EP0145510A1 - Aérien - Google Patents

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EP0145510A1
EP0145510A1 EP84401723A EP84401723A EP0145510A1 EP 0145510 A1 EP0145510 A1 EP 0145510A1 EP 84401723 A EP84401723 A EP 84401723A EP 84401723 A EP84401723 A EP 84401723A EP 0145510 A1 EP0145510 A1 EP 0145510A1
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EP
European Patent Office
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filter
radar
aerial
axis
radiation
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EP84401723A
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EP0145510B1 (fr
Inventor
Claude Aubry
Jean Bouko
Serge Drabowitch
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices

Definitions

  • the invention mainly relates to a method making it possible to reduce the amplitude of the microwave energy reflected in the axis of an aerial, in particular of a radar and the radar using such a method.
  • the invention proposes to place in a radar aerial with a non-zero inclination relative to its axis, a frequency selective filter.
  • a frequency selective filter reflects the radiation of the enemy radar, according to the laws of Descartes, without significantly affecting the radiation of the radar where it is placed, since they work at different frequencies.
  • the energy returned in the axis of the air, to the enemy radar is considerably reduced.
  • the invention relates mainly to a method for reducing the amplitude of the microwave energy reflected in the axis of an aerial from an incident wave, characterized in that a selective filter is placed on the axis of the air and inclined relative to it, the selective filter reflecting microwave energy incident, and not significantly affecting the microwave energy emitted by said aerial.
  • the invention relates mainly to a radar characterized in that it comprises a source of microwave radiation and an aerial, the aerial comprising a frequency selective filter, arranged on the axis of the aerial and inclined relative to the latter .
  • FIGS. 1 to 3 the same references have been used to designate the same elements.
  • a radar 1 of conventional type receives, on an axis 3 of its aerial, incident electromagnetic radiation 4. As illustrated by the line 41, the radiation 4, arriving on the aerial 1, is focused on a source 5 of microwave radiation from the radar 1. The radiation is reflected on the source 5. Thus the reflected radiation 14 is in the axis of the aerial 1 with a very large amplitude.
  • the equivalent area in the axis of the air 1 is proportional to: SxGxR 2 , S being the area of the opening of the air, G being the gain in the axis of the air at the frequencies of the enemy radar , R 2 being the power reflection coefficient of the source 5.
  • the radar It is a tracking radar telepoint.
  • the telepoint radar 11 follows the movement of a missile 2.
  • a main lobe 7 of the radar 11 permanently lights the missile 2.
  • the missile 2 is permanently on the axis 3 of the aerial of the radar 11.
  • the missile 2 comprises an active seeker, it emits electromagnetic radiation 4 which arrives in the axis 3 of the radar 11.
  • a filter 6 inside the aerial of the radar 11. The filter 6 is such that it reflects the radiation 4, without affecting the radiation emitted by the radar 11. The normal to the filter 6 is not confused with the axis 3.
  • an axis 8 of the reflected radiation 40 forms an angle G with the axis 3.
  • the angle of the normal to the filter 6 and of the axis 3 is sufficient so that no energy is returned by the filter 6 in the direction of the missile 2.
  • Such a value of 9 takes into account the fact that the radiation 40 not being focused by the radar 11 is dispersed.
  • Such a filter 6 makes it possible to reduce for example by 20 decibels the gain G along the axis 3 of the aerial 11 at the frequencies of the enemy radar.
  • the filter 6 must reflect the radiation 4 of FIG. 2, without notably affecting the radiations of the main lobe 7 emitted by the source 5 of FIG. 2.
  • the radar according to the invention works with a frequency different from that of the seeker of the missile 2.
  • the telepoint uses the X band while a filter 6 is used which can reflect the energies included in the bands KU, KA and W.
  • the filter 6 can be either of the low-pass type or of the band-pass type.
  • the filter 6 is a dichroic mirror.
  • a dichroic low-pass mirror has been described in the patent filed by Applicant on December 18, 1981 published under number 2,518,828.
  • Such a filter comprises three low-loss dielectric plates 10, 12, 13 separated by two arrays of metal rectangles 44 and 15.
  • the filter 6 can be permanently placed, for example as a radome, in front of the source 5. In an alternative embodiment, there is a set of filters 6. The filter 6 is placed according to for example the theater of operation, and therefore according to the radiation frequency band of the opposing missile.
  • one of these filters 6 is set up in real time in front of the source 5, after the detection of electromagnetic radiation 4 by means not shown.
  • the filter 6 chosen will be best suited to reflect this radiation.
  • the invention is not limited to radar aerials.
  • the invention applies whenever there is a device focusing and reflecting the electromagnetic radiation of an opposing radar.
  • the method according to the invention applies in particular to radio-relay systems, as well as to antennas for connection with telecommunications satellites.

