CA2800949C

CA2800949C - Linear dual-polarised wide band compact antenna

Info

Publication number: CA2800949C
Application number: CA2800949A
Authority: CA
Inventors: Olivier Clauzier; Franck Colombel; Mohammed HIMDI; Cyrille Le Meins
Original assignee: Universite de Rennes 1; Thales SA
Current assignee: Universite de Rennes 1; Thales SA
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: ZA201300044B; EP2610965A1; FR2985097A1; FR2985097B1; AU2013200057A1; EP2610965B1; AU2013200057B2; CA2800949A1

Abstract

An antenna (2) for transmitting/receiving electromagnetic waves, of the type comprising a reflective plane (12), an absorbent surface (10), and two orthogonal dipoles (18), each comprising two radiating elements (4). The radiating elements (4) are substantially planar and each have a generally triangular shape.

Description

Antenne compacte à large bande à double polarisation linéaire L'invention concerne une antenne compacte.
Plus particulièrement, l'invention concerne une antenne d'émission/réception d'ondes électromagnétiques, du type comprenant :
- deux dipôles orthogonaux, chaque dipôle comprenant deux éléments rayonnants, - un plan réflecteur, et - une surface absorbante.
L'invention se situe dans le domaine des antennes et des systèmes antennaires dédiés à des applications de réception et d'émission d'ondes électromagnétiques dans une très large bande de fréquences. Par exemple, l'antenne compacte opère dans les bandes VHF et UHF, c'est-à-dire à des fréquences comprises entre 30 MHz et 3 GHz, et plus particulièrement à des fréquences comprises entre 30 MHz et 500 MHz.
De telles antennes sont utilisées à diverses fins, par exemple dans le domaine des télécommunications, et sont notamment destinées à être emportées sur un engin, qu'il soit terrestre, aéroporté ou naval.
Dès lors, ces antennes sont soumises à un certain nombre de contraintes techniques spécifiques.
Ainsi, ces antennes doivent par exemple présenter une discrétion visuelle ou une SER, pour Surface Equivalente Radar, faibles, disposer de performances radioélectriques élevées telles qu'un ROS, pour Rapport d'Onde Stationnaire, faible, un gain fort, etc., tout en présentant de faibles dimensions.
Dans certains cas, elles doivent également être adaptées pour recevoir, émettre et/ou discriminer les ondes électromagnétiques quelle que soit leur polarisation.
En outre, elles doivent disposer d'une couverture radioélectrique unidirectionnelle.
Enfin, elles ne doivent pas dégrader l'aérodynamisme ou le gabarit routier d'un engin auquel elles sont intégrées et présenter des performances radioélectriques indépendantes vis-à-vis de celui-ci.
Des antennes satisfaisant certaines de ces contraintes sont connues de l'état de la technique, par exemple dans les applications de communication.
Ainsi, US 7 692 603 B1 décrit une antenne dont les éléments rayonnants sont spiralés. Une telle antenne présente de faibles dimensions adaptées pour minimiser les couplages et interférences électromagnétiques avec les objets avoisinants.
En outre, il existe des antennes omnidirectionnelles de type monopôle ou dipôle à
polarisation linéaire, principalement à polarisation linéaire verticale, permettant de couvrir la bande comprise entre 30 MHz et 500 MHz. Compact broadband antenna with double linear polarization The invention relates to a compact antenna.
More particularly, the invention relates to a transmit / receive antenna electromagnetic waves, of the type comprising:
- two orthogonal dipoles, each dipole comprising two elements radiant, - a reflective plane, and - an absorbent surface.
The invention relates to the field of antennas and antenna systems dedicated to applications of reception and emission of waves electromagnetic in a very wide frequency band. For example, the compact antenna operates in the VHF and UHF bands, i.e. at frequencies between 30 MHz and 3 GHz, and more particularly at frequencies between 30 MHz and 500 MHz.
Such antennas are used for various purposes, for example in the field of the telecommunications, and are in particular intended to be carried on a machine, it either land, airborne or naval.
Consequently, these antennas are subjected to a certain number of constraints specific techniques.
Thus, these antennas must for example have visual discretion or a SER, for Radar Equivalent Area, weak, have performance radio high such as ROS, for Standing Wave Ratio, low, gain loud, etc. everything by presenting small dimensions.
In some cases, they must also be adapted to receive, transmit and / or discriminate electromagnetic waves whatever their polarization.
In addition, they must have radio coverage.
unidirectional.
Finally, they must not degrade aerodynamics or the road size a machine in which they are integrated and present performances radio independent from it.
Antennas satisfying some of these constraints are known from the state of the technical, for example in communication applications.
Thus, US 7,692,603 B1 describes an antenna whose radiating elements are Spiral. Such an antenna has small dimensions suitable for minimize electromagnetic couplings and interference with neighboring objects.
In addition, there are monopole type omnidirectional antennas or dipole at linear polarization, mainly with vertical linear polarization, allowing to cover the band between 30 MHz and 500 MHz.

