de sources qui ne sont pas utilisées simultanément pour la formation des différents faisceaux. Cette observation permet donc de regrouper ces classes et de choisir par commutation une source par classe ; ces sources associées entre elles par le diviseur d'entrée vont former le faisceau choisi.

[0026] En considérant la matrice faisant correspondre les Sp spots aux n sources, par la relation des m sources actives pour un spot donné, il est possible d'identifier des classes de sources fonctionnant non simultanément. Une définition adéquate des spots permet d'obtenir une configuration selon laquelle les m sources actives correspondent à m classes de sources fonctionnant de manière non simultanée, et ceci pour tous les spots.

[0027] Ainsi la zone de couverture réalisée par plusieurs spots adjacents est couverte partiellement et simultanément par un ou plusieurs faisceaux dont les accès sont indépendants et utilisant pour cela le même nombre m de sources (du groupe de sources) élémentaires sélectionnées chacune parmi m classes de sources n'étant jamais sollicitées simultanément dans un même faisceau, de telle sorte qu'à chaque instant une source élémentaire appartenant à une classe et une seule soit sollicitée, la commutation des sources assurant l'agilité du ou des faisceaux.

[0028] Un exemple d'organisation en classes pour un réseau de 64 éléments rayonnants ou sources correspondant à 8 classes à 8 sources est donné à la figure 2 : chaque classe étant représentée par un numéro différent allant de 1 à 8.

[0029] Une réalisation d'une électronique d'alimentation et de commande d'une telle antenne selon l'invention, telle que représenté à la figure 3, comporte :
  • un diviseur de puissance 15 à une entrée E et m sorties qui forment m voies V1 à Vm séparées ;
  • et sur chaque voie (Vi) (qui correspond à une classe) :

    . un dispositif de contrôle 16 comprenant un déphaseur réglable 17 ;

    . un commutateur, ou "switch", bas niveau 19 permettant de relier une entrée à une des f sorties ;

    . un étage d'amplification 20 à f entrées et f sorties comprenant un premier et un second coupleurs généralisés 21 et 22 disposés de part et d'autre de f amplificateurs 23 disposés en parallèle ;

    . f filtres 24 disposés en parallèle entre les f sorties de l'étage d'amplification 20 et f sources Si1 à Sif du réseau ; f n'étant pas obligatoirement identique d'une voie à l'autre ;


   Le diviseur de puissance 15 est constitué d'un ensemble de coupleurs hybrides 25 qui sont combinés entre eux pour former m sorties.

[0030] Un étage d'amplification 20 comprend un premier et un second coupleurs généralisés 21 et 22 respectivement formés d'une association de coupleurs hybrides 25 de part et d'autre d'amplificateurs 23 de telle façon que chaque entrée du premier coupleur 21 soit répartie sur tous les amplificateurs 23 et donc sur toutes les sorties des coupleurs hybrides du premier coupleur généralisé 21.

[0031] Dans cet étage d'amplification 20 un signal appliqué à la première entrée, par exemple, ressort amplifié sur la première sortie. Ainsi si un signal est appliqué à l'une des entrées d'un étage (de rang i par exemple), à la sortie correspondante (de rang i) le signal sera amplifié par tous les amplificateurs et aucune autre sortie ne recevra de signal.

[0032] Un schéma détaillé de l'étage d'amplification est représenté à la figure 4.

[0033] Les amplificateurs de puissance 23 reçoivent sur leurs entrées respectives un signal provenant de chaque faisceau, à un niveau quasi-identique. On obtient une répartition de charge quasi-uniforme sur toutes les entrées des amplificateurs 23. On reconstitue ensuite les signaux à l'aide du deuxième coupleur généralisé 22 qui a une structure inverse de celle du premier.

[0034] Les amplificateurs 23 ont ainsi une puissance d'entrée constante et peuvent ainsi fonctionner à leur capacité nominale.

[0035] Ainsi dans l'électronique d'alimentation et de commande, tel que représenté à la figure 3, un commutateur (19), dit "commutateur de classe", peut adresser n'importe quelle source d'une classe, sans que le fonctionnement des amplificateurs ne soit affecté. Il en est de même pour toutes les classes, et donc pour tous les amplificateurs.

[0036] Les circuits de déphasage (17) sont pilotés par une unité de commande non représentée sur les figures.

[0037] L'électronique d'alimentation et de commande de l'antenne, tel que représenté sur la figure 3, ne possède qu'une entrée E c'est-à-dire qu'elle ne fonctionne qu'avec un seul utilisateur, mais elle peut aussi fonctionner avec p utilisateurs, comme représenté à la figure 5.

