L'invention concerne également une antenne d'émission/réception comportant une telle lentille, ainsi qu'un terminal d'émission/réception de signaux radioélectriques de et vers au moins deux systèmes émetteur/récepteur distants évoluant en des points différents de l'espace visible par rapport audit terminal, ce terminal comportant une telle antenne.

L'invention s'applique notamment, mais de manière non limitative, à des ensembles de transmission de données à haut débit de et vers une constellation de satellites, à usage public ou privé, civil ou militaire.

D'une manière plus générale, l'invention concerne toute application nécessitant une lentille de structure simple permettant d'obtenir une antenne compacte.

Dans le but de simplifier la structure de la lentille dans une antenne, une première solution consiste à utiliser une lentille sphérique focalisante monocouche telle que représentée en figure 1. Ces lentilles présentent t'avantage d'tre facile à fabriquer puisqu'elles ne comportent qu'une seule couche et éventuellement, comme représenté, une couche d'adaptation.

Cependant, pour une dimension donnée, ces lentilles présentent un gain assez faible, correspondant à un rendement de l'antenne inférieur à 50 %. Dans l'exemple représenté à la figure 1 malgré une optimisation des différents paramètres de la lentille, tels que l'indice de réfraction, le diamètre et les pertes par réflexion limitées par la couche d'adaptation, le gain reste faible compte tenu des rayons convergents qui représentent une perte d'énergie et perturbent le diagramme de rayonnement de t'antenne sous la forme de lobes secondaires remontés. L'expérience montre qu'une baisse de l'indice de réfraction allonge la distance focale, donc augmente le volume global de t'antenne et une hausse de cet indice augmente les pertes ohmiques sans améliorer la focalisation de la lentille.

Pour remédier à cet inconvénient une solution consisterait à surdimensionner la lentille pour obtenir un gain satisfaisant, par exemple de l'ordre de 31 dB pour les applications concernées. Cependant un tel surdimensionnement n'est pas acceptable car il implique un encombrement et un

poids supplémentaire non compatible avec un terminal d'émission/réception dont on cherche à réduire au maximum le poids et l'encombrement.

Une deuxième solution consiste à utiliser une lentille multicouches de type Luneberg telle que représentée à la figure 2. Ces lentilles comportent une pluralité de couches sphériques concentriques dont la constante diélectrique décroît continûment du centre vers le bord de la lentille. Ce type de lentille présente davantage d'avoir une symétrie sphérique totale bien adaptée à la réalisation d'une antenne visant sur un très large champ de vue.

Cependant, pour une dimension donnée, ces lentilles présentent également un gain assez faible correspondant à un rendement de t'antenne de 50 à 60%. La figure 2 montre une divergence des nombreux rayons malgré un échantillonnage assez fin de la loi théorique donnée par Luneberg. Pour obtenir un bon rendement il serait nécessaire d'augmenter considérablement le nombre de couches ce qui représente un coût de fabrication totalement prohibitif notamment pour des application à large diffusion.

Enfin le document US 4 307 404 décrit un modèle d'antenne multicouche planaire et sphérique, dans lequel il est fait référence à une structure artificielle sphérique.

Cependant le problème qui est posé dans ce document concerne les interférences de fréquence. En conséquence la déviation du faisceau ne s'applique que pour certaines fréquences et t'antenne décrite n'est donc pas très large bande : le faisceau balaie mécaniquement dans la mme direction pour toutes les fréquences compatibles de la source rayonnante.

L'invention vise donc à palier les inconvénients précédemment mentionnés.

Elle a pour objet une lentille sphérique focalisante dont la structure est simple et compacte et dont le coût de fabrication est réduit par rapport aux lentilles de I'art antérieur.

L'invention a en outre pour objet une telle lentille dont les performances notamment en termes de rendement sont meilleures que celles des lentilles de fart antérieur.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une lentille sphérique focalisante multicouches apte à tre montée dans un dispositif antenne d'émission/réception d'un terminal d'un système émetteur/récepteur distant, et ayant une sphère focale concentrique, caractérisée en qu'elle comporte deux couches, respectivement centrale et périphérique, ayant des constantes

diélectriques différentes, chaque valeur de constante diélectrique étant déterminée de telle sorte que la lentille focalise les faisceaux hyperfréquence parallèles vers la sphère focale concentrique à la lentille.

Ainsi, la structure bicouche de la lentille améliore la focalisation et assure donc une simplicité de structure tout en réduisant le volume de la lentille par rapport à celui des lentilles de l'art antérieur. Bien entendu ceci suppose d'avoir optimisé les deux valeurs de constantes diélectrique ainsi que le rayon intermédiaire et la position de la source. On obtient ainsi un rendement de 70 à 80% tout à fait satisfaisant pour les applications concernées.

Selon un mode de réalisation, la lentille comporte une couche d'adaptation, destinée à réduire les pertes par réflexion à l'interface diélectrique de la lentille/air.

Cette couche d'adaptation a pour effet de réduire les pertes et couplages générés par les phénomènes de réflexion à la surface de la lentille sphérique.

