| (19) |
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(11) |
EP 0 473 497 B1 |
| (12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
| (45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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07.12.1994 Bulletin 1994/49 |
| (22) |
Date de dépôt: 21.08.1991 |
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Dispositif formant antenne émettrice ou réceptrice d'ondes de haute fréquence
Antennenvorrichtung zum Ausstrahlen und Empfangen von Hochfrequenzwellen
Antenna device for radiation and reception of high-frequency waves
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| (84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH DE DK ES GB GR IT LI LU NL SE |
| (30) |
Priorité: |
21.08.1990 FR 9010528
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| (43) |
Date de publication de la demande: |
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04.03.1992 Bulletin 1992/10 |
| (73) |
Titulaire: SOCIETE D'ETUDES ET DE REALISATION DE PROTECTION ELECTRONIQUE
INFORMATIQUE ELECTRONIQUE SECURITE MARITIME
S.E.R.P.E.-I.E.S.M. |
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F-56520 Guidel (FR) |
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Inventeurs: |
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- Audren, James
F-56520 Guidel (FR)
- Brault, Patrice
F-56100 Lorient (FR)
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| (74) |
Mandataire: Berger, Helmut et al |
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Cabinet WEINSTEIN
20, avenue de Friedland 75008 Paris 75008 Paris (FR) |
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Documents cités: :
FR-A- 2 264 405 US-A- 3 560 978
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US-A- 3 218 645 US-A- 4 260 994
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| 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). |
[0001] La présente invention concerne un dispositif formant antenne émettrice ou réceptrice
d'ondes de haute fréquence à diagramme de rayonnement d'orientation variable par rotation
de celui-ci.
[0002] On connait de tels dispositifs plus couramment appelés à guidage électronique consistant
généralement en plusieurs antennes reliées par des réseaux à déphasage approprié créant
un circuit de combinaison ou de distribution, le guidage consistant à faire varier
un ou plusieurs réseaux à déphasage, voir US-A- 3,560,978.
[0003] Cependant, ces dispositifs connus nécessitent des réseaux complexes de déphasage
et de multiples descentes d'antenne.
[0004] La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant
un dispositif formant antenne émettrice ou réceptrice d'ondes de haute fréquence à
diagramme de rayonnement d'orientation variable par rotation à l'aide d'un circuit
électronique de commande, et caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois tiges
conductrices verticales parasites disposées concentriquement à une quatrième tige
conductrice centrale verticale reliée au fil de descente d'antenne et en ce que les
tiges parasites sont amenées périodiquement au moins individuellement à un potentiel
de masse respectivement par des éléments de commutation commandés par le circuit de
commande de façon que la ou les tiges parasites à la masse forment avec la tige centrale
un ou des doublets accordés et que la ou les tiges parasites restantes non à la masse
forment des éléments directeurs du rayonnement.
[0005] Avantageusement, le dispositif comprend quatre tiges parasites disposées symétriquement
à la tige centrale et amenées à la masse successivement par le circuit de commande
de façon que le diagramme de rayonnement ait une configuration cardioïde.
[0006] De préférence, le circuit de commande comprend un diviseur, dont les sorties délivrent
les signaux de commande respectivement des éléments de commutation en synchronisme
avec un signal d'horloge appliqué à l'entrée d'horloge du diviseur ayant une fréquence
multiple de la fréquence de chaque signal de commande ou fréquence de rotation de
l'antenne, le signal d'horloge comportant une partie de signal de réinitialisation
du diviseur et étant transmis sur une ligne conductrice reliée au fil de descente
d'antenne.
[0007] Le circuit de commande comprend de plus un circuit de formation du signal d'horloge
comprenant un microprocesseur ou un compteur-décodeur délivrant deux signaux de commande,
l'un d'activation ou de désactivation d'un transistor à la fréquence multiple de la
fréquence de rotation de l'antenne et l'autre d'activation d'un autre transistor pendant
une durée correspondant audit multiple de la fréquence de rotation de l'antenne à
chaque période de rotation de l'antenne, les collecteurs des deux transistors étant
reliés en commun et un transistor émetteur-suiveur, dont la base est commandée par
les collecteurs en commun des deux autres transistors et fournissant sur la ligne
de transmission précitée le signal d'horloge présentant un niveau bas de tension constituant
la partie de réinitialisation du diviseur appliqué à ce dernier par un transistor
de réinitialisation, suivi de niveaux hauts de tension appliqués à l'entrée d'horloge
du diviseur par un transistor porté à saturation par ces niveaux hauts.
