PROCÉDÉ DE POINTAGE D'UNE ANTENNE ACTIVE, DISPOSITIF DE PILOTAGE ASSOCIÉ ET ANTENNE ACTIVE

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de pointage d'une antenne active.

[0002] La présente invention concerne également un dispositif de pilotage associé et une antenne active.

[0003] L'invention est particulièrement utilisable dans le domaine de télécommunications nécessitant d'un pointage très précis des antennes. Dans certains cas, la précision du pointage doit atteindre quelques dixièmes de degrés. Ceci est particulièrement le cas des antennes montées sur les satellites ou sur tout autre engin mobile dans l'espace ou sur la surface terrestre, dans l'air ou dans ou sur l'eau.

[0004] On entend par antenne active, une antenne qui permet de mettre en oeuvre un pointage électronique sans que des mouvements physiques soient nécessaires. En particulier, une telle antenne comporte généralement une commande électronique lui permettant d'orienter son faisceau selon différentes directions.

[0005] Pour les antennes passives, c'est-à-dire pour les antennes dépourvues de dépointage électronique, on connait déjà des méthodes permettant d'atteindre une précision de pointage particulièrement élevée.

[0006] On connait par exemple le document US 4 881 078 A décrivant un système de pointage comprenant une antenne à commutation de faisceau.

[0007] On connait aussi le document US 6 400 315 B1 décrivant un système de commande pour une antenne réseau à commande de phase.

[0008] Selon un autre exemple, l'une de ces méthodes, connue dans l'état de la technique sous le terme « conscan » (de l'anglais « conical-scanning » ou balayage conique en français), propose de faire tourner de manière continue une antenne passive ayant une symétrie de révolution, selon les axes d'élévation et d'azimut de cette antenne, pour décrire un cône dans l'espace.

[0009] Une telle méthode est généralement mise en oeuvre par un dispositif d'écartométrie qui définit alors des lois de rotation continue de l'antenne autour de chacun des axes.

[0010] Le dispositif d'écartométrie permet en outre de mesurer le niveau des signaux reçus dans chaque position balayée par l'antenne et de recaler ensuite l'antenne sur la direction vers laquelle ce niveau est maximal.

[0011] Toutefois, la méthode conscan se trouve inadaptée pour les antennes actives.

[0012] En particulier, pour mettre en oeuvre un balayage continu par un pointage électronique, il est nécessaire de choisir un pas de balayage relativement petit pour éviter des « marches » tout en disposant d'une période de commande électronique suffisamment rapide. On conçoit alors que cela n'est pas toujours possible.

[0013] De plus, une grande partie des antennes actives ne dispose pas de symétrie de révolution de sorte que la méthode conscan est inappropriée pour ce type d'antennes.

[0014] La présente invention a pour but de proposer un procédé de pointage mettant en oeuvre un pointage particulièrement précis d'une antenne active et ceci indépendamment de la forme de cette antenne.

[0015] À cet effet, l'invention a pour objet un procédé de pointage d'une antenne active conforme à la revendication 1.

[0016] Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé de pointage comprend une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 2 à 11.

[0017] L'invention a également pour objet un dispositif de pilotage d'une antenne active comportant des moyens configurés pour mettre en oeuvre le procédé tel que défini cidessus.

[0018] L'invention a également pour objet une antenne active conforme à la revendication 13.

[0019] Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique d'une antenne active selon l'invention, l'antenne active comportant notamment un dispositif de pilotage selon l'invention ;
• la figure 2 est un organigramme d'un procédé de pointage selon l'invention, le procédé étant mis en oeuvre par le dispositif de pilotage de la figure 1 ; et
• la figure 3 est une illustration d'une étape du procédé de la figure 2.

[0020] L'antenne 10 de la figure 1 est une antenne active montée par exemple sur un satellite (non-illustré) ou sur tout autre engin mobile dans l'espace ou sur la surface terrestre, dans l'air ou dans ou sur l'eau. L'antenne 10 permet d'émettre des signaux radioélectriques vers un objet d'intérêt 11 et de recevoir des signaux radioélectriques issus de cet objet d'intérêt 11.