Selon un autre mode de réalisation, les valeurs des constantes diélectriques des deux couches sont comprises entre 2 et 5.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose une antenne d'émission/réception de signaux radioélectriques de et vers au moins un système émetteur/récepteur distant évoluant dans l'espace visible par rapport à ladite antenne, caractérisée en ce qu'elle comporte une lentille sphérique focalisante telle mentionnée précédemment.

Selon un troisième aspect, l'invention propose un terminal d'émission/réception de signaux radioélectriques de et vers au moins deux systèmes émetteur/récepteur distants évoluant en des points différents de l'espace visible par rapport audit terminal, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détermination de la position à un instant donné desdits émetteurs/récepteurs distants en vue, un moyen de choix d'un émetteur/récepteur distant, une antenne selon la revendication 14, comportant au moins deux sources primaires d'émission/réception, un moyen de pilotage des déplacements des sources primaires d'émission/réception sur la sphère focale adapté à éviter que les sources primaires ne viennent en collision et des moyens de commutation entre les sources primaires.

Selon un mode de réalisation du terminal, chaque source primaire, montée sur un support, est rendue mobile par l'action d'au moins un couple de moteurs de manière à obtenir un déplacement de chaque source sur au moins la moitié inférieure de la sphère focale.

Selon une première variante, chaque source primaire est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs azimut/é ! évation.

Selon une deuxième variante, chaque source primaire est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs dit X/Y, le premier moteur assurant une rotation de chaque source primaire autour d'un axe primaire Ox sensiblement horizontal et le deuxième moteur assurant une rotation de chaque source primaire autour d'un axe secondaire Oy rendu mobile par rapport à I'axe primaire par le premier moteur en étant constamment orthogonal à cet axe primaire.

Selon une troisième variante, une première source primaire est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs azimut/é ! évation et la seconde source primaire est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs X/Y, le moteur azimut de la première source primaire entrainant en outre l'ensemble de antenne.

Selon une quatrième variante, chaque source primaire est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs à axes de rotation oblique.

D'autres caractéristiques de l'invention sont explicitées de manière non limitative dans la description qui suit de modes de réalisation, en référence aux figures annexées.

La figure 1 est une représentation en plan d'une lentille sphérique focalisante monocouche de fart antérieur.

La figure 2 est une représentation en plan d'une lentille sphérique focalisante multicouche dite de Luneberg de fart antérieur.

La figure 3 est une représentation schématique d'un terminal selon l'invention, ainsi que les éléments du système de transmission satellitaire au sein duquel il s'intègre.

La figure 4 est une représentation en plan d'une lentille sphérique focalisante bicouche selon l'invention.

La figure 5 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un système mécanique de déplacement des sources primaires d'émission/réception sur une portion de la sphère focale de la lentille focalisante, par des couples de moteurs azimuVélévation.

La figure 6 montre un montage de l'électronique de basculement des signaux des sources primaires d'émission/réception du système mécanique de la figure 5.

La figure 7 est une variante du montage de la figure 6.

La figure 8 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un système mécanique de déplacement des sources primaires d'émission/réception sur une portion de la sphère focale de la lentille focalisante, par des couples de moteurs azimut/éiévation.

La figure 9 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un système mécanique de déplacement des sources primaires d'émission/réception sur une portion de la sphère focale de la lentille focalisante, par des couples de moteurs X/Y.

La figure 10 est une représentation schématique en perspective (figure 10a) et en coupe (figure 10b) d'un mode de réalisation des sources primaires d'émission/réception.

La figure 11 est une représentation du mécanisme de la figure 8 sur lequel sont montées des sources primaires d'émission/réception conformes au mode de réalisation de la figure 10.

La figure 12 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un système mécanique de déplacement des sources primaires d'émission/réception sur une portion de la sphère focale de la lentille focalisante, par des couples de moteurs azimut/616vation et X/Y.

La figure 13 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un système mécanique de déplacement des sources primaires d'émission/réception sur une portion de la sphère focale de la lentille focalisante, par des couples de moteurs à axes obliques, une seule source étant active.

La figure 14 est une représentation du mode de réalisation de la figure 13 dans lequel les deux sources sont actives.

La figure 15a est une représentation schématique en coupe d'un mode de réalisation du support de la lentille.

La figure 15b est une vue agrandie de la partie A de la figure 15a.

La figure 3 montre une antenne 1 en vue de deux satellites 2,3 défilant sur une orbite 4 autour de la Terre 5. Les orbites des satellites sont déterministes et connues longtemps à I'avance. II apparaît cependant des dérives (limitées à environ 0.1° vu d'un terminal) liées à la traînée atmosphérique résiduelle, à la pression de radiation solaire, qui sont corrigées à intervalles réguliers par les moteurs du satellite. Ces satellites sont dotés d'antennes de réception ainsi que d'antennes d'émission 6,7 émettant des signaux en forte puissance dans des faisceaux directifs 8,9.

