FR2783097A1 - Vertically-polarized radio antenna with variable radiation angle, for CB or amateur radio, has ground plane construction with pivoting arrangement altering inclination of radials to whip section - Google Patents

Vertically-polarized radio antenna with variable radiation angle, for CB or amateur radio, has ground plane construction with pivoting arrangement altering inclination of radials to whip section Download PDF

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/44Resonant antennas with a plurality of divergent straight elements, e.g. V-dipole, X-antenna; with a plurality of elements having mutually inclined substantially straight portions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/245Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation 

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The ground plane antenna has an insulated base (4) for the whip section (2) and preferably eight radials (6), equally-spaced around the base part with a mechanism including a pivot (10), slide block (11), and an electric motor (14) to raise or lower them. In use, the angle of inclination of the radials is adjusted so as to change the radiation angle of the antenna to suit propagation conditions.

Description

ANTENNE D'EMISSION-RECEPTION D'ONDES RADIO A POLARISATIONPOLARIZED RADIO WAVES TRANSCEIVING ANTENNA

VERTICALE.VERTICAL.

L'invention est relative à une antenne d'émission- réception d'ondes radio à polarisation verticale, avec un fouet vertical. L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, une telle antenne pour la bande du 27/28 MIz, soit la bande des 10/11 m, pour cibistes, amateurs radio, radio-amateurs. Cet exemple toutefois  The invention relates to an antenna for transmitting and receiving radio waves with vertical polarization, with a vertical whip. The invention relates more particularly, but not exclusively, to such an antenna for the 27/28 MIz band, that is to say the 10/11 m band, for cibists, radio amateurs, radio amateurs. This example however

n'est pas limitatif, l'antenne pouvant convenir à toute bande d'émission-réception.  is not limiting, the antenna being able to be suitable for any band of emission-reception.

On sait que les conditions d'émission et de réception dépendent de l'angle de départ des ondes d'émission ou de l'angle d'arrivée des ondes de réception. L'angle de départ ou d'attaque ou de tir ou d'élévation, est constitué par l'angle que forment la ligne d'horizon et la ligne de direction du lobe maximal d'émission par rapport à cet horizon. Une définition  It is known that the transmission and reception conditions depend on the angle of departure of the emission waves or on the angle of arrival of the reception waves. The angle of departure or attack or fire or elevation is formed by the angle formed by the horizon line and the line of direction of the maximum emission lobe with respect to this horizon. A definition

semblable s'applique à l'angle d'arrivée.  similar applies to the angle of arrival.

Il est donc important de pouvoir accorder l'angle de départ, ou d'arrivée, des ondes électromagnétiques afin d'obtenir le meilleur gain en émission, ou en réception, d'une station donnée, et, selon le mode de transmission utilisé, en fonction de l'état d'ionisation des couches atmosphériques concernées ou de la  It is therefore important to be able to tune the angle of departure, or arrival, of the electromagnetic waves in order to obtain the best gain in emission, or in reception, of a given station, and, according to the mode of transmission used, depending on the ionization state of the atmospheric layers concerned or the

propagation en tir direct( portée optique).  propagation in direct fire (optical range).

On connaît, dans ce but, une antenne verticale montée sur un mât télescopique dont le contrepoids électrique est réalisé partiellement ou uniquement par le sol; la variation de la hauteur de l'antenne par rapport au sol fait varier l'angle de départ des ondes. Ce système est toutefois fort coûteux à réaliser et est quasiment impossible à installer sur le toit d'une habitation, ce qui correspond cependant à la majorité des cas. L'invention a pour but, surtout, de fournir une antenne d'émission-réception d'ondes radio à polarisation verticale qui permette d'accorder au mieux l'angle de départ ou d'arrivée des ondes électromagnétiques afin d'obtenir le meilleur gain en émission et en réception. Il est souhaitable que l'antenne reste d'une réalisation simple et économique, tout en permettant, notamment, une  We know, for this purpose, a vertical antenna mounted on a telescopic mast whose electric counterweight is made partially or only by the ground; varying the height of the antenna with respect to the ground varies the angle of departure of the waves. This system is however very expensive to make and is almost impossible to install on the roof of a house, which however corresponds to the majority of cases. The object of the invention is, above all, to provide an antenna for transmitting and receiving radio waves with vertical polarization which makes it possible to best match the angle of departure or arrival of electromagnetic waves in order to obtain the best gain in transmission and reception. It is desirable that the antenna remains of a simple and economic realization, while allowing, in particular, a

installation sur le toit d'une habitation.  installation on the roof of a dwelling.

