EP0682383A1 - Multi beam antenna for microwave reception from multiple satellites - Google Patents

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EP0682383A1
EP0682383A1 EP95401010A EP95401010A EP0682383A1 EP 0682383 A1 EP0682383 A1 EP 0682383A1 EP 95401010 A EP95401010 A EP 95401010A EP 95401010 A EP95401010 A EP 95401010A EP 0682383 A1 EP0682383 A1 EP 0682383A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
linear
reflector
antenna according
satellites
antenna
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95401010A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michel Schaller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Dassault Electronique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dassault Electronique SA filed Critical Dassault Electronique SA
Publication of EP0682383A1 publication Critical patent/EP0682383A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
    • H01Q19/175—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements arrayed along the focal line of a cylindrical focusing surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device

Definitions

  • the invention relates to the reception of microwaves emanating from several satellites.
  • Such satellites are generally located in a single geostationary orbit close to 36,000 km in altitude, substantially vertical to the equator.
  • the antennas used are generally provided with parabolic reflectors insofar as the frequency used by the link (4 to 12 GHz) is high and also because of the perfect compatibility of the angular aperture directivity diagrams with the land surfaces to be watered. Indeed, a degree of angle ensures at this distance of 36,000 km, a projection of approximately 630 km, which fits fairly well with the areas to be covered.
  • a satellite broadcasts one or more predetermined programs.
  • a known solution for receiving several satellites consists in using several satellite dishes, each set to a respective satellite.
  • such a solution is restrictive in terms of size and installation cost.
  • Another known solution consists in using a motorized satellite dish capable of rotating and positioning itself on command on a chosen satellite.
  • a motorized satellite dish capable of rotating and positioning itself on command on a chosen satellite.
  • such a solution is expensive, in particular because of the motorization of the antenna.
  • antennas with parabolic reflectors provided with two heads (sources) for picking up two satellites with the same antenna.
  • Such antennas are not completely satisfactory insofar as they allow at most two satellites to be very close orbiting each other and have degraded performance in particular because of the offset of the second head relative to the focal point of the parable.
  • An object of the invention is therefore to provide a multi-beam antenna for the reception of several satellites which do not have the drawbacks of the previous solutions.
  • the reflector is substantially inclined in the vertical plane in order to offset the first and second linear gratings relative to the center of the reflector.
  • Such an eccentricity of the linear networks makes it possible to avoid the masking effect resulting from the intersection of the incident microwaves by said linear networks.
  • the first and second amplitude laws are established so as to avoid reception interference between the first and second satellites.
  • the first and second amplitude laws are of the TCHEBYSCHEFF type.
  • the linear networks are produced in printed technology.
  • each linear network has a respective radiation diagram whose angular opening at half power is, in elevation of the order of ⁇ 30 °, and in bearing of the order of 1, 2 °.
  • the antenna comprises a carrier structure of the cradle type suitable for carrying the first and second linear networks.
  • the support structure also supports the reflector.
  • the length of the reflector is of the order of 1.80 to 2.50 m and the height of the reflector is of the order of 1.10 m.
  • the length and height of the first and second linear networks are respectively of the order of 1.50 m and 20 mm.
  • the linear networks are capable of being installed in a progressive manner on the antenna, the latter operating indifferently according to the number of networks.
  • the angular dynamics of a source made up of a plurality of linear networks mounted on the cradle is of the order of ⁇ 40 ° in bearing and of the order of ⁇ 5 ° in elevation.
  • the invention also relates to a method of installing a multi-beam antenna of the type mentioned above, at a given location.
  • the geostationary orbit OG facing Europe EU comprises a constellation of satellites CS which extends from approximately 30 ° east longitude (LE) to 30 ° west longitude (LO).
  • the satellites are spaced a few degrees from each other.
  • the following satellites are notably found: KOPERNIKUS 1 (longitude 28.5 ° EAST, KOP), EUTELSAT 1 F4 (longitude 7 ° East, EUT) etc.
  • the reference RE1 designates a frame of reference in spherical coordinates articulated around a hemisphere HE.
  • This reference system originates from a user US of a steerable parabolic antenna AN.
  • This frame of reference has three orthogonal axes: the first is that of the vertical of the place VE, the second is that defined by the course South CAS generally chosen as reference at 180 ° and the third CAR is that which defines the horizon plane with the cap Sud CAS.
  • the user US points the parabolic antenna AN in the direction of the satellite. It chooses an EL elevation defined by the angle between the vertical of the location VE and the direction of the DSAT satellite above the line of the horizon and a heading CA defined in the plane of the horizon.
  • the constellation of satellites evolves according to the terrestrial place of observation (latitude and longitude).
  • the constellation of the satellites CS represented is that seen by a user placed in the geographical area ZG called "West Ireland".
  • the "angular dynamics in heading” is 75 ° (between heading 155 ° and heading 230 °) if the user wishes to ensure potential visibility of all CS satellites (between longitude 30 ° East LE and longitude 30 ° West LO).
  • the multi-beam antenna which will be described in more detail below advantageously uses a reference frame different from that described with reference to FIG. 2.
  • the repository RE2 is a "repository site” repository frequently used in electronic scanning. It is a Cartesian angular mesh generated from two beams of planes PS1 to PSN and PG1 to PGN concurrent in two orthogonal axes O1 and O2.
  • the references RE1 and RE2 are superimposed.
  • the SI site has a value that varies between ⁇ 5 ° and the GI deposit has a value that varies between ⁇ 40 °.
  • the 01 axis corresponds to 0 ° in bearing and the O2 axis corresponds to 0 ° in elevation.
  • the multi-beam antenna according to the invention comprises a reflector of cylindro-parabolic shape 2 arranged substantially in the vertical plane.
  • the generatrices of the cylinder extend substantially in the horizontal plane and the circular section extends substantially in the vertical plane.
  • the reflector consists of a reflective material of the type: formed sheet, stamped sheet with panels, composite material such as carbon fiber, or mixed material.
  • the reflector may have a full surface in its entirety. It can also be perforated in its peripheral part to improve its wind resistance. Under these conditions, it is for example provided with a grid of metal wire arranged around the solid central part.
  • the reflector focuses the incident microwaves on a substantially horizontal focal line D constructed from the focal points F1 to F5 of said reflector (FIG. 9).
  • the gratings are substantially adjacent and distributed substantially horizontally in the focal plane of the reflector.
  • linear networks R1 to R5 The purpose of linear networks R1 to R5 is to capture and process, according to laws of amplitude and delay, the incident microwaves emanating from different directions corresponding to different satellites.
  • the reflector 2 is substantially inclined in the vertical plane at an elevation angle.
  • This inclination makes it possible in particular to offset the linear gratings relative to the center of the reflector.
  • Such an offset called “OFFSET”
  • OFFSET makes it possible to avoid the mask effect resulting from the intersection of the incident microwaves by the linear arrays.
  • the antenna comprises a carrier structure 4 of the cradle type suitable for carrying the linear networks as well as the reflector.
  • the support structure 4 comprises a base 6 on which the carrier cradle is mounted.
  • the carrier cradle comprises four support arms B1 to B4 in generally angled shape, capable of supporting both the reflector 2 and the linear networks R1 to R5.
  • the base 6 is capable of being fixed using a screw / nut assembly 8 on the earth observation plane, for example the terrace of a residential building.
  • a ball joint member 10 is mounted on the base 6.
  • the ball joint assembly is articulated along two axes. First of all, it is rotatably mounted in the horizontal plane RH for the manual pointing of the antenna. Finally, it is movable in rotation in the vertical plane RV for manual pointing of the antenna in elevation.
  • the four arms B1 to B4 are secured to each other by a cylindrical spar 12 which passes through them at the elbow of said arms.
  • the spar extends substantially on the horizontal plane.
  • the side member 12 is assembled on the ball joint 10 using jaws, jumpers and screws / nuts (not shown).
  • the carrier cradle is made for example of composite material such as carbon fiber. Such a carrier cradle ensures great rigidity in the antenna assembly as well as good precision in the manual positioning of the antenna.
  • the assembly and disassembly of the linear networks can be carried out by the installer of the antenna.
  • All of the linear networks are advantageously protected by a radome ensuring good protection against humidity. It advantageously includes a defrosting device.
  • the length of the reflector is of the order of 1.80 to 2.50 m. Its height is approximately 1.10 m.
  • the length and height of the linear networks are respectively of the order of 1.50 m and 20 mm.
  • the focal length of the antenna is of the order of 1m.
  • the antenna is provided with four linear networks R1 to R4 supported by a cradle with three arms B1, B2, B3.
  • the networks R1 to R4 are connected to respective frequency transposition modules 20, themselves connected by coaxial cables to processing means 22 of the conventional multichannel reception demodulator type.
  • each linear network comprises at least four individualized layers in C1 to C4.
  • the first layer C4 is a radiating focusing layer suitable for focusing the incident microwaves. It includes a linear network of 12 radiating elements individualized in EF1 to EF12, for example rectangular blocks. These radiating elements are deposited on a substrate SC1 with a thickness of the order of 3 to 10 mm.
  • the SC1 substrate is made of a material of the Duroid (Registered trademark) type, or foam having dielectric characteristics of less than 2.
  • the radiating blocks are metallized from Kapton film (Registered trademark).
  • the second layer C2 is a radiating band extension layer.
  • it comprises a linear network of radiating elements EX1 to EX12 arranged opposite the radiating focusing elements EF1 to EF12.
  • These strip extension elements are installed on an insulating substrate SC2 with a thickness of the order of 3 mm and made of a foam-type material having dielectric characteristics less than 2.
  • the tape extension elements EX1 to EX12 are for example radiating rectangular blocks, produced for example in conventional microstrip technology.
  • the third radiating layer C3 comprises a linear network of radiating elements of reference REF1 to REF12.
  • these reference radiating elements are radiating rectangular blocks. They are also produced in microstrip technology, for example using tri-plate technology.
  • these reference elements are installed on an insulating substrate SC3 with a thickness of the order of 1 mm and made of a material of the Duroid 6200 type (registered trademark), epoxy glass or foam having dielectric characteristics less than 2.
  • the layer C3 is interposed between an upper transparent layer C5 and a lower transparent layer C6.
  • the reference radiating elements REF1 to REF12 are advantageously of the bipolarization type, with adaptation.
  • the layer C3 also comprises supply lines with vertical polarization LIV connecting the reference blocks to amplification means AMPV1 according to a partially binary inverse tree structure which will be described in more detail below.
  • Equiphase DIV amplifiers of Wilkinson type for example are also provided to adapt the energy distribution.
  • the LIV lines are delay lines of lengths chosen to synthesize the electrical phase shift necessary for the azimuthal orientation in heading of the beam of the associated network.
  • the fourth layer C4 comprises horizontal polarization supply lines LIH connecting the metallized holes TS1 to TS12 of the reference blocks REF1 to REF12 to amplification means AMPH1 according to a reverse binary tree structure which will be described in more detail below.
  • Equiphase IHL amplitude dividers of Wilkinson type are also provided to adapt the energy distribution.
  • LIH lines are delay lines of lengths chosen to synthesize the electrical phase shift necessary for the azimuthal orientation of the beam of the associated network.
  • the layers C1 and C2 can form a single focusing and band extension layer.
  • the horizontal and vertical polarization lines can be arranged one and the other on the layer C3.
  • FIG. 13 shows the equivalent diagram of the distribution of the reference radiating elements according to a partially binary inverse tree structure. This distribution achieves the propagation delays of the waves thus picked up by the reference radiating elements.
  • the representation is given for two sub-networks SR1 and SR2 of 12 reference radiating elements each (1REF1 to 1REF12 for the sub-network SR1 and 2REF1 to 2REF12 for the sub-network SR2).
  • This representation is generalized to the 8 sub-networks that comprise, for example, a linear network or strip according to the invention.
  • the reference FO designates the delay law applied to the reference radiating elements of the sub-networks SR1 and SR2 for picking up the incident waves in a chosen direction.
  • Electrical delays are constructed to ensure stability of the direction of the beam, in the horizontal plane, whatever the reception frequency.
  • the electrical delays are constructed by means of micro-ribbon supply lines connecting the different reference radiating elements according to a partially binary reverse tree structure.
  • the other reference elements are linked in pairs in the same way as described above.
  • pairs of reference elements thus formed are linked in pairs by an arrangement similar to that described above. It differs from it only by the difference in length between the lines.
  • lines 202 and 204 connecting the pair of elements 1REF1, 1REF2 to the pair of elements 1REF3, 1REF4 have a length difference equal to 2 ⁇ .
  • lines 302 and 304 make it possible to connect the elements 1REF1 to 1REF4 to the elements 1REF5 to 1REF8.
  • the difference in length between lines 302 and 304 corresponds to an electrical delay equivalent to 4 ⁇ .
  • lines 402 and 404 connect elements 1REF1 to 1REF8 to elements 1REF9 to 1REF12.
  • the difference in length between lines 402 and 404 corresponds to an electrical delay equivalent to 8 ⁇ .
  • lines 502 and 504 connect the elements of the SR1 subnetwork to the elements of the SR2 subnetwork.
  • an amplifier AMPV1 is associated with the sub-network SR1.
  • This amplifier is of the low noise type having a gain of the order of 20 db with an intrinsic noise factor of the order of 1.5 db. For example, it is made in HEMT technology (for "High Electron Mobility Transistor").
  • Each AMPV amplifier is associated with a respective SR sub-network, each comprising 12 radiating elements of reference REF1 to REF12.
  • a linear array comprises approximately 96 radiating reference elements of the bipolarization type arranged in 8 sub-arrays of 12 elements each.
  • the eight AMPV amplifiers are connected to a low noise amplifier (not shown) connected to a mixer (not shown), allowing frequency transposition with an intermediate frequency of 1 to 2 GHz.
  • the linear networks R1 to R5 are not coplanar horizontally. This non-coplanarity is due to the mounting of the linear networks by stages or layers.
  • the layer C4 of the network R2 is arranged on the layer C1 of the network R1.
  • the networks process, according to respective amplitude and delay laws, the incident microwaves emanating from the different directions corresponding to the different satellites to be received.
  • the respective amplitude laws are established so as to avoid reception interference between the different satellites.
  • these amplitude laws are of the TCHEBYSCHEFF type. They are carried out here by the DIV, LIH and LIV energy distributors described above.
  • Such an embodiment makes it possible, for each network, to ensure stability of the direction of a beam in the horizontal plane whatever the reception frequency of the satellite.
  • a given linear network is assigned to a given satellite.
  • This linear network comprises a pair of linear networks of radio-electrically coupled band extension and reference sensing elements, the electrical delays of which are determined by construction for the reception of said satellite.
  • linear networks are removably arranged and are interchangeable. They can be installed in a scalable manner, that is to say that the antenna is capable of operating indifferently according to the number of networks. For example, a user can start their installation with three networks. Then, it can complete its initial installation with other networks.
  • the assembly constituted by networks installed on the supporting structure presents a radiation diagram whose angular dynamics is of the order of ⁇ 40 ° in bearing and of the order of ⁇ 5 ° in elevation.
  • the Applicant obtained for a transmission frequency of satellites of the order of 12.75 GHz, a beam capable of covering an orbital space of 0.9 ° in width in the axis, of 1.20 ° in width at 40 ° of deposit and 2 ° in width with amplitude weighting.
  • the angular dynamics of ⁇ 40 ° in bearing can be covered with a set of 15 distinct networks (by inversion symmetry the dynamics is reduced to 40 °), to each network being assigned a variation of 1.20 ° to 1.50 ° in width approximately in (deposit).
  • the user chooses from this set of 15 networks those which allow him to receive the desired satellites.
  • FIG. 16 a diagram of the constellation of the satellites at the level of Paris has been represented, with an antenna positioned according to the following spherical coordinates: 190 ° for the heading and 32.8 ° for the elevation.
  • the Applicant has observed that the change of reference system between spherical coordinates (heading and elevation) and site and bearing coordinates advantageously makes it possible to choose a set of linear networks to receive the desired satellites.
  • the user who also wants to receive the EUTELSAT satellite in Paris chooses a linear network the radiation pattern of which, by construction, in bearing is deviated by around -25 ° and deviated in site by around + 2 °.