2 Toutefois, ces solutions ne donnent pas entière satisfaction.
En effet, la plupart des antennes de l'état de la technique ne présentent qu'une partie des caractéristiques décrites ci-dessus.
Ainsi, la plupart des antennes connues de l'homme du métier présentent un encombrement incompatible avec les critères :
u de discrétion visuelle, u et/ou de réduction de la SER, u et/ou d'optimisation de l'aérodynamisme de l'engin auquel elles sont intégrées, u et/ou de respect du gabarit routier dudit engin.
En outre, les performances radioélectriques des antennes omnidirectionnelles de type dipôle sont sensiblement dégradées lorsqu'elles sont intégrées à des engins présentant des parties métalliques situées à proximité desdites antennes.
Par ailleurs, les antennes omnidirectionnelles de type monopôle nécessitent un plan de masse suffisamment grand par rapport à la longueur d'onde pour obtenir des performances radioélectriques optimales, celles-ci étant en outre dépendantes de la surface de l'engin sur laquelle elles sont agencées. Ces antennes présentent ainsi des performances radioélectriques impactées par la surface sur laquelle elles sont agencées.
De plus, elles ne permettent pas de traiter l'aspect multi-polarisations des ondes électromagnétiques. Enfin, bien que ces antennes aient des dimensions réduites par rapport aux antennes dipôles, celles-ci restent parfois incompatibles avec des critères de discrétion visuelle, de SER, d'aérodynamisme et/ou de gabarit routier.
De même, les antennes spiralées présentent une limitation de la fréquence basse d'utilisation située aux alentours de 200 MHz au regard de l'encombrement visé
par l'objet de la présente demande. En outre, ces antennes sont pour la plupart à
polarisation circulaire droite ou gauche et ne permettent pas de traiter l'aspect multi-polarisation des ondes électromagnétiques à partir d'une seule antenne. De plus, ces antennes présentent généralement des valeurs de gain et de ROS ainsi qu'un caractère unidirectionnel du rayonnement insuffisants en basses fréquences.
Ce dernier type d'antenne présente enfin des performances radioélectriques particulièrement dégradées en basses fréquences, c'est-à-dire en dessous d'environ 200 MHz, dans le cas où elles doivent être placées dans une cavité métallique destinée à
améliorer la discrétion visuelle, la SER et/ou l'aérodynamisme de l'engin auquel elles sont intégrées. Le niveau de dégradation de performances varie en fonction du diamètre de cette cavité. 2 However, these solutions are not entirely satisfactory.
Indeed, most of the antennas of the prior art do not have a part of the features described above.
Thus, most of the antennas known to those skilled in the art have a dimensions incompatible with the criteria:
u visual discretion, u and / or reduction of the SER, u and / or optimization of the aerodynamics of the vehicle to which they are integrated u and / or compliance with the road gauge of said machine.
In addition, the radio performance of omnidirectional antennas of dipole type are significantly degraded when integrated into machinery having metal parts located near said antennas.
In addition, monopole type omnidirectional antennas require a ground plane large enough relative to the wavelength to obtain of the optimal radio performance, which is also dependent of the surface of the machine on which they are arranged. These antennas have so radio performance impacted by the surface on which they are arranged.
In addition, they do not allow the multi-polarization aspect of the wave electromagnetic. Finally, although these antennas have reduced dimensions through compared to dipole antennas, these sometimes remain incompatible with criteria of visual discretion, RES, aerodynamics and / or road size.
Similarly, spiral antennas have a frequency limitation low of use located around 200 MHz with regard to the congestion targeted by object of this application. In addition, these antennas are mostly polarization circular right or left and do not allow to treat the multi-aspect polarization of electromagnetic waves from a single antenna. In addition, these antennas show usually gain and ROS values as well as a character unidirectional insufficient radiation at low frequencies.
This last type of antenna finally presents radioelectric performances particularly degraded at low frequencies, i.e. below about 200 MHz, in case they are to be placed in a metal cavity destined to improve visual discretion, RES and / or aerodynamics of the craft to which they are integrated. The level of performance degradation varies depending on the diameter of this cavity.

3 L'objet de l'invention est donc d'obtenir une antenne qui permette d'améliorer la satisfaction de ces critères.
A cet effet, l'invention concerne une antenne du type précité caractérisée en ce que les éléments rayonnants sont sensiblement plans et présentent chacun une forme générale triangulaire.
Selon d'autres aspects de l'invention, l'antenne compacte à large bande comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) seule(s) ou selon toute combinaison(s) techniquement possible(s):
- les éléments rayonnants sont tous sensiblement compris dans un même plan ;
- chaque élément rayonnant présente un bord libre légèrement arrondi, les dipôles étant sensiblement inscrits dans un cercle, le bord libre de chaque élément rayonnant appartenant audit cercle ;
- chaque élément rayonnant comprend un sommet opposé à son bord libre arrondi, ledit sommet de chaque élément rayonnant étant sensiblement orienté
vers le centre dudit cercle ;
- chaque élément rayonnant est agencé entre les deux éléments rayonnants de l'autre dipôle, deux éléments rayonnants successifs étant reliés par une couronne bobinée ;
- la couronne bobinée comprend des bobines de liaison, chaque bobine de liaison étant raccordée à deux éléments rayonnants successifs ;
- une bobine de liaison présente deux extrémités raccordées chacune via une résistance à l'un des éléments rayonnants auxquels la bobine de liaison est raccordée ;
- la couronne bobinée comprend des portions de couronne bobinée, chaque portion de couronne bobinée reliant deux éléments rayonnants successifs et présentant plusieurs bobines de liaison adjacentes, une résistance étant disposée entre deux bobines de liaison adjacentes ;
- elle est intégralement comprise dans un cylindre de diamètre sensiblement égal à 350 mm et de hauteur sensiblement égale à 150 mm;
- elle est adaptée pour émettre/recevoir des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises dans toute la gamme de fréquences 30 MHz ¨ 500 MHz, et avantageusement dans toute la gamme de fréquences 30 MHz ¨ 800 MHz;
- elle est propre à émettre et recevoir des ondes électromagnétiques présentant une polarisation parmi une polarisation linéaire quelconque, une polarisation circulaire ou une polarisation elliptique, chaque dipôle étant respectivement propre à
l'émission/réception d'ondes électromagnétiques présentant une polarisation linéaire horizontale pour l'un des dipôles et linéaire verticale pour l'autre dipôle. 3 The object of the invention is therefore to obtain an antenna which makes it possible to improve the satisfaction of these criteria.
To this end, the invention relates to an antenna of the aforementioned type characterized in this that the radiating elements are substantially planar and each have a form general triangular.
According to other aspects of the invention, the compact broadband antenna comprises one or more of the following characteristics, taken alone or according to all technically possible combination (s):
- the radiating elements are all substantially included in the same plane;
- each radiating element has a slightly rounded free edge, the dipoles being substantially inscribed in a circle, the free edge of each element radiant belonging to said circle;
- each radiating element includes a vertex opposite its free edge rounded, said apex of each radiating element being substantially oriented to the center of said circle;
- each radiating element is arranged between the two radiating elements of the other dipole, two successive radiating elements being connected by a crowned wound;
- the wound crown comprises connection coils, each coil bond being connected to two successive radiating elements;
- a connecting coil has two ends each connected via a resistance to one of the radiating elements to which the connecting coil is connected;
the wound crown comprises portions of the wound crown, each portion of coiled crown connecting two successive radiating elements and with several adjacent connection coils, a resistor being arranged between of them adjacent link coils;
- It is fully included in a cylinder of substantially diameter equal 350 mm and a height substantially equal to 150 mm;
- it is suitable for transmitting / receiving electromagnetic waves, the frequencies are in the whole frequency range 30 MHz to 500 MHz, and advantageously in the entire frequency range 30 MHz to 800 MHz;
- it is capable of emitting and receiving electromagnetic waves with a polarization among any linear polarization, a polarization circular or an elliptical polarization, each dipole being respectively specific to transmission / reception of electromagnetic waves with polarization linear horizontal for one of the dipoles and vertical linear for the other dipole.