Un particulier ou une entreprise utilisant le système de transmission de données est doté d'un terminal-antenne comportant d'une part une antenne 1, installée de façon fixe par exemple sur le toit comme une antenne satellitaire TV classique. Ce terminal-antenne, ou terminal d'émission/réception comporte par ailleurs une électronique de contrôle 10 assurant le suivi des satellites, !'émission et la réception des signaux radioélectriques, et le décodage des informations cryptées pour lesquelles l'utilisateur dispose d'une habilitation (abonnement). Le terminal-antenne est également relié à un calculateur 11 de type micro-ordinateur PC, comportant un dispositif de mémoire non détaillé, un clavier 12 et un écran 13. Le dispositif de mémoire du micro-ordinateur comporte un enregistrement des informations caractérisant les orbites des satellites (éphémérides remises à jour périodiquement par des signaux en provenance des stations), et un logiciel permettant de calculer à un instant donné, en fonction de ces informations d'orbite et de la localisation géographique du terminal-antenne (longitude, latitude), les angles géographiques locaux (azimut, élévation) des satellites en visibilité, qui lui sont affectés par la station (ou gateway) qui gère la zone concernée.

Le terminal-antenne peut également tre relié dans une autre réalisation à un téléviseur 14 pour la réception d'émissions sur commande, ledit téléviseur pouvant tre doté d'une caméra 15 permettant des applications de visioconférence, ainsi que d'un téléphone 16 et d'un fax non représenté. Les deux types d'interfaces utilisateur (microordinateur ou poste de télévision) peuvent tre présents simultanément ; dans ce cas, les différents appareils nécessitant le transfert de données via le terminal-antenne sont branchés sur un boîtier connecteur 17 éventuellement intégré au boîtier 10 contenant l'électronique de contrôle du terminal-antenne.

De façon plus détaillée t'antenne 1 comporte une lentille sphérique focalisante 21 présentant une sphère focale S.

Selon l'invention cette lentille focalisante comporte deux couches, respectivement centrale 21 a et périphérique 21b, ayant des constantes diélectriques différentes, chaque valeur de constante diélectrique étant déterminée de telle sorte que la lentille focalise les faisceaux hyperfréquence parallèles vers la sphère focale S concentrique à la lentille.

La détermination de chaque valeur de constante diélectrique peut également intégrer le fait que les trajets des faisceaux hyperfréquence doivent tre égaux, que la densité de puissance entre deux rayons consécutifs échantillonnant le diagramme de la source est constante, à savoir que le

diagramme de la source soit adapté à la répartition spatiale de l'énergie reçue par elle, et que les réflexions à l'interface des deux couches soient faibles. Dans le deuxième cas cela permet de maximiser le gain de t'antenne en générant un tube d'énergie quasi-uniforme en sortie de la lentille.

II peut tre nécessaire de réduire les réflexions à l'interface diélectrique/air de la lentille si l'on veut améliorer les performances de I'antenne. Une couche d'adaptation 22 d'une épaisseur d'un quart de longueur d'onde peut alors avantageusement tre ménagée sur la périphérie de la lentille. Elle est avantageusement réalisée par exemple sous la forme d'un revtement en diélectrique d'indice égal à la racine carrée de l'indice du diélectrique de la couche périphérique. Une autre variante consiste à percer sur une épaisseur d'un quart de longueur d'onde une pluralité de trous borgnes, en densité telle que la moyenne de l'indice du diélectrique restant et de l'indice de I'air dans les trous équivaille à un indice égal à la racine carrée de l'indice du diélectrique de la couche périphérique 21b. Cette méthode, qui revient à « simuler » un diélectrique de permittivité déterminée, est classique. Les trous borgnes peuvent également tre remplacés par des rainures croisées.

Les couches centrales 21a et périphérique 21 b de la lentille sphérique contiennent un matériau à faibles pertes et de densité modérée.

Par exemple, la couche centrale 21 a est en verre et la couche périphérique 21 b est en un matériau diélectrique à constante ajustable, tel qu'une mousse chargée de titanate de calcium ou de baryum, et/ou de microbilles de verre métallisées.

De manière à optimiser les caractéristiques de la lentille 21 et par voie de conséquence de t'antenne 1, les valeurs des constantes diélectriques des deux couches centrale 21a et périphérique 21b sont comprises entre 2 et 5. Dans t'exempte représenté à la figure 4, un couple de valeur optimum est de l'ordre de 4,5 pour la couche périphérique 21b et 3,7 pour la couche centrale 21a.

L'antenne 1 comporte également deux sources primaires 23,24 d'émission/réception de faisceaux d'ondes sphériques et un montage mécanique représenté sur les figures 5,8,10,11,12 et 13 de positionnement de ces sources primaires d'émission/réception.

Les deux sources primaires 23,24 d'émission/réception d'ondes sphériques sont disposées de façon mobile sur une portion de la sphère focale S de la lentille focalisante. Ce sont des antennes cornets de type classique dans la

réception satellitaire TV par exemple, pour laquelle des cornets illuminés par des réflecteurs paraboliques sont utilisés.