Abstract

The antenna includes a cylindro-parabolic reflector (2) which is positioned in the vertical plane and focusses incident microwaves on the horizontal focal plane (D) of the reflector. At least first and second linear element sensing networks are positioned in the reflector focal plane. The waves are sensed and processed according to first and second amplitude and delay laws. The incident microwaves are generated from first and second directions corresponding to first and second satellites. The reflector is mounted on four arms (B1-B4) which are joined together by a crosspiece (12) and carry five linear arrays (R1-R5) in the focal plane. The assembly is supported with a ball-and-socket joint (10) on a pedestal (6) e.g. for the flat roof of a building. <IMAGE>

Description

L'invention concerne la réception de micro-ondes émanant de plusieurs satellites.The invention relates to the reception of microwaves emanating from several satellites.

Actuellement, de nombreux satellites sont utilisés pour le transfert d'informations du genre programmes de télévision ou de radiodiffusion.Currently, many satellites are used for the transfer of information such as television or radio broadcasts.

De tels satellites sont généralement situés sur une unique orbite géostationnaire voisine de 36000 km d'altitude, sensiblement à la verticale de l'équateur.Such satellites are generally located in a single geostationary orbit close to 36,000 km in altitude, substantially vertical to the equator.

Le succès du transfert d'informations par satellites s'explique en partie par l'immobilité relative du satellite qui favorise l'émission radioélectrique d'une part et par l'usage des collecteurs d'ondes (antennes) fixes d'autre part.The success of the transfer of information by satellites is partly explained by the relative immobility of the satellite which favors radioelectric emission on the one hand and by the use of fixed wave collectors (antennas) on the other hand.

Les antennes utilisées, tant sur le satellite qu'à terre, sont généralement munies de réflecteurs paraboliques dans la mesure où la fréquence utilisée par la liaison (4 à 12 GHz) est élevée et aussi à cause de la parfaite compatibilité de l'ouverture angulaire des diagrammes de directivité avec les surfaces terrestres à arroser. En effet, un degré d'angle assure à cette distance de 36000 km, une projection de 630 km environ, ce qui cadre assez bien avec les zones à couvrir.The antennas used, both on the satellite and on the ground, are generally provided with parabolic reflectors insofar as the frequency used by the link (4 to 12 GHz) is high and also because of the perfect compatibility of the angular aperture directivity diagrams with the land surfaces to be watered. Indeed, a degree of angle ensures at this distance of 36,000 km, a projection of approximately 630 km, which fits fairly well with the areas to be covered.

D'une manière générale, un satellite diffuse un ou plusieurs programmes prédéterminés.Generally, a satellite broadcasts one or more predetermined programs.

Or, l'utilisateur souhaite élargir le spectre des informations reçues. Pour cela, il est nécessaire de capter plusieurs satellites.However, the user wishes to widen the spectrum of information received. For this, it is necessary to receive several satellites.

Une solution connue pour recevoir plusieurs satellites consiste à utiliser plusieurs paraboles réglées chacune sur un satellite respectif. Néanmoins, une telle solution est contraignante au niveau encombrement et coût d'installation.A known solution for receiving several satellites consists in using several satellite dishes, each set to a respective satellite. However, such a solution is restrictive in terms of size and installation cost.