[0008] Le dispositif comprend de plus deux inductances de valeurs suffisantes pour isoler
le signal de haute fréquence passant la ligne de transmission précitée du circuit
de commande des éléments de commutation.
[0009] Avantageusement, les éléments de commutation sont constitués par des diodes, dont
les cathodes sont reliées en commun au potentiel de masse et les anodes reliées respectivement
aux extrémités inférieures des tiges parasites, qui sont également reliées respectivement
aux sorties du diviseur du circuit de commande par l'intermédiaire de résistances.
[0010] L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages
de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui
va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à
titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels.
[0011] La figure 1 représente une vue schématique en perspective de l'antenne conforme à
l'invention associée à un circuit de commande.
[0012] La figure 2 représente un schéma électronique du circuit de commande.
[0013] La figure 3 représente des signaux de commande d'éléments de commutation associés
à l'antenne.
[0014] La figure 4 représente le diagramme de rayonnement de l'antenne de la figure 1.
[0015] En se reportant aux figures, l'antenne conforme à l'invention, utilisée comme radiogoniomètre,
comprend de préférence quatre tiges conductrices parasites verticales 1-4 disposées
symétriquement à une tige centrale conductrice verticale 5 en étant très proches de
cette dernière, par exemple d'une distance de 0,14 λ, où λ est la longueur d'onde
du signal de haute fréquence émis ou reçu par l'antenne. La longueur de chacune des
tiges verticales 1-5 correspond à 1/4 λ. La tige centrale 5 a son extrémité inférieure
reliée électriquement à un fil de descente d'antenne 6 raccordé à un émetteur ou un
récepteur (non représenté) du signal de haute fréquence. Les tiges parasites 1-4 ont
chacune de leurs extrémités supérieures prolongées par une section horizontale 1a-4a
dirigée vers l'extrémité supérieure de la tige centrale 5 afin d'augmenter la capacité
de la tige centrale 5 par rapport à chaque tige environnante parasite 1-4. Les extrémités
inférieures des tiges parasites 1-4 sont reliées respectivement aux anodes de quatre
diodes à capacité variable 7-10, dont les cathodes sont reliées en commun à un potentiel
de masse (0 volt). Les extrémités inférieures des tiges 1-4 sont également reliées
respectivement à des résistances 11-14, dont les bornes opposées à celles reliées
aux tiges 1-4 sont reliées respectivement à quatre sorties d'un circuit électronique
de commande 15. Le circuit 15 est adapté pour fournir périodiquement des signaux de
commande VA, VB, VC, VD respectivement des diodes 7-10 à travers les résistances 11-14
de façon à rendre les diodes 7-10 successivement conductrices et porter ainsi successivement
les tiges parasites 1-4 au potentiel de masse.
[0016] Le circuit de commande 15 comprend un diviseur octal 16, connu en soi, dont les sorties
Q0 à Q3 délivrent respectivement les signaux de commande VA à VD des diodes 7-10 par
les résistances 7-14 en synchronisme avec un signal d'horloge S obtenu à partir d'un
circuit de formation 17 qui sera décrit ultérieurement. L'entrée d'horloge CLK du
diviseur 16 est reliée à la jonction commune de deux résistances R1 et R2, la résistance
R1 ayant son autre borne reliée à la masse tandis que l'autre borne de la résistance
R2 est reliée au collecteur d'un transistor T1, dont la base est reliée à un potentiel
positif d'alimentation et à une borne d'un condensateur C1, dont l'autre borne est
reliée à la masse. L'émetteur du transistor T1 est relié à la cathode d'une diode
D1 de protection en polarisation inverse de la base-émetteur du transistor T1. L'anode
de la diode D1 est reliée à une résistance R3 également reliée à la base d'un transistor
T2 de réinitialisation du diviseur 16. Une résistance R4 est reliée entre la base
du transistor T2 et la masse. Le transistor T2 a son émetteur relié à la masse et
son collecteur relié à l'entrée de réinitialisation ou de remise à zéro du diviseur
16. Une résistance R5 relie également le collecteur du transistor T2 au potentiel
positif d'alimentation. Une inductance L1 relie l'anode de la diode D1 au conducteur
central 18 d'un câble coaxial, lequel conducteur 18 est relié au fil de descente d'antenne
6 par l'intermédiaire, si nécessaire, d'un condensateur C2.
