Antenne de radiosignalisation. Les antennes généralement employées en radiosignalisation sont ou bien reliées à la terre par une prise de terre à travers la quelle passe le courant d'antenne, ou bien formées de deux systèmes de conducteurs, l'antenne proprement dite et le contrepoids, entre lesquels oscille le courant d'antenne.
L'invention est relative au second de ces cas, c'est-à-dire aux antennes à contrepoids. On connaît des antennes à contrepoids de deux genres; celles par exemple employées pour les aéroplanes, qui n'agissent pas sen siblement sur la terre parce que tout le dis positif fonctionne très loin du sol; et celles dans lesquelles un contrepoids isolé de la terre sert du fait même de sa capacité par rapport au sol et produit de ce fait des cou rants dans celui-ci.
Dans l'antenne formant l'objet de la pré sente invention, le contrepoids est disposé relativement près du sol, comme -dans les antennes à contrepoids du second des genres mentionnés; mais le contrepoids est .disposé de manière telle que l'action sur le sol de l'antenne proprement dite, qui tend à y pro- duire des courants en causant par là des pertes, soit considérablement réduite.
L'on peut définir comme aire d'influence de l'antenne proprement dite celle qui s'étend autour de la projection horizontale de chaque point de ladite antenne jusqu'à une distance égale à la hauteur dudit point au-dessus du sol.
Dans l'antenne suivant l'invention, les conducteurs formant le contrepoids sont des fils de longueurs approximativement égales, portés par des supports métalliques dont ils sont isolés et disposés entre le sol et l'an tenne proprement dite, fils espacés de préfé rence de manière telle que la distance moyenne entre deux fils voisins n'est pas inférieure au double de- la hauteur du contrepoids au-des sus du sol, ni supérieure au quadruple de cette hauteur, la nappe ainsi formée recou vrant au moins en grande partie l'aire d'in fluence de l'antenne proprement dite.
On considère dans ce qui précède des édifices ou autres obstacles analogues, au- dessus desquels passent les fils du contre poids, comme faisant partie du sol. Si l'antenne proprement dite comporte des conducteurs à peu près horizontaux, rela tivement longs, comme c'est le cas des an tennes en Lrenverséou eii T, lecontrepoids pourra consister en des fils parallèles auxdits fils d'antenne, la nappe formée par ces fils recou vrant de préférence toute l'aire d'influence susdite.
Dans ce cas, le champ électrostatique, ainsi que le champ magnétique produits par l'antenne proprement dite, au niveau du sol, sont considérablement réduits, dans une grande partie de ladite aire d'influence, par l'effet des charges et des courants du contrepoids.
Au dessin annexé sont représentés, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution de cette antenne à contrepoids.
Fig. 1 et 2 sont des schémas se rappor tant respectivement à une antenne ordinaire reliée à la terre et à une antenne à contre poids conforme à l'invention ; Fig. 3 est un schéma montrant une forme d'exécution, dans laquelle un point du dis positif d'antenne est relié à la terre ; Fig. 4 et 5 sont respectivement une vue de face et de côté de la forme d'exécution représentée schématiquement fig. 2 ; Fig. 6 et 7 sont des vues en plan respec tivement d'une troisième et d'une quatrième forme d'exécution ;
Fig. 8 est une vue en plan analogue à la fig. 7 d'une variante de la quatrième forme; Fig. 9 est le schéma d'une dernière forme. Fig. 1 montre approximativement la dis tribution des lignes de force électrique dans un plan perpendiculaire aux fils de l'antenne, pour le cas d'une antenne r4 reliée à la-terre comme d'ordinaire, tandis que la fig. 2 montre la distribution correspondante dans le cas d'une antenne A à contrepoids ,S'. Dans le second cas, cette distribution est celle due à des charges égales et opposées dans l'antenne et -dans le contrepoids.
Le nombre des lignes de force électrique qui s'échappent entre les fils du contrepoids ne dépend que du rapport existant entre la distance entre deux fils de contrepoids ,S voi sins et la hauteur de ces fils au-dessus du sol. Lorsqu'on emploie le contrepoids ,S, les charges dont il est le siège interceptent une grande partie de ces lignes de force allant vers la terre, ce qui fait que les pertes dans la terre sont très réduites.
Comme, lorsque la largeur du contrepoids et l'espacement des fils répondent aux règles ci-dessus; les pertes sont pratiquement indé pendantes de la hauteur du contrepoids au- dessus du sol, cette dernière est déterminée, dans la pratique, uniquement par des consi dérations d'ordre pécuniaire.
Le prix de revient du contrepoids sera trop élevé s'il est placé trop haut ou trop bas ; dans le premier cas, à cause de la hauteur des supports et, dans le second, par suite du nombre excessif de fils qu'il faudra employer pour se conformer au rapport devant exister entre cette hauteur et l'écartement des fils. Par suite, on placera le contrepoids à une hauteur moyenne correspondant aux frais d'établissement minima, à condition que cela n'entraine pas une - réduction sérieuse de la hauteur utile de radiation de l'antenne.
Dans les antennes reliées à la terre, les pertes diélectriques les plus importantes sont celles dues à la présence de végétation à la surface de la terre. Pour que cette cause de perte diélectrique soit supprimée dans les différentes formes d'exécution d'antennes à contrepoids décrites ci-dessous, le contrepoids est porté au-dessus du niveau de la végéta tion par les supports ou poteaux métalliques <B>81,</B> dont il est isolé.