Selon l'invention, une antenne d'émission-  According to the invention, a transmitting antenna

réception d'ondes radio à polarisation verticale avec un fouet vertical est caractérisée par le fait qu'elle comporte, en partie basse, au moins un radian monté pivotant de manière que l'angle entre ce radian et le fouet de l'antenne soit réglable et qu'un moyen de commande de l'inclinaison du radian est prévu pour  reception of vertically polarized radio waves with a vertical whip is characterized in that it comprises, in the lower part, at least one radian mounted to pivot so that the angle between this radian and the whip of the antenna is adjustable and that means for controlling the inclination of the radian is provided for

permettre de régler cet angle à volonté.  allow to adjust this angle at will.

De préférence, l'antenne comporte, en partie basse, au moins trois radians montés pivotants et un moyen de commande de l'inclinaison de chaque radian pour permettre de régler l'angle de ce radian avec le fouet  Preferably, the antenna comprises, in the lower part, at least three radians mounted pivotally and a means for controlling the inclination of each radian to allow the angle of this radian to be adjusted with the whip

vertical de l'antenne.vertical of the antenna.

Le montage pivotant des radians est prévu, de préférence, pour permettre un réglage de l'angle entre le radian et le fouet de l'antenne sur une plage allant au  The pivoting mounting of the radians is preferably provided to allow adjustment of the angle between the radian and the whip of the antenna over a range from

moins de 15 à 1350.less than 15 to 1350.

Avantageusement, l'antenne comporte huit radians,  Advantageously, the antenna has eight radians,

régulièrement espacés.regularly spaced.

Les angles d'inclinaison entre chaque radian et  The angles of inclination between each radian and

le fouet de l'antenne sont de préférence égaux.  the antenna whip are preferably equal.

L'antenne comporte, avantageusement, un moyen de commande propre à agir simultanément et de la même manière sur les inclinaisons de tous les radians de  The antenna advantageously comprises a control means capable of acting simultaneously and in the same way on the inclinations of all the radians of

l'antenne relativement au fouet.the antenna relative to the whip.

Selon un mode de réalisation préféré, chaque radian est monté pivotant autour d'un axe de pivotement orthogonal au fouet de l'antenne et écarté radialement de celui-ci, et le moyen de commande est prévu pour modifier l'inclinaison des radians par déplacement vertical d'un élément coaxial au fouet de l'antenne et relié à chaque radian, en particulier relié à un prolongement de ce radian radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe de pivotement. Le moyen de commande peut comprendre un moteur entraînant un excentrique qui actionne une bielle de commande principale agissant sur l'élément constitué par un coulisseau cylindrique vertical, coaxial au fouet, auquel sont reliées des biellettes qui transmettent, par des moyens compensateurs d'élongation et de raccourcissement, le mouvement à des tiges de commande  According to a preferred embodiment, each radian is pivotally mounted about a pivot axis orthogonal to the whip of the antenna and radially spaced therefrom, and the control means is provided for modifying the inclination of the radians by displacement vertical of a coaxial element to the whip of the antenna and connected to each radian, in particular connected to an extension of this radian radially inward relative to the pivot axis. The control means may comprise a motor driving an eccentric which actuates a main control rod acting on the element constituted by a vertical cylindrical slide, coaxial with the whip, to which are connected rods which transmit, by means of compensating elongation and shortening, movement to control rods

des radians.radians.

Chaque radian peut être constitué par une tige, en particulier d'aluminium, de section ronde fixée de manière démontable sur une tige de commande montée pivotante autour d'un axe de pivotement orthogonal au fouet de l'antenne, cet axe de pivotement étant supporté par la paroi d'un boîtier traversée sensiblement radialement par la tige de commande, ce boîtier étant  Each radian can be constituted by a rod, in particular of aluminum, of round section fixed in a detachable manner on a control rod pivotally mounted around a pivot axis orthogonal to the whip of the antenna, this pivot axis being supported by the wall of a housing traversed substantially radially by the control rod, this housing being

situé au bas du fouet de l'antenne.  located at the bottom of the antenna whip.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui  The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with an exemplary embodiment described with reference to the attached drawings, but who

n'est nullement limitatif.is in no way limiting.

