Radome d'antenne avec dispositif d'évacuation de l'eau de ruissellement

Abstract

 L'invention concerne les antennes radioélectriques et plus particulièrement les radômes pour de telles antennes.
L'invention réside dans le fait que la face extérieure du radôme (38) est équipée d'un dispositif d'évacuation de l'eau de ruissellement qui comprend des gouttières (30) inclinées vers le bas de manière à récupérer l'eau de ruissellement pour l'évacuer vers les bords latéraux du radôme. Un tel dispositif évite l'accumulation de l'eau de ruissellement vers le bas de l'antenne, accumulation dont l'épaisseur a un effet néfaste sur la précision de l'orientation du diagramme d'antenne.
L'invention est notamment applicable aux radômes d'antennes pour stations site d'aides à l'atterrissage d'aéronefs ou pour les antennes planes radar.

Description

[0001] L'invention concerne les antennes radioélectriques et, plus particulièrement dans de telles antennes, la fenêtre électromagnétique appelée radôme, exposée aux intempéries et traversée par des ondes radioélectriques.

[0002] Le problème qui est résolu par l'invention sera exposé dans le cas d'un radôme pour une antenne utilisée par un système d'aide à l'atterrissage des aéronefs 22 (figure 1), système plus connu sous l'acronyme anglo-saxon "MLS" pour "Microwave Landing System".

[0003] Un tel système d'aide à l'atterrissage pour une piste 10 comprend (figure 1) une station azimut 12 placée en bout de piste suivant son axe 18 et une station site 14 placée un peu après le début de la piste et sur le côté.

[0004] La station azimut 12 émet des ondes radioélectriques suivant un diagramme de rayonnement dans le plan vertical qui se déplace en azimut entre -40° et + 40° par rapport au plan vertical 16 contenant l'axe 18 de la piste 10. Ce déplacement s'effectue proportionnellement au temps par pas de 5 millièmes de degré, ce qui est visualisé par le diagramme de la figure 2 pour un nombre réduit de pas.

[0005] La station site 14 émet également des ondes radioélectriques mais suivant un diagramme de rayonnement qui se déplace en site de 0,9° à 15° proportionnellement au temps par pas de cinq millièmes de degré, ce qui est visualisé par le diagramme de la figure 3 pour un nombre réduit de pas. L'un de ces diagrammes de rayonnement en site contient l'axe de descente 20 de l'aéronef 22 vers le point d'atterrissage sur la piste 10. Les valeurs des pas qui ont été indiquées ci-dessus à titre d'exemple montrent la précision avec laquelle les positions des différents plans de rayonnement doivent être connues de sorte que toute cause d'erreur doit être éliminée.

[0006] L'une de ces causes d'erreur est la pluie qui ruisselle sur le radôme de l'antenne de la station site 14. En effet, une telle station site est constituée d'une antenne d'émission 30 (figure 4) disposée sur un socle 32. Cette antenne est placée dans un abri 34 qui contient l'émetteur et ses organes de contrôle non représentés. Le côté latéral de l'abri 34 qui fait face à l'antenne 30 comporte une ouverture 36 dans laquelle est disposée une plaque 38 transparente aux ondes radioélectriques émises par l'antenne, cette plaque étant appelée radôme. A titre d'exemple , les dimensions d'un tel radôme pour une station site sont de 1,20 m en largeur et 4 m en hauteur.

[0007] Avec une telle hauteur de radôme, on comprend que dans le cas de forte pluie (orages), l'eau qui ruisselle de haut en bas du radôme, présente une épaisseur qui augmente au fur et à mesure que l'on s'approche du bas du radôme, ce qui modifie les caractéristiques globales du radôme. Ce voile d'eau , plus épais en bas qu'en haut, constitue une sorte de prisme ou de lentille électromagnétique dont les effets sur les ondes radioélectriques qui le traversent sont de deux types :

• introduction entre haut et bas du radôme d'un gradient de phase réalisant une fonction de transfert indésirable appliquée à la loi de phase de l'antenne ;
• désadaptation et atténuation non homogènes du radôme créant des ondes stationnaires entre radôme et antenne et modifiant la loi de distribution de l'antenne

[0008] Ces perturbations affectent les performances de l'antenne, principalement sur trois paramètres :

• la précision de pointage du faisceau,
• la remontée des lobes secondaires sur le diagramme d'antenne,
• le gain de l'antenne.

[0009] Le but de la présente invention est donc de réaliser un radôme qui ne présente pas de phénomène d'accumulation de l'eau de pluie.

[0010] Ce but est atteint en équipant le radôme d'un dispositif d'évacuation de l'eau de ruissellement de manière à éviter l'accumulation de cette dernière en certains points du radôme

[0011] L'invention concerne donc un radôme d'antenne radioélectrique, caractérisé en ce que la face du radôme exposée aux intempéries est équipé d'un dispositif d'évacuation de l'eau de manière à éviter que la différence d'épaisseur du voile d'eau ruisselant sur ladite surface ne perturbe la transmission des ondes radioélectriques au travers du radôme.

[0012] Dans un exemple préféré de réalisation, ce dispositif d'évacuation est constitué de gouttières de drainage qui évacuent l'eau vers les bords du radôme.