Une autre solution connue consiste à utiliser une parabole motorisée susceptible de tourner et de se positionner sur commande sur un satellite choisi. Néanmoins, une telle solution est coûteuse à cause notamment de la motorisation de l'antenne.Another known solution consists in using a motorized satellite dish capable of rotating and positioning itself on command on a chosen satellite. However, such a solution is expensive, in particular because of the motorization of the antenna.

On connaît aussi des antennes à réflecteurs paraboliques munies de deux têtes (sources) pour capter deux satellites avec une même antenne. De telles antennes ne sont pas totalement satisfaisantes dans la mesure où elles permettent tout au plus de capter deux satellites très proches orbitalement l'un de l'autre et présentent des performances dégradées notamment à cause du décalage de la seconde tête par rapport au foyer de la parabole.Also known are antennas with parabolic reflectors provided with two heads (sources) for picking up two satellites with the same antenna. Such antennas are not completely satisfactory insofar as they allow at most two satellites to be very close orbiting each other and have degraded performance in particular because of the offset of the second head relative to the focal point of the parable.

Un but de l'invention est donc de fournir une antenne multi-faisceaux pour la réception de plusieurs satellites qui ne présentent pas les inconvénients des solutions antérieures.An object of the invention is therefore to provide a multi-beam antenna for the reception of several satellites which do not have the drawbacks of the previous solutions.

Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'une antenne qui est caractérisée par le fait qu'elle comprend :

  • un réflecteur de forme cylindro-parabolique disposé sensiblement dans le plan vertical et propre à focaliser les micro-ondes incidentes sur une droite focale sensiblement horizontale construite à partir des foyers du réflecteur,
  • au moins des premier et second réseaux linéaires d'éléments de captation, lesdits réseaux linéaires étant répartis sensiblement horizontalement dans le plan focal dudit réflecteur, pour capter et traiter, selon de première et secondes lois d'amplitude et de retard, les micro-ondes incidentes émanant de première et seconde directions correspondant à des premier et second satellites.
According to the invention, this object is achieved by means of an antenna which is characterized in that it comprises:
  • a cylindro-parabolic reflector arranged substantially in the vertical plane and suitable for focusing the incident microwaves on a substantially horizontal focal line constructed from the focal points of the reflector,
  • at least first and second linear arrays of sensing elements, said linear arrays being distributed substantially horizontally in the focal plane of said reflector, for picking up and processing, according to first and second laws of amplitude and delay, microwaves incidents from first and second directions corresponding to first and second satellites.

Avantageusement, le réflecteur est sensiblement incliné dans le plan vertical afin d'excentrer les premier et second réseaux linéaires par rapport au centre du réflecteur.Advantageously, the reflector is substantially inclined in the vertical plane in order to offset the first and second linear gratings relative to the center of the reflector.

Un tel excentrement des réseaux linéaires permet d'éviter l'effet de masque résultant de l'intersection des micro-ondes incidentes par lesdits réseaux linéaires.Such an eccentricity of the linear networks makes it possible to avoid the masking effect resulting from the intersection of the incident microwaves by said linear networks.

De préférence, les première et seconde lois d'amplitude sont établies de manière à éviter les interférences de réception entre les premier et second satellites.Preferably, the first and second amplitude laws are established so as to avoid reception interference between the first and second satellites.

En pratique, les première et seconde lois d'amplitude sont du type TCHEBYSCHEFF.In practice, the first and second amplitude laws are of the TCHEBYSCHEFF type.

Avantageusement, les réseaux linéaires sont réalisés en technologie imprimée.Advantageously, the linear networks are produced in printed technology.

Selon une caractéristique importante de l'invention, chaque réseau linéaire possède un diagramme de rayonnement respectif dont l'ouverture angulaire à mi-puissance est, en site de l'ordre de ± 30°, et en gisement de l'ordre de 1,2°.According to an important characteristic of the invention, each linear network has a respective radiation diagram whose angular opening at half power is, in elevation of the order of ± 30 °, and in bearing of the order of 1, 2 °.

En technologie imprimée, chaque réseau linéaire comprend :

  • une première couche rayonnante de focalisation adaptée à la focalisation des micro-ondes incidentes, comprenant une pluralité d'éléments rayonnants de focalisation, rangés en ligne ;
  • une seconde couche rayonnante d'extension de bande passante comprenant une pluralité d'éléments rayonnants d'extension de bande, rangés en ligne en regard des éléments de focalisation ;
  • une troisième couche rayonnante de référence, comprenant un réseau linéaire d'éléments rayonnants de référence rangés en ligne en regard des éléments rayonnants d'extension de bande et couplés avec ces derniers pour la réception d'un satellite donné ; et
  • une quatrième couche de traitement des signaux ainsi captés.
In printed technology, each linear network includes:
  • a first focusing radiating layer suitable for focusing incident microwaves, comprising a plurality of focusing radiating elements, arranged in line;
  • a second radiating bandwidth extension layer comprising a plurality of radiating band extension elements, arranged in line opposite the focusing elements;
  • a third reference radiating layer, comprising a linear array of reference radiating elements arranged in line opposite the radiating band extension elements and coupled therewith for reception of a given satellite; and
  • a fourth layer for processing the signals thus received.

Avantageusement, l'antenne comprend une structure porteuse de type berceau propre à porter les premier et second réseaux linéaires.Advantageously, the antenna comprises a carrier structure of the cradle type suitable for carrying the first and second linear networks.

Avantageusement, la structure porteuse supporte également le réflecteur.Advantageously, the support structure also supports the reflector.

En pratique, la longueur du réflecteur est de l'ordre de 1,80 à 2,50 m et la hauteur du réflecteur est de l'ordre de 1,10 m.In practice, the length of the reflector is of the order of 1.80 to 2.50 m and the height of the reflector is of the order of 1.10 m.

En pratique, la longueur et la hauteur des premier et second réseaux linéaires sont respectivement de l'ordre de 1,50 m et de 20 mm.In practice, the length and height of the first and second linear networks are respectively of the order of 1.50 m and 20 mm.

Très avantageusement, les réseaux linéaires sont susceptibles d'être installés de façon évolutive sur l'antenne, celle-ci fonctionnant indifféremment selon le nombre de réseaux.Very advantageously, the linear networks are capable of being installed in a progressive manner on the antenna, the latter operating indifferently according to the number of networks.

En pratique, la dynamique angulaire d'une source constituée d'une pluralité de réseaux linéaires montés sur le berceau est de l'ordre de ± 40° en gisement et de l'ordre de ± 5° en site.In practice, the angular dynamics of a source made up of a plurality of linear networks mounted on the cradle is of the order of ± 40 ° in bearing and of the order of ± 5 ° in elevation.

L'invention a également pour objet un procédé d'installation d'une antenne multi-faisceaux du type mentionné ci-avant, sur un lieu donné.The invention also relates to a method of installing a multi-beam antenna of the type mentioned above, at a given location.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes:

  • a) prévoir un jeu de plusieurs réseaux linéaires, chacun ayant un diagramme de rayonnement en gisement prédéterminé,
  • b) saisir des informations d'un premier niveau relatives à la latitude et longitude du lieu, au nombre de satellites à recevoir, à l'écart angulaire minimal entre les satellites choisis, et à la dynamique angulaire maximale correspondant aux satellites choisis,
  • c) calculer des informations de second niveau relatives au positionnement nominal de l'antenne en cap et en élévation à partir des informations de premier niveau ainsi saisies,
  • d) orienter en cap et en élévation le réflecteur de l'antenne à partir des informations de second niveau ainsi calculées,
  • e) choisir parmi le jeu de réseaux linéaires, celui dont le diagramme de rayonnement est adapté à celui des satellites choisis en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies,
  • f) installer les réseaux linéaires ainsi choisis sur le support sensiblement au niveau de la droite focale, selon un ordre déterminé en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies.
According to an important characteristic of the invention, the method comprises the following steps:
  • a) provide for a set of several linear networks, each having a predetermined deposit radiation pattern,
  • b) enter first level information relating to the latitude and longitude of the location, the number of satellites to be received, the minimum angular difference between the selected satellites, and the maximum angular dynamics corresponding to the selected satellites,
  • c) calculating second level information relating to the nominal positioning of the antenna in heading and elevation from the first level information thus entered,
  • d) orient the heading and elevation of the antenna reflector from the second level information thus calculated,
  • e) choose from the set of linear networks, the one whose radiation diagram is adapted to that of the satellites chosen as a function of the first level information thus entered,
  • f) install the linear networks thus chosen on the support substantially at the focal line, in an order determined according to the first level information thus entered.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci-après et des dessins annexés dans lesquels :