[0017] Le circuit de formation 17 comprend un transistor T3 branché en émetteur-suiveur
avec une diode D2 protégeant la jonction base-émetteur du transistor T3, dont l'émetteur
est relié à une résistance R5 en série avec une inductance L2 reliée au conducteur
18. Le collecteur du transistor T3 est relié au potentiel positif d'alimentation et
à une résistance R6, dont l'autre borne est reliée d'une part à un condensateur C3
ayant son autre borne à la masse et d'autre part à une résistance R7 ayant son autre
borne reliée à la base du transistor T3. La base du transistor T3 est ainsi connectée
par la résistance R7 à une alimentation découplée par le condensateur C3 et activé
par la résistance R6 à partir de l'alimentation principale. Le circuit 17 comprend
de plus deux transistors T4 et T5, dont les bases sont reliées respectivement à deux
résistances R8 et R9. Le collecteur du transistor T4 est relié à une résistance R10
ayant son autre borne reliée à la base du transistor T3 tandis que le transistor T5
a son collecteur relié directement à la base du transistor T3. Les transistors T4
et T5 ont de plus leurs émetteurs reliés à la masse. Les bases des transistors T4
et T5 sont commandées au travers des résistances R8 et R9 par des signaux provenant
d'un circuit 19, qui peut être constitué par un microprocesseur ou un compteur-décodeur.
Plus précisément, le circuit 19 est adapté pour activer ou désactiver le transistor
T4 par un signal ayant une fréquence quatre fois supérieure à la fréquence Fr de rotation
de l'antenne ou la fréquence de chaque signal de commande VA, VB, VC et VD de commande
des diodes 7-10. Le circuit 19 est de plus adapté pour activer le transistor T5 par
un signal pendant une durée correspondant à quatre fois la fréquence de rotation de
l'antenne Fr à chaque rotation complète de l'antenne, c'est-à-dire que le transistor
T5 est activé une fois à chaque rotation de l'antenne pendant un quart de période
de la période de rotation. En choisissant convenablement les résistances R6, R7 et
R10, la tension au conducteur 18 a la forme du signal S. Ainsi, le signal S comporte
une partie P1 d'un niveau de tension d'approximativement 0 volt et d'une période du
quart de la période correspondant à la fréquence Fr et trois parties d'horloge P2-P4,
chacune d'une période correspondant à quatre fois la fréquence Fr. A l'extrémité du
conducteur 18, côté antenne, l'inductance L1 alimente le circuit délivrant les signaux
de commande VA-VD ; le conducteur central 18 du câble coaxial étant par ailleurs relié
à l'émetteur ou au récepteur des signaux de haute fréquence par l'intermédiaire d'un
condensateur C4. La valeur de chaque inductance L1 et L2 doit être suffisante pour
isoler le signal de haute fréquence passant le conducteur 18 du circuit 15.
[0018] Le fonctionnement du circuit de commande de l'antenne ressort déjà de la description
qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué brièvement.