Les caractéristiques spécifiques des cornets utilisés ici sont liées d'une part à l'angle sous lequel ils voient la lentille focalisante et d'autre part à la longueur d'onde utilisée. En ce qui concerne les débits de données, il faut envisager pour des applications variées couvrant jeu interactif, télétravail, télé- enseignement, vidéo interactive, transmission de données type Internet, un volume émis maximum de l'ordre de 1 à 5 Mbps, et un volume reçu maximum d'un ordre de grandeur supérieur, c'est à dire de 10 à 50 Mbps. Par ailleurs, pour réaliser une antenne compacte la position des cornets est la plus proche possible de la lentille sphérique : leur cône de rayonnement utile étant très large, le diamètre de leur embouchure sera faible, de 20 à 25 mm dans l'exemple considéré d'un système fonctionnant en bande Ku, soit 11,7 à 14,3 Ghz.

Un montage mécanique simple permettant de remplir la fonction de déplacement des deux sources sur une portion de la sphère focale, consiste à rendre les deux sources mobiles par l'action d'un couple de moteurs azimut/étévation pour chaque source.

Deux mode de réalisation de ce type de montage sont représentés aux figures 5 et 8.

La figure 5 illustre un montage mécanique dans lequel le déplacement des deux cornets est réalisé de façon indépendante. Le support des sources comporte principalement une double couronne concentrique 32,33 et des balancelles 30,31 supportant les cornets 23,24. Pour assurer que la portion de sphère déterminée par les axes de liberté des cornets dans cette configuration correspond bien à la sphère focale de la lentille focalisante 21, celle-ci est disposée au centre de la double couronne, par un moyen de support mécanique non représenté ici, mais de nature classique.

Dans cette configuration, le premier cornet 23 est mu par un support « intérieur » au support de l'autre cornet 24. Ce premier cornet 23 est attaché par sa partie haute à une structure de support de type balancelle 30, réalisée en plastique rigide, dont les deux bras sont formés en arc de cercle dans leur partie basse pour éviter de gner le passage de l'autre balancelle 31 supportant le deuxième cornet 24. La balancelle 30 est attachée selon un axe A à une couronne intérieure 32.

Le déplacement de la balancelle par rapport à la verticale est réalisé par un moteur d'inclinaison 36, par exemple de type moteur électrique pas à pas,

disposé selon l'axe A à l'intérieur de la couronne 32. Ce déplacement permet d'atteindre une inclinaison ß1, comprise entre-80° et +80°. Cette inclinaison est fonction de l'élévation du satellite : elle est nulle pour un satellite situé au zénith du lieu, et est de 80° pour un satellite situé 10° au-dessus de I'horizon du lieu.

La couronne intérieure 32 est mue en rotation par un autre moteur électrique 34, également de type pas à pas, dont l'action permet de déterminer un azimut u., compris entre 0° et 360°. Ce moteur est par exemple disposé à l'extérieur des deux couronnes, et entraîne la couronne intérieure en rotation par l'intermédiaire d'une couronne dentée.

On comprend donc que la combinaison des actions des deux moteurs azimut 34, inclinaison 36 permet de placer le premier cornet 23 en tout point choisi sur une calotte de la sphère focale d'angle d'ouverture 80°, le cornet restant en permanence pointé vers le centre de la lentille focalisante. Le contrôle des deux moteurs 34,36 permet de réaliser le suivi d'un satellite défilant, la vitesse de défilement du satellite correspondant à un déplacement du cornet par exemple d'une position d'élévation-80° à une élévation +80° en dix minutes environ.

Ainsi les deux moteurs azimut 34 et inclinaison 36 constitue un couple de moteurs azimut/étévation.

Dans le cas où le système partage les mmes bandes de fréquence que des satellites géostationnaires (ce qui est le cas en bande Ku), la non-interférence avec eux est assurée en basculant le trafic sur un autre satellite, dès que celui qui est poursuivi s'approche de moins de 10° de I'arc géostationnaire, en angle vu depuis le terminal.

Le support du second cornet est très similaire à celui décrit plus haut pour le premier cornet. Ce cornet 24 est attaché par sa partie inférieure à une structure balancelle 31, de taille suffisante pour ne pas risquer de gner le passage de la balancelle intérieure. Cette balancelle est suspendue à une couronne extérieure 33. L'angle d'azimut a2 de l'antenne 24 est déterminé par l'action d'un moteur <BR> <BR> <BR> d'azimut 37, et l'angle d'inclinaison ß2 est obtenu par l'action d'un moteur d'inclinaison 35 en tous points identiques aux moteurs de positionnement de l'autre antenne.

L'électronique d'asservissement et d'alimentation des moteurs pas à pas azimut et inclinaison des cornets n'est pas décrite ici mais est connue de l'homme de fart.

En ce qui concerne le montage é ! ectronique permettant ! e basculement entre les deux cornets 23,24, il est illustré sur la figure 6. Un canal de signal à émettre 42 comportant un amplificateur 46 (technologie « SSPA : Solid State Power Amplifier » : amplificateur état solide de puissance), et un canal de signal reçu 43 comportant un amplificateur 47 (technologie « LNA : Low Noise Amplifier » : amplificateur à faible bruit) sont reliés à un circulateur 41. Ce circulateur de nature connue est un composant passif provoquant la circulation du signal dans un sens donné entre ses trois ports et permettant un découplage émission/réception. II est par exemple réalisé en ferrite. Ce circulateur 41 est relié à un commutateur 40 de connexion sélective à l'un ou l'autre des cornets. Le commutateur 40 est relié aux cornets par des câbles coaxiaux souples 44,45. II est de type connu à base de diode, et commute en moins d'une microseconde entre les deux cornets. Les composants annexes non mentionnés dans cette description, tels qu'alimentation électrique, sont de nature classique dans ce domaine.