  • la figure 1 est une représentation schématique de l'orbite géostationnaire des satellites ;
  • la figure 2 est une représentation schématique du référentiel à coordonnées sphériques cap et élévation ;
  • la figure 3 est une représentation schématique de la constellation des satellites vue d'un point situé "Ouest Irlande" ;
  • la figure 4 est une représentation schématique du référentiel site gisement ;
  • la figure 5 est une représentation schématique de la superposition des référentiels coordonnées sphériques et site/gisement selon l'invention ;
  • la figure 6 est un abaque résultant de la superposition des référentiels coordonnées sphériques et site/gisement selon l'invention ;
  • la figure 7 est une vue en perspective d'une antenne multi-faisceaux selon l'invention ;
  • la figure 8 est une vue en coupe de l'antenne de la figure 7 ;
  • la figure 9 est une représentation schématique du réflecteur cylindro-parabolique de l'antenne selon l'invention ;
  • la figure 10 est une représentation schématique de la déviation du faisceau incident engendré par le décalage focal des réseaux linéaires ;
  • la figure 11 est une représentation schématique d'une antenne à quatre réseaux linéaires selon l'invention ;
  • la figure 12 est une représentation schématique en perspective, éclatée, et partielle d'un sous-réseau linéaire réalisé en technologie tri-plaques selon l'invention ;
  • la figure 13 est une représentation de la répartition des éléments rayonnants de référence selon l'invention ;
  • la figure 14 est une vue illustrant l'assemblage des sous réseaux pour constituer un réseau linéaire selon l'invention ;
  • la figure 15 est une vue illustrant l'assemblage des réseaux linéaires pour constituer une source selon l'invention ; et
  • la figure 16 est un diagramme représentant la constellation des satellites vue à Paris.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent in the light of the detailed description below and the appended drawings in which:
  • Figure 1 is a schematic representation of the geostationary orbit of the satellites;
  • Figure 2 is a schematic representation of the frame of reference with spherical coordinates heading and elevation;
  • Figure 3 is a schematic representation of the constellation of satellites seen from a point in "West Ireland";
  • Figure 4 is a schematic representation of the site repository;
  • FIG. 5 is a schematic representation of the superimposition of the spherical and site / deposit coordinate reference systems according to the invention;
  • FIG. 6 is an abacus resulting from the superposition of the spherical and site / deposit coordinate reference systems according to the invention;
  • Figure 7 is a perspective view of a multi-beam antenna according to the invention;
  • Figure 8 is a sectional view of the antenna of Figure 7;
  • Figure 9 is a schematic representation of the cylindro-parabolic reflector of the antenna according to the invention;
  • FIG. 10 is a schematic representation of the deflection of the incident beam generated by the focal shift of the linear networks;
  • Figure 11 is a schematic representation of an antenna with four linear arrays according to the invention;
  • FIG. 12 is a schematic perspective, exploded, and partial representation of a linear sub-network produced in tri-plate technology according to the invention;
  • FIG. 13 is a representation of the distribution of the reference radiating elements according to the invention;
  • FIG. 14 is a view illustrating the assembly of the sub-networks to constitute a linear network according to the invention;
  • FIG. 15 is a view illustrating the assembly of the linear networks to constitute a source according to the invention; and
  • Figure 16 is a diagram representing the constellation of satellites seen in Paris.

Sur la figure 1, l'orbite géostationnaire OG en regard de l'Europe UE comprend une constellation de satellites CS qui s'étend environ de 30° de longitude Est (LE) à 30° de longitude Ouest (LO). Les satellites sont espacés les uns des autres de quelques degrés. On trouve notamment les satellites suivants : KOPERNIKUS 1 (28,5° de longitude EST, KOP), EUTELSAT 1 F4 (7° de longitude Est, EUT) etc.In FIG. 1, the geostationary orbit OG facing Europe EU comprises a constellation of satellites CS which extends from approximately 30 ° east longitude (LE) to 30 ° west longitude (LO). The satellites are spaced a few degrees from each other. The following satellites are notably found: KOPERNIKUS 1 (longitude 28.5 ° EAST, KOP), EUTELSAT 1 F4 (longitude 7 ° East, EUT) etc.

Sur la figure 2, la référence RE1 désigne un référentiel en coordonnées sphériques articulé autour d'un hémisphère HE. Ce référentiel a pour origine un utilisateur US d'une antenne parabolique orientable AN. Ce référentiel possède trois axes orthogonaux : le premier est celui de la verticale du lieu VE, le second est celui défini par le cap Sud CAS choisi généralement comme référence à 180° et le troisième CAR est celui qui définit le plan d'horizon avec le cap Sud CAS. L'utilisateur US pointe l'antenne parabolique AN dans la direction du satellite. Il choisit une élévation EL définie par l'angle entre la verticale du lieu VE et la direction du satellite DSAT au-dessus de la ligne de l'horizon et un cap CA défini dans le plan de l'horizon.In FIG. 2, the reference RE1 designates a frame of reference in spherical coordinates articulated around a hemisphere HE. This reference system originates from a user US of a steerable parabolic antenna AN. This frame of reference has three orthogonal axes: the first is that of the vertical of the place VE, the second is that defined by the course South CAS generally chosen as reference at 180 ° and the third CAR is that which defines the horizon plane with the cap Sud CAS. The user US points the parabolic antenna AN in the direction of the satellite. It chooses an EL elevation defined by the angle between the vertical of the location VE and the direction of the DSAT satellite above the line of the horizon and a heading CA defined in the plane of the horizon.

Par rapport à ce référentiel RE1, la constellation des satellites évolue en fonction du lieu terrestre d'observation (latitude et longitude).Compared to this RE1 reference system, the constellation of satellites evolves according to the terrestrial place of observation (latitude and longitude).

Sur la figure 3, la constellation des satellites CS représentée est celle vue par un utilisateur placé dans la zone géographique ZG appelée "Ouest Irlande". Dans ces conditions, la "dynamique angulaire en cap" est de 75° (entre le cap 155° et le cap 230°) si l'utilisateur souhaite assurer une visibilité potentielle de tous les satellites CS (entre la longitude 30° Est LE et la longitude 30° Ouest LO).In FIG. 3, the constellation of the satellites CS represented is that seen by a user placed in the geographical area ZG called "West Ireland". Under these conditions, the "angular dynamics in heading" is 75 ° (between heading 155 ° and heading 230 °) if the user wishes to ensure potential visibility of all CS satellites (between longitude 30 ° East LE and longitude 30 ° West LO).

Pour une antenne parabolique équipée de manière connue d'un moteur, il conviendrait d'assurer une rotation autour de l'axe vertical du lieu ZG à partir du cap 155° jusqu'au cap 230°.For a parabolic antenna equipped in a known manner with a motor, it would be advisable to ensure a rotation around the vertical axis of the place ZG from the heading 155 ° to the heading 230 °.

Selon l'invention, l'antenne multi-faisceaux que l'on décrira plus en détail ci-après utilise avantageusement un référentiel différent de celui décrit en référence à la figure 2.According to the invention, the multi-beam antenna which will be described in more detail below advantageously uses a reference frame different from that described with reference to FIG. 2.

Sur la figure 4, le référentiel RE2 est un référentiel "site gisement" utilisé fréquemment en balayage électronique. Il s'agit d'un maillage angulaire cartésien généré à partir de deux faisceaux de plans PS1 à PSN et PG1 à PGN concourants en deux axes orthogonaux O1 et O2.In FIG. 4, the repository RE2 is a "repository site" repository frequently used in electronic scanning. It is a Cartesian angular mesh generated from two beams of planes PS1 to PSN and PG1 to PGN concurrent in two orthogonal axes O1 and O2.

Sur la figure 5, les référentiels RE1 et RE2 sont superposés. Par exemple, le site SI a une valeur qui varie entre ± 5° et le gisement GI a une valeur qui varie entre ± 40°. L'axe 01 correspond à 0° en gisement et l'axe O2 correspond à 0° en site.In FIG. 5, the references RE1 and RE2 are superimposed. For example, the SI site has a value that varies between ± 5 ° and the GI deposit has a value that varies between ± 40 °. The 01 axis corresponds to 0 ° in bearing and the O2 axis corresponds to 0 ° in elevation.

Sur la figure 6, la superposition des référentiels donne naissance à un abaque. La superposition des référentiels définit des lignes iso-cap ISOC et iso-gisement ISOG. Des formules mathématiques permettent de changer de repère entre le référentiel sphérique RE1 et le référentiel site/gisement RE2. Ces formules connues sont du type trigonométrique.In FIG. 6, the superposition of the reference frames gives rise to an abacus. The superimposition of standards defines ISOC iso-cap lines and ISOG iso-deposit lines. Mathematical formulas make it possible to change the reference frame between the spherical frame of reference RE1 and the frame of reference site / deposit RE2. These known formulas are of the trigonometric type.

De façon surprenante, le Demandeur a observé que ce changement de référentiels constitue une aide précieuse et efficace pour le positionnement d'une antenne multi-faisceaux et le choix des réseaux linéaires que l'on décrira plus en détail ci-après pour la réception de plusieurs satellites.Surprisingly, the Applicant has observed that this change of frame of reference constitutes a precious and effective aid for the positioning of a multi-beam antenna and the choice of linear networks which will be described in more detail below for the reception of several satellites.

Sur la figure 7, l'antenne multi-faisceaux selon l'invention comprend un réflecteur de forme cylindro-parabolique 2 disposé sensiblement dans le plan vertical. Les génératrices du cylindre s'étendent sensiblement dans le plan horizontal et la section circulaire s'étend sensiblement dans le plan vertical.In FIG. 7, the multi-beam antenna according to the invention comprises a reflector of cylindro-parabolic shape 2 arranged substantially in the vertical plane. The generatrices of the cylinder extend substantially in the horizontal plane and the circular section extends substantially in the vertical plane.

Le réflecteur est constitué d'un matériau réfléchissant du type : tôle formée, tôle emboutie avec panneaux, matériau composite tel que de la fibre de carbone, ou matériau mixte.The reflector consists of a reflective material of the type: formed sheet, stamped sheet with panels, composite material such as carbon fiber, or mixed material.

Le réflecteur peut présenter une surface pleine dans sa totalité. Il peut aussi être ajouré dans sa partie périphérique pour améliorer sa prise au vent. Dans ces conditions, il est par exemple muni d'une grille de fil métallique disposée autour de la partie centrale pleine.The reflector may have a full surface in its entirety. It can also be perforated in its peripheral part to improve its wind resistance. Under these conditions, it is for example provided with a grid of metal wire arranged around the solid central part.

Le réflecteur focalise les micro-ondes incidentes sur une droite focale D sensiblement horizontale construite à partir des foyers F1 à F5 dudit réflecteur (figure 9).The reflector focuses the incident microwaves on a substantially horizontal focal line D constructed from the focal points F1 to F5 of said reflector (FIG. 9).