[0019] Le circuit 19 attaque les bases des transistors T4 et T5 par les signaux définis
ci-dessus et la base du transistor T3 est commandée par les col lecteurs des transistors
T4 et T5 de façon à fournir, par l'intermédiaire de la résistance R5 et de l'inductance
L2 le signal S. Le courant provenant de l'inductance L1, par l'intermédiaire de la
diode D1 et du transistor T1, charge la ligne d'alimentation du condensateur C1 à
une tension proche de la tension d'alimentation de départ, qui est en fait la tension
au condensateur C3 moins les trois chutes de tension de diode, pendant les trois niveaux
de tension les plus élevés des parties P2, P4 du signal S. Pendant les trois niveaux
hauts, le transistor T1 sature et fournit trois signaux d'horloge au diviseur 16 par
l'intermédiaire des résistances R1 et R2. Pendant la période de basse tension de la
partie P1 du signal S, le transistor T2 est désactivé car sa tension de base provenant
des résistances R3 et R4 est trop basse. Le transistor désactivé T2 fournit alors
une impulsion positive de remise à zéro du diviseur 16 de façon à mettre ainsi en
place une séquence des sorties Q0, Q1, Q2, Q3 du diviseur 16 en synchronisme avec
la forme d'onde du signal S. Ainsi, à l'instant de remise à zéro du diviseur 16, la
sortie Q0 de celui-ci fournit la tension VA de commande de la diode 7, les sorties
Q1 à Q3 étant au potentiel de 0 volt. A l'apparition de la première impulsion d'horloge
appliquée au diviseur 16, la sortie Q1 de celui-ci fournit le signal de commande VB
de la diode 8 en même temps que se termine le signal de commande VA, les sorties Q2
et Q3 étant toujours au potentiel de 0 volt. A l'apparition de la deuxième impulsion
d'horloge, la sortie Q2 fournit le signal de commande VC de la diode 9 en même temps
que se termine le signal de commande VB, les sorties Q0 et Q3 étant à 0 volt. A l'apparition
de la troisième impulsion d'horloge, la sortie Q3 du diviseur 16 fournit la tension
de commande VD de la diode 10 en même temps que se termine le signal de commande VC
avec les sorties Q0 et Q1 au potentiel de 0 volt.
[0020] Les diodes 7 à 10 sont ainsi polarisées successivement en condition passante ou condition
de haute capacité respectivement par les signaux de commande VA à VD à la fréquence
de chacun de ces signaux ou fréquence de rotation de l'antenne Fr. Dans ces conditions,
les tiges parasites 1-4 de l'antenne sont successivement mises à la masse à la fréquence
des signaux de commande VA-VD. Ainsi, lorsque la tige 1 est mise à la masse, elle
constitue alors avec la tige centrale 5 un doublet accordé ou antenne en boucle accordée
en vertu de la capacité rencontrée au niveau des extrémités des tiges 1 et 5. La tige
3, diamétralement opposée à la tige 1, se comporte alors comme élément directeur parasite,
électriquement court (en ce qui concerne sa longueur effective) et espacé de 0,14
λ par rapport à l'antenne active formée par les tiges 1 et 5. Si l'on considère l'antenne
comme étant émettrice, la majeure partie de l'excitation due au champ rayonnant et
dirigée vers la tige 3 provient de la tige centrale 5 du fait que la tige 3 est beaucoup
plus proche de la tige 5 que de la tige 1 formant doublet accordé avec la tige 5.
Inversement, les tiges 2 et 4 reçoivent une excitation du champ rayonnant considérable
de la part de la tige 1, qui tend à annuler l'excitation provenant de la tige centrale
5 et, en conséquence, l'effet des tiges parasites 2 et 4 sur la répartition du champ
est moins important que l'effet de la tige 3. Il en résulte que le diagramme de rayonnement
a la forme cardioïde représentée en figure 4 lorsque les tiges 1 et 5 forment un doublet
accordé. En commutant tour à tour les diodes 7 à 10, on obtient une rotation de la
forme cardioïde par incréments de 90° avec bien entendu une durée de chaque signal
de commande VA-VD adéquate.
[0021] L'antenne a été décrite comme comprenant quatre tiges parasites autour d'une tige
centrale mais il est bien entendu que l'antenne peut comporter trois tiges verticales
parasites disposées concentriquement à la tige verticale centrale de façon à être
équidistante les unes des autres de 120° avec trois diodes de commutation associées
respectivement aux trois tiges parasites et commandées par le circuit de commande
15, dont le diviseur délivrerait sur ses trois sorties Q0 à Q3 les trois signaux de
commande VA-VC de commutation des diodes correspondantes de façon à obtenir une rotation
du diagramme de rayonnement par incréments de 120°. Dans de tels cas, lorsque l'une
des tiges parasites sera amenée à la masse, les deux autres tiges parasites en l'air
se comporteront comme des éléments directeurs. Il est de plus à noter que le signal
d'horloge S comportera une partie P1 de réinitialisation du diviseur 16 d'une durée
égale au tiers de la période de rotation de l'antenne et deux parties P2 et P3 de
niveaux hauts d'une fréquence de trois fois la fréquence Fr.
[0022] L'antenne peut également fonctionner avec plus que quatre tiges parasites autour
de la tige centrale sans sortir du cadre de la présente invention.