[0021] L'objet d'intérêt 11 présente par exemple une station terrestre lorsque l'antenne 10 est montée sur un satellite, ou un satellite lorsque l'antenne 10 est montée par exemple sur un engin mobile terrestre.

[0022] En référence à la figure 1, l'antenne 10 comporte un support 12 disposé de manière fixée sur un plan de support 13 et une partie mobile 14 montée de manière mobile sur le support 12.

[0023] Si l'antenne 10 est montée sur un satellite, le plan de support 13 présente une partie au moins localement plate de la surface externe du satellite et comporte tous les moyens nécessaires pour raccorder mécaniquement et électroniquement l'antenne 10 et notamment le support 12 à l'engin mobile.

[0024] La partie mobile 14 comporte une embase 16 par exemple de forme parallélépipédique et un bras de support 18 raccordant l'embase 16 au support 12.

[0025] L'embase 16 présente une surface plate 20 définissant une normale N orientée vers l'objet d'intérêt 11 et comportant une pluralité de sources rayonnantes 22A à 22N disposées par exemple de manière homogène sur cette surface 20.

[0026] Chacune des sources rayonnantes 22A à 22N est connue en soi et permet notamment l'émission et la réception des signaux radioélectriques selon des méthodes connues en soi.

[0027] En outre, comme connu en soi, les sources rayonnantes 22A à 22N définissent un diagramme de rayonnement de l'antenne 10. Ce diagramme comporte notamment un sommet qui correspond à un lobe d'antenne.

[0028] En particulier, le lobe d'antenne correspond à la courbe de gain en fonction de l'angle par rapport à la normale N. Les signaux élémentaires émis par l'ensemble des sources rayonnantes 22A à 22N, forme ensuite un faisceau unique destiné à l'objet d'intérêt 11. Le gain maximal du faisceau correspond au gain optimal d'antenne qui a alors une position précise dans l'espace.

[0029] Inversement, à la réception d'un faisceau issu de l'objet d'intérêt 11, la position du gain optimal d'antenne correspond au point optimal de concentration de ce faisceau pour être reçu par les différentes sources rayonnantes 22A à 22N.

[0030] L'embase 16 est orientable mécaniquement par l'actionnement du bras de support 18 qui présente à cet effet une structure adaptée.

[0031] En particulier, l'embase 16 est rotative autour d'un premier axe mécanique X parallèle au plan de support 13 et à la surface plate 20, et autour d'un deuxième axe mécanique Y perpendiculaire au plan de support 13.

[0032] La rotation de l'embase 16 autour du premier axe mécanique X fait varier un angle d'élévation de l'antenne 10. Ce premier axe mécanique X est connu sous le terme « axe d'élévation » de l'antenne 10.

[0033] Dans l'exemple décrit, par angle d'élévation, on comprend l'angle formé entre la normale N et le plan de support 13.

[0034] Le deuxième axe mécanique Y est connu sous le terme « axe d'azimut» de l'antenne 10 et permet notamment de définir un angle d'azimut de l'antenne 10.

[0035] Dans l'exemple décrit, par angle d'azimut, on comprend l'angle formé entre la projection orthogonale de la normale N sur le plan de support 13 et une demi-droite de référence comprise dans ce plan de support 13 et ayant pour origine le point d'intersection du deuxième axe mécanique Y avec le plan de support 13.

[0036] Le support 12 comprend une partie mécanique permettant notamment d'actionner le bras de support 14 et une partie électronique contrôlant le fonctionnement de la partie mécanique et de manière générale, de l'antenne 10.

[0037] En particulier, la partie mécanique comprend notamment un module de pointage mécanique 31.

[0038] Ce module de pointage mécanique 31 comprend deux moteurs électriques permettant d'actionner le bras de support 12 via des moyens de support prévus à cet effet, pour faire tourner l'embase 16 autour du premier axe mécanique X et autour du deuxième axe mécanique Y. Chacun de ces moteurs est configuré pour faire tourner l'embase 16 autour de l'un de ces axes indépendamment de l'autre moteur.

[0039] Le module de pointage mécanique 31 permet alors de modifier l'angle d'azimut et l'angle d'élévation de l'antenne 10 et de modifier ainsi mécaniquement la position du gain optimal d'antenne.