Au niveau de la droite focale D du réflecteur, il est prévu de placer des réseaux linéaires de captation R1 à R5. Les réseaux sont sensiblement adjacents et répartis sensiblement horizontalement dans le plan focal du réflecteur.At the focal line D of the reflector, it is planned to place linear capture networks R1 to R5. The gratings are substantially adjacent and distributed substantially horizontally in the focal plane of the reflector.

Les réseaux linéaires R1 à R5 ont pour objet de capter et de traiter selon des lois d'amplitude et de retard, les micro-ondes incidentes émanant de directions différentes correspondant à différents satellites.The purpose of linear networks R1 to R5 is to capture and process, according to laws of amplitude and delay, the incident microwaves emanating from different directions corresponding to different satellites.

Le réflecteur 2 est sensiblement incliné dans le plan vertical selon un angle d'élévation.The reflector 2 is substantially inclined in the vertical plane at an elevation angle.

Cette inclinaison permet notamment d'excentrer les réseaux linéaires par rapport au centre du réflecteur. Un tel déport, appelé "OFFSET", permet d'éviter l'effet de masque résultant de l'intersection des micro-ondes incidentes par les réseaux linéaires.This inclination makes it possible in particular to offset the linear gratings relative to the center of the reflector. Such an offset, called "OFFSET", makes it possible to avoid the mask effect resulting from the intersection of the incident microwaves by the linear arrays.

L'antenne comprend une structure porteuse 4 de type berceau propre à porter les réseaux linéaires ainsi que le réflecteur.The antenna comprises a carrier structure 4 of the cradle type suitable for carrying the linear networks as well as the reflector.

La structure porteuse 4 comprend un socle 6 sur lequel est monté le berceau-porteur.The support structure 4 comprises a base 6 on which the carrier cradle is mounted.

Avantageusement, le berceau-porteur comprend quatre bras de soutien B1 à B4 en forme générale coudée, propres à soutenir à la fois le réflecteur 2 et les réseaux linéaires R1 à R5.Advantageously, the carrier cradle comprises four support arms B1 to B4 in generally angled shape, capable of supporting both the reflector 2 and the linear networks R1 to R5.

Le socle 6 est susceptible d'être fixé à l'aide d'un ensemble vis/écrous 8 sur le plan d'observation terrestre, par exemple la terrasse d'un immeuble d'habitation.The base 6 is capable of being fixed using a screw / nut assembly 8 on the earth observation plane, for example the terrace of a residential building.

Comme représenté sur la figure 8, un élément formant rotule 10 est monté sur le socle 6. L'ensemble formant rotule est articulé selon deux axes. Tout d'abord, il est monté à rotation dans le plan horizontal RH pour le pointage manuel en cap de l'antenne. Enfin, il est mobile à rotation dans le plan vertical RV pour le pointage manuel de l'antenne en élévation.As shown in Figure 8, a ball joint member 10 is mounted on the base 6. The ball joint assembly is articulated along two axes. First of all, it is rotatably mounted in the horizontal plane RH for the manual pointing of the antenna. Finally, it is movable in rotation in the vertical plane RV for manual pointing of the antenna in elevation.

Les quatre bras B1 à B4 sont solidaires les uns des autres par un longeron cylindrique 12 qui les traverse au niveau du coude desdits bras. Le longeron s'étend sensiblement sur le plan horizontal.The four arms B1 to B4 are secured to each other by a cylindrical spar 12 which passes through them at the elbow of said arms. The spar extends substantially on the horizontal plane.

Le longeron 12 est assemblé sur la rotule 10 à l'aide de mâchoires, de cavaliers et de vis/écrous (non représentés).The side member 12 is assembled on the ball joint 10 using jaws, jumpers and screws / nuts (not shown).

Le berceau-porteur est réalisé par exemple en matériau composite tel que de la fibre de carbone. Un tel berceau-porteur permet d'assurer une grande rigidité à l'ensemble antennaire ainsi qu'une bonne précision dans le positionnement manuel de l'antenne.The carrier cradle is made for example of composite material such as carbon fiber. Such a carrier cradle ensures great rigidity in the antenna assembly as well as good precision in the manual positioning of the antenna.

Le montage et le démontage des réseaux linéaires peuvent être effectués par l'installateur de l'antenne.The assembly and disassembly of the linear networks can be carried out by the installer of the antenna.

L'ensemble des réseaux linéaires est protégé avantageusement par un radôme assurant une bonne protection contre l'humidité. Il comporte avantageusement un dispositif de dégivrage.All of the linear networks are advantageously protected by a radome ensuring good protection against humidity. It advantageously includes a defrosting device.

La longueur du réflecteur est de l'ordre de 1,80 à 2,50 m. Sa hauteur est environ de 1,10 m.The length of the reflector is of the order of 1.80 to 2.50 m. Its height is approximately 1.10 m.

La longueur et la hauteur des réseaux linéaires sont respectivement de l'ordre de 1,50 m et de 20 mm.The length and height of the linear networks are respectively of the order of 1.50 m and 20 mm.

En pratique, avec les dimensions mentionnées ci-avant, la focale de l'antenne est de l'ordre de 1m.In practice, with the dimensions mentioned above, the focal length of the antenna is of the order of 1m.

Il est à remarquer que les dimensions de l'antenne mentionnées ci-avant, sont nécessaires pour assurer des conditions de réception confortables pour les satellites de faible puissance.It should be noted that the dimensions of the antenna mentioned above are necessary to ensure comfortable reception conditions for low power satellites.

Sur la figure 10, dans un autre exemple de réalisation de l'invention, l'antenne est munie de quatre réseaux linéaires R1 à R4 supportés par un berceau à trois bras B1, B2, B3.In FIG. 10, in another exemplary embodiment of the invention, the antenna is provided with four linear networks R1 to R4 supported by a cradle with three arms B1, B2, B3.

Les réseaux R1 à R4 sont reliés à des modules de transposition de fréquences respectifs 20, eux-mêmes reliés par des câbles coaxiaux à des moyens de traitement 22 du type démodulateur de réception multicanaux classiques.The networks R1 to R4 are connected to respective frequency transposition modules 20, themselves connected by coaxial cables to processing means 22 of the conventional multichannel reception demodulator type.

Comme représenté sur la figure 11, un effet de déviation des faisceaux incidents DEV se produit en élévation pour des faibles valeurs angulaires. Cet effet de déviation évolue en fonction de la position des réseaux linéaires R1 à R4 par rapport aux foyers F1 à F5.As shown in FIG. 11, an effect of deflection of the incident beams DEV occurs in elevation for low angular values. This deviation effect evolves as a function of the position of the linear networks R1 to R4 relative to the foci F1 to F5.

Par exemple, en référence à la figure 7, seul le réseau linéaire R3 est placé au niveau de la droite focale D. Les autres R1, R2, R4 et R5 sont légèrement défocalisés.For example, with reference to FIG. 7, only the linear network R3 is placed at the level of the focal line D. The other R1, R2, R4 and R5 are slightly defocused.

De façon surprenante, le Demandeur a observé que cette défocalisation ou effet de déviation qui résulte du montage par "étages" ou non coplanaire des réseaux linéaires est susceptible d'être compensé selon l'invention, sans réduire de façon notable le rendement de l'antenne.Surprisingly, the Applicant has observed that this defocusing or deflection effect which results from the mounting by "stages" or not coplanar of the linear networks is capable of being compensated according to the invention, without significantly reducing the efficiency of the antenna.

Sur la figure 12, on a représenté la réalisation en technologie imprimée d'un réseau linéaire rayonnant selon l'invention.In Figure 12, there is shown the production in printed technology of a radiating linear array according to the invention.

En technologie imprimée, chaque réseau linéaire comprend au moins quatre couches individualisées en C1 à C4.In printed technology, each linear network comprises at least four individualized layers in C1 to C4.

La première couche C4 est une couche rayonnante de focalisation adaptée à la focalisation des micro-ondes incidentes. Elle comprend un réseau linéaire de 12 éléments rayonnants individualisés en EF1 à EF12, par exemple des pavés rectangulaires. Ces éléments rayonnants sont déposés sur un substrat SC1 d'une épaisseur de l'ordre de 3 à 10 mm. Le substrat SC1 est constitué d'un matériau du type Duroïd (Marque déposée), ou mousse présentant des caractéristiques diélectriques inférieures à 2. Les pavés rayonnants sont métallisés à partir de film en Kapton (Marque déposée).The first layer C4 is a radiating focusing layer suitable for focusing the incident microwaves. It includes a linear network of 12 radiating elements individualized in EF1 to EF12, for example rectangular blocks. These radiating elements are deposited on a substrate SC1 with a thickness of the order of 3 to 10 mm. The SC1 substrate is made of a material of the Duroid (Registered trademark) type, or foam having dielectric characteristics of less than 2. The radiating blocks are metallized from Kapton film (Registered trademark).

La seconde couche C2 est une couche rayonnante d'extension de bande. En pratique, elle comprend un réseau linéaire d'éléments rayonnants EX1 à EX12 disposés en regard des éléments rayonnants de focalisation EF1 à EF12. Ces éléments d'extension de bande sont implantés sur un substrat isolant SC2 d'une épaisseur de l'ordre de 3 mm et constitué d'un matériau du type mousse présentant des caractéristiques diélectriques inférieures à 2.The second layer C2 is a radiating band extension layer. In practice, it comprises a linear network of radiating elements EX1 to EX12 arranged opposite the radiating focusing elements EF1 to EF12. These strip extension elements are installed on an insulating substrate SC2 with a thickness of the order of 3 mm and made of a foam-type material having dielectric characteristics less than 2.

Les éléments de captation d'extension de bande EX1 à EX12 sont par exemple des pavés rectangulaires rayonnants, réalisés par exemple en technologie microstrip classique.The tape extension elements EX1 to EX12 are for example radiating rectangular blocks, produced for example in conventional microstrip technology.

La troisième couche rayonnante C3 comprend un réseau linéaire d'éléments rayonnants de référence REF1 à REF12.The third radiating layer C3 comprises a linear network of radiating elements of reference REF1 to REF12.