[0023] De plus, l'antenne peut également fonctionner en commutant en condition passante
trois diodes avec la diode restante, dans le cas de quatre diodes associées respectivement
à quatre tiges parasites, en condition bloquante, ou encore avec deux diodes adjacentes
en position passante et les deux autres diodes en position bloquante.
[0024] Par ailleurs, l'antenne peut être utilisée en position inversée par rapport à celle
de la figure 1 si cela est nécessaire comme cela est par exemple le cas sur les hélicoptères,
les avions, et... . Enfin, le signal d'horloge S, au lieu d'être transmis sur le fil
conducteur 18 au diviseur 16 à travers les enroulements L1 et L2 et les transistors
T1 et T2, peut être transmis sur un fil conducteur indépendant non relié au fil de
descente d'antenne 6.
[0025] Cependant, malgré toutes les modifications possibles signalées ci-dessus de l'antenne,
le meilleur mode de réalisation est celui tel que décrit en référence aux figures
1 à 4.
[0026] L'antenne conforme à l'invention a ainsi pour avantage qu'elle n'exige pas de plan
de sol, ne nécessite qu'une seule descente d'antenne et est guidée électroniquement
par des éléments de commutation commandés par un circuit électronique de conception
relativement simple, ces éléments de commutation pouvant être constitués, à la place
des diodes, par des transistors, des dispositifs à effet de champ, voire même des
relais.
1. Dispositif formant antenne émettrice ou réceptrice d'ondes de haute fréquence à diagramme
de rayonnement d'orientation variable par rotation à l'aide d'un circuit électronique
de commande, comprenant au moins trois tiges conductrices verticales parasites (1-3)
disposées concentriquement à une quatrième tige conductrice centrale verticale (5)
reliée au fil de descente d'antenne (6) et en ce que les tiges parasites sont amenées
périodiquement au moins individuellement à un potentiel de masse respectivement par
des éléments de commutation (7-9) commandés par le circuit de commande (15) de façon
que la ou les tiges parasites (1-3) forment avec la tige centrale (5) un ou des doublets
accordés et que la ou les tiges parasites restantes non à la masse forment des éléments
directeurs du rayonnement, caractérisé en ce que les tiges parasites (1-3) sont situées
à une distance de la tige centrale (5) égale à 0,14 λ et ont avec la tige centrale
(5) une longueur égale à 1/4 λ où λ est la longueur d'onde, et en ce que les tiges
parasites ont chacune de leur extrémité supérieure prolongée par une section horizontale
(1a-3a) dirigée vers la tige centrale (5) de façon à augmenter la capacité de cette
dernière par rapport à chaque tige parasite.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu'il comprend quatre tiges
parasites (1-4) disposées symétriquement à la tige centrale (5) et amenées à la masse
successivement par le circuit de commande (15) de quatre éléments de commutation (7-10)
de façon que le diagramme de rayonnement ait une configuration cardioïde.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de commande
(15) comprend un diviseur (16), dont les sorties (Q0-Q3) délivrent les signaux de
commande (VA-VD) respectivement des éléments de commutation (7-10) en synchronisme
avec un signal d'horloge (S) appliqué à l'entrée horloge du diviseur (16) ayant une
fréquence multiple de la fréquence de chaque signal de commande (VA; VB; VC; VD) ou
fréquence de rotation de l'antenne (Fr), le signal d'horloge (S) comportant une partie
(P1) de signal de réinitialisation du diviseur (16) et étant transmis sur une ligne
conductrice (18) reliée au fil de descente de l'antenne (6).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de commande
(15) comprend de plus un circuit (17) de formation du signal d'horloge (S) comprenant
un microprocesseur ou un compteur-décodeur (19) délivrant deux signaux de commande,
l'un d'activation ou de désactivation d'un transistor (T4) à la fréquence multiple
de la fréquence de rotation de l'antenne (Fr) et l'autre d'activation d'un autre transistor
(T5) pendant une durée correspondant audit multiple de la fréquence de rotation de
l'antenne (Fr) à chaque période de rotation de l'antenne, les collecteurs des transistors
(T4, T5) étant reliés en commun, et un transistor émetteur-suiveur (T3), dont la base
est commandée par les collecteurs en commun des deux autres transistors (T4, T5) et
fournissent sur la ligne de transmission (18) précitée le signal d'horloge (S) présentant
un niveau bas de tension constituant la partie de réinitialisation du diviseur (16)
appliqué à ce dernier par un transistor de réinitialisation (T2), suivi de niveaux
hauts de tension appliqués à l'entrée horloge du diviseur (16) par un transistor (T1)
porté à saturation par ces niveaux hauts.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux inductances
(L1, L2) de valeur suffisante pour isoler le signal de haute fréquence passant à travers
la ligne de transmission (18) précitée du circuit de commande (15).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments
de commutation (7-10) sont constitués par des diodes, dont les cathodes sont reliées
en commun en potentiel de masse et les anodes reliées respectivement aux extrémités
inférieures des tiges parasites (1-4), qui sont également reliées respectivement aux
sorties (Q0, Q1, Q2, Q3) du diviseur (16) par l'intermédiaire de résistances (11-14).