[0040] La partie électronique comprend notamment un module de pointage électronique 32 et un dispositif de pilotage 33 de l'antenne 10.

[0041] Le module de pointage électronique 32 se présente par exemple sous la forme d'une pluralité de déphaseurs contrôlés par un circuit programmable ou tout autre moyen de contrôle.

[0042] Chacun de ces déphaseurs est associé à l'une des sources rayonnantes 22A à 22N et permet de déphaser d'une valeur de déphasage donnée, chaque signal élémentaire destiné à l'émission par cette source.

[0043] Ainsi, en contrôlant le fonctionnement des déphaseurs de manière appropriée et selon des méthodes connues en soi, le module de pointage électronique 32 permet de modifier électroniquement la position du gain optimal d'antenne sans changer les angles d'azimut ou d'élévation, c'est-à-dire, sans changement mécanique de la position de l'embase 16.

[0044] Le module de pointage mécanique 31 et le module de pointage électronique 32 forment ainsi des moyens de pointage de l'antenne 10.

[0045] Le dispositif de pilotage 33 se présente par exemple sous la forme d'un circuit programmable et/ou d'un logiciel stocké dans une mémoire et exécutable par un processeur prévu à cet effet dans l'antenne 10.

[0046] Le dispositif de pilotage 33 permet de piloter le fonctionnement de l'antenne 10.

[0047] Le dispositif de pilotage 33 permet en outre de mettre un oeuvre un procédé de pointage de l'antenne 10 selon l'invention en pilotant le fonctionnement des modules de pointage mécanique 31 et de pointage électronique 32.

[0048] Ce procédé de pointage sera désormais expliqué en détail en référence à la figure 2 présentant un organigramme des étapes de ce procédé.

[0049] Ainsi, en référence à cette figure 2, le procédé de pointage comporte une phase initiale PI, une phase d'écartométrie PE et une phase finale PF.

[0050] Lors de la phase initiale PI, le dispositif de pilotage 33 pilote le fonctionnement du module de pointage mécanique 31 afin de disposer mécaniquement le gain optimal d'antenne suivant une direction de pointage initial.

[0051] La direction de pointage initial est obtenue par exemple à partir des données relatives à la position géographique de l'objet d'intérêt 11 à l'instant courant. Ces données sont par exemple issues d'une base de données relative à la trajectoire du satellite et/ou à la trajectoire de l'objet d'intérêt 11.

[0052] Ainsi, lors de cette phase initiale PI, le dispositif de pilotage 33 active le fonctionnement de l'un ou des deux moteurs du module de pointage mécanique 31 pour pivoter l'embase 20 autour d'un axe mécanique principal ou/et autour d'un axe mécanique secondaire pour atteindre la direction de pointage initial.

[0053] Dans l'exemple décrit ci-dessous, l'axe mécanique principal est le premier axe mécanique X et l'axe mécanique secondaire est le deuxième axe mécanique Y. Ainsi, les références « X » et « Y » seront utilisées par la suite également pour désigner respectivement l'axe mécanique principal et l'axe mécanique secondaire.

[0054] Selon une autre variante de réalisation (non-décrite), l'axe mécanique principal est le deuxième axe mécanique Y et l'axe mécanique secondaire est le premier axe mécanique X.

[0055] Puis, le dispositif de pilotage 33 passe à la phase d'écartométrie PE.

[0056] Cette phase PE est mise en oeuvre pour augmenter la précision du pointage obtenu lors de la phase initiale PI.

[0057] Pour ce faire, la phase d'écartométrie PE comporte une étape 110 de balayage de différentes positions du gain optimal d'antenne.

[0058] En particulier, lors de cette étape 110, le dispositif de pilotage 33 pilote le fonctionnement du module de pointage mécanique 31 pour pivoter l'embase 16 autour de l'axe mécanique principal X avec une vitesse suivant une sinusoïde.

[0059] Autrement dit, dans ce cas, la vitesse angulaire de rotation de la position du gain optimal autour de l'axe mécanique principal X suit une loi sinusoïdale.

[0060] En outre, lors de la même étape 110, le dispositif de pilotage 33 pilote le fonctionnement du module de pointage électronique 32 pour modifier électroniquement la position du gain optimal d'antenne d'un côté vers l'autre d'un plan de séparation perpendiculaire à l'axe mécanique principal X.