Le mode de fonctionnement du dispositif comporte plusieurs phases. La première est l'installation du dispositif. Elle comporte la fixation mécanique de !'antenne sur le toit d'un édifice, en vérifiant les axes horizontaux et l'orientation nord/sud de I'antenne. Ensuite, t'antenne est connectée à son alimentation, à un micro-ordinateur pilote 11, et aux appareils utilisateurs TV 14, caméra 15, téléphone 16.

Dans la mme phase, les éphémérides des satellites de la constellation (paramètres orbitaux de position et vitesse à un instant initial donné) sont entrés en mémoire de l'ordinateur destiné à servir d'hôte et de pilote de I'antenne. Ces données peuvent tre fournies sous la forme d'une disquette.

Après entrée de l'heure locale et de la position terrestre du terminal- antenne (latitude, longitude), l'ordinateur peut calculer la position actuelle des satellites de la constellation en fonction du temps écouté depuis l'instant correspondant aux paramètres orbitaux mémorisés, et comparer ces positions à la zone de visibilité théorique depuis le terminal-antenne. Une procédure de calibration automatique du système est réalisable, avec pointage des 2 cornets 23,24 sur la position théorique de satellites en vue, suivi pendant quelques instants, et vérification à partir des données acquises du niveau de puissance reçue et émise, de l'orientation spatiale de I'antenne, et de la qualité du suivi. Un diagnostic de corrections à apporter à l'installation est réalisé automatiquement en fonction de ces données de calibration.

Dans la phase d'utilisation courante, lorsque l'utilisateur met le système en marche (ordinateur en marche et alimentation de I'antenne), le logiciel de pilotage calcule la position des satellites à cette heure, et détermine donc quels satellites sont en vue à ce moment depuis cette position du globe. La station lui affecte un des satellites en visibilité en fonction des disponibilités en débit de données (donc en bande passante) des divers satellites a ce moment.

L'ordinateur 11 calcule la position correspondante que doit prendre un cornet sur la sphère focale de la lentille focalisante, envoie les ordres de mouvement aux moteurs pas à pas de déplacement de ce cornet, et connecte sélectivement ce cornet, correspondant au satellite le plus en vue, à l'électronique d'émission et de réception. La transmission et la réception des données sont alors possibles.

De façon continue, l'ordinateur calcule alors les mouvements correctifs à apporter à la position du cornet utilisé pour suivre le satellite, et pilote les moteurs de position en conséquence. La précision de positionnement requise pour un suivi régulier des satellites est déterminée par la largeur du lobe principal de I'antenne, et le taux d'atténuation acceptable du signal avant déplacement de ladite antenne.

Dans le cas présent, une ouverture du lobe de 5° et une perte de signal acceptable de 0,2 dB conduisent à une précision de pointage de 0,5° du cornet par les moteurs, ce qui correspond pour une sphère focale typique de 20 cm de rayon à une précision de positionnement de 2 mm. Un suivi de satellite défilant à environ 1500 Km conduit alors à une vitesse maximale du cornet d'un mm par seconde environ. Lors du suivi d'un satellite, le cornet assurant le flux de communications est prioritaire en déplacement sur l'autre cornet, le logiciel assurant à tout instant qu'aucune collision ne se produit en déplaçant au besoin le second cornet hors de la route du premier.

Suivant le critère d'élévation du satellite inférieure à 10° (satellite s'approchant de l'horizon), ou de baisse anormale du signal reçu (prise en compte d'arbres, de collines ou autres obstacles locaux, permanents ou non, ou passage dans la bande proche de l'arc géostationnaire, dans laquelle un brouillage par ou vers les satellites géostationnaires oblige à interrompre la liaison), I'ordinateur détermine le second satellite le plus en vue, après un court dialogue avec la station pour vérifier la disponibilité en débit de ce satellite, il positionne le second cornet de façon correspondante à cette position. Puis la connexion sélective de ce cornet est réalisée et la poursuite de ce satellite est effectuée. Le temps de commutation entre les deux antennes cornets, de 1 microseconde dans la réalisation présentée, entraîne, pour un volume de données transmises de 1

Mbps à 50 Mbps au maximum, une perte de données correspondant à environ 1 à 50 bits. La reconstitution des données perdues est réalisée par utilisation de codes correcteurs d'erreurs transmis avec le signal.

La remise à jour des éphémérides est réalisée périodiquement en provenance de la station dirigeant la zone où se trouve le terminal, via le réseau satellitaire lui-mme.