Par symétrie, ces éléments rayonnants de référence sont des pavés rectangulaires rayonnants. Ils sont également réalisés en technologie microstrip, par exemple selon la technologie tri-plaques. En pratique, ces éléments de référence sont implantés sur un substrat isolant SC3 d'une épaisseur de l'ordre de 1 mm et constitué d'un matériau du type Duroïd 6200 (marque déposée), verre époxy ou mousse présentant des caractéristiques diélectriques inférieures à 2. Selon la technologie tri-plaques, la couche C3 est intercalée entre une couche transparente supérieure C5 et une couche transparente inférieure C6.By symmetry, these reference radiating elements are radiating rectangular blocks. They are also produced in microstrip technology, for example using tri-plate technology. In practice, these reference elements are installed on an insulating substrate SC3 with a thickness of the order of 1 mm and made of a material of the Duroid 6200 type (registered trademark), epoxy glass or foam having dielectric characteristics less than 2. According to the tri-plate technology, the layer C3 is interposed between an upper transparent layer C5 and a lower transparent layer C6.

Les éléments rayonnants de référence REF1 à REF12 sont avantageusement de type bipolarisations, avec adaptation.The reference radiating elements REF1 to REF12 are advantageously of the bipolarization type, with adaptation.

Dans ces conditions, la couche C3 comprend en outre des lignes d'alimentation en polarisation verticale LIV reliant les pavés de référence à des moyens d'amplification AMPV1 selon une arborescence partiellement binaire inverse que l'on décrira plus en détails ci-après. Des diviseurs d'amplitude équiphase DIV de type Wilkinson par exemple, sont également prévus pour adapter la répartition d'énergie. Les lignes LIV sont des lignes à retard de longueurs choisies pour synthétiser le déphasage électrique nécessaire à l'orientation azimutale en cap du faisceau du réseau associé.Under these conditions, the layer C3 also comprises supply lines with vertical polarization LIV connecting the reference blocks to amplification means AMPV1 according to a partially binary inverse tree structure which will be described in more detail below. Equiphase DIV amplifiers of Wilkinson type for example, are also provided to adapt the energy distribution. The LIV lines are delay lines of lengths chosen to synthesize the electrical phase shift necessary for the azimuthal orientation in heading of the beam of the associated network.

Enfin, la quatrième couche C4 comprend des lignes d'alimentation en polarisation horizontale LIH reliant les trous métallisés TS1 à TS12 des pavés de référence REF1 à REF12 à des moyens d'amplification AMPH1 selon une arborescence binaire inverse que l'on décrira plus en détails ci-après. Des diviseurs d'amplitude équiphase DIH de type Wilkinson par exemple, sont également prévus pour adapter la répartition d'énergie. Les lignes LIH sont des lignes à retard de longueurs choisies pour synthétiser le déphasage électrique nécessaire à l'orientation azimutale du faisceau du réseau associé.Finally, the fourth layer C4 comprises horizontal polarization supply lines LIH connecting the metallized holes TS1 to TS12 of the reference blocks REF1 to REF12 to amplification means AMPH1 according to a reverse binary tree structure which will be described in more detail below. Equiphase IHL amplitude dividers of Wilkinson type for example, are also provided to adapt the energy distribution. LIH lines are delay lines of lengths chosen to synthesize the electrical phase shift necessary for the azimuthal orientation of the beam of the associated network.

En variante, les couches C1 et C2 peuvent former une seule couche de focalisation et d'extension de bande. De même, les lignes de polarisation horizontale et verticale peuvent être disposées les unes et les autres sur la couche C3.As a variant, the layers C1 and C2 can form a single focusing and band extension layer. Likewise, the horizontal and vertical polarization lines can be arranged one and the other on the layer C3.

Sur la figure 13, on a représenté le schéma équivalent de la répartition des éléments rayonnants de référence selon une arborescence partiellement binaire inverse. Cette répartition réalise les retards de propagation des ondes ainsi captées par les éléments rayonnants de référence.FIG. 13 shows the equivalent diagram of the distribution of the reference radiating elements according to a partially binary inverse tree structure. This distribution achieves the propagation delays of the waves thus picked up by the reference radiating elements.

La représentation est donnée pour deux sous-réseaux SR1 et SR2 de 12 éléments rayonnants de référence chacun (1REF1 à 1REF12 pour le sous-réseau SR1 et 2REF1 à 2REF12 pour le sous-réseau SR2).The representation is given for two sub-networks SR1 and SR2 of 12 reference radiating elements each (1REF1 to 1REF12 for the sub-network SR1 and 2REF1 to 2REF12 for the sub-network SR2).

Cette représentation se généralise aux 8 sous-réseaux que comporte par exemple un réseau linéaire ou barrette selon l'invention.This representation is generalized to the 8 sub-networks that comprise, for example, a linear network or strip according to the invention.

La référence FO désigne la loi de retard appliquée aux éléments rayonnants de référence des sous-réseaux SR1 et SR2 pour capter les ondes incidentes selon une direction choisie.The reference FO designates the delay law applied to the reference radiating elements of the sub-networks SR1 and SR2 for picking up the incident waves in a chosen direction.

Des retards électriques sont construits pour assurer une stabilité de la direction du faisceau, dans le plan horizontal, quelle que soit la fréquence de réception. En pratique, les retards électriques sont construits au moyen de lignes d'alimentation micro-ruban reliant les différents éléments rayonnants de référence selon une arborescence partiellement binaire inverse.Electrical delays are constructed to ensure stability of the direction of the beam, in the horizontal plane, whatever the reception frequency. In practice, the electrical delays are constructed by means of micro-ribbon supply lines connecting the different reference radiating elements according to a partially binary reverse tree structure.

Plus précisément, l'élément de référence 1REF1 est relié à l'élément de référence 1REF2 par un agencement de lignes micro-ruban comprenant :

  • une ligne 102 de longueur choisie possédant une première extrémité reliée à l'élément de référence 1REF1 et une seconde extrémité reliée au noeud 106, et
  • une ligne 104 de longueur différente de celle de la ligne 102 et possédant une première extrémité reliée à l'élément de référence 1REF2 et une seconde extrémité reliée au noeud 106. La différence de longueur entre les lignes 102 et 104 définit un retard électrique équivalent ε.
More specifically, the reference element 1REF1 is connected to the reference element 1REF2 by an arrangement of microstrip lines comprising:
  • a line 102 of selected length having a first end connected to the reference element 1REF1 and a second end connected to the node 106, and
  • a line 104 of length different from that of line 102 and having a first end connected to the reference element 1REF2 and a second end connected to node 106. The difference in length between lines 102 and 104 defines an equivalent electrical delay ε .

Les autres éléments de référence sont reliés par paire de la même manière que décrite ci-avant.The other reference elements are linked in pairs in the same way as described above.

Ensuite, les paires d'éléments de référence ainsi constituées, sont reliés deux par deux selon un agencement similaire à celui décrit ci-avant. Il n'en diffère que par la différence de longueur entre les lignes. Par exemple, les lignes 202 et 204 reliant la paire d'éléments 1REF1, 1REF2 à la paire d'éléments 1REF3, 1REF4 ont une différence de longueur égale à 2 ε.Then, the pairs of reference elements thus formed are linked in pairs by an arrangement similar to that described above. It differs from it only by the difference in length between the lines. For example, lines 202 and 204 connecting the pair of elements 1REF1, 1REF2 to the pair of elements 1REF3, 1REF4 have a length difference equal to 2 ε.

Par ailleurs, les lignes 302 et 304 permettent de relier les éléments 1REF1 à 1REF4 aux éléments 1REF5 à 1REF8. La différence de longueur entre les lignes 302 et 304 correspond à un retard électrique équivalent à 4 ε.In addition, lines 302 and 304 make it possible to connect the elements 1REF1 to 1REF4 to the elements 1REF5 to 1REF8. The difference in length between lines 302 and 304 corresponds to an electrical delay equivalent to 4 ε.

De même, les lignes 402 et 404 relient les éléments 1REF1 à 1REF8 aux éléments 1REF9 à 1REF12. La différence de longueur entre les lignes 402 et 404 correspond à un retard électrique équivalent à 8 ε.Likewise, lines 402 and 404 connect elements 1REF1 to 1REF8 to elements 1REF9 to 1REF12. The difference in length between lines 402 and 404 corresponds to an electrical delay equivalent to 8 ε.

Enfin, les lignes 502 et 504 relient les éléments du sous-réseau SR1 aux éléments du sous-réseau SR2. La différence de longueur entre les lignes 502 et 504 correspond à un retard électrique de τ avec τ = 11 ε.Finally, lines 502 and 504 connect the elements of the SR1 subnetwork to the elements of the SR2 subnetwork. The difference in length between lines 502 and 504 corresponds to an electrical delay of τ with τ = 11 ε.

En pratique (figure 14), un amplificateur AMPV1 est associé au sous-réseau SR1. Cet amplificateur est du type faible bruit présentant un gain de l'ordre de 20 db avec un facteur de bruit intrinsèque de l'ordre de 1,5 db. Par exemple, il est réalisé en technologie HEMT (pour "High Electron Mobility Transistor").In practice (Figure 14), an amplifier AMPV1 is associated with the sub-network SR1. This amplifier is of the low noise type having a gain of the order of 20 db with an intrinsic noise factor of the order of 1.5 db. For example, it is made in HEMT technology (for "High Electron Mobility Transistor").

A chaque amplificateur AMPV, on associe un sous-réseau SR respectif comprenant chacun 12 éléments rayonnants de référence REF1 à REF12.Each AMPV amplifier is associated with a respective SR sub-network, each comprising 12 radiating elements of reference REF1 to REF12.