[0061] Ce plan de séparation est défini de sorte qu'il comprenne la direction de pointage initiale ou la direction de pointage calculée précédemment par le dispositif de pilotage 33.

[0062] Cette modification électronique de la position du gain optimal d'antenne s'effectue par exemple par basculement d'une première position vers une deuxième position, les deux positions étant situées de part et d'autre du plan de séparation.

[0063] Selon une variante de réalisation, cette modification électronique de la position du gain optimal d'antenne s'effectue par rotation de la position du gain optimal d'antenne autour d'un axe électronique compris dans le plan de séparation et perpendiculaire à l'axe mécanique principal X.

[0064] Ainsi, lors de cette étape 110, les différentes positions balayées du gain d'antenne forment deux bandeaux disposés de part et d'autre du plan de séparation.

[0065] Ces bandeaux s'étendent suivant la surface latérale d'un cylindre de manière sensiblement parallèle entre eux.

[0066] Les bandeaux sont disposés par exemple de manière symétrique par rapport au plan de séparation et/ou de manière axisymétrique par rapport à la direction de pointage initial.

[0067] En projection sur un plan, ces bandeaux sont schématiquement représentés sur la figure 3 illustrant un exemple de la mise en oeuvre de l'étape 110.

[0068] Ainsi, selon cet exemple, lors de l'étape 110, 24 positions P₁ à P₂₄ du gain optimal d'antenne ont été successivement balayées.

[0069] Ces positions forment donc deux bandeaux parallèles P₁P₁₂ comprenant les positions P₁ à P₁₂ et P₁₃P₂₄ comprenant les positions P₁₃ à P₂₄.

[0070] Les bandeaux P₁P₁₂ et P₁₃P₂₄ sont disposés de manière symétrique par rapport au plan de séparation P visible sur la figure 3 et de manière axisymétrique par rapport à la direction de pointage initial D qui est perpendiculaire au plan de la figure 3.

[0071] En particulier, sur la figure 3, la direction de pointage initial D est formée par l'intersection du plan de séparation P et d'un plan perpendiculaire à ce plan de séparation P et passant entre les positions P₆ et P₇ et les positions P₁₉ et P₁₈.

[0072] Selon le même exemple, chaque passage successif de la position P₁ vers la position P₁₂ est obtenu en faisant pivoter mécaniquement l'embase 20 autour l'axe mécanique principal X selon un sens, par exemple du haut vers le bas sur la figure 1.

[0073] Puis, le passage de la position P₁₂ vers la position P₁₃ est obtenu par un basculement électronique de la position du gain optimal d'antenne de la partie gauche de la figure 3 vers sa partie droite.

[0074] Finalement, chaque passage successif de la position P₁₃ vers la position P₂₄ est obtenu en faisant pivoter mécaniquement l'embase 20 autour l'axe mécanique principal X selon le sens opposé à celui mentionné précédemment (du bas vers le haut sur la figure 1).

[0075] En revenant à la figure 2, la phase d'écartométrie PE comprend en outre une étape 120 de mesure de la qualité des signaux reçus. Cette étape 120 est mise en oeuvre par le dispositif de pilotage 33 en parallèle avec l'étape 110.

[0076] En particulier, lors de cette étape 120, le dispositif de pilotage 33 mesure la qualité des signaux reçus dans chacune des positions du gain optimal d'antenne, balayées lors de l'étape 110.

[0077] La qualité des signaux reçus est par exemple mesurée par rapport aux bruits les accompagnant ou en utilisant toute autre méthode permettant de quantifier la qualité d'un signal radioélectrique.

[0078] Dans l'exemple de la figure 3, les mesures de qualité acquises dans les positions P₁ à P₂₄ seront dénotées respectivement par Q₁ à Q₂₄.

[0079] La phase d'écartométrie PE comprend finalement une étape 130 de détermination de l'erreur de positionnement de la direction de pointage initial qui est mise en oeuvre par exemple en parallèle (moyenne glissante) avec les étapes 110 et 120.

[0080] En particulier, lors de cette étape 130, le dispositif de pilotage 33 détermine une première valeur d'écartement δ₁ et une deuxième valeur d'écartement δ₂ de la direction de pointage initial.