Afin d'empêcher que le potentiel moyen du système contrepoids-antenne ne prenne une valeur différant beaucoup de celui de la terre, on peut intercaler entre l'antenne et le contrepoids une inductance B (fig. 3) et relier un point de cette inductance à la terre. Il conviendra que ce point soit un noeud de poten tiel du système oscillant contrepoids-antenne, parce que, lorsqu'un point nodal est ainsi relié à la terre, les oscillations de haute fré quence ne sont pas altérées et il ne se pro duit aucune augmentation de pertes. La distribution du potentiel dans le système, à un moment donné, est alors celle représentée approximativement en fig.3 par les lignes pointillées.
Si, à cause du manque de place ou pour toute autre raison,-le contrepoids ne peut être étendu en largeur et en longueur au delà de la projection horizontale de l'antenne de la quan tité requise égale à la hauteur de. cette dernière, les fils extrêmes se trouvant sur les .bords laté raux du contrepoids sont surélevés au-dessus des fils intermédiaires et les deux extrémités de chaque fil du contrepoids sont relevées de manière à réduire le champ de déperdition parasite sur les bords du réseau, comme il est montré fig. 4 et 5.
Dans ce cas, les extrémités relevées des fils du contrepoids, où le champ électrique total est le plus intense, peuvent être four chues, de manière à donner une protection meilleure dans ces parties très importantes du contrepoids.
Dans le cas d'une antenne en forme de parapluie le contrepoids est constitué de pré férence par un certain -nombre de fils rayon nant dans un plan- horizontal autour d'un point situé exactement au-dessous du centre de l'antenne, l'étendue du réseau formé par ces fils étant suffisante pour couvrir et dépasser la projection horizontale de l'antenne. La longueur de chaque fil sera de préférence égale -à la somme du rayon et de la hauteur d_ e l'antenne.
L'angle d'espacement des fils, c'est-à-dire l'angle formé - par deux fils consécutifs, sera de préférence tel- que l'intervalle entre les points médians .de deux fils adjacents soit égal à une distance entre deux et quatre fois plus grande que la hauteur du contrepoids au-dessus du sol. Lorsqu'on donne à cet angle sa valeur maxima, -les extrémités des fils seront de préférence fourchues.
Dans le cas d'une antenne en évantail telle que celle formée par les fils .A (fig. 6) où l'angle de l'évantail est aigu-, par exemple inférieur à 450, il n'est pas conseillé de donner au contrepoids également une forme d'éventail. On emploiera dans ce cas, de pré férence, soit un contrepoids formé de fils parallèles, semblable à celui employé pour les antennes du type ordinaire en T, soit un contrepoids ayant la forme représentée fig. 6. Dans cette figure les fils d'antenne sont portés par trois mâts M et le contrepoids est formé de fils .S' rayonnant autour d'un centre N.
Les fils extérieurs du contrepoids sont parallèles aux fils extérieurs de l'antenne. La -distance entre chaque fil extérieur<B>8</B> et la projection sur le plan du contrepoids du fil extérieur A sera de préférence aussi grande que la hauteur de l'antenne.
Les fils du contrepoids peuvent former un réseau possédant une ou plusieurs périodes propres d'oscillations, distinctes des oscillations de l'antenne, - c'est le cas en particulier si les extrémités des fils S sont reliées entre elles deux par deux par des conducteurs R, comme représenté fig. 7 et S. Si- la période d'émission de l'antenne est proche de l'une de ces périodes, des oscillations sont amor cées dans le contrepoids, où elles ne donnent aucun travail utile et ne font qu'absorber de l'énergie.
Dans - le but d'éliminer ces oscillations, tous les naeuds de potentiel doivent, si pos sible, se trouver au point de jonction de tous les fils du contrepoids et l'antenne doit alors être connectée au contrepoids en ce point afin de supprimer la réaction entre le système d'antenne et le système formé par les fils du contrepoids.
Ceci petit se faire soit en utilisant des fils de contrepoids de longueur aussi exactement que possible égale soit en compensant les petites différences de longueurs électriques effectives par insertion, comme on le voit fig.7, d'inductances L appropriées dans chaque fil ou groupe de fils du contrepoids, qui est ici montré divisé en quatre sections ou groupes ; ou comme repré senté fig. S par insertion d'une bobine P reliée à l'antenne et couplée à une bobine Q reliée au contrepoids.
Pour éliminer l'effet des oscillations qui peuvent se produire dans les circuits formés par les fils de contrepoids, le point de con nexion de l'antenne au contrepoids peut être mis à la terre en créant ainsi en ce point un noeud de potentiel; mais ceci ne peut se faire que lorsque la longueur d'onde employée est telle quil n'existe aucun danger que les oscillations dues au contrepoids lui-même agissant comme antenne en forme de<B>T</B> inter férent avec les oscillations principales.
Lorsque l'antenne a la forme en<B>T</B> avec un contrepoids sous chaque bras du T, le meilleur moyen pour éliminer ces oscillations parasites du contrepoids consiste à insérer une petite inductance 0 entre les deux moi tiés du contrepoids, de rechercher le naeud de potentiel de cette inductance et d'y con necter l'antenne comme indiqué fig. 9, une bobine U étant intercalée dans le conducteur vertical connectant le contrepoids S à l'an tenne proprement dite A pour permettre de syntoniser cette dernière.
Ceci présente l'avantage que non seule ment il est facile de trouver le noeud, mais que les oscillations propres du contrepoids sont éliminées, tandis que les oscillations propres du système antenne-contrepoids sont favorisées.