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ANTENNES A PROFIL REDUIS
La présente invention se rapporte à des antennes pour l'émission et la réception d'ondes radio et, en particulier, à un dispositif de rayonnement résonnant entraîné directement, à utiliser à partir des plus faibles fréquences radio jusqu'à et y compris approximativement 3.000 mégahertz.
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l'équipement ordinaire d'émission et de réception est conçu pour fonctionner efficacement sur toutes les bandes .dans la région des ondes courtes, mais, d'ordinaire, afin de fonctionner efficacement sur toutes ces bandes, l'opérateur exige des antennes séparées pour chaque bande et, ainsi, il faut utiliser de grandes surfaces de terrain.
pour diriger ces systèmes d'antenne séparés. Ces mêmes considérations s'appli- quent aussi bien a toutes les autres situations dans lesquelles on désire envoyer et recevoir des signaux sélectivement sur plusieurs longueurs d'ondes séparées, avec un équipement d'antenne réduit au minimum et' avec un maximum d'efficacité pour chaoune des longueurs d'ondes utilisées.
L'@tat de la technique des antennes comprend actuel- lement des antennes ayant une forme géométrique spéciale et une section transversale totale importante en fonction de la longueur d'onde, qui peuvent être utilisées sur des bandes de fréquence étendues, tout en maintenant l'impédance d'entrée sensiblement constante, d'où résulte une bonne adaptation d'impédance avec la ligne de transmission connectée aux bornes d'antennes.
Cependant, ces antennes, tout en étant pratiques sur les bandes de fréquences très élevées, ultra-élevées et de micoroondes, sont quelquefois peu pratiques pour des bandes de fréquence comprises entre 1 et 30 mégahertz ou en-dessous, .par exemple, par suite du fait que les structures résultantes seraient si grandes qu'elles seraient prohibitives à réaliser au point de vue de la dimension et du prix de revient.
En considérant les indications précédentes, un objet principal de la présente invention est de prévoir une antenne unique qui permettra l'émission et la transmission de' signaux de radio sur une gamme de fréquences au moins double
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de la gamme actuelle, tout en maintenant à ses bornes d'entrée une impédanoe sensiblement constante pour chacune des fré- quences se trouvant dans la gamme de fréquences pour laquelle elle est conçue. ,
Un autre objet de la présente invention est de prévoir une antenne rayonnante efficace, qui soit polarisée verticalement et élimine la nécessité d'avoir des structures .de grande hauteur verticale.
Un autre objet est de.prévoir une antenne dans laquelle on applique un moyen de charge en un point de faible intensité de courant, de manière telle que des pertes d'énergie puissent être minimisées.
C'est encore un autre objet de prévoir une antenne qui rayonne une onde polarisée verticalement lorsqu'elle est montée avec une grande partie parallèle au plan de la terre, la distribution d'énergie rayonnée essentiellement étant la même que celle produite par un dispositif de rayonnement ver- tical à quart de longueur d'onde.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir une construction d'antenne réalisant les premiers objets, qui soit simple et d'aspect plaisant, suffisamment ' robuste pour résister aux conditions atmosphériques adverses et 4 d'autres conditions, et qui puisse être installée et érigée dans des espaces limités.
Un autre objet de la présente invention est de ..prévoir une construction d'antenne satisfaisant aux objets ..- indiqués ci-dessus, qui rejette fortement les interférences résultant de signaux radio occupant des fréquences très pro- ches de la fréquence utilisée.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de
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' la présente invention apparaîtront d'après la description suivante d'exemples spécifiques.
En bref, la présente invention comprend un élé ment conducteur circulaire monté parallèlement à un plan de @ conduction, un montant conducteur perpendiculaire étant con- necté entre eux. On prévoit darx moyens pour envoyer un signal dans et hors de l'antenne, pour accorder l'ontenne à la résonance et pour adapter l'impédanoe d'entrée de l'antenne à une ligne de transmission. L'antenne est de préférence montée en ayant l'élément circulaire parallèle au plan de la terre.
Cet élément n'a pas beaoin nécessairement d'être circulaire$ mais peut former les faces d'un polygone plan.
La préate invention sera maintenant expliquée en relation-avec les dessina ci-joints dans lesquels!
La figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation de la présante invention.
La figure 2 est une vue en perspective d'un second exemple de réalisation de la présente invention, et
La figure 3 est une vue en perspective d'un troi- @ sième exemple de réalisation du dispositif de la présente invention.