[0081] La première valeur d'écartement δ₁ est déterminée en fonction de la différence des moyennes ou des sommes des mesures acquises dans les positions du gain optimal d'antenne situées d'un côté du plan de séparation et des mesures acquises dans les positions du gain optimal d'antenne situées de l'autre côté du plan de séparation.

[0082] La deuxième valeur d'écartement δ₂ est déterminée en fonction de la différence des moyennes des mesures acquises dans les différentes positions du gain optimal d'antenne, pondérées de la valeur de la sinusoïde dans la position du gain optimal d'antenne correspondante.

[0083] Puis, en utilisant les valeurs d'écartement déterminées, le dispositif de pilotage 33 détermine une nouvelle direction de pointage permettant de minimiser l'erreur de positionnement de la direction de pointage initial.

[0084] Dans l'exemple de la figure 3, la première valeur d'écartement δ₁ est obtenue en utilisant l'expression suivante :

où



et A est l'amplitude de la figure d'écartométrie correspondant à la distance entre la position de l'un des bandeaux et la normale N.

[0085] Dans le même exemple, la deuxième valeur d'écartement δ₂ est obtenue en utilisant l'expression suivante :

où







et F_scan(t) correspond au nombre de fois par seconde de balayage des positions P₁ à P₂₄.

[0086] Sur la figure 3, la première valeur d'écartement δ₁ correspond à l'écartement horizontal de la nouvelle direction de pointage par rapport à la direction de pointage initial D et la deuxième valeur d'écartement δ₂ correspond à l'écartement vertical de la nouvelle direction de pointage par rapport à la direction de pointage initial D

[0087] Puis, lors de la phase finale PF, le dispositif de pilotage 33 pilote le fonctionnement des modules de pointage mécanique 31 et/ou de pointage électronique 32 pour pointer l'antenne 10 selon la nouvelle direction de positionnement.

[0088] Selon une variante de réalisation, après cette phase, le dispositif de pilotage 33 met encore en oeuvre la phase d'écartométrie PE dans laquelle la direction de pointage initial correspond à la nouvelle direction de pointage obtenue. Les phases PE et PF sont ainsi réitérées plusieurs fois.

[0089] Dans ce cas, le dispositif de pilotage 33 s'asservit sur chaque nouvelle direction de pointage obtenue lors de la phase d'écartométrie PE.

[0090] On conçoit alors que la présente invention présente un certain nombre d'avantages.

[0091] En particulier, le procédé de pointage selon l'invention permet de dépointer de manière particulièrement précise une antenne active et ceci même lorsque cette antenne ne dispose pas de symétrie de révolution. En effet, la mise en oeuvre de ce procédé est indépendante de la forme de l'antenne.

[0092] De plus, en ce qui concerne le balayage électronique, le procédé selon l'invention permet de le rendre particulièrement simple car seulement quelques basculements électroniques entre deux positions sont nécessaires. Ainsi, il n'y a pas besoin de commande particulièrement rapide ni de pas de balayage particulièrement petit ce qui simplifie considérablement les exigences demandées aux moyens électroniques mettant en oeuvre un tel balayage.

[0093] En ce qui concerne le balayage mécanique, seul un mouvement continu selon l'un des axes mécaniques est nécessaire. Ceci permet alors de diminuer l'usure mécanique due à l'application des commandes alternées selon chacun des axes, comme cela est proposé dans l'état de la technique.

Revendications

1. Procédé de pointage d'une antenne active (10), l'antenne (10) comportant une pluralité de sources rayonnantes (22A,...,22N) disposées sur une embase (16) et définissant un gain optimal d'antenne, et des moyens de pointage (31, 32) aptes à modifier la position du gain optimal d'antenne mécaniquement en pivotant l'embase (16) et électroniquement en commandant un déphasage des sources rayonnantes (22A,...,22N) ;

le procédé comprenant une phase d'écartométrie (PE) comportant une étape de balayage (110) de différentes positions du gain optimal d'antenne et une étape de mesure (120) de la qualité de signaux reçus dans ces différentes positions ;

le procédé étant caractérisé en ce que l'étape de balayage (110) de différentes positions du gain optimal d'antenne est mise en oeuvre par les moyens de pointage (31, 32) en pivotant mécaniquement la position du gain optimal d'antenne autour d'un axe mécanique principal (X) avec une vitesse suivant une sinusoïde et en modifiant électroniquement la position du gain optimal d'antenne d'un côté vers l'autre d'un plan de séparation (P) perpendiculaire à l'axe mécanique principal (X).