[0038] A titre d'exemple les électroniques d'alimentation et de commande des figures 3 et 5 sont représentées avec 8 classes (m=8), et 8 sources par classe (f=8) ; On définit ainsi un réseau de 64 sources correspondant à 8 classes de 8 sources. La réalisation d'un faisceau donné est donc obtenue lorsque 8 sources, appartenant respectivement à chacune des 8 classes, sont adressés avec 8 valeurs de phases, pour réaliser après amplification un ensemble de 8 spots. On obtient ainsi un fonctionnement multi-spots simultané et donc à un optimum de la synthèse du faisceau émis.


Revendications

1. Antenne à balayage électronique en émission comprenant un réflecteur (10) focalisant l'énergie, un réseau (11) de sources élémentaires situé dans la zone focale du réflecteur de manière à réaliser la synthèse du champ électromagnétique dans cette zone focale, cette antenne possédant une zone de couverture réalisée par plusieurs spots adjacents, ces spots étant définis par le tracé au sol de faisceaux correspondants, la zone de couverture étant couverte partiellement et simultanément par un ou plusieurs faisceaux dont les accès sont indépendants et utilisant pour cela le même nombre m de sources (ou groupes de sources) élémentaires actives sélectionnées chacune parmi m classes de sources qui ne sont jamais sollicitées simultanément dans un même faisceau, de telle sorte qu'a chaque instant une source élémentaire appartenant à une classe et une seule soit sollicitée, la commutation des sources assurant l'agilité du ou des faisceaux, ladite antenne comporte une électronique d'alimentation et de contrôle comprenant en outre :

- au moins un diviseur de puissance (15) à une entrée et m sorties qui forment m voies (V1 à Vm) séparées ;

- et en outre sur chaque voie (Vi) :

. un dispositif de contrôle (16), et

. un commutateur (19) permettant de relier une entrée à l'une des f sorties dudit commutateur (19) ; f n'étant pas obligatoirement identique d'une voie (Vi) à l'autre ;

   cette électronique d'alimentation et de contrôle permettant la création des faisceaux avec accès indépendants et de solliciter une seule source élémentaire appartenant à une classe à chaque instant ; caractérise en ce que ledit commutateur (19) est un commutateur bas niveau.


 
2. Antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électronique d'alimentation et de contrôle comporte en outre, sur chaque voie (Vi),

. un étage d'amplification (20) à f entrées et f sorties comprenant un premier et un second coupleurs généralisés (21, 22) disposés de part de d'autre de f amplificateurs (23) disposés en parallèle, de telle façon qu'un signal appliqué à l'une des entrées (de rang i) d'un étage (20) sera amplifié par tous les amplificateurs (23) en parallèle et sera présent sur la sortie correspondante (de rang i) après amplification, et aucune autre sortie ne recevra de signal;

. f filtres (24) disposés en parallèle entre les f sorties de l'étage d'amplification (20) et f sources élémentaires (Si1 à Sif) du réseau.


 
3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que le diviseur de puissance (15) comprend un ensemble de coupleurs hybrides (25) qui sont combinés entre eux pour former m sorties.
 
4. Antenne selon la revendications 2, caractérisée en ce que le dispositif de contrôle (16) comprend un déphaseur réglable (17).
 
5. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier et le second coupleurs généralisés (21 et 22), sont respectivement formés d'une association de coupleurs hybrides (25), de telle façon que chaque entrée du premier coupleur (21) soit répartie sur tous les amplificateurs (23) et donc sur toutes les sorties des coupleurs hybrides du premier coupleur généralisé (21), le second coupleur généralisé (22) ayant une structure inverse de celle du premier.
 


Claims

1. An electronic scanning transmit antenna comprising an energy-focusing reflector (10), and an array (11) of elementary sources situated in the focal zone of the reflector in such a manner as to perform electromagnetic field synthesis in said focal zone, the antenna possessing a coverage zone constituted by a plurality of adjacent spots, said spots being defined by the ground tracks of the corresponding beams, the coverage zone being covered partially and simultaneously by one or more beams having independent accesses, this being achieved by using the same number m of elementary sources (or groups of sources) each selected from m classes of sources which are never used simultaneously in the same beam such that at any one instant one, and only one, elementary source belonging to any class is in use, with the agility of the beam(s) being provided by source switching, said antenna including power supply and control electronics further comprising:
   at least one power divider (15) having one input and m outputs forming m separate paths (V1 to Vm); and
   each path (Vi) further comprising:
   a control device (16), and
   a switch (19) for connecting an input to a selected one of f outputs of said switch (19); f not necessarily being identical from one path (Vi) to another;
   said power supply and control electronics enabling beams to be created with independent accesses and with only one elementary source belonging to any one class being in use at each instant, the antenna being characterized in that the said switch (19) is a low level switch.
 