La Figure 1, de ces dessins, est une coupe schématique verticale, avec parties en extérieur et parties enlevées, d'une antenne à polarisation verticale  Figure 1 of these drawings is a schematic vertical section, with external parts and parts removed, of a vertical polarized antenna

selon l'invention.according to the invention.

La Figure 2 est une vue de dessus, avec parties  Figure 2 is a top view, with parts

arrachées, de l'antenne de la Figure 1.  torn from the antenna of Figure 1.

La Figure 3 est un schéma illustrant partiellement l'antenne, avec parties arrachées, pour une  Figure 3 is a diagram partially illustrating the antenna, with parts broken away, for a

première position angulaire des radians.  first angular position of the radians.

La Figure 4, montre semblablement à la Figure 3,  Figure 4, similarly shown in Figure 3,

l'antenne pour une autre position des radians.  the antenna for another position of the radians.

La Figure 5 montre semblablement à la Figure 3  Figure 5 shows similarly to Figure 3

l'antenne avec encore une autre position de radians.  the antenna with yet another radian position.

Les Figures 6 à 11 illustrent l'évolution des lobes de rayonnement pour une antenne verticale classique  Figures 6 to 11 illustrate the evolution of the radiation lobes for a conventional vertical antenna

demi-onde à effet de sol ne comportant pas de radians.  half-wave ground effect with no radians.

Les Figures 12 à 14, enfin, illustrent l'évolution des lobes de rayonnement pour une antenne verticale demi-onde avec radians, selon l'invention, pour différents angles des radians avec le fouet de l'antenne à savoir 90 pour la Figure 12, 15 pour la  Figures 12 to 14, finally, illustrate the evolution of the radiation lobes for a vertical half-wave antenna with radians, according to the invention, for different angles of the radians with the whip of the antenna, namely 90 for Figure 12 , 15 for the

Figure 13, et 135 pour la Figure 14.  Figure 13, and 135 for Figure 14.

En se reportant aux dessins, notamment aux  Referring to the drawings, in particular to

Figures 1 et 2, on peut voir une antenne 1 d'émission-  Figures 1 and 2, we can see a transmitting antenna 1

réception d'ondes radio à polarisation verticale qui comprend un fouet vertical 2 muni, à sa base, d'une self de raccourcissement 3. Une embase isolante 4 est prévue pour le maintien du fouet 2 sur un mât 5 de support d'antenne. L'antenne 1 comporte en partie basse, c'est-à-dire juste au-dessous de l'embase isolante 4, et vers le sommet du mât 5, des radians 6 montés pivotants de manière que l'angle A entre un radian et le fouet 2 de l'antenne ( ou son prolongement constitué part le mât 5) soit réglable. Un moyen de commande C est prévu pour permettre de régler cet angle A. Dans l'exemple considéré, comme visible sur Fig. 2, huit radians 6 sont prévus, régulièrement répartis autour du fouet 2. Le nombre de radians peut être différent. Il est de préférence supérieur à trois et peut être étendu jusqu'à douze ou dix-huit. Un bon compromis "émission-réception et tenue au vent" est cependant réalisé avec l'exemple illustré de huit radians. Un radian est considéré, en radio-émission, comme la partie radiale du plan de terre artificiel conducteur rapporté à la base de l'antenne et toujours relié au  reception of vertically polarized radio waves which includes a vertical whip 2 provided at its base with a shortening inductor 3. An insulating base 4 is provided for holding the whip 2 on an antenna support mast 5. The antenna 1 comprises in the lower part, that is to say just below the insulating base 4, and towards the top of the mast 5, radians 6 pivotally mounted so that the angle A between a radian and the whip 2 of the antenna (or its extension formed by the mast 5) is adjustable. A control means C is provided to enable this angle A to be adjusted. In the example considered, as visible in FIG. 2, eight radians 6 are provided, regularly distributed around the whip 2. The number of radians may be different. It is preferably greater than three and can be extended to twelve or eighteen. A good compromise between "emission-reception and wind resistance" is however achieved with the illustrated example of eight radians. A radian is considered, in radio transmission, as the radial part of the conductive artificial earth plane attached to the base of the antenna and always connected to the

point froid, c'est-à-dire à la masse de celle-ci.  cold point, that is to say to the mass thereof.

Le fouet 2 est la partie rayonnante verticale omnidirectionnelle, puisqu'à polarisation verticale dans  Whip 2 is the omnidirectional vertical radiating part, since with vertical polarization in

le cas considéré.the case considered.