[0013] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels :

• la figure 1 est un schéma montrant une piste d'atterrissage d'aéronefs équipé d'un système d'aide à l'atterrissage,
• la figure 2 est un schéma montrant différents plans verticaux de rayonnement de la station azimut,
• la figure 3 est un schéma montrant différents plans de rayonnement de la station site,
• la figure 4 est une vue en coupe schématique d'une station site disposée dans son abri,
• la figure 5 est une vue de face d'un radôme muni d'un dispositif d'évacuation de l'eau de ruissellement selon la présente invention,
• la figure 6 est une vue en coupe du radôme de la figure 5 suivant la ligne VI-VI, et
• les figures 7a et 7b, une illustration de la fonction du dispositif d'écoulement du radôme selon l'invention.
• la figure 8 est une vue de face d'un exemple de radôme de grande largeur comportant plusieurs colonnes de gouttières d'évacuation de l'eau de ruissellement.

[0014] Dans les différentes figures, les références identiques désignent des éléments identiques.

[0015] Les figures 1 à 4 qui ont été décrites dans le préambule pour exposer le problème qui est résolu par l'invention ne seront pas décrites à nouveau.

[0016] Le radôme 38 dans les figures 5 et 6 est équipé ,sur sa face rayonnante et exposée aux intempéries, d'un dispositif d'évacuation de l'eau de ruissellement qui comprend des gouttières 30 inclinées vers le bas par rapport à un axe horizontal. Plus précisément, chaque gouttière part de l'axe vertical 32 du radôme et s'écarte chacune vers un bord latéral selon une pente descendante. Les gouttières dessinent ainsi des chevrons qui sont orientés pointes vers le haut du radôme et superposés sur toute la hauteur du radôme. La pente des gouttières est par exemple de 45° et leur espacement est par exemple de 50 cm.

[0017] Chaque gouttière est par exemple réalisée par une languette 34 en matériau diélectrique tel que du polycarbonate, qui est collée sur le radôme par la tranche dans toute sa longueur. Pour former une gouttière, chaque languette 34 fait avec le plan du radôme un angle aigu ,comme le montre la figure 6, qui canalise l'eau de ruissellement.

[0018] Par leur matière et leur inclinaison à 45°, les gouttières et l'eau qu'elles canalisent ne présentent qu'un obstacle aux ondes radioélectriques qui est de faible opacité, diffus, réparti sur toute la surface du radôme et ne défavorise pas plus la polarisation verticale que la polarisation horizontale de l'onde électromagnétique.

[0019] Les gouttières en forme de chevron relatives aux figures 5 et 6 sont données à titre d'exemple. En fait, selon l'invention, le radôme comporte sur sa face rayonnante plusieurs gouttières inclinées de façon à régulariser l'épaisseur du voile d'eau produit en arrangeant l'écoulement d'eau en voiles élémentaires. Un tel arrangement est par exemple obtenu par le mode de réalisation relatif aux figures 5 et 6.

[0020] D'autres modes de réalisation sont cependant possibles. Les réalisations citées par la suite sont données en exemple et ne sont pas exhaustives. Au lieu d'avoir la forme de chevrons, les gouttières peuvent avoir la forme de simples segments inclinés, disposés les uns au dessus des autres, et par exemple sur plusieurs colonnes. Les segments précités peuvent encore par exemple être remplacés par des arcs de cercles.

[0021] Les figures 7a et 7b illustrent la régulation de l'épaisseur du voile d'eau réalisée par le dispositif d'écoulement d'un radar selon l'invention. La figure 7a représente l'écoulement d'un voile d'eau 71 le long de la face rayonnante d'un radôme sans dispositif d'écoulement. Ce voile produit un effet de prisme par sa différence d'épaisseur et perturbe ainsi le rayonnement électromagnétique. La figure 7b illustre un arrangement de l'écoulement d'eau le long de la face rayonnante du radôme en voiles élémentaires 72 obtenu par un dispositif d'écoulement d'eau selon l'invention. Cet arrangement en voiles élémentaires détruit l'effet de prisme précité et ainsi le rayonnement électromagnétique n'est plus perturbé. En effet, la différence d'épaisseur de chaque voile élémentaire est négligeable vis à vis de ce rayonnement.

[0022] Des mesures qui ont été effectuées ont montré que la perturbation apportée par le dispositif d'évacuation selon l'invention est sans effet sur le rayonnement ou tout au moins n'est pas mesurable.

[0023] Par ailleurs, dans le cas de fortes pluies d'orage, les dérives d'angle qui pouvaient atteindre ,sans le dispositif d'évacuation d'eau selon l'invention, des valeurs de l'ordre de 15/100 de degré ont été réduites, grâce au dispositif, à des valeurs inférieures à 2/100 de degré.

[0024] Dans le cas d'un radôme dont la largeur serait de plusieurs mètres, le dispositif selon l'invention comprendrait plusieurs colonnes de chevrons 40,42 et 44, comme le montre la vue de face de la figure 8 où les gouttières ont.à titre d'exemple la forme de chevrons. Dans ce cas, la distance entre chaque colonne de chevrons sera déterminée de manière que l'intervalle entre colonne adjacente soit situé à un endroit de faible densité des ondes radioélectriques afin de limiter la perturbation éventuelle.

Revendications

1. Radôme d'antenne radioélectrique, caractérisé en ce que la face rayonnante du radôme (38) est équipée d'un dispositif d'évacuation d'eau comportant plusieurs gouttières inclinées (30) de façon à régulariser l'épaisseur du voile d'eau produit en arrangeant l'écoulement d'eau en voiles élémentaires.

2. Radôme selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque gouttière comprend une languette (34) qui est collée par une tranche sur ladite face du radôme et qui est orientée pour former une canalisation d'écoulement d'eau.

3. Radôme selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les gouttières forment deux à deux des chevrons dont la pointe est dirigée vers la partie supérieure du radôme.

4. Radôme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation comporte plusieurs colonnes de gouttières.

5. Radôme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gouttières sont inclinées sensiblement à 45°.

Dessins