Comme on I'a vu dans la description, les moteurs utilisés dans ce montage sont de puissance adaptée au déplacement d'une masse faible, quelques centaines de grammes au plus, ce qui permet l'utilisation de moteurs peu onéreux, très classiques dans le commerce. Ceci est un avantage par rapport à la solution de suivi de satellites utilisant deux antennes, pour laquelle les moteurs doivent tre adaptés au positionnement précis de masse de quelques kg, et sont donc plus chers.

Les niveaux de précision requis sur le positionnement de !'antenne d'une part et le temps entre deux mouvements d'autre part garantissent qu'un montage mécanique classique et une électronique simple peuvent atteindre ces niveaux.

On voit donc que la solution choisie est économique à fabriquer.

La mise en oeuvre telle qu'elle a été décrite fournit à la fois un dispositif de faible coût, les différents composants étant de type connu ou de spécifications de fabrication peu exigeantes, et un dispositif compact.

II est à noter que la motorisation et les supports sont protégés par un radôme cylindrique R (figure 8) qui se termine vers le haut en demi sphère proche de la lentille ; la prise au vent, indifférente à la direction, présente alors un coefficient de traînée faible, ce qui représente un avantage par rapport aux antennes classiques sans radôme, pour lesquelles se posent des problèmes de mouvements entretenus lors de vent en rafales.

Dans une autre variante, le montage électronique permettant le basculement entre les deux cornets 23,24, est remplacé par un montage illustré sur la figure 7. Dans ce montage, chaque cornet 23,24 comporte un circulateur 41', 41"auquel sont reliés directement des modules d'amplification sur les signaux d'émission 46', 46"et de réception 47', 47". Les amplificateurs de signaux d'émission des deux sources primaires sont reliés par deux câbles coaxiaux 45', 44'à un dispositif de connexion sélective 40'auquel parvient le signal à émettre par un canal 42. De mme, les amplificateurs à faible bruit des signaux reçus sont reliés par des câbles coaxiaux 45", 44"à un dispositif de connexion sélective 40"auquel est relié un canal 43 de signal reçu.

Cette disposition est destinée à réduire l'impact des pertes de signal se produisant dans les câbles coaxiaux souples, et estimées aux alentours de 1 dB dans chaque câble dont la longueur incluant les boucles de relaxation est estimée entre 70 et 90 cm. Cette variante présente un coût supérieur par la duplication des amplificateurs, mais permet à puissance d'amplificateur égale, d'améliorer la Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente (PIRE) de 1 dB environ, et le facteur de mérite en réception (G/T) d'environ 2 dB. A performances de t'antenne égales, ceci permet une réduction des dimensions de la lentillesphérique, donc de toute I'antenne.

Dans une variante relative à la méthode de suivi des satellites, une technique active remplace la technique passive décrite, dans laquelle comme on s'en souvient les données caractérisant la position des satellites sont simplement stockées à l'avance en mémoire de l'ordinateur, et pour laquelle on suppose que l'on positionne ainsi les sources primaires au bon endroit au bon moment, sans contrôle en temps réel. Dans la variante envisagée, chaque cornet comporte plusieurs récepteurs, par exemple quatre récepteurs disposés en matrice carrée, et fournit des signaux de sortie correspondant à une somme et à une différence des signaux reçus par les différents récepteurs. En début de poursuite d'un satellite donné, un cornet est positionné selon les données calculées par l'ordinateur 11. Puis l'analyse de l'évolution au cours du temps des signaux somme et différence permet de déterminer dans quelle direction le satellite se déplace et de le suivre en conséquence. Une remise à jour automatique des éphémérides mémorisés, en fonction des positions des satellites réellement observées, est éventuellement effectuée régulièrement par l'ordinateur hôte.

Dans une autre variante non représentée, dans laquelle l'utilisateur ne dispose pas d'un micro-ordinateur, le logiciel de suivi des satellites et la mémoire d'enregistrement des éphémérides sont intégrés dans un microprocesseur à mémoire, par exemple intégré dans un boîtier à placer sous un poste de TV, de la taille typique des décodeurs de TV cryptée traditionnels, et qui peut tre confondu avec un modulateur/démodulateur adapté à des émissions cryptées. Une procédure de téléchargement des éphémérides à intervalles réguliers est de toutes les façons prévue de façon automatique, sans intervention de l'utilisateur.

II est à noter que dans toutes les variantes précédentes, si la bande de fonctionnement du système multimédia est la mme que celles de la télévision directe par satellites, les deux sources peuvent tre placées aux positions adaptées pour viser deux satellites géostationnaires : le mme terminal-antenne

sert alors alternativement à I'application multimédia, et à la réception des programmes diffusés par ces deux satellites, ces derniers peuvent tre changés à volonté, en déplaçant les sources.

Dans encore une autre variante, un dispositif similaire à celui de l'invention est installé non plus au niveau du terminal sol, mais au niveau d'un satellite, par exemple satellite d'observation devant envoyer des images à quelques stations sol seulement dont la position peut tre quelconque. Le principe de suivi des stations sol est analogue pour le satellite à celui de satellites défilant pour un terminal au sol. Dans cette application, la taille des stations sol peut tre très nettement réduite (par exemple d'un facteur 10 si on réalise un gain de 20 dB sur le signal reçu par I'antenne) par rapport aux antennes de réception classiques adaptées à des satellites émettant en faisceau large, donc avec une puissance reçue faible. Cette disposition peut également améliorer la confidentialité des données émises. Enfin, la simplicité de la solution, son faible coût (par rapport en particulier aux antennes actives à très nombreux éléments) et sa faible consommation électrique rendent sa mise en oeuvre très favorable sur satellite.