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Réduction de la surface équivalente radar des aériens des radars télépointeurs de poursuite en placant un filtre 6 incliné par rapport à l'axe de l'aérien du radar. Ainsi le rayonnement radar incident 4 est réfléchi hors de l'axe 3 de l'aérien 11. Application principale à la protection d'objectif contre des missiles comportant autodirecteur actif radar ainsi que contre des avions.

Description

  • L'invention concerne principalement un procédé permettant de réduire l'amplitude de l'énergie hyperfréquence réfléchie dans l'axe d'un aérien notamment d'un radar et le radar utilisant un tel procédé.
  • La défense d'objectif suppose de plus en plus de "voir sans être vu". Ainsi, il est primordial de collecter un maximum de renseignements sur les dispositifs ennemis, tout en réduisant au maximum la possibilité, pour un dispositif ennemi, de recueillir des renseignements sur son propre dispositif. Il arrive que ces deux exigences de la défense moderne soient contradictoires. Ainsi, l'aérien d'un radar de type connu, recevant dans son axe un rayonnement hyperfréquence radar, renvoit sur ce même axe, et donc vers l'émetteur- récepteur de ce rayonnement électromagnétique, ce rayonnement avec une amplitude très importante. Dans ce qui suit, nous dirons qu'il présente une grande surface équivalente radar.
  • L'invention se propose de placer dans un aérien radar avec une inclinaison non nulle par rapport à son axe, un filtre sélectif en fréquence. Un tel filtre réfléchit le rayonnement du radar ennemi, selon les lois de Descartes, sans affecter notablement le rayonnement du radar où il est placé, dans la mesure où ils travaillent à des fréquences différentes. Ainsi, l'énergie renvoyée dans l'axe de l'aérien, vers le radar ennemi, s'en trouve considérablement diminuée.
  • L'invention concerne principalement un procédé permettant de réduire l'amplitude de l'énergie hyperfréquence réfléchie dans l'axe d'un aérien à partir d'une onde incidente, caractérisé par le fait que l'on place un filtre sélectif sur l'axe de l'aérien et incliné par rapport à celui-ci, le filtre sélectif réfléchissant l'énergie hyperfréquence incidente, et n'affectant pas sensiblement l'énergie hyperfréquence émise par ledit aérien.
  • L'invention concerne principalement un radar caractérisé par le fait qu'il comporte une source de rayonnement hyperfréquence et un aérien, l'aérien comportant un filtre sélectif en fréquence, disposé sur l'axe de l'aérien et incliné par rapport à ce dernier.
  • L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées, données comme des exemples non limitatifs, parmi lesquels :
    • - la figure 1 est une vue en coupe d'un radar de type connu ;
    • - la figure 2 est une vue en coupe d'un radar selon l'invention ;
    • - la figure 3 est une vue en perspective d'un filtre utilisé pour radar selon l'invention.
  • Sur les figures 1 à 3 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.
  • Sur la figure 1, on peut voir un radar 1 de type classique. Le radar 1 reçoit, sur un axe 3 de son aérien, un rayonnement électromagnétique incident 4. Comme cela est illustré par le trait 41, le rayonnement 4, en arrivant sur l'aérien 1, est focalisé sur une source 5 de rayonnement hyperfréquence du radar 1. Le rayonnement est réfléchi sur la source 5. Ainsi le rayonnement réfléchi 14 se trouve dans l'axe de l'aérien 1 avec une amplitude très importante. La surface équivalente dans l'axe de l'aérien 1 est proportionnelle à : SxGxR2, S étant l'aire de l'ouverture de l'aérien, G étant le gain dans l'axe de l'aérien aux fréquences du radar ennemi, R2 étant le coefficient de réflexion en puissance de la source 5.
  • Ceci risque d'être très gênant, par exemple dans le cas où un avion ou un missile se dirigerait vers un aérien de radar fixe. Ceci est encore plus gênant dans le cas d'utilisation d'un télépointeur, effectuant une poursuite angulaire par exemple d'un missile. De ce fait, dans ce cas, l'axe 3 de l'aérien du radar 1 est toujours dirigé vers le radar du missile.
  • Sur la figure 2, on peut voir un radar Il selon l'invention. Dans cet exemple de réalisation, le radar Il est un radar de poursuite télépointeur. Le radar télépointeur 11 suit le mouvement d'un missile 2. Un lobe principal 7 du radar 11 éclaire en permanence le missile 2. Ainsi le missile 2 se trouve en permanence sur l'axe 3 de l'aérien du radar 11. Si le missile 2 comporte un autodirecteur actif, il émet un rayonnement électromagnétique 4 qui arrive dans l'axe 3 du radar 11. Pour ne pas augmenter la quantité d'énergie électromagnétique réfléchie sur le radar 11 que va capter l'autodirecteur du missile 2, on a disposé un filtre 6 à l'intérieur de l'aérien du radar 11. Le filtre 6 est tel qu'il réfléchit le rayonnement 4, sans affecter les rayonnements émis par le radar 11. La normale au filtre 6 n'est pas confondue avec l'axe 3. Ainsi un axe 8 du rayonnement réfléchi 40 forme un angle G avec l'axe 3. L'angle de la normale au filtre 6 et de l'axe 3 est suffisant pour qu'aucune énergie ne soit renvoyée par le filtre 6 en direction du missile 2. L'angle entre l'axe 3 de l'aérien du radar 11 et la normale du filtre 6 est par exemple de 15°, ce qui correspond à G = 30°. Une telle valeur de 9 tient compte du fait que le rayonnement 40 n'étant pas focalisé par le radar 11 se trouve dispersé. Un tel filtre 6 permet de réduire par exemple de 20 décibels le gain G selon l'axe 3 de l'aérien 11 aux fréquences du radar ennemi.
  • Il est extrêmement facile d'adapter un filtre 6 sur des radars déjà en service, car il n'entraîne pas de modification majeure de ceux-ci.
  • Sur la figure 3, on peut voir un exemple de réalisation du filtre 6. Le filtre 6 doit réfléchir le rayonnement 4 de la figure 2, sans affecter notablement les rayonnements du lobe principal 7 émis par la source 5 de la figure 2. Ceci suppose bien sûr, que le radar selon l'invention travaille avec une fréquence différente de celle de l'autodirecteur du missile 2. Par exemple le télépointeur utilise la bande X tandis que l'on utilise un filtre 6 pouvant réfléchir les énergies comprises dans les bandes KU, KA et W. Dans un tel cas, le filtre 6 peut être soit du type passe-bas soit du type passe-bande. Avantageusement, le filtre 6 est un miroir dichroïque. Un miroir dichroïque de type passe-bas a été décrit dans le brevet déposé par la Demanderesse le 18 Décembre 1981 publié sous le numéro 2 518 828. Un tel filtre comporte trois lames en diélectrique à faible perte 10, 12, 13 séparées par deux réseaux de rectangles métalliques 44 et 15.
  • Le filtre 6, peut être mis de façon permanente, par exemple en temps que radôme, devant la source 5. Dans une variante de réalisation, on dispose d'un jeu de filtres 6. Le filtre 6 est mis en place selon par exemple le théatre d'opération, et donc selon la bande de fréquence de rayonnement du missile adverse.
  • Dans une autre variante de réalisation, où l'on dispose également d'un jeu de filtres 6, un de ces filtres 6 est mis en place en temps réel devant la source 5, après la détection d'un rayonnement électromagnétique 4 par des moyens non illustrés. Ainsi le filtre 6 choisi sera le mieux adapté pour réfléchir ce rayonnement.
  • L'invention n'est pas limitée aux aériens de radar. L'invention s'applique chaque fois que l'on est en présence d'un dispositif focalisant et réfléchissant le rayonnement électromagnétique d'un radar adverse. Le procédé selon l'invention s'applique notamment aux émetteurs de faisceaux hertziens, ainsi qu'aux antennes de liaison avec des satellites de télécommunication.