Par exemple, un réseau linéaire comporte environ 96 éléments rayonnants de référence de type bipolarisation rangés en 8 sous-réseaux de 12 éléments chacun.For example, a linear array comprises approximately 96 radiating reference elements of the bipolarization type arranged in 8 sub-arrays of 12 elements each.

Les huit amplificateurs AMPV sont reliés à un amplificateur faible bruit (non représenté) relié à un mélangeur (non représenté), permettant d'effectuer une transposition de fréquence avec une fréquence intermédiaire de 1 à 2 GHz.The eight AMPV amplifiers are connected to a low noise amplifier (not shown) connected to a mixer (not shown), allowing frequency transposition with an intermediate frequency of 1 to 2 GHz.

En référence à la figure 15, on remarque que les réseaux linéaires R1 à R5, constitués chacun des sous-réseaux SR1, SR2 décrits en référence aux figures 13 et 14, sont non coplanaires horizontalement. Cette non coplanarité est due au montage des réseaux linéaires par étages ou couches. Ainsi, la couche C4 du réseau R2 est disposée sur la couche C1 du réseau R1.With reference to FIG. 15, it is noted that the linear networks R1 to R5, each consisting of the sub-networks SR1, SR2 described with reference to FIGS. 13 and 14, are not coplanar horizontally. This non-coplanarity is due to the mounting of the linear networks by stages or layers. Thus, the layer C4 of the network R2 is arranged on the layer C1 of the network R1.

Les réseaux traitent, selon des lois d'amplitude et de retard respectives, les micro-ondes incidentes émanant des différentes directions correspondant aux différents satellites à capter.The networks process, according to respective amplitude and delay laws, the incident microwaves emanating from the different directions corresponding to the different satellites to be received.

Avantageusement, les lois d'amplitude respectives sont établies de manière à éviter les interférences de réception entre les différents satellites. De préférence, ces lois d'amplitude sont de type TCHEBYSCHEFF. Elles sont réalisées ici par les répartiteurs d'énergie DIV, LIH et LIV décrits ci-avant.Advantageously, the respective amplitude laws are established so as to avoid reception interference between the different satellites. Preferably, these amplitude laws are of the TCHEBYSCHEFF type. They are carried out here by the DIV, LIH and LIV energy distributors described above.

Ces lois permettent une pondération d'amplitude selon l'axe horizontal des réseaux linéaires en vue de réduire le niveau des lobes secondaires à un seuil tel que les phénomènes d'interférence entre satellites sont évités.These laws allow an amplitude weighting along the horizontal axis of the linear networks in order to reduce the level of the secondary lobes to a threshold such that interference phenomena between satellites are avoided.

Il y a lieu de rappeler que les lois de retard FO sont réalisées ici au moyen des lignes d'alimentation micro-ruban LPH, LPV décrites ci-avant.It should be recalled that the delay laws FO are produced here by means of the microstrip supply lines LPH, LPV described above.

Une telle réalisation permet, pour chaque réseau, d'assurer une stabilité de la direction d'un faisceau dans le plan horizontal quelle que soit la fréquence de réception du satellite.Such an embodiment makes it possible, for each network, to ensure stability of the direction of a beam in the horizontal plane whatever the reception frequency of the satellite.

Ainsi, selon l'invention, à un satellite donné, il est affecté un réseau linéaire donné. Ce réseau linéaire comprend une paire de réseaux linéaires d'éléments de captation d'extension de bande et de référence couplés radioélectriquement, et dont les retards électriques sont déterminés par construction pour la réception dudit satellite.Thus, according to the invention, a given linear network is assigned to a given satellite. This linear network comprises a pair of linear networks of radio-electrically coupled band extension and reference sensing elements, the electrical delays of which are determined by construction for the reception of said satellite.

En pratique, les réseaux linéaires sont disposés de façon amovible et sont interchangeables. Ils peuvent être installés de façon évolutive, c'est-à-dire que l'antenne est capable de fonctionner indifféremment selon le nombre de réseaux. Par exemple, un utilisateur peut commencer son installation avec trois réseaux. Puis, il peut compléter son installation initiale avec d'autres réseaux.In practice, linear networks are removably arranged and are interchangeable. They can be installed in a scalable manner, that is to say that the antenna is capable of operating indifferently according to the number of networks. For example, a user can start their installation with three networks. Then, it can complete its initial installation with other networks.

Ceci est un avantage important pour l'utilisateur qui peut ainsi acquérir un système polyvalent où il choisit totalement et librement le nombre de réseaux adaptés chacun à la réception d'un satellite choisi.This is an important advantage for the user who can thus acquire a versatile system where he totally and freely chooses the number of networks each adapted to the reception of a chosen satellite.

En pratique, l'ensemble constitué par des réseaux installés sur la structure porteuse présente un diagramme de rayonnement dont la dynamique angulaire est de l'ordre de ± 40° en gisement et de l'ordre de ± 5° en site.In practice, the assembly constituted by networks installed on the supporting structure presents a radiation diagram whose angular dynamics is of the order of ± 40 ° in bearing and of the order of ± 5 ° in elevation.

Le Demandeur a obtenu pour une fréquence d'émission des satellites de l'ordre de 12,75 GHz, un faisceau capable de couvrir un espace orbital de 0,9° de largeur dans l'axe, de 1,20° de largeur à 40° de gisement et de 2° de largeur avec pondération d'amplitude.The Applicant obtained for a transmission frequency of satellites of the order of 12.75 GHz, a beam capable of covering an orbital space of 0.9 ° in width in the axis, of 1.20 ° in width at 40 ° of deposit and 2 ° in width with amplitude weighting.

Dans ces conditions, la dynamique angulaire de ± 40° en gisement peut être couverte avec un jeu de 15 réseaux distincts (par symétrie de retournement la dynamique se réduit à 40°), à chaque réseau étant attribué une variation de 1,20° à 1,50° de largeur environ en (gisement). Il en résulte que l'utilisateur choisit parmi ce jeu de 15 réseaux ceux qui lui permettent de capter les satellites désirés.Under these conditions, the angular dynamics of ± 40 ° in bearing can be covered with a set of 15 distinct networks (by inversion symmetry the dynamics is reduced to 40 °), to each network being assigned a variation of 1.20 ° to 1.50 ° in width approximately in (deposit). As a result, the user chooses from this set of 15 networks those which allow him to receive the desired satellites.

Sur la figure 16, on a représenté un diagramme de la constellation des satellites au niveau de Paris, avec une antenne positionnée selon les coordonnées sphériques suivantes: 190° pour le cap et 32,8° pour l'élévation.In FIG. 16, a diagram of the constellation of the satellites at the level of Paris has been represented, with an antenna positioned according to the following spherical coordinates: 190 ° for the heading and 32.8 ° for the elevation.

On constate qu'à Paris, les satellites sont répartis selon une portion de courbe. On retrouve notamment les satellites suivants : KOPERNIKUS, pour KOP, EUTELSAT pour EUT, THOR pour THO, TELECOM pour TEL, INTELSAT pour INT, HISPASAT pour HIS et MARCOPOLO pour MAR.We note that in Paris, the satellites are distributed along a portion of the curve. We find in particular the following satellites: KOPERNIKUS, for KOP, EUTELSAT for EUT, THOR for THO, TELECOM for TEL, INTELSAT for INT, HISPASAT for HIS and MARCOPOLO for MAR.

De façon surprenante, le Demandeur a observé que le changement de référentiel entre coordonnées sphériques (cap et élévation) et coordonnées site et gisement permet avantageusement de choisir un jeu de réseaux linéaires pour capter les satellites désirés.Surprisingly, the Applicant has observed that the change of reference system between spherical coordinates (heading and elevation) and site and bearing coordinates advantageously makes it possible to choose a set of linear networks to receive the desired satellites.

Ainsi pour capter le satellite KOPERNIKUS à Paris, il convient d'utiliser un réseau linéaire capable de présenter un diagramme de rayonnement dépointé en gisement de l'ordre de -40° et dépointé en site de l'ordre de +3°.Thus to receive the KOPERNIKUS satellite in Paris, it is advisable to use a linear network capable of presenting a diagram of radiation depointed in bearing in the order of -40 ° and depointed in site of the order of + 3 °.

Très avantageusement, l'utilisateur qui veut capter également le satellite EUTELSAT à Paris, choisit un réseau linéaire dont le diagramme de rayonnement, par construction, en gisement est dépointé de l'ordre de -25° et dépointé en site de l'ordre de +2°.Very advantageously, the user who also wants to receive the EUTELSAT satellite in Paris, chooses a linear network the radiation pattern of which, by construction, in bearing is deviated by around -25 ° and deviated in site by around + 2 °.

L'invention a également pour objet un procédé d'installation d'une antenne multi-faisceaux sur un lieu donné. Selon l'invention, ce procédé comprend les étapes suivantes :

  • a) prévoir un jeu de plusieurs réseaux linéaires, chacun ayant un diagramme de rayonnement en gisement prédéterminé,
  • b) saisir des informations d'un premier niveau relatives à la latitude et longitude du lieu, au nombre de satellites à recevoir, à l'écart angulaire minimal entre les satellites choisis, et à la dynamique angulaire maximale correspondant aux satellites choisis,
  • c) calculer des informations de second niveau relatives au positionnement nominal de l'antenne en cap et en élévation à partir des informations de premier niveau ainsi saisies,
  • d) orienter en cap et en élévation le réflecteur de l'antenne à partir des informations de second niveau ainsi calculées,
  • e) choisir parmi le jeu de réseaux, celui dont le diagramme de rayonnement est adapté à celui des satellites choisis en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies, et
  • f) installer les réseaux linéaires ainsi choisis sur le support sensiblement au niveau de la droite focale, selon un ordre déterminé en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies.
The invention also relates to a method of installing a multi-beam antenna at a given location. According to the invention, this method comprises the following stages:
  • a) provide for a set of several linear networks, each having a predetermined deposit radiation pattern,
  • b) enter first level information relating to the latitude and longitude of the location, the number of satellites to be received, the minimum angular difference between the selected satellites, and the maximum angular dynamics corresponding to the selected satellites,
  • c) calculating second level information relating to the nominal positioning of the antenna in heading and elevation from the first level information thus entered,
  • d) orient the heading and elevation of the antenna reflector from the second level information thus calculated,
  • e) choose from the set of networks, the one whose radiation pattern is adapted to that of the satellites chosen as a function of the first level information thus entered, and
  • f) install the linear networks thus chosen on the support substantially at the focal line, in an order determined according to the first level information thus entered.