4 En outre, l'invention concerne un engin terrestre, aéroporté ou naval du type comportant :
- une surface plane et/ou une cavité ménagée de l'engin, - une antenne telle que décrite plus haut agencée sur la surface plane et/ou dans la cavité.
Selon d'autres aspects de l'invention, l'engin peut comprendre la caractéristique suivante :
- la surface plane et/ou la cavité sont réalisées à partir d'un matériau métallique.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue du dessus d'un premier mode de réalisation d'une antenne selon l'invention, - la figure 2 représente une vue d'une partie d'une bobine de liaison de l'antenne de la figure 1, - la figue 3 représente une vue du dessus de la surface absorbante dans une antenne selon l'invention, - la figure 4 représente une vue de côté du premier mode de réalisation d'une antenne selon l'invention, - la figure 5 est un diagramme de représentation du rapport d'onde stationnaire en fonction de la fréquence pour une antenne selon le premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est un diagramme de représentation du gain d'une antenne selon le premier mode de réalisation de l'invention en fonction de la fréquence, - la figure 7 représente des diagrammes de rayonnement selon le plan azimutal d'une antenne selon le premier mode de réalisation de l'invention pour des fréquences valant 30 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 300 MHz et 500 MHz, - la figure 8 représente une vue du dessus d'un second mode de réalisation d'une antenne selon l'invention, - la figure 9 est un diagramme de représentation du rapport d'onde stationnaire en fonction de la fréquence dans une antenne selon les premier et deuxième modes de réalisation de l'invention, - la figure 10 est un diagramme de représentation du gain en fonction de la fréquence d'une antenne selon le premier et le second modes de réalisation de l'invention, - la figure 11 représente des diagrammes de rayonnement selon le plan azimutal d'une antenne selon le second mode de réalisation pour des fréquences valant 30 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 300 MHz et 500 MHz, et - la figure 12 est une vue de côté de l'antenne de la figure 4 disposée dans une 4 In addition, the invention relates to a land, airborne or naval vehicle of the type comprising:
- a flat surface and / or a cavity formed by the machine, - An antenna as described above arranged on the flat surface and / or in the cavity.
According to other aspects of the invention, the device can comprise the feature next :
- the flat surface and / or the cavity are made from a material metallic.
The invention will be better understood using the description which follows, given by way of example only and made with reference to the accompanying drawings on which :
- Figure 1 shows a top view of a first embodiment a antenna according to the invention, - Figure 2 shows a view of part of a connection coil the antenna of figure 1, - Fig 3 shows a top view of the absorbent surface in a antenna according to the invention, - Figure 4 shows a side view of the first embodiment of a antenna according to the invention, - Figure 5 is a representation diagram of the wave ratio stationary in frequency function for an antenna according to the first embodiment of the invention, - Figure 6 is a diagram representing the gain of an antenna according to first embodiment of the invention as a function of frequency, - Figure 7 shows radiation patterns along the azimuth plane of an antenna according to the first embodiment of the invention for frequency worth 30 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 300 MHz and 500 MHz, - Figure 8 shows a top view of a second embodiment a antenna according to the invention, - Figure 9 is a diagram representing the wave ratio stationary in frequency function in an antenna according to the first and second modes of realization of the invention, FIG. 10 is a diagram representing the gain as a function of the frequency of an antenna according to the first and second embodiments of the invention, - Figure 11 shows radiation diagrams along the azimuth plane of an antenna according to the second embodiment for frequencies equal to 30 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 300 MHz and 500 MHz, and - Figure 12 is a side view of the antenna of Figure 4 arranged in a