Chaque radian 6 est constitué par une tige 7 métallique, notamment d'aluminium, de section ronde par  Each radian 6 is constituted by a metal rod 7, in particular of aluminum, of round section by

exemple de 10 mm de diamètre et formant un brin de radian. Ce brin 7 est monté, par exemple, par vissage sur l'extrémité filetée d'une tige de commande 8 par exemple10 en fer.  example of 10 mm in diameter and forming a strand of radian. This strand 7 is mounted, for example, by screwing onto the threaded end of an iron control rod 8, for example 10.

Chaque tige 8 traverse radialement la paroi cylindrique d'un boîtier 9 fixé au sommet du mât 5,  Each rod 8 passes radially through the cylindrical wall of a housing 9 fixed to the top of the mast 5,

au-dessous du fouet 2, coaxialement à celui-ci.  below whip 2, coaxial to it.

Le diamètre extérieur du boîtier 9 peut être de l'ordre de 30 cm pour une hauteur d'environ 20 cm. Le boîtier 9 est fermé par une paroi supérieure et une paroi  The outer diameter of the housing 9 can be of the order of 30 cm for a height of around 20 cm. The housing 9 is closed by an upper wall and a wall

inférieure. Le mât 5 a un diamètre de l'ordre de 40 mm.  lower. The mast 5 has a diameter of the order of 40 mm.

Chaque tige 8 est montée pivotante autour d'un axe de pivotement 10 orthogonal au fouet 2 et porté par  Each rod 8 is pivotally mounted about a pivot axis 10 orthogonal to the whip 2 and carried by

la paroi cylindrique du boîtier 9.the cylindrical wall of the housing 9.

Le moyen de commande C de l'inclinaison de chaque radian 6 comprend un élément constitué par un coulisseau 11 engagé sur le mât 5 et traversant le fond du boîtier 9. L'extrémité supérieure du coulisseau 11 est reliée à l'extrémité radiale intérieure de chaque tige 8 par une biellette 12 et un cercle métallique 13 déformable élastiquement, par exemple de 5 cm de diamètre, servant de compensateur d'élongation et de  The control means C of the inclination of each radian 6 comprises an element constituted by a slide 11 engaged on the mast 5 and passing through the bottom of the housing 9. The upper end of the slide 11 is connected to the inner radial end of each rod 8 by a link 12 and a metal circle 13 elastically deformable, for example 5 cm in diameter, serving as compensator for elongation and

raccourcissement du mouvement.shortening of movement.

Les mouvements verticaux du coulisseau 11 sont commandés par un moteur électrique 14 dont le bâti est  The vertical movements of the slide 11 are controlled by an electric motor 14, the frame of which is

fixé par une potence 15 sous le fond du boîtier 9.  fixed by a bracket 15 under the bottom of the housing 9.

L'arbre de sortie du moteur 14 est orthogonal au mât 5 et entraîne un excentrique 16 qui est relié par une bielle 17 à un ergot 18 prévu vers l'extrémité inférieure  The motor output shaft 14 is orthogonal to the mast 5 and drives an eccentric 16 which is connected by a connecting rod 17 to a lug 18 provided towards the lower end

du coulisseau 11, à l'extérieur du boîtier 9.  of the slide 11, outside the housing 9.

Le moteur 14 est lui-même commandé à partir d'un  The motor 14 is itself controlled from a

pupitre situé à distance, et non représenté.  console located at a distance, and not shown.

Les angles A entre chaque radian 6 et le fouet de l'antenne 2 sont égaux et leurs variations sont commandées simultanément par les déplacements du coulisseau 11, de sorte que ces angles restent égaux  The angles A between each radian 6 and the whip of the antenna 2 are equal and their variations are controlled simultaneously by the displacements of the slide 11, so that these angles remain equal

entre eux.between them.

Le fonctionnement de l'antenne résulte des  The operation of the antenna results from

explications qui précèdent.explanations above.

En commandant la mise en marche du moteur 14 on provoque un déplacement vertical du coulisseau 11 et donc une modification de l'angle A formé entre les radians 6  By controlling the starting of the motor 14, a vertical displacement of the slide 11 is caused and therefore a modification of the angle A formed between the radians 6

et le fouet 2 de l'antenne, ou son prolongement.  and the antenna whip 2, or its extension.

Ce système permet de changer à volonté et selon les conditions de propagation, l'angle de départ des ondes d'émission et d'obtenir des signaux  This system makes it possible to change at will and according to the propagation conditions, the angle of departure of the emission waves and to obtain signals

radioélectriques largement supérieurs à un système fixe.  far superior to a fixed system.