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les positions du gain optimal d'antenne balayées lors de la phase d'écartométrie (PE) forment deux bandeaux sensiblement parallèles entre eux et disposés de part et d'autre du plan de séparation (P) et de préférence, s'étendant suivant la surface latérale d'un cylindre.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la modification électronique de la position du gain optimal d'antenne d'un côté vers l'autre du plan de séparation (P) comprend le basculement de la position du gain optimal d'antenne d'un côté vers l'autre du plan de séparation (P).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la modification électronique de la position du gain optimal d'antenne d'un côté vers l'autre du plan de séparation comprend la rotation de la position du gain optimal d'antenne autour d'un axe électronique compris dans le plan de séparation (P).

5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'axe électronique est un axe d'azimut de l'antenne (10) ou un axe d'élévation de l'antenne (10).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une phase initiale (PI) comprenant le pointage de l'antenne (10) suivant une direction de pointage initial (D) en pivotant l'embase (16) autour de l'axe mécanique principal (X) et d'un axe mécanique secondaire (Y) perpendiculaire à l'axe mécanique principal (X).

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la direction de pointage initial (D) est comprise dans le plan de séparation (P), les positions du gain optimal d'antenne balayées lors de l'étape de balayage (110) étant disposées autour de la direction de pointage initial (D).

8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la phase d'écartométrie (PE) comprend en outre une étape de détermination (130) de l'erreur de positionnement de la direction de pointage initial (D), utilisant des mesures de la qualité acquises dans les différentes positions du gain optimal d'antenne ;
ladite étape (130) comprenant en outre la détermination d'une nouvelle direction de pointage minimisant l'erreur de positionnement de la direction de pointage initial (D).

9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'erreur de positionnement comprend une première valeur d'écartement (δ₁) déterminée en fonction de la différence des moyennes ou des sommes des mesures de la qualité acquises dans les positions du gain optimal d'antenne situées d'un côté du plan de séparation (P) et des mesures de la qualité acquises dans les positions du gain optimal d'antenne situées de l'autre côté du plan de séparation (P).

10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l'erreur de positionnement comprend une deuxième valeur d'écartement (δ₂) déterminée en fonction de la différence des moyennes des mesures de la qualité acquises dans les différentes positions du gain optimal d'antenne, pondérées de la valeur de la sinusoïde dans la position du gain optimal d'antenne correspondante.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant en outre une phase finale (PF) comprenant le pointage de l'antenne (10) suivant la nouvelle direction de pointage.

12. Dispositif de pilotage (33) d'une antenne active (10) comportant des moyens configurés pour mettre en oeuvre le procédé de pointage selon l'une quelconque des revendications précédentes.

13. Antenne active (10) comportant une pluralité de sources rayonnantes (22A,...,22N) disposées sur une embase (16) et définissant un gain optimal d'antenne, et des moyens de pointage (31, 32) aptes à modifier la position du gain optimal d'antenne mécaniquement en pivotant l'embase (16) et électroniquement en commandant un déphasage des sources rayonnantes (22A,...,22N) ;
l'antenne (10) étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un dispositif de pilotage (33) selon la revendication 12.

Ansprüche

1. Ausrichtungsverfahren einer Aktivantenne (10), die Antenne (10) umfassend eine Vielzahl von Strahlungsquellen (22A,...,22N), die auf einer Basis (16) angeordnet sind und eine optimale Antennenverstärkung definieren, und Ausrichtungseinrichtungen (31, 32), die geeignet sind, um die Position der optimalen Antennenverstärkung durch Schwenken der Basis (16) mechanisch und durch Steuern einer Phasenverschiebung der Strahlungsquellen (22A, ..., 22N) elektronisch zu verändern;

das Verfahren umfassend eine Abstandsmessphase (PE) umfasst, umfassend einen Schritt eines Abtastens (110) verschiedener Positionen der optimalen Antennenverstärkung und einen Schritt eines Messens (120) der Qualität von Signalen, die an diesen verschiedenen Positionen empfangen werden;