2. An antenna according to claim 1, characterized in that said power supply and control electronics further comprises on each path (Vi):
   an amplification stage (20) having f inputs and f outputs comprising first and second generalized couplers (21, 22) disposed on either side of f amplifiers (23), connected in parallel, in such a manner that a signal applied to one of the inputs (of order i) of a stage (20) is amplified by all of the amplifiers (23) in parallel and is present on the corresponding output (of order i) after amplification, and none of the other outputs receives any signal; and
   f filters (24) disposed in parallel between f outputs of the amplification stage (20) and f elementary sources (Si1 to Sif) of the array.
 
3. An antenna according to claim 2, characterized in that the power divider (15) comprises a set of hybrid couplers (25) combined with one another to form m outputs.
 
4. An antenna according to claim 2, characterized in that the control device (16) comprises an adjustable phase shifter (17).
 
5. An antenna according to claim 2, characterized in that the first and second generalized couplers (21 and 22) are respectively constituted by hybrid couplers (25) associated in such a manner that each input to the first coupler (21) is spread over all of the amplifiers (23) and thus over all of the hybrid coupler outputs of the first generalized coupler (21), with the structure of the second generalized coupler (22) being the inverse of the first.
 


Ansprüche

1. Sendeantenne mit elektronischer Richtungssteuerung und mit einem Reflektor (10), der die Energie fokussiert, und mit einem Netz (11) von Elementarquellen, das sich in der Brennzone des Reflektors befindet, so daß die Synthese des elektromagnetischen Felds in dieser Brennzone erfolgt, wobei die Antenne eine durch mehrere benachbarte Spots realisierte Überdeckungszone besitzt und diese Spots durch den Verlauf von entsprechenden Strahlen am Boden definiert sind, wobei die Überdeckungszone teilweise und gleichzeitig durch einen oder mehrere Strahlen abgedeckt ist, dessen Zugänge unabhängig sind und die hierzu die gleiche Anzahl m von je aus m Klassen von nie gleichzeitig in einem Strahl angeregten Quellen ausgewählten aktiven Elementarquellen (oder Gruppen von Quellen) verwenden, derart, daß in jedem Augenblick genau eine Elementarquelle einer Klasse angeregt ist und die Umschaltung der Quellen die Bewegung des oder der Strahlen bewirkt, wobei die Antenne eine Speise- und Kontrollelektronik aufweist, die außerdem enthält:

- mindestens einen Leistungsteiler (15) mit einem Eingang und m Ausgängen, die m getrennte Kanäle (V1 bis Vm) bilden,

- und außerdem in jedem Kanal (Vi):

. eine Kontrollvorrichtung (16) und

. einen Schalter (19), der einen Eingang mit einem der f Ausgängen des Schalters (19) verbinden kann, wobei f nicht notwendigerweise von einem Kanal (Vi) zum anderen identisch sein muß,

wobei diese Speise- und Steuerelektronik die Erzeugung der Strahlen mit unabhängigen Zugängen und die Anregung einer einzigen Elementarquelle in einer Klasse in jedem Augenblick erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (19) ein Schalter für Signale mit niedrigem Pegel ist.


 
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speise- und Steuerelektronik außerdem in jedem Kanal (Vi) aufweist:

. eine Verstärkungsstufe (20) mit f Eingängen und f Ausgängen und mit einem ersten und einem zweiten allgemeinen Koppler (21, 22), die sich zu beiden Seiten der f parallelgeschalteten Verstärker (23) befinden, derart, daß ein an einen der Eingänge (des Rangs i) einer Stufe (20) angelegtes Signal von allen Verstärkern (23) parallel verstärkt wird und am entsprechenden Ausgang (des Rangs i) nach Verstärkung vorliegt, während keiner der anderen Ausgänge ein Signal empfängt,

. f parallel liegende Filter (24) zwischen den f Ausgängen der Verstärkungsstufe (20) und den f Elementarquellen (Si1 bis Sif) des Netzes.


 
3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsteiler (15) eine Gruppe von Hybridkopplern (25) enthält, die untereinander zur Bildung von m Ausgängen kombiniert sind.
 
4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (16) einen regelbaren Phasenschieber (17) enthält.
 
5. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite allgemeine Koppler (21 und 22) je von einer Gruppe von Hybridkopplern (25) gebildet werden, derart, daß jeder Eingang des ersten Kopplers (21) auf alle Verstärker (23) und damit auf alle Ausgänge der Hybridkoppler des ersten allgemeinen Kopplers (21) verteilt ist, während der zweite allgemeine Koppler (22) eine zur Struktur des ersten Kopplers inverse Struktur besitzt.
 




Dessins