On peut ainsi réaliser des liaisons radio qui, jusqu'alors, étaient difficiles ou impossibles à réaliser. L'exemple décrit prévoit une commande motorisée des radians 6. Il est clair, cependant, qu'une commande  It is thus possible to make radio links which, until then, were difficult or impossible to achieve. The example described provides for motorized control of the radians 6. It is clear, however, that a control

manuelle de l'angle A est tout à fait possible.  manual angle A is entirely possible.

La Figure 3 illustre partiellement l'antenne pour  Figure 3 partially illustrates the antenna for

un angle A entre les radians 6 et le fouet 2 égal à 15 .  an angle A between the radians 6 and the whip 2 equal to 15.

La Figure 4 correspond au cas o l'angle A est égal à 90 . La Figure 5 correspond au cas o cet angle A  Figure 4 corresponds to the case where the angle A is equal to 90. Figure 5 corresponds to the case where this angle A

est égal à 1350.is equal to 1350.

Une expérimentation a été conduite. L'antenne a été installée à 9m audessus du sol, dans l'étude réalisée dans la gamme de fréquence de 27/28 Mh; la hauteur de 9m correspond à environ 0,85X, X étant la longueur d'onde (10-11m dans l'exemple envisagé) des ondes radio. Cette hauteur est importante car elle représente la majorité (de l'ordre de 80%) des  An experiment was conducted. The antenna was installed 9m above the ground, in the study carried out in the frequency range of 27/28 Mh; the height of 9m corresponds to approximately 0.85X, X being the wavelength (10-11m in the example considered) of radio waves. This height is important because it represents the majority (of the order of 80%) of

installations d'antennes verticales.  vertical antenna installations.

Pour que le fonctionnement des angles de tir variables ne soit pas perturbé, il importe de respecter cette distance car en dessous et audessus apparaissent  To ensure that the operation of the variable firing angles is not disturbed, it is important to respect this distance because below and above appear

des lobes de rayonnement non désirables comme illustré sur les Figures 6 à 14 qui sont des graphes des lobes de rayonnement dans un plan vertical, l'axe géométrique de5 l'antenne étant l'axe vertical.  unwanted radiation lobes as illustrated in Figures 6 to 14 which are graphs of the radiation lobes in a vertical plane, the geometric axis of the antenna being the vertical axis.

Les Figures 6 à 11l correspondent à une antenne verticale classique demi-onde, sans radians, dont la hauteur au-dessus du sol augmente progressivement de la Figure 6 à la Figure 11. La hauteur de la base de10 l'antenne au-dessus du sol est exprimée en longueur d'onde X correspondant à la fréquence de fonctionnement  Figures 6 to 11l correspond to a conventional vertical half-wave antenna, without radians, the height of which above the ground gradually increases from Figure 6 to Figure 11. The height of the base of the antenna above the ground is expressed in wavelength X corresponding to the operating frequency

de cette antenne.from this antenna.

Fig. 6 correspond à une hauteur de 0.25 X, Fig. 7 à une hauteur de 0.37 X, Fig. 8 à une hauteur de 0,5 y, Fig. 9 à une hauteur de 0.75 X, Fig. 10 à une hauteur de 0.85 X et Fig. 11 à une hauteur de 1 X. Pour l'émission, les lobes présentant un axe vertical comme dans le cas des Figures 7, 8, 10 et 11 sont moins favorables, car l'énergie rayonnée suivant l'axe vertical est quasiment  Fig. 6 corresponds to a height of 0.25 X, Fig. 7 at a height of 0.37 X, Fig. 8 at a height of 0.5 y, Fig. 9 at a height of 0.75 X, Fig. 10 at a height of 0.85 X and Fig. 11 at a height of 1 X. For emission, the lobes having a vertical axis as in the case of Figures 7, 8, 10 and 11 are less favorable, since the energy radiated along the vertical axis is almost

perdue.lost.

Ces Figures 6 à 11 illustrent les variations de l'angle de tir obtenues, avec une antenne classique, en modifiant la hauteur de la base de cette antenne  These Figures 6 to 11 illustrate the variations in the firing angle obtained, with a conventional antenna, by modifying the height of the base of this antenna.

relativement au sol.relatively to the ground.