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt eines Abtastens (110) verschiedener Positionen der optimalen Antennenverstärkung durch die Ausrichtungseinrichtungen (31, 32) durch mechanisches Schwenken der Position der optimalen Antennenverstärkung um eine mechanische Hauptachse (X) mit einer Geschwindigkeit, die einer Sinuskurve folgt, und durch elektronisches Ändern der Position der optimalen Antennenverstärkung von einer Seite zur anderen einer Trennebene (P) senkrecht zu der mechanischen Hauptachse (X) durchgeführt wird.

2. . Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in der Abstandsmessphase (PE) abgetasteten Positionen der optimalen Antennenverstärkung zwei Streifen bildet, die im Wesentlichen parallel untereinander und auf beiden Seiten der Trennebene (P) angeordnet sind und sich vorzugsweise entlang der Seitenfläche eines Zylinders erstrecken.

3. . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Änderung der Position der optimalen Antennenverstärkung von einer Seite zur anderen der Trennebene (P) ein Kippen der Position der optimalen Antennenverstärkung von einer Seite zur anderen der Trennebene (P) umfasst.

4. . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die elektronische Änderung der Position der optimalen Antennenverstärkung von einer Seite zur anderen der Trennebene ein Drehen der Position der optimalen Antennenverstärkung um eine elektronische Achse umfasst, die in der Trennebene (P) enthalten ist.

5. . Verfahren nach Anspruch 4, wobei die elektronische Achse eine Azimutachse der Antenne (10) oder eine Elevationsachse der Antenne (10) ist.

6. . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Anfangsphase (PI), umfassend das Ausrichten der Antenne (10) entlang einer anfänglichen Ausrichtungsrichtung (D) durch Schwenken der Basis (16) um die mechanische Hauptachse (X) und eine mechanische Nebenachse (Y) senkrecht zu der mechanischen Hauptachse (X).

7. . Verfahren nach Anspruch 6, wobei die anfängliche Ausrichtungsrichtung (D) in der Trennebene (P) liegt, wobei die Positionen der optimalen Antennenverstärkung, die in dem Abtastschritt (110) abgetastet werden, um die anfängliche Ausrichtungsrichtung (D) angeordnet sind.

8. . Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Abstandsmessphase (PE) ferner einen Schritt zum Bestimmen (130) des Positionsfehlers der anfänglichen Ausrichtungsrichtung (D) unter Verwendung von Qualitätsmessungen umfasst, die in den verschiedenen Positionen der optimalen Antennenverstärkung erfasst werden;
der Schritt (130) ferner umfassend das Bestimmen einer neuen Ausrichtungsrichtung, die den Fehler bei der Positionierung der anfänglichen Ausrichtungsrichtung (D) minimiert.

9. . Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Positionierungsfehler einen ersten Abstandswert (δ₁) umfasst, der abhängig von der Differenz der Mittelwerte oder der Summen der Qualitätsmessungen, die an den Positionen der optimalen Antennenverstärkung erfasst werden, die sich auf einer Seite der Trennebene (P) befinden, und der Qualitätsmessungen, die an den Positionen der optimalen Antennenverstärkung erfasst werden, die sich auf der anderen Seite der Trennebene (P) befinden, bestimmt wird.

10. . Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Positionierungsfehler einen zweiten Abstandswert (δ₂) umfasst, der abhängig von der Differenz der Mittelwerte der Messungen der Qualität, die an den verschiedenen Positionen der optimalen Antennenverstärkung erfasst werden, gewichtet mit dem Wert der Sinuskurve an der entsprechenden Position der optimalen Antennenverstärkung, bestimmt wird.

11. . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner umfassend eine Endphase (PF), umfassend das Ausrichten der Antenne (10) entlang der neuen Ausrichtungsrichtung.

12. . Vorrichtung zur Steuerung (33) einer Aktivantenne (10), umfassend Einrichtungen, die konfiguriert sind, um das Ausrichtungsverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen.