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est
utilisé comme radiogoniomètre.
1. Antenna device for radiation and reception of high frequency waves having a radiation
pattern the orientation of which is variable by rotation through an electronic control
circuit, comprising at least three conducting vertical interference rods (1-3) concentrically
arranged with respect to a fourth vertical central conducting rod (5) coupled to a
antenna falling line (6), with the interference rods being periodically and at least
individually connected to a ground potential respectively by switching elements (7-9)
controlled by the control circuit (15) so that the interference rod or rods (1-3)
form with the central rod (5) one or a multitude of tuned doublets and that the remaining
interference rod or rods non coupled to ground constitute radiation directing elements,
characterized in that the interference rods (1-3) are located at a distance from the
central rod (5) which is equal to 0.14 λ and have with the central rod a length equal
to 1/4 λ, where λ is the wave length, and in that the interference rods have each
their upper end prolongated by a horizontal section (1a-3a) directed towards the central
rod (5) in a way to increase the capacity of that latter with respect to each interference
rod.
2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises four interference
rods (1-4) symetrically arranged with respect to the central rod (5) and successively
coupled to ground by the control circuit (15) of four switching elements (7-10) so
that the radiation pattern has a cardioid shape.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the control circuit (15) comprises
a divider (16) the outputs (Q0-Q3) of which provide the control signals (VA-VD) respectively
for the switching elements (7-10) in synchronism with a clock signal (S) applied to
the clock input of the divider (16), having a frequency which is a multiple of the
frequency of each control signal (VA; VB; VC; VD) or of the rotation frequency of
the antenna (Fr), the control signal (S) comprising a signal portion (P1) for reinitialization
of the divider (16) and being transmitted to a conductor line (18) connected to the
falling antenna line (6).
4. Device according to claim 3, characterized in that the control circuit (15) comprises
further a circuit (17) for producing the clock signal (S), comprising a microprocessor
or a counter-decoder (19) providing two control signals, one for switching on or off
a transistor (T4) at a frequency which is a multiple of the rotation frequency of
the antenna (Fr) and the other for switching on another transistor (T5) during a period
corresponding to the multiple of the rotation frequency of the antenna (Fr) at each
rotation period of the antenna, the collectors of the transistors (T4, T5) being connected
with one another and with a emitter-follower transistor (T3) the base of which is
controlled by the common collectors of the two other transistors (T4, T5) and providing
on said transmission line (18) the clock signal (S) having a low tension level constituting
the reinitialization portion for the divider (16), applied to that latter through
a reinitialization transistor (T2), followed by high tension levels applied to the
clock input of the divider (16) by a transistor (T1) put into saturation by these
high levels.
5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that it comprises two inductances
(L1, L2) having a value sufficient for isolating the high frequency signal passing
through the said transmission line (18) of the control circuit (15).
6. Device according to any of the foregoing claims, characterized in that the switching
elements (7-10) are formed by diodes the cathodes of which are coupled to one another
and to ground potential and the anodes of which are respectively coupled to the lower
ends of the interference rods (1-4) which are also connected respectively to the outputs
(Q0, Q1, Q2, Q3) of the divider (16) by means of resisters (11-14).
7. Device according to any of the foregoing claims, characterized in that it is used
as radiogoniometer.