Les Figures 12, 13 et 14 illustrent les lobes de rayonnement avec une antenne demi-onde conforme à l'invention dans laquelle l'angle A des radians avec l'axe du fouet est modifié, alors que la hauteur de l'antenne au-dessus du sol reste constante et égale à la  Figures 12, 13 and 14 illustrate the radiation lobes with a half-wave antenna according to the invention in which the angle A of the radians with the axis of the whip is modified, while the height of the antenna au- above ground remains constant and equal to the

valeur optimale de 0.85 k.optimal value of 0.85 k.

Fig. 12 correspond à un angle A des radians avec le fouet de 90 ; Fig. 13 à un angle A de 15 et Fig. 14  Fig. 12 corresponds to an angle A of the radians with the whip of 90; Fig. 13 at an angle A of 15 and FIG. 14

à un angle A de 1350.at an angle A of 1350.

Le point froid de l'antenne, c'est-à-dire la masse, est relié directement à la terre avec un conducteur électrique de forte section, par exemple 6 mm2, pour assurer un fonctionnement correct du plan de terre artificiel constitué par les radians. Cette mise à la terre constitue d'ailleurs un parafoudre protégeant les installations intérieures à l'habitation et peut être  The cold point of the antenna, that is to say the ground, is connected directly to the earth with an electrical conductor of large section, for example 6 mm2, to ensure correct operation of the artificial earth plane constituted by the radians. This earthing also constitutes a surge protector protecting the interior installations of the dwelling and can be

munie d'un éclateur.equipped with a spark gap.

L'antenne de l'exemple décrit a été réalisée en résonance 1/2 d'onde. L'installation de radians à pas variable sur des antennes verticales de type différent, notamment du type /8 ou 7/8 d'onde, est cependant possible. Le système décrit est transposable à toute autre  The antenna of the example described was produced in 1/2 wave resonance. The installation of radians with variable pitch on vertical antennas of different type, in particular of the type / 8 or 7/8 of wave, is however possible. The system described can be transposed to any other

antenne verticale avec ou sans self de raccourcissement.  vertical antenna with or without shortening inductor.

L'invention permet d'accorder l'angle de départ des ondes électromagnétiques afin d'obtenir le meilleur gain en émission d'une station donnée et, selon le mode de transmission utilisé, en fonction de l'état d'ionisation des couches atmosphériques concernées ou de la propagation en tir direct ( portée optique). Les différences de signaux à puissance égale et à propagation identique peuvent dans certains cas être supérieurs à 24 dB, soit 4 points au S- mètre, par rapport à la même antenne verticale du type fixe conventionnel de l'art antérieur. Le système reste compatible avec tout système  The invention makes it possible to tune the starting angle of the electromagnetic waves in order to obtain the best gain in transmission from a given station and, depending on the transmission mode used, as a function of the ionization state of the atmospheric layers. concerned or propagation in direct fire (optical range). The differences in signals with equal power and identical propagation can in certain cases be greater than 24 dB, or 4 points per S-meter, compared to the same vertical antenna of the conventional fixed type of the prior art. The system remains compatible with any system

existant, pour un coût très modique.  existing, for a very low cost.

L'angle de rayonnement moyen favorable aux liaisons longues distances (DX), pour la bande 11 mètres, c'est-à-dire les fréquences 27/28 Mhz est en moyenne de degrés. Cet angle dépend de la hauteur à laquelle est installée l'antenne, de la conductibilité plus ou moins parfaite du sol, de la fréquence utilisée et de l'état  The average radiation angle favorable to long distance links (DX), for the 11 meter band, that is to say the frequencies 27/28 Mhz is on average of degrees. This angle depends on the height at which the antenna is installed, the more or less perfect conductivity of the ground, the frequency used and the condition

de l'ionisation des couches E, F1, F2.  of the ionization of the layers E, F1, F2.

Les variations de l'angle de départ ou de tir sont en liaison directe avec la portée maximale de l'antenne et dont voici le diagramme moyen pour la couche F2 (200 km à 420 km selon l'heure) et F1 (100 km environ  The variations in the angle of departure or of firing are in direct connection with the maximum range of the antenna and of which here is the average diagram for the layer F2 (200 km to 420 km according to the hour) and F1 (approximately 100 km

selon l'heure).depending on the time).