13. . Aktivantenne (10) umfassend eine Vielzahl von Strahlungsquellen (22A,...,22N), die auf einer Basis (16) angeordnet sind und eine optimale Antennenverstärkung definieren, und Ausrichtungseinrichtungen (31, 32), die geeignet sind, um die Position der optimalen Antennenverstärkung durch Schwenken der Basis (16) mechanisch und durch Steuern einer Phasenverschiebung der Strahlungsquellen (22A, ..., 22N) elektronisch zu verändern;
wobei die Antenne (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner eine Steuervorrichtung (33) nach Anspruch 12 umfasst.

Claims

1. A pointing method of an active antenna (10), the antenna (10) including a plurality of radiating sources (11A,...,22N) arranged on a base (16) and defining an optimal antenna gain, and pointing means (31, 32) able to modify the position of the optimal antenna gain mechanically by pivoting the base (16) and electronically by commanding a phase shift of the radiating sources (22A,...,22N);

the method comprising an angle error measurement phase (PE) including a step for scanning (110) different positions of the optimal antenna gain and a step for measuring (120) the quality of signals received in these different positions;

the method being characterized in that the step for scanning (110) different positions of the optimal antenna gain is carried out by the pointing means (31, 32) by mechanically pivoting the position of the optimal antenna gain around a main mechanical axis (X) with a speed following a sine curve and electronically modifying the position of the optimal antenna gain from one side toward the other of a separating plane (P) perpendicular to the main mechanical axis (X).

2. The method according to claim 1, wherein the positions of the optimal antenna gain scanned during the angle error measurement phase (PE) form two substantially parallel bands arranged on either side of the separating plane (P), and preferably extending along the lateral surface of a cylinder.

3. The method according to claim 1 or 2, wherein the electronic modification of the position of the optimal antenna gain from one side toward the other of the separating plane (P) comprises switching the position of the optimal antenna gain from one side toward the other of the separating plane (P).

4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electronic modification of the position of the optimal antenna gain from one side toward the other of the separating plane comprises rotating the position of the optimal antenna gain around an electronic axis comprised in the separating plane (P).

5. The method according to claim 4, wherein the electronic axis is an azimuth axis of the antenna (10) or an elevation axis of the antenna (10).

6. The method according to any one of the preceding claims, further comprising an initial phase (PI) comprising pointing of the antenna (10) in an initial pointing direction (D) by pivoting the base (16) around the main mechanical axis (X) and a secondary mechanical axis (Y) perpendicular to the main mechanical axis (X).

7. The method according to claim 6, wherein the initial pointing direction (D) is comprised in the separating plane (P), the positions of the optimal antenna gain scanned during the scanning step (110) being arranged around the initial pointing direction (D).

8. The method according to claim 6 or 7, wherein the angle error measurement phase (PE) further comprises a step for determining (130) the positioning error of the initial pointing direction (D), using measurements of the quality acquired in the different positions of the optimal antenna gain;
said step (130) further comprising determining a new pointing direction minimizing the positioning error of the initial pointing direction (D).

9. The method according to claim 8, wherein the positioning error comprises a first separating value (δ₁) determined based on the difference of the averages or sums of the measurements of the quality acquired in the positions of the optimal antenna gain located on one side of the separating plane (P) and measurements of the quality acquired in the positions of the optimal antenna gain located on the other side of the separating plane (P).

10. The method according to claim 8 or 9, wherein the positioning error comprises a second separating value (δ₂) determined based on the difference of the averages of the measurements of the quality acquired in the different positions of the optimal antenna gain, weighted by the value of the sine curve in the position of the corresponding optimal antenna gain.

11. The method according to any one of claims 8 to 10, further comprising a final phase (PF) comprising the pointing of the antenna (10) according to the new pointing direction.

12. A device for pointing (33) an active antenna (10) including means configured to carry out the pointing method according to any one of the preceding claims.

13. An active antenna (10) including a plurality of radiating sources (22A,...,22N) arranged on a base (16) and defining an optimal antenna gain, and pointing means (31, 32) able to modify the position of the optimal antenna gain mechanically by pivoting the base (16) and electronically by commanding a phase shift of the radiating sources (22A,...,22N);
the antenna (10) being characterized in that it further includes a control device (33) according to claim 12.

Dessins