Suivant un autre mode de réalisation tel que représenté à la figure 9, les sources de t'antenne sont des pavés imprimés du type dit"patches". Ces pavés peuvent de leur côté soit tre uniques par source, tels que représentés aux figures 10a et 10b, soit groupés en de petits réseaux (figure 9) permettant de compenser d'éventuelles aberrations du système focalisant. Cette variante à pavés, étant plus compacte, est particulièrement adaptée à la lentille sphérique car elle permet de réduire significativement l'encombrement global du terminal- antenne.

II est également possible d'envisager un dispositif à trois sources, dont l'une vise en permanence un satellite de I'arc géostationnaire. Une telle disposition permet, avec une seule antenne, soit les applications multimédia à haut débit d'information vers les satellites défilants (qui nécessitent deux sources mobiles), soit la réception d'images de télévision directe depuis un satellite géostationnaire (mme s'il utilise une autre bande de fréquences que le système multimédia), au choix de l'utilisateur, et sans délai de repositionnement des sources mobiles.

Par exemple si le lentille reste fixe, une source collée à la lentille reçoit les émissions de télévision, alors que les deux sources mobiles assurent en mme temps le suivi et les basculement nécessaires à la mission multimédia.

Si la lentille est tournante, notamment pour réduire les masquages par les supports (montage des figures 13 et 14), la troisième source peut également tre montée sur un support mobile par rapport à la lentille et aux deux autres sources.

D'autres modes de réalisation du montage mécanique permettant de remplir la fonction de déplacement des deux sources sur une portion de la sphère focale, vont tre décrits ci-dessous. Bien entendu, les différents modes de réalisation décrits précédemment du montage électronique de basculement des sources, de la méthode de suivi des satellites et des sources proprement dites peuvent s'appliquer à ce qui suit.

La figure 8 représente une variante du montage mécanique à moteurs azimut/étévation de la figure 5. Chaque source 23,24 est montée sur un bras support 50,51 comportant un arc de cercle 52,53 concentrique à la sphère focale S positionné respectivement sur une moitié de la partie inférieure de la sphère focale et un arbre d'entraînement en rotation 54,55 s'étendant parallèlement à la verticale et étant couplé à un moteur dit azimut 56,57. Ainsi les sources primaires 23,24 sont rendues mobiles suivant un azimut respectivement Az1 et Az2 distinct.

D'autre part, chaque source primaire 23,24 est guidée sur son arc de cercle 52,53 dans une glissière, pour son mouvement en élévation El1, El2, qui dans l'exemple choisi, est compris entre 1 et 80°, par des moteurs d'élévation 58, 59. Ces mouvements en élévation El1 et E12 permettent de définir les axes de visés S1 et S2 des deux satellites visibles.

Dans une autre variante de montage mécanique de support des sources mobiles, représentée sur la figure 9, chaque source primaire 23,24 est rendue mobile par l'action d'un couple de moteur dit X/Y. Un arc semi-circutaire 60 est attaché en deux points diamétralement opposés, par exemple Est et Ouest, de la sphère focale. Une source 23 est mobile le long de cet arc faisant office de glissière par l'action d'un moteur électrique secondaire 61 attaché à la source. La deuxième source 24 est montée de façon identique sur un autre arc 62 en étant guidée par un moteur secondaire 63. Bien que cela ne soit pas représenté, chaque arc semi circulaire 60 et 62 est entraîné en rotation autour d'un axe primaire Ox par un moteur primaire constituant le deuxième moteur du couple de moteurs X/Y, I'arc de cercle 60 ayant un rayon inférieur à I'arc de cercle 62. Les moteurs secondaires 61 et 63 permettent ainsi de rendre les sources mobiles autour d'un axe secondaire Oy lui-mme rendu mobile par rapport à I'axe primaire par l'intermédiaire des moteurs primaires, I'axe secondaire Oy étant toujours orthogonal à I'axe primaire Ox. L'une des sources émet et reçoit vers les satellites

"nord", l'autre émet et reçoit vers les satellites"sud", ceci pour éviter les conflits de position des sources. Les repositionnements relatifs des deux bras ou arcs sont possible si l'un passe au-dessus de la lentille. les montages des figures 8 et 9 présentent un avantage de compacité par rapport aux montages des figures 5 et 7. Iis sont en outre plus adaptés à l'obtention d'angles élevés d'éclairage de la lentille par les sources, ceci étant nécessaire dans le cas d'utilisation de lentille sphérique focalisante.

Dans une autre variante de connexion des amplificateurs montés avant les sources primaires, utilisant un montage mécanique des sources conforme à la figure 9 et tels que représentée à la figure 11, chaque arceau est un guide d'ondes, transportant donc le signal hyperfréquence, et un joint tournant classique est monté à l'articulation des arceaux. Cette disposition permet de réduire les pertes de signal et donc d'éloigner les amplificateurs des sources primaires.