Angle de tir 0 5 10 15 20 30 35 40 F2 Portée km 4200 3000 2500 1800 1500 1000 850 720 en 1 bond F1 Portée km 1900 1360 1130 810 675 450 380 320 en 1 bond Il est aisé de constater que si, à un moment donné, la liaison avec un correspondant situé à 1 000 km  Firing angle 0 5 10 15 20 30 35 40 F2 Range km 4200 3000 2500 1800 1500 1000 850 720 in 1 hop F1 Range km 1900 1360 1130 810 675 450 380 320 in 1 hop It is easy to see that if, at one time given, the link with a correspondent located at 1000 km

est possible avec l'obtention d'un signal émission-  is possible with obtaining a transmission signal-

réception de 3 sur le S-mètre avec une antenne classique dont l'angle est fixé à 10 degrés, alors que l'angle le plus favorable se situe autour de 30 degrés, il s'en suit  reception of 3 on the S-meter with a conventional antenna whose angle is fixed at 10 degrees, while the most favorable angle is around 30 degrees, it follows

une perte importante.a significant loss.

L'alignement du lobe de rayonnement de l'antenne à angle variable selon l'invention résout ce problème, même si le correspondant ne possède pas le même type d'aérien, le S-mètre peut alors accuser une augmentation  The alignment of the radiation lobe of the variable angle antenna according to the invention solves this problem, even if the correspondent does not have the same type of aerial, the S-meter can then show an increase

fort sensible de 7, c'est-à-dire 24 dB de plus.  very sensitive by 7, that is to say 24 dB more.

De même, l'angle de tir doit friser le 0 pour les liaisons directes, donc locales ( de 1 à 100/150 km selon la bande d'émission utilisée). La variation de cet angle avec le système de radians à pas variable est  Likewise, the firing angle must be close to 0 for direct links, therefore local (from 1 to 100/150 km depending on the emission band used). The variation of this angle with the variable pitch radians system is

réalisable.feasible.

L'antenne selon l'invention, à pas variable d'angle de tir, présente un énorme avantage en couvrant les zones d'ombre dont l'angle de tir est supérieur à 10 par élévation de l'angle de tir, et en portée directe par  The antenna according to the invention, with variable pitch of firing angle, has an enormous advantage in covering the shadow areas whose firing angle is greater than 10 by raising the firing angle, and in range direct by

un abaissement à l'horizontale de cet angle de tir.  a horizontal lowering of this shooting angle.

Le montage des radians 6 à angle variable par rapport au fouet vertical 2 d'émission-réception, présente un avantage certain en ce qui concerne l'optimisation des résultats de radiocommunications à moyenne distance (320 à 4000 km), et relève d'excellentes performances en très longue distance, ainsi qu'en liaison  The mounting of the radians 6 at a variable angle relative to the vertical whip 2 of transmission-reception, has a definite advantage as regards the optimization of the results of radiocommunications at medium distance (320 to 4000 km), and relates to excellent performance in very long distance, as well as in liaison

directe (1 à 150 km).direct (1 to 150 km).

Il se pose un problème d'adaptation d'impédance, mais qui, dans la réalité pratique peut être ignoré car le Rapport d'Ondes Stationnaires (ROS ou TOS), n'excède  There is a problem of impedance matching, but which in practical reality can be ignored because the Stationary Wave Report (ROS or TOS) does not exceed

pas 1,5/1,8, ce qui peut être considéré comme normal pour beaucoup, mais les perfectionnistes ajusteront le ROS à l'aide d'un coupleur manuel ou automatique à la station5 d'émission.  not 1.5 / 1.8, which can be considered normal for many, but perfectionists will adjust the ROS using a manual or automatic coupler at the transmitting station5.

Claims (9)