Claims (9)

1. Procédé permettant de réduire l'amplitude d'une énergie hyperfréquence réfléchie dans l'axe d'un aérien, à partir d'une énergie hyperfréquence incidente, ledit aérien étant susceptible d'émettre l'énergie hyperfréquence, caractérisé par le fait que l'on place un filtre sélectif (6) sur l'axe (3) de l'aérien et incliné par rapport à celui-ci, le filtre sélectif réfléchissant l'énergie hyperfréquence incidente (4), et n'affectant pas sensiblement l'énergie hyperfréquence émise par l'aérien.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le filtre (6) est un miroir dichroique.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le filtre (6) est un filtre passe-bas.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé par le fait que le filtre (6) est un filtre passe-bande.
5. Radar caractérisé par le fait qu'il comporte une source de rayonnement hyperfréquence et un aérien, l'aérien comportant un filtre (6) sélectif en fréquence, disposé sur l'axe de l'aérien et incliné par rapport à ce dernier.
6. Radar selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le filtre (6) est disposé devant la source (5).
7. Radar selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que le filtre (6) est un filtre dichroique.
8. Radar selon la revendication 8, caractérisé par le fait que c'est un radar de poursuite télépointeur.
9. Aérien de station de communication avec satellite, caractérisé par le fait qu'il comporte, placé devant la source de rayonnement, un filtre sélectif (6) disposé sur l'axe et incliné par rapport à celui-ci.
EP19840401723 1983-09-09 1984-08-28 Aérien Expired EP0145510B1 (fr)

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FR8314404A FR2551921B1 (fr) 1983-09-09 1983-09-09 Procede permettant de reduire l'amplitude de l'energie hyperfrequence reflechie dans l'axe d'un aerien, radar et aerien de station de communication avec satellite utilisant un tel procede
FR8314404 1983-09-09

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EP0145510A1 true EP0145510A1 (fr) 1985-06-19
EP0145510B1 EP0145510B1 (fr) 1989-11-02

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FR2551921A1 (fr) 1985-03-15
EP0145510B1 (fr) 1989-11-02
DE3480369D1 (en) 1989-12-07

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