Une autre variante de remplacement des câbles reliés aux sources primaires consiste à utiliser des fibres optiques pour assurer l'émission et/ou la réception des signaux. Ces fibres présentent un avantage de souplesse en suivant le déplacement de l'ensemble source et amplificateur. Le support peut lui- mme tre utilisé comme conducteur optique pour transmettre les informations de mouvement du moteur déplaçant la source primaire.

Le dispositif comporte alors une diode électro luminescente pour l'émission de lumière (sur une bande de quelques centaines de MHz) et une photodiode pour la réception de données optiques. Un miroir est monté au niveau du point d'attache des arceaux, pour la transmission de lumière vers le tube conducteur optique.

Le tube peut également servir à la transmission de courant électrique pour I'alimentation de la source primaire, de I'amplificateur et du moteur de déplacement, en comportant deux pistes conductrices espacées et en disposant des contacteurs au niveau de la source pour la réception de ce courant électrique.

Dans une autre variante de montage mécanique de support des sources mobiles, représentée sur la figure 12 une première source primaire 23 est rendue mobile par faction d'un couple de moteurs azimuVéiévation 70,71 et la seconde source primaire 24 est rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs X/Y 72, 73, le moteur azimut 70 de la première source primaire entraînant en outre l'ensemble de I'antenne.

Dans une autre variante de montage mécanique de support des sources mobiles, représentée sur les figures 13 et 14 chaque source primaire 23,24 est

rendue mobile par l'action d'un couple de moteurs à axes de rotation oblique 80, 81 et 82,83.

Chaque support de source primaire comporte un bras 84,85 et un avant- bras 86,87, la source primaire 23,24 étant fixée sur une extrémité libre 88,89 de I'avant-bras 86,87. Le premier moteur 80,82 entraîne le bras 84,85 en rotation <BR> <BR> <BR> autour d'un axe oblique primaire 01,02 décalé d'un angle primaire oc,,, oxo2, par rapport à la verticale, le deuxième moteur 81,83 entraînant I'avant-bras 86,87 en <BR> <BR> <BR> rotation par rapport au bras 84,85 autour d'un axe oblique secondaire °11, °'2<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> décalé par rapport à la verticale d'un angle secondaire a'o,, a'o2 supérieur à<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> I'angle primaire ° (o1 OCo2, les axes primaires et secondaires de chaque couple de moteurs s'étendant de part et d'autre de la verticale.

On peut prévoir également que le terminal, dans lequel la lentille est montée sur un support distinct de celui des sources primaires, comporte en outre un moteur supplémentaire 90 destiné à entraîner le support de la lentille de telle sorte qu'il s'étende sensiblement parallèlement aux faisceaux.

Suivant un autre mode de réalisation (figures 15a et 15b) le support de la lentille 21 est constitué d'une couronne 91 sensiblement cylindrique d'une part couplés mécaniquement à la lentille et d'autre part fixés à une plateforme 92.

Dans ce mode de réalisation la plateforme 92 est fixe et sert notamment à poser le terminal sur I'habitation ou le terrain sur lesquels il va tre utilisé.

Les deux bras 84,85 des sources primaires (figures 13 et 14) sont alors fixés à cette plateforme 92 soit directement, soit par l'intermédiaire du moteur supplémentaire 90 qui, dans ce cas, n'entraine pas la lentille. Cette configuration offre aux sources primaires un degré de liberté supplémentaire pour le suivi des satellites.

Le moyen de couplage mécanique de la lentille avec la couronne 91 comporte une colerette 93 ménagée sur la périphérie de la lentille. Par exemple la colerette 93 peut tre moulée avec la lentille, notamment dans la zone centrale de la sphère.

La colerette 93 coopère avec la couronne 91 qui comporte à cet effet une extrémité coudée 91 a sur laquelle vient appuyer la colerette 93.

La couronne 91 peut faire partie du radôme R tel que décrit pécédemment notamment en référence à la figure 8. A cet effet le radôme R comporte deux parties respectivement supérieure Ra et inférieures Rb. La partie inférieure Rb forme la couronne 91.

Suivant le mode de réalisation décrit précédemment, la colerette 93 de la lentille 21 sera alors en appui sur la partie inférieure Rb. Dans ce cas, la partie supérieure Ra peut tre remplacée par une enveloppe plastique thermoformée fine mais suffisamment rigide pour jouer son râle de protection.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits précédemment, mais peut s'appliquer à d'autres réalisations telles que par exemple les antennes actives à balayage, et d'une manière plus générale à toute réalisation utilisant un ou plusieurs moyen (s) équivalent (s) aux moyens décrits, pour remplir les mmes fonctions, en vu d'obtenir les mmes résultats, tels que par exemple chaque source primaire, montée sur un support, est rendue mobile par l'action d'au moins un couple de moteurs de manière à obtenir un déplacement de chaque source sur au moins la moitié inférieure de la sphère focale.