REVEND I CATIONSRESELL I CATIONS 1. Antenne d'émission-réception d'ondes radio à polarisation verticale, avec un fouet vertical (2), caractérisée par le fait qu'elle comporte, en partie basse, au moins un radian (6) monté pivotant de manière que l'angle (A) entre ce radian et le fouet (2) de l'antenne soit réglable et qu'un moyen de commande (C) de l'inclinaison du radian est prévu pour permettre de  1. Antenna for transmitting and receiving radio waves with vertical polarization, with a vertical whip (2), characterized in that it comprises, in the lower part, at least one radian (6) mounted so as to pivot so that the 'angle (A) between this radian and the whip (2) of the antenna is adjustable and that a control means (C) of the inclination of the radian is provided to allow régler cet angle (A) à volonté.adjust this angle (A) as desired. 2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en partie basse, au moins trois radians (6) montés pivotants et un moyen de commande (C) de l'inclinaison de chaque radian pour permettre de régler l'angle de ce radian avec le fouet vertical (2) de l'antenne.  2. Antenna according to claim 1, characterized in that it comprises, in the lower part, at least three radians (6) pivotally mounted and a control means (C) of the inclination of each radian to allow the adjustment of the 'angle of this radian with the vertical whip (2) of the antenna. 3. Antenne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le montage pivotant du radian est prévu pour permettre un réglage de l'angle (A) entre le radian et le fouet (2) de l'antenne sur une plage allant au3. Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the pivoting mounting of the radian is provided to allow adjustment of the angle (A) between the radian and the whip (2) of the antenna over a range from at moins de 15 à 1350.less than 15 to 1350. 4. Antenne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte huit radians (6),  4. Antenna according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises eight radians (6), régulièrement espacés.regularly spaced. 5. Antenne selon l'une des revendications précédentes,  5. Antenna according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait que les angles d'inclinaison entre chaque radian (6) et le fouet (2) de l'antenne sont égaux.  characterized in that the angles of inclination between each radian (6) and the whip (2) of the antenna are equal. 6. Antenne selon l'une des revendications précédentes,  6. Antenna according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait qu'elle comporte, un moyen de commande (C) propre à agir simultanément et de la même manière sur les inclinaisons de tous les radians (6) de  characterized by the fact that it comprises, a control means (C) capable of acting simultaneously and in the same way on the inclinations of all the radians (6) of l'antenne relativement au fouet (2).  the antenna relative to the whip (2). 7. Antenne selon l'une des revendications précédentes,  7. Antenna according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait que chaque radian (6) est monté pivotant autour d'un axe de pivotement (10) orthogonal au fouet (2) de l'antenne et écarté radialement de celui-ci, et le moyen de commande (C) est prévu pour modifier l'inclinaison des radians par déplacement vertical d'un10 élément (11) coaxial au fouet (2) de l'antenne et relié à chaque radian (6), en particulier relié à un prolongement (8) de ce radian radialement vers l'intérieur par rapport  characterized in that each radian (6) is pivotally mounted around a pivot axis (10) orthogonal to the whip (2) of the antenna and radially spaced from it, and the control means (C) is intended to modify the inclination of the radians by vertical displacement of an element (11) coaxial with the whip (2) of the antenna and connected to each radian (6), in particular connected to an extension (8) of this radian radially inward relative à l'axe de pivotement (10).to the pivot axis (10). 8. Antenne selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le moyen de commande (C) comprend un moteur (14) entraînant un excentrique qui actionne une bielle de commande principale (17) agissant sur l'élément constitué par un coulisseau (11) cylindrique vertical, coaxial au fouet (2), auquel sont reliées des biellettes (12) qui transmettent, par des moyens (13) compensateurs d'élongation et de raccourcissement, le mouvement à des  8. Antenna according to claim 7, characterized in that the control means (C) comprises a motor (14) driving an eccentric which actuates a main control rod (17) acting on the element constituted by a slide (11 ) vertical cylindrical, coaxial with the whip (2), to which are connected rods (12) which transmit, by means (13) compensators of elongation and shortening, the movement to tiges de commande (8) des radians.control rods (8) for radians. 9. Antenne selon l'une des revendications précédentes,  9. Antenna according to one of the preceding claims, caractérisée par le fait que chaque radian (6) est constitué par une tige (7), en particulier d'aluminium, de section ronde fixée de manière démontable sur une tige de commande (8) montée pivotante autour d'un axe de pivotement (10) orthogonal au fouet de l'antenne, cet axe de pivotement (10) étant supporté par la paroi d'un boîtier (9) traversée sensiblement radialement par la tige de commande (8), ce boîtier (9) étant situé au bas  characterized in that each radian (6) consists of a rod (7), in particular of aluminum, of round section fixed in a removable manner on a control rod (8) pivotally mounted about a pivot axis ( 10) orthogonal to the whip of the antenna, this pivot axis (10) being supported by the wall of a housing (9) traversed substantially radially by the control rod (8), this housing (9) being located at the bottom du fouet (2) de l'antenne.of the antenna whip (2).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR959358A (en) * 1950-03-29
US4155092A (en) * 1977-06-03 1979-05-15 Avanti Research & Development, Inc. Omnidirectional communications antenna
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EP0575808A1 (en) * 1992-06-08 1993-12-29 Allen Telecom Group, Inc. Adjustable beam tilt antenna

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