1. Antennenvorrichtung zum Aussenden und Empfang von Hochfrequenzwellen mit einem Strahlungsdiagramm,
dessen Ausrichtung durch Drehung mit Hilfe einer elektronischen Steuerschaltung veränderbar
ist, mit wenigstens drei vertikalen leitenden Störstäben (1-3), die konzentrisch zu
einem vierten vertikalen zentralen leitenden Stab (5), der mit einem Antennenfalleiter
(6) verbunden ist, angeordnet ist und wobei die Störstäbe periodisch wenigstens individuell
jeweils mit einem Erdpotential durch Schaltelemente (7-9) verbunden sind, die von
der Steuerschaltung (15) so gesteuert werden, dass der oder die Störstäbe (1-3) mit
dem zentralen Stab (5) einen oder gestimmte Dipole bilden und dass der oder die verbleibenden
Störstäbe, die nicht geerdet sind, Strahlungsrichtungselemente bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass die Störstäbe (1-3) an einer Entfernung von dem zentralen Stab (5) angeordnet
sind, die gleich 0,14 λ ist und mit dem zentralen Stab (5) eine Länge gleich 1/4 λ
haben, wo λ die Wellenlänge ist, und dass die Störstäbe jeweils an ihrem äusseren
Ende durch einen horizontalen Bereich (1a-3a) verlängert sind, der zum zentralen Stab
(5) hingerichtet ist, so dass die Kapazität von letzterem bezogen auf jeden Störstab
erhöht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Störstäbe (1-4)
besitzt, die symmetrisch zum zentralen Stab (5) angeordnet sind und nacheinander durch
die Steuerschaltung (15) von vier Steuerelementen (7-10) an Masse oder Erde gelegt
werden, so dass das Strahlungsdiagram eine herzförmige Gestalt hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung
(15) einen Teiler (16) besitzt, dessen Ausgänge (Q0-Q3) die Steuersignale (VA-VD)
der jeweiligen Schaltelemente (7-10) synchron mit einem Taktsignal (S) liefern, das
an den Takteingang des Teilers (16) anlegt, der eine Frequenz hat, die ein Vielfaches
der Frequenz jedes Steuersignals (VA; VB; VC; VD) oder der Drehfrequenz der Antenne
(Fr) ist, wobei das Taktsignal (S) einen Signalteil (P1) zur Wiederinitialisierung
des Teilers (16) hat und an einen Leiter (18) übertragen wird, der mit dem Antennenfalldraht
(6) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (15)
ferner eine Schaltung (17) zur Bildung des Taktsignals (S) besitzt, die einen Mikroprozessor
oder einen Zähler-Dekoder (19) besitzt, der zwei Steuersignale liefert, eines zur
Erregung oder zur Entregung eines Transistors (T4) mit der Frequenz, die ein Vielfaches
der Drehfrequenz der Antenne (Fr) ist und das andere zur Aktivierung eines anderen
Transistors (T5) während einer Zeitdauer, die dem Vielfachen der Drehfrequenz der
Antenne (Fr) bei jeder Drehperiode der Antenne entspricht, wobei die Kollektoren der
Transistoren (T4, T5) miteinander und mit einem Emitter-Folgertransistor (T3) verbunden
sind, dessen Basis von den gemeinsamen Kollektoren der zwei anderen Transistoren (T4,
T5) gesteuert wird, und an die genannte Übertragungsleitung (18) das Taktsignal (S)
geben, das ein niedriges Spannungsniveau hat, das den Wiederinitialisierungsteil des
Teilers (16) bildet, das an letzterem über einen Wiederinitialisierungstransistor
(T2) angelegt wird, und auf das hohe Spannungsniveaus folgen, die an den Takteingang
des Teilers (16) über einen Transistor (T1) angelegt werden, der durch die hohen Niveaus
in einen Sättigungszustand gebracht wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Induktivitäten
(L1, L2) besitzt, deren Wert ausreicht, um das Hochfrequenzsignal, das durch die genannte
Übertragunsleitung (18) der Steuerschaltung (15) gelangt, zu isolieren.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerelemente (7-10) von Dioden gebildet werden, deren Katoden miteinander und mit
einem Massepotential verbunden sind, und deren Anoden jeweils mit den unteren Enden
der Störstäbe (1-4) verbunden sind, die ebenfalls jeweils mit den Ausgängen (Q0, Q1,
Q2, Q3) des Teilers (16) durch Widerstände (11-14) verbunden sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass
sie als Radiogoniometer verwendet wird.