En se référant à la figure 1, on représente Un premier exemple de réalisation du dispositif* L'élément d'an- ,tonne circulaire 36 a deux branches conductrices 37 et 38, aux extrémités presque fermées de l'élément 36, qui sont so- ' lidaires de l'élément d'antenne, les branches étant retournées vers le bas pour se réunir de manière conductrice à une plaque
40, formant un plan de sol. L'élément d'antenne 36 est paral- lèle à la plaque 40 et est, en outre, supporté dessus par des montants non conducteurs 41.
A partir du sommet de la
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première branche 37,un prolongement linéaire conducteur 42 est connacté à l'élément d'antenne en anneau 36 et s'étend vers le contre .de l'anneau sur une faible distance. Le pro- longement 42 sert de tronçon d'adaptation pour coupler efficacement le câble coaxial 46 à l'élément d'antenne en anneau.
Un condensateur d'accord 44 est connecté depuis le coté de l'élément d'anneau 36 à la plaque 40 de prise de terre en un point directement opposé au prolongement 42. Un conduc- teur 45 d'un.câble coaxial 46 est fixé a l'extrémité libre
47 du prolongement 42 et l'autre conducteur (gaine 49) est mis à la terre,de préférence près de la première connexion de conducteur à l'extrémité de prolongement 47. A l'extrémité éloignée du câble coaxial 46 est connecté un poste radio 50.
Lorsque la circonférence de 1'élément d'anneau 36 est une demi-longueur d'onde ou moine, la distribution du cou- tant est telle que représentée par les flèches 43. La longueur totale de l'antenne (y compris les longueurs combinées de l'anneau 36 et des branches 37 et 38) doit être de préférence entre 1/4 et 1/2 longueur d'onde à la fréquence opératoire.
Un autre exemple de réalisation est représenté sur la figura 8 où un élément à anneau ouvert 36a est pourvu de branchée d'extrémité 37a et 38a mises à la terre et d'un condensateur d'accora 44a, semblable 4 celui de la figure 4, supporté sur la plaque de sol 40, Dans ce cas, le câble coaxial
46a est couplé à l'a@tenne par un collier de couplage 51 con- necté à l'anneau 3 à une faible distance de la première branche 37a,
Cet @@@acement "j" est destiné à adapter correc- tassant l'impédant entre l'antenne et la ligne de transmission et est réglé- , la exemple, pour être égal à environ 0,0007 longueur d'onde à la fréquence opératoire pour une impédance
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,de câble coaxial égale à 50 ohms. Les flèches 43a indiquent les directions de courant instantané En ce qui concerne l'exemple de réalisation de la figure 1, la longueur totale de l'antenne (y compris les longueurs combinées des branches d'extrémité 37& et 38a et de l'élément d'anneau 36a)
est de préférence entre'1/4 et 1/2 longueur d'onde à la fréquence opératoire,
Pour permettre le fonctionnement sur une bande de fréquences plus étendue, on peut utiliser l'exemple de rali-. nation de la figure 3. Il est semblable à celui de la figure
2 avec, en plus, un second élément d'anneau 36c concentrique ' au premier élément d'anneau 36b et se trouvant dans le même plan.
Dans on nas, le câble coaxial 46b a une gaine isolée 54 dans laquelle se trouvent deux conducteurs Intérieurs 55 qui sont électriquement isolés l'un de l'autre, chacun étant con- neoté respectivement à chaque anneau à l'emplacement des oolliers 51b et 51c. Si on le désire, on peut utiliser deux câblée coaxiaux ,séparée. un pour chaque élément d'anneau.
Deux ! condensateurs d'accord 44b et 44o sont également utilisés Les extrémités intérieures des branches conductrices de support
37b, 37c, 38b et 38c sont fixées à la plaque conductrice 52 formant une partie de la plaque de sol 40.
Chaque antenne, formée par les éléments emparés en anneau, peut être utilisée pour couvrir une gamme de fréquences différente, un mécanisme de commutation (non représenté) dans l'équipement radio 50 étant utilisé pour connecter l'antenne désirée à cet équipements
Dans les structures représentées sur les figure% 1 - 3, on peut utiliser une plaque métallique telle que la plaque 40 de la figure 1 pour établir un plan de sol.
Cette plaque peut avantageusement être le sommet métallique d'une
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automobile ou autre véhicule sur lequel l'antenne peut être installée. Dans le cas de grandes antennes dirigées sur la terre. un plan de sol efficace peut être formé par un système
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de fils nue 1nteroonneot'a,plao au niveau du sol, On a trouvé que l'antenne décrite produisait des signaux dans le plan horizontal régulièrement dans toutes lea directions, la polarisation électrique étant verticale. Des condensateurs d'accord 44 peuvent être du type variable pour permettre des réglages optima de la résonance.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui appa- ,rattront à l'homme de l'art.