Claims (20)

Antenne multi-faisceaux pour la réception de micro-ondes émanant d'au moins de premier et second satellites, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un réflecteur de forme cylindro-parabolique (2) disposé sensiblement dans le plan vertical et propre à focaliser les micro-ondes incidentes sur une droite focale (D) sensiblement horizontale construite à partir des foyers (F1 à F5) dudit réflecteur, - au moins des premier et second réseaux linéaires d'éléments de captation, lesdits réseaux (R1,R2) étant répartis sensiblement horizontalement dans le plan focal dudit réflecteur, pour capter et traiter, selon de première et seconde lois d'amplitude et de retard, les micro-ondes incidentes émanant de première et seconde directions correspondant aux premier et second satellites. Multi-beam antenna for receiving microwaves emanating from at least first and second satellites, characterized in that it comprises: a cylindro-parabolic shaped reflector (2) disposed substantially in the vertical plane and suitable for focusing the incident microwaves on a substantially horizontal focal line (D) constructed from the focal points (F1 to F5) of said reflector, - at least first and second linear networks of sensing elements, said networks (R1, R2) being distributed substantially horizontally in the focal plane of said reflector, for picking up and processing, according to first and second laws of amplitude and delay , the incident microwaves emanating from first and second directions corresponding to the first and second satellites. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur (2) est sensiblement incliné d'un angle prédéterminé (EL) dans le plan vertical, afin d'excentrer les premier et second réseaux linéaires (R1,R2) par rapport au centre du réflecteur.Antenna according to claim 1, characterized in that the reflector (2) is substantially inclined by a predetermined angle (EL) in the vertical plane, in order to offset the first and second linear arrays (R1, R2) relative to the center of the reflector. Antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les première et seconde lois d'amplitude sont établies de manière à éviter les interférences de réception entre les premier et second satellites.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second amplitude laws are established so as to avoid reception interference between the first and second satellites. Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce que les première et seconde lois d'amplitude sont du type TCHEBYSCHEFF.Antenna according to claim 3, characterized in that the first and second amplitude laws are of the TCHEBYSCHEFF type. Antenne selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que chaque réseau linéaire est réalisé en technologie imprimée.Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that each linear array is produced in printed technology. Antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque réseau linéaire possède un diagramme de rayonnement dont l'ouverture angulaire à mi-puissance est, en site de l'ordre de ± 30°, et en gisement de l'ordre de 1,2°.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that each linear array has a radiation diagram whose angular aperture at half power is, in elevation of the order of ± 30 °, and in azimuth of the order 1.2 °. Antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les première et seconde lois de retard sont établies selon une progression linéaire ou quadratique.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second delay laws are established according to a linear or quadratic progression. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque réseau linéaire comprend : - une première couche rayonnante de focalisation (C1), adaptée à la focalisation des micro-ondes incidentes, comprenant une pluralité d'éléments rayonnants de focalisation, rangés en ligne, - une seconde couche (C2) rayonnante d'extension de bande passante, comprenant une pluralité d'éléments rayonnants d'extension de bande, rangés en ligne en regard des éléments de focalisation, - une troisième couche (C3) rayonnante de référence, comprenant une pluralité d'éléments rayonnants de référence, rangés en ligne en regard des éléments rayonnants d'extension de bande et couplés avec ces derniers de manière appropriée pour recevoir un satellite donné, et - une quatrième couche (C4) de traitement des signaux ainsi captés. Antenna according to claim 5, characterized in that each linear array comprises: a first focusing radiating layer (C1), suitable for focusing the incident microwaves, comprising a plurality of focusing radiating elements, arranged in line, - a second radiating bandwidth extension layer (C2), comprising a plurality of radiating band extension elements, arranged in line opposite the focusing elements, a third reference radiating layer (C3), comprising a plurality of reference radiating elements, arranged in line opposite the radiating band extension elements and coupled with the latter in an appropriate manner to receive a given satellite, and - a fourth layer (C4) for processing the signals thus received. Antenne selon la revendication 8, caractérisée en ce que les éléments rayonnants de référence sont des pavés circulaires ou rectangulaires alimentés en deux points différents, avec adaptation.Antenna according to claim 8, characterized in that the reference radiating elements are circular or rectangular blocks supplied at two different points, with adaptation. Antenne selon la revendication 9, caractérisée en ce que les éléments rayonnants de référence sont alimentés selon une arborescence partiellement binaire inverse.Antenna according to claim 9, characterized in that the reference radiating elements are supplied according to a partially binary reverse tree structure. Antenne selon la revendication 10, caractérisée en ce que chaque réseau linéaire d'éléments rayonnants de référence est subdivisé en une pluralité de sous-réseaux (SR1, SR2) comprenant chacun un amplificateur (AMPV1, AMPV2), les amplificateurs respectifs des sous-réseaux (SR1, SR2) étant relié à un amplificateur-réseau.Antenna according to claim 10, characterized in that each linear array of reference radiating elements is subdivided into a plurality of sub-arrays (SR1, SR2) each comprising an amplifier (AMPV1, AMPV2), the respective amplifiers of the sub-arrays (SR1, SR2) being connected to a network amplifier. Antenne selon la revendication 10, caractérisée en ce que les éléments rayonnants de référence sont réalisés en technologie tri-plaques.Antenna according to claim 10, characterized in that the reference radiating elements are produced in tri-plate technology. Antenne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premier et second réseaux linéaires (R1,R2) sont non-coplanaires et disposés sensiblement au niveau de la droite focale (D) dudit réflecteur.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second linear arrays (R1, R2) are non-coplanar and arranged substantially at the focal line (D) of said reflector. Antenne selon l'une des précédentes revendications, caractérisée en ce qu'elle comprend une structure porteuse de type berceau propre à porter les premier et second réseaux linéaires.Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a carrier structure of the cradle type suitable for carrying the first and second linear networks. Antenne selon la revendication 14, caractérisée en ce que la structure porteuse supporte également le réflecteur.Antenna according to claim 14, characterized in that the supporting structure also supports the reflector. Antenne selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que la longueur du réflecteur est de l'ordre de 1,80 à 2,50 m et en ce que la hauteur du réflecteur est de l'ordre de 1,10 m.Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that the length of the reflector is of the order of 1.80 to 2.50 m and in that the height of the reflector is of the order of 1.10 m . Antenne selon la revendication 16, caractérisée en ce que la longueur et la hauteur des premier et second réseaux linéaires sont respectivement de l'ordre de 1,50 m et de 20 mm.Antenna according to claim 16, characterized in that the length and the height of the first and second linear arrays are respectively of the order of 1.50 m and 20 mm. Antenne selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que les réseaux linéaires sont susceptibles d'être installés de façon évolutive sur la structure porteuse, l'antenne fonctionnant indifféremment selon le nombre de réseaux linéaires.Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that the linear arrays are capable of being installed in a progressive manner on the carrier structure, the antenna functioning indifferently according to the number of linear arrays. Antenne selon la revendication 18, caractérisée en ce que la dynamique angulaire d'une source constituée d'une pluralité de réseaux linéaires (R1, R2) montés sur la structure porteuse est de l'ordre de ± 40° en gisement et de l'ordre de ± 5° en site.Antenna according to claim 18, characterized in that the angular dynamics of a source made up of a plurality of linear arrays (R1, R2) mounted on the supporting structure is of the order of ± 40 ° in bearing and of ± 5 ° in elevation. Procédé d'installation d'une antenne multi-faisceaux sur un lieu donné, selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - a) prévoir un jeu de plusieurs réseaux linéaire, chacune ayant un diagramme de rayonnement en gisement prédéterminé, - b) saisir des informations d'un premier niveau relatives à la latitude et longitude du lieu, au nombre de satellites à recevoir, à l'écart angulaire minimal entre les satellites choisis, et à la dynamique angulaire maximale correspondant aux satellites choisis, - c) calculer des informations de second niveau relatives au positionnement nominal de l'antenne en cap et en élévation à partir des informations de premier niveau ainsi saisies, - d) orienter en cap et en élévation le réflecteur de l'antenne à partir des informations de second niveau ainsi calculées, - e) choisir parmi le jeu de réseaux linéaires, celui dont le diagramme de rayonnement est adapté à celui des satellites choisis en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies, - f) installer les réseaux linéaires ainsi choisis sur le support sensiblement au niveau de la droite focale, selon un ordre déterminé en fonction des informations de premier niveau ainsi saisies. Method for installing a multi-beam antenna at a given location, according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following steps: a) providing for a set of several linear networks, each having a predetermined deposit radiation pattern, b) to enter information of a first level relating to the latitude and longitude of the place, the number of satellites to be received, the minimum angular difference between the selected satellites, and the maximum angular dynamics corresponding to the selected satellites, c) calculating second level information relating to the nominal positioning of the antenna in heading and elevation from the first level information thus entered, d) orient the antenna reflector in heading and elevation on the basis of the second level information thus calculated, e) choose from the set of linear networks, the one whose radiation diagram is adapted to that of the satellites chosen as a function of the first level information thus entered, - f) install the linear networks thus chosen on the support substantially at the focal line, in an order determined according to the first level information thus entered.
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