Source décalée
Figure 1 : Une antenne parabolique avec cornet émetteur décalé
Source décalée
Un problème soulevé par le cornet d’alimentation situé au point focal d’une antenne parabolique est qu’elle bloque une partie du rayonnement renvoyé par l’antenne ou retournée des cibles. La source crée donc un cône d’ombre. Une solution à ce problème est de n’utiliser qu’une partie de la parabole, la partie supérieure par exemple, de telle façon que le cornet ne se trouve plus dans les rayons parallèles réfléchis par l’antenne.
La figure 1 montre un tel positionnement décalé de la source. Le cornet est orienté vers le haut et le faisceau d’ondes frappe l’antenne en demi-parabole. Cette dernière est plus petite et a un foyer plus éloigné, ce qui place le cornet plus loin que dans le cas classique. Il doit être très bien placé pour que le faisceau soit bien orienté et éviter les pertes d’énergie. Cette configuration demande un cornet plus gros, elle est donc plus difficile à obtenir et en général plus coûteuse.
réelle ou efficace
des rayons
Figure 2 : Géométrie d’un antenne parabolique à point d’émission décalé.
réelle ou efficace
des rayons
Figure 2 : Géométrie d’un antenne parabolique à point d’émission décalé.
Les antennes avec source décalée sont utilisées commercialement, entres autres dans les récepteurs satellite où le réflecteur n’est pas rond mais une section ovale de parabole. Cette forme permet une densité de radiation égale partout sur le réflecteur. Pour comprendre cela, on n’a qu’à penser à la zone éclairée par une lampe de poche. Si elle est dirigée perpendiculairement à la surface, on obtient un cercle mais si on pointe avec un léger angle, la zone éclairée devient une ellipse. Par conséquent, pour une antenne avec une source décalée qui a 1,25 m de large, elle doit avoir une hauteur de 1,35 m. La projection de cette antenne réelle donne une ouverture efficace telle que celle de la figure 2.
Figure 3 : Antenne décalée avec un réflecteur parabolique en « pelure d’orange ».
Cette ouverture ronde n’est pas particulièrement désirable pour un radar en 2 dimensions. La résolution en azimut demande un angle d’ouverture aussi petit que possible mais celle en élévation est de l’ordre de 15 à 30 degrés. Par conséquent, dans un tel système radar l’antenne parabolique ne peut être celle d’une section carrée d’un paraboloïde (comme dans une antenne à faisceau plat), elle doit avoir une forme plus ronde.
Le but de la conception de cette antenne est d’optimiser la surface réflective à la surface réelle la plus petite possible. Parce que la distance entre les différentes parties de l’antenne et le cornet d’alimentation varie dans une antenne décalée, la densité du signal émis aux frontières est différente de celle d’un réflecteur conventionnel symétrique. Plus la zone de l’antenne est loin du cornet, plus faible est l’intensité du signal qu’elle focalise de telle sorte que certaines zones sur les bords participent peu au faisceau total et peuvent être omise sans le compromettre. La forme de l’antenne peut donc être affinée en une section de paraboloïde ayant plus ou moins la forme d’une section de « pelure d’orange », d’où le nom de ce type d’antenne.
La plupart des radars modernes utilisent un réflecteur parabolique à cornet décalé. Ceci permet d’éliminer les réflexions indésirables du faisceau par les supports du cornet qui seraient autrement au point focal, donc dans la ligne de tir, formant une onde stationnaire dans le guide d’onde antenne-émetteur détériorant les performances du radar. Par conséquent, la charge sur l’étage final du transmetteur est abaissée en utilisant une antenne à source décalée.