5 cavité.
L'antenne selon l'invention 2 est destinée à être fixée sur une surface d'un engin mobile, par exemple d'un élément ou d'une structure dudit engin.
Avantageusement, l'antenne 2 est destinée à être fixée dans une cavité métallique ménagée dans la peau dudit engin et prévue à cet effet.
L'antenne 2 est destinée à émettre et recevoir des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises dans toute la gamme de fréquences 30 MHz ¨ 500 MHz.
En variante, elle est destinée à émettre et recevoir des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises dans toute la gamme de fréquences 30 MHz - 800 MHz.
En référence à la figure 1 et à la figure 4, qui représentent respectivement une vue de dessus et une vue de côté d'une antenne 2 dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'antenne 2 comprend une pluralité d'éléments rayonnants 4 et une couronne bobinée 6 chargée (c'est-à-dire qu'elle comprend des résistances, comme on le verra par la suite) associée aux éléments rayonnants 4 de l'antenne 2. En outre, elle comprend des moyens 8 d'adaptation d'impédance et d'alimentation des éléments rayonnants 4, une surface absorbante 10, ainsi qu'un plan réflecteur 12.
Les éléments rayonnants 4 sont propres à recevoir et émettre des ondes électromagnétiques.
A cet effet, les éléments rayonnants 4 sont réalisés à partir d'un matériau électriquement conducteur.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, les éléments rayonnants 4 sont réalisés en technologie imprimée connue de l'homme du métier.
En référence à la figure 1, l'antenne selon l'invention 2 comprend quatre éléments rayonnants 4. Ces éléments 4 sont plans, coplanaires et présentent chacun une forme générale triangulaire.
Par forme générale triangulaire , on entend une forme de triangle, de triangle dont un ou plusieurs côtés présentent un léger arrondi, ou encore de triangle dont un ou plusieurs sommets sont arrondis, écornés ou émoussés .
Dans l'exemple illustré sur la Figure 1, chaque élément rayonnant 4 présente trois sommets. En outre, chaque élément rayonnant 4 comprend un bord libre 14 légèrement arrondi et un sommet opposé 16 audit bord arrondi 14. 5 cavity.
The antenna according to the invention 2 is intended to be fixed on a surface of a machine mobile, for example of an element or structure of said machine.
advantageously, the antenna 2 is intended to be fixed in a metal cavity formed in the skin of said machine and provided for this purpose.
The antenna 2 is intended to transmit and receive electromagnetic waves whose frequencies are in the entire frequency range 30 MHz ¨ 500 MHz.
Alternatively, it is intended to transmit and receive waves electromagnetic including frequencies are in the entire frequency range 30 MHz - 800 MHz.
Referring to Figure 1 and Figure 4, which respectively represent A sight from above and a side view of an antenna 2 in a first mode of realisation of the invention, the antenna 2 comprises a plurality of radiating elements 4 and a crowned wound 6 loaded (i.e. it includes resistors, as we will see by below) associated with the radiating elements 4 of the antenna 2. In addition, it includes means 8 for impedance adaptation and supply of the radiating elements 4, a absorbent surface 10, as well as a reflecting plane 12.
The radiating elements 4 are capable of receiving and emitting waves electromagnetic.
To this end, the radiating elements 4 are made from a material electrically conductive.
In the embodiment of FIG. 1, the radiating elements 4 are made in printed technology known to those skilled in the art.
Referring to Figure 1, the antenna according to the invention 2 comprises four items radiant 4. These elements 4 are planar, coplanar and each have a form general triangular.
By general triangular shape, we mean a triangle shape, triangle one or more sides of which have a slight rounded shape, or a triangle including one or several vertices are rounded, chipped or blunt.
In the example illustrated in Figure 1, each radiating element 4 has three highs. In addition, each radiating element 4 comprises a free edge 14 slightly rounded and an opposite vertex 16 to said rounded edge 14.

6 Ces éléments rayonnants 4 sont sensiblement compris dans un même plan P. En outre, tous présentent sensiblement les mêmes dimensions.
Dans l'exemple de la figure 1, les éléments rayonnants 4 présentent par ailleurs un angle d'ouverture d'environ 400 permettant d'optimiser les performances d'impédance et de gain de l'antenne 2 sur la largeur de bande couverte, tout en minimisant l'encombrement de l'antenne, comme on le verra par la suite.
Les éléments rayonnants 4 sont répartis en deux dipôles 18 comportant chacun deux éléments rayonnants 4.
Chaque dipôle 18 est propre à émettre ou recevoir des ondes électromagnétiques présentant une polarisation linéaire verticale pour l'un et horizontale pour l'autre.
L'émission et la réception d'ondes de polarisation quelconque (polarisation linéaire quelconque ou polarisation circulaire ou polarisation elliptique) sont alors obtenues par combinaison des deux polarisations linéaires de manière analogique en ajoutant par exemple une fonction de couplage ou par traitement numérique, ceci étant connu de l'homme du métier.
A cet effet, les dipôles 18 sont orthogonaux. Les deux éléments rayonnants 4 d'un dipôle 18 adapté pour une polarisation linéaire donnée sont agencés entre les deux éléments rayonnants 4 de l'autre dipôle 18, deux éléments rayonnants 4 successifs étant reliés par la couronne bobinée chargée 6, comme on le verra par la suite.
Les deux dipôles 18 sont sensiblement inscrits dans un cercle K de centre 0, le bord libre 14 arrondi de chaque élément rayonnant 4 appartenant à ce cercle.
En outre, le sommet opposé 16 de chaque élément rayonnant 4 est orienté vers le centre 0 du cercle K. Les dipôles 18 sont ainsi symétriques par rapport au centre 0 du cercle K.
Le diamètre du cercle K est égal à une fraction de la longueur d'une onde électromagnétique, c'est-à-dire que le diamètre est égal à /1/i , où 2 est la longueur d'onde et n est un nombre strictement positif.
Pour une antenne idéale de faible largeur de bande centrée autour d'une longueur d'onde 2 , n est typiquement choisi égal à 2.
Le dimensionnement des dipôles est alors déterminé en règle générale par le ratio V2 indépendamment de l'encombrement résultant.
Or, les contraintes d'encombrement et de largeur de bande auxquelles l'antenne selon l'invention répond se traduisent par un écart important avec ce cas de figure.
Ainsi, dans le mode de réalisation considéré, le diamètre du cercle K est pris sensiblement égal à 330 mm, n étant donc compris approximativement entre 30 et 1,8 = 6 These radiating elements 4 are substantially included in the same plane P.
in addition, all have substantially the same dimensions.
In the example of FIG. 1, the radiating elements 4 have by elsewhere a aperture angle of approximately 400 to optimize performance impedance and gain of antenna 2 over the covered bandwidth, while minimizing the size of the antenna, as will be seen later.
The radiating elements 4 are distributed in two dipoles 18 each comprising two radiating elements 4.
Each dipole 18 is capable of emitting or receiving electromagnetic waves with linear polarization vertical for one and horizontal for the other.
The emission and reception of waves of any polarization (polarization linear arbitrary or circular polarization or elliptical polarization) are then obtained by combination of the two linear polarizations analogically by adding through example a coupling or digital processing function, this being known of the skilled person.
To this end, the dipoles 18 are orthogonal. The two radiating elements 4 a dipole 18 suitable for a given linear polarization are arranged between the of them radiating elements 4 of the other dipole 18, two radiating elements 4 successive being connected by the loaded wound crown 6, as will be seen later.
The two dipoles 18 are substantially inscribed in a circle K of center 0, the free rounded edge 14 of each radiating element 4 belonging to this circle.
In addition, the opposite vertex 16 of each radiating element 4 is oriented towards the center 0 of the circle K. The dipoles 18 are thus symmetrical with respect to the center 0 of the circle K.
The diameter of the circle K is equal to a fraction of the length of a wave electromagnetic, i.e. the diameter is equal to / 1 / i, where 2 is the length wave and n is a strictly positive number.
For an ideal antenna with low bandwidth centered around a length wave 2, n is typically chosen equal to 2.
The sizing of the dipoles is then generally determined by the ratio V2 regardless of the resulting size.
However, the space and bandwidth constraints to which the antenna according to the invention responds result in a significant difference with this case of Fig.
Thus, in the embodiment considered, the diameter of the circle K is taken substantially equal to 330 mm, n being therefore approximately between 30 and 1.8 =

7 respectivement pour des ondes électromagnétiques de fréquence allant de 30 MHz à 500 MHz.
Dans certains modes de réalisation, la plage de variation de n est ajustable en fonction de la bande de fréquence et des performances radioélectriques recherchées.
De manière connue, une antenne dont les éléments rayonnants présentent des dimensions faibles par rapport à la longueur des ondes électromagnétiques qu'ils sont destinés à capter et/ou émettre présente des propriétés radioélectriques dégradées aux fréquences correspondant à ces longueurs d'onde.
Ainsi, la couronne bobinée 6 est propre à conférer un comportement selfique à
l'antenne 2, ce qui permet d'améliorer les valeurs de gain de l'antenne 2 aux basses fréquences, particulièrement aux fréquences inférieures à 300 MHz.
En outre, la couronne bobinée 6 est propre à optimiser l'adaptation d'impédance et le gain de l'antenne 2 aux basses fréquences.
A cet effet, la couronne bobinée 6 comprend une pluralité de bobines de liaison 20 ménagées entre les éléments rayonnants 4.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la couronne bobinée 6 comprend ainsi quatre bobines de liaison 20 raccordées chacune de part et d'autre à deux éléments rayonnants 4 adjacents.
Chaque bobine de liaison 20 est ménagée entre deux éléments rayonnants 4 de façon à décrire l'arc du cercle K circonscrit aux dipôles 18 compris entre les deux éléments rayonnants 4 auxquels elle est raccordée.
Comme illustré sur la figure 1, chaque bobine 20 comprend une pluralité de spires de diamètre et de pas constants. Chacune de ses spires comprend un point présentant une distance maximale au point O. Les bobines de liaison 20 sont alors disposées de sorte que le cercle K circonscrit aux dipôles 18 soit sensiblement circonscrit à l'ensemble de ces points pour une bobine de liaison 20 donnée, et ce pour chacune des bobines de liaison 20 que comprend la couronne bobinée 6.
La couronne bobinée 6 comprend en outre des résistances 22 propres à optimiser l'adaptation d'impédance de l'antenne 2.
A cet effet, une résistance 22 est intercalée entre chaque extrémité 24 que présente une bobine de liaison 20 et l'élément rayonnant 4 auquel celle-ci est raccordée.
Dans l'exemple de la figure 1, la valeur de chaque résistance 22 est par exemple sensiblement égale à 300 Ohms. La valeur de la résistance 22 est ajustable en fonction de la bande de fréquence et des performances radioélectriques recherchées.
De manière connue et en référence à la figure 2 qui représente une vue d'une bobine de liaison 20, chaque bobine de liaison 20 génère une résonance importante 7 respectively for electromagnetic waves of frequency ranging from 30 MHz at 500 MHz.
In some embodiments, the variation range of n is adjustable in function of frequency band and radio performance sought.
In known manner, an antenna whose radiating elements have small dimensions compared to the length of electromagnetic waves they are intended to receive and / or transmit has radioelectric properties degraded to frequencies corresponding to these wavelengths.
Thus, the wound crown 6 is capable of imparting a self-inducing behavior to antenna 2, which improves the gain values of antenna 2 at low frequencies, particularly at frequencies below 300 MHz.
In addition, the wound crown 6 is able to optimize the adaptation impedance and the gain of antenna 2 at low frequencies.
To this end, the wound crown 6 comprises a plurality of coils of link 20 formed between the radiating elements 4.
In the embodiment of FIG. 1, the wound crown 6 comprises so four connecting coils 20 each connected on either side to two items radiant 4 adjacent.
Each connecting coil 20 is formed between two radiating elements 4 of so as to describe the arc of the circle K circumscribed at the dipoles 18 between the of them radiating elements 4 to which it is connected.
As illustrated in FIG. 1, each coil 20 comprises a plurality of turns constant diameter and pitch. Each of its turns includes a point with a maximum distance from point O. The connection coils 20 are then willing to so that the circle K circumscribed to the dipoles 18 is substantially circumscribed to all of these points for a given connecting coil 20, and this for each of the reels of connection 20 that comprises the wound crown 6.
The wound crown 6 further comprises resistors 22 capable of optimizing antenna impedance matching 2.
For this purpose, a resistor 22 is inserted between each end 24 that has a connecting coil 20 and the radiating element 4 to which it is connected.
In the example of FIG. 1, the value of each resistor 22 is by example substantially equal to 300 Ohms. The value of the resistance 22 is adjustable in function of the frequency band and radio performance sought.
In a known manner and with reference to FIG. 2 which represents a view of a link coil 20, each link coil 20 generates a resonance important

8 autour d'une valeur de fréquence fo , cette fréquence fo dite fréquence de résonance de la bobine de liaison 20 étant définie par:
29,85 (H)(;) D (1) N.D
fo étant en MHz, H la longueur de la bobine de liaison 20 (en m), D le diamètre de la bobine de liaison 20 (en m) et N le nombre de tours de fil bobiné de la bobine de liaison 20.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, le diamètre D d'une bobine de liaison 20 est égal à 20 mm, son pas (la distance entre deux spires successives de la bobine de liaison 20) pris égal à 5 mm, et le nombre de tours N de chaque bobine de liaison 20 est pris égal à 26, ce qui donne une longueur H d'environ 150 mm.
La relation (1) donne alors une fréquence de résonance de la bobine de liaison environ à 90 MHz.
Cette résonance cause alors une dégradation des performances de ROS de l'antenne 2 pour des ondes électromagnétiques de fréquence proche de la fréquence de résonance des bobines de liaison 20.
On conçoit qu'il est intéressant de décaler cette fréquence de résonance en modifiant les dimensions des bobines de liaison 20 utilisées, comme on le verra par la suite dans un second mode de réalisation de l'invention.
De manière connue de l'homme du métier, la surface absorbante 10 est propre à
optimiser le niveau d'adaptation d'impédance, à augmenter la directivité de l'antenne 2 et par conséquent à améliorer le gain de l'antenne 2 aux basses fréquences.
En outre, cette surface absorbante 10 permet de réduire l'encombrement vertical de l'antenne 2 ainsi que l'impact de la surface sur laquelle l'antenne est fixée sur les performances radioélectriques de l'antenne selon l'invention 2.
A cet effet, la surface absorbante 10 est réalisée à partir d'un matériau de type ferrite et est située à proximité des éléments rayonnants 4.
La surface absorbante 10 absorbe ainsi une partie du rayonnement émis par l'antenne 2 dans la direction opposée à sa direction de rayonnement privilégiée.
En référence aux figures 3 et 4, la figure 3 représentant une vue du dessus de la surface absorbante 10, dans le cas considéré, celle-ci présente une forme générale octogonale et est comprise dans un plan sensiblement parallèle au plan P des éléments rayonnants 4. La surface absorbante 10 est à une distance du plan P des éléments rayonnants 4 sensiblement égale à 15 mm. 8 around a frequency value fo, this frequency fo called frequency of resonance of the connecting coil 20 being defined by:
29.85 (H) (;) D (1) ND
fo being in MHz, H the length of the connecting coil 20 (in m), D the diameter of the reel of connection 20 (in m) and N the number of turns of wound wire of the reel link 20.
In the embodiment of Figures 1 and 2, the diameter D of a coil link 20 is equal to 20 mm, its pitch (the distance between two turns successive connecting coil 20) taken equal to 5 mm, and the number of turns N of each reel of connection 20 is taken equal to 26, which gives a length H of approximately 150 mm.
The relation (1) then gives a resonant frequency of the connecting coil around 90 MHz.
This resonance then causes a degradation of ROS performance by antenna 2 for electromagnetic waves of frequency close to the frequency of resonance of the connecting coils 20.
We understand that it is interesting to shift this resonant frequency by modifying the dimensions of the connection coils 20 used, as is will see by continued in a second embodiment of the invention.
In a manner known to those skilled in the art, the absorbent surface 10 is suitable for optimize the level of impedance matching, increase the directivity of antenna 2 and therefore to improve the gain of antenna 2 at low frequencies.
In addition, this absorbent surface 10 makes it possible to reduce the bulk.
vertical of antenna 2 as well as the impact of the surface on which the antenna is fixed on radio performance of the antenna according to the invention 2.
For this purpose, the absorbent surface 10 is made from a material of type ferrite and is located near the radiating elements 4.
The absorbent surface 10 thus absorbs part of the radiation emitted by antenna 2 in the direction opposite to its direction of radiation preferred.
Referring to Figures 3 and 4, Figure 3 showing a top view of the absorbent surface 10, in this case, it has a shape General octagonal and is in a plane substantially parallel to the plane P of items radiant 4. The absorbent surface 10 is at a distance from the plane P of the items radiating 4 substantially equal to 15 mm.

9 La surface absorbante 10 comprend une pluralité de portions de surface absorbante 26.
Dans l'exemple de la figure 3, la surface absorbante 10 comprend neuf portions de surface absorbante 26 de forme générale carrée et d'arête d'une longueur prise égale à
100 mm.
La surface absorbante 10 est ainsi comprise dans un carré d'arête 300 mm dont le centre C appartient à un axe A-A' perpendiculaire au plan P et passant par O.
Les quatre portions de surface absorbante 26 situées aux angles de ce carré présentent un biseau de largeur environ égale à 70 mm.
En regard de la Figure 4, la surface absorbante 10 présente une épaisseur d'environ 7 mm.
De manière connue, le plan réflecteur 12 de l'antenne selon l'invention 2 est propre à fournir une référence de masse et à réfléchir aux hautes fréquences de la bande de l'antenne 2, par exemple au dessus d'environ 350 MHz, une partie du rayonnement électromagnétique émis par l'antenne 2 dans la direction opposée à sa direction de rayonnement privilégiée ¨ celle-ci étant selon l'axe A-A' et, en référence à
la figure 4, dans le sens du parcours de l'axe A-A' depuis la partie inférieure de la figure vers la partie supérieure de la figure - , et ainsi augmenter les performances radioélectriques de l'antenne 2 aux hautes fréquences.
En outre, le plan réflecteur 12 contribue à minimiser l'influence de l'engin auquel est intégrée l'antenne 2 sur les performances radioélectriques de celle-ci.
Ainsi, le plan réflecteur 12 est parallèle au plan P et distant de celui-ci d'une distance égale à une fraction de la longueur d'une onde électromagnétique, c'est-à-dire que la distance est égale à '1/m, Où 2 est la longueur d'onde et m est un nombre strictement positif.
Pour une antenne idéale de faible largeur de bande centrée autour d'une longueur d'onde 2 , m est typiquement choisi égal à 4. La distance du plan réflecteur aux dipôles est alors déterminée par le ratio /1/4 indépendamment de l'encombrement résultant.
Or, les contraintes d'encombrement et de largeur de bande auxquelles l'antenne selon l'invention répond se traduisent par un écart important avec ce cas de figure.
Ainsi, dans le mode de réalisation considéré, la distance du plan réflecteur 12 au plan P est prise sensiblement égale à 150 mm, m étant alors compris approximativement entre 67 et 4 respectivement pour des ondes électromagnétiques de fréquence allant de 30 MHz à 500 MHz.

Dans certains modes de réalisation, la plage de variation de m est ajustable en fonction de la bande de fréquence et des performances radioélectriques recherchées.
Le plan réflecteur 12 présente une forme générale circulaire d'axe central A-A' et de diamètre environ 350 mm.

Les éléments rayonnants 4, le plan réflecteur 12 et la surface absorbante 10 sont parallèles entre eux et sont centrés autour de l'axe A-A'.
En référence à la figure 4, l'antenne selon l'invention 2 présente ainsi des dimensions telles qu'elle est sensiblement comprise dans un cylindre d'axe A-A', de diamètre 350 mm et de hauteur 150 mm. 9 The absorbent surface 10 includes a plurality of surface portions absorbent 26.
In the example of FIG. 3, the absorbent surface 10 comprises nine portions of absorbent surface 26 of generally square shape and edge of a taken length equal to 100 mm.
The absorbent surface 10 is thus included in a square edge 300 mm of which the center C belongs to an axis AA 'perpendicular to the plane P and passing through O.
The fourth absorbent surface portions 26 located at the corners of this square have a bevel of width approximately equal to 70 mm.
With reference to FIG. 4, the absorbent surface 10 has a thickness about 7 mm.
In known manner, the reflective plane 12 of the antenna according to the invention 2 is suitable for providing a mass reference and reflecting at high frequencies Of the band antenna 2, for example above about 350 MHz, part of the influence electromagnetic emitted by antenna 2 in the opposite direction to its direction of privileged radiation ¨ this being along the axis AA 'and, with reference to Figure 4, in the direction of the axis AA 'from the lower part of the figure towards the part figure - and thus increase performance radioelectric antenna 2 at high frequencies.
In addition, the reflective plane 12 contributes to minimizing the influence of the machine.
which the antenna 2 is integrated on the radio performance thereof.
Thus, the reflective plane 12 is parallel to the plane P and distant from it a distance equal to a fraction of the length of an electromagnetic wave, that is to say that the distance is equal to '1 / m, where 2 is the wavelength and m is a number strictly positive.
For an ideal antenna with low bandwidth centered around a length wave 2, m is typically chosen equal to 4. The distance from the reflective plane at the dipoles is then determined by the ratio / 1/4 regardless of the size resulting.
However, the space and bandwidth constraints to which the antenna according to the invention responds result in a significant difference with this case of Fig.
Thus, in the embodiment considered, the distance from the reflective plane 12 to plane P is taken substantially equal to 150 mm, m then being understood approximately between 67 and 4 respectively for electromagnetic waves of frequency from 30 MHz to 500 MHz.

In some embodiments, the variation range of m is adjustable in function of frequency band and radio performance sought.
The reflecting plane 12 has a generally circular shape with a central axis A-A 'and diameter about 350 mm.

The radiating elements 4, the reflecting plane 12 and the absorbent surface 10 are parallel to each other and are centered around the axis AA '.
With reference to FIG. 4, the antenna according to the invention 2 thus presents dimensions as it is substantially included in a cylinder with axis A-A ', from diameter 350 mm and height 150 mm.

10 En outre, la disposition du plan réflecteur 12 et de la surface absorbante 10 par rapport aux dipôles 18 est propre à minimiser les interférences entre le rayonnement principal de l'antenne 2 et la partie du rayonnement dans la direction opposée à la direction de rayonnement privilégiée de l'antenne 2 qui se réfléchit contre les surfaces ou les objets avoisinants et interfère alors avec le rayonnement principal de l'antenne 2.
La combinaison du plan réflecteur 12 et de la surface absorbante 10 est ainsi propre à minimiser l'impact sur les performances radioélectriques de la surface ou de la cavité prévue pour accueillir l'antenne 2.
Plus particulièrement, cette combinaison permet de minimiser cet impact lorsque la dite surface ou ladite cavité est réalisée à partir d'un matériau métallique.
Les moyens d'adaptation d'impédance et d'alimentation 8 de l'antenne 2 sont propres à assurer l'adaptation d'impédance et l'alimentation des dipôles 18 de l'antenne 2 ainsi qu'à symétriser les courants dans les éléments rayonnants 4.
A cet effet, ces moyens 8 comprennent deux connecteurs 28, deux transformateurs d'impédance 30, des contacts électriques 32 placés entre les éléments rayonnant 4 et les transformateurs 30. En outre, ces moyens 8 comprennent des contacts électriques 34, 36 placés entre les connecteurs 28 et les transformateurs 30, les contacts électriques de référence 36 étant des contacts de masse.
Les connecteurs 28 sont adaptés pour assurer l'interface électrique entre l'antenne 2 et un dispositif (non représenté) d'émission et/ou de réception qui lui est associé.
De manière connue, de tels connecteurs 28 sont destinés à être mis en prise avec des câbles coaxiaux (non représentés) par exemple, et présentent alors une âme 38 et une masse 40 complémentaires de celles des câbles coaxiaux auxquels ils sont raccordés.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'âme 38 de chaque connecteur 28 est raccordée à une voie asymétrique 44 que comprend chaque transformateur d'impédance 30 via un contact électrique 34, et la masse 40 de chaque connecteur 28 est raccordée à 10 In addition, the arrangement of the reflecting plane 12 and the absorbent surface 10 through compared to dipoles 18 is able to minimize interference between the influence main antenna 2 and the part of the radiation in the opposite direction to the preferred direction of radiation of antenna 2 which is reflected against surfaces or neighboring objects and then interferes with the main radiation of antenna 2.
The combination of the reflective plane 12 and the absorbent surface 10 is thus able to minimize the impact on the radio performance of the surface or the cavity designed to accommodate the antenna 2.
More particularly, this combination makes it possible to minimize this impact when said surface or said cavity is made from a material metallic.
The means of impedance and feed adaptation 8 of the antenna 2 are suitable for ensuring impedance matching and supplying dipoles 18 of antenna 2 as well as symmetrizing the currents in the radiating elements 4.
To this end, these means 8 comprise two connectors 28, two impedance transformers 30, electrical contacts 32 placed between the items radiating 4 and the transformers 30. In addition, these means 8 include contacts electrical 34, 36 placed between the connectors 28 and the transformers 30, contacts electrical reference 36 being earth contacts.
The connectors 28 are adapted to provide the electrical interface between the antenna 2 and a device (not shown) for transmitting and / or receiving which is associated.
In known manner, such connectors 28 are intended to be engaged with coaxial cables (not shown) for example, and then have a core 38 and a mass 40 complementary to those of the coaxial cables to which they are connected.
In the embodiment of Figure 4, the core 38 of each connector 28 East connected to an asymmetrical track 44 that each transformer includes impedance 30 via an electrical contact 34, and the ground 40 of each connector 28 is connected to

11 une voie de masse 46 de chaque transformateur 30 via un contact électrique 36, la masse 40 de chaque connecteur 28 étant en continuité électrique avec le plan réflecteur 12 via un contact électrique 35.
De tels contacts électriques 34, 35, 36 sont bien connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits ici.
De manière connue, un transformateur d'impédance 30 est adapté pour maximiser le transfert de puissance entre les dipôles 18 de l'antenne 2 et le dispositif d'émission et/ou de réception auquel l'antenne 2 est associée.
A chaque dipôle 18 est associé un transformateur d'impédance 30.
Comme illustré sur la Figure 4, chaque transformateur d'impédance 30 comprend deux voies symétriques 42 raccordées chacune à l'un des éléments rayonnants 4 du dipôle 18 correspondant via un contact électrique 32, ainsi qu'une voie asymétrique 44 et une voie de masse 46, comme décrit ci-dessus..
Les contacts électriques de référence 32 sont bien connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits ici.
En référence à la figure 5, qui est une courbe de représentation du ROS de l'antenne 2 selon le premier mode de réalisation en fonction de la fréquence, l'antenne 2 présente des valeurs de rapport d'onde stationnaire inférieures ou de l'ordre de 3 pour des fréquences supérieures à 200 MHz, c'est-à-dire qu'elle présente de bonnes qualités d'adaptation d'impédance sur une large bande de fréquences.
Par ailleurs, en référence à la figure 6, qui est une courbe de représentation du gain de l'antenne 2 selon ce mode de réalisation en fonction de la fréquence, l'antenne 2 selon ce mode de réalisation de l'invention présente un gain sensiblement égal à -16 dBi à 100 MHz, à -6 dBi à 200 MHz et devient positif au-delà de 310 MHz.
Le gain est en outre compris entre -38 dBi et -16 dBi entre 30 MHz et 100 MHz.
La figure 7 fournit les diagrammes de rayonnement dans le plan azimutal d'une antenne 2 selon ce premier mode de l'invention pour des fréquences valant 30, 50, 100, 300 et 500 MHz.
On constate sur ces diagrammes qu'une telle antenne 2 présente un lobe de rayonnement principal, c'est-à-dire de rayonnement dans sa direction privilégiée, stable en fonction de la fréquence ainsi qu'un bon rapport avant/arrière, et ce même aux fréquences inférieures ou égales à 100 MHz. En outre, le plan réflecteur 12 et la surface absorbante 10 contribuent à l'optimisation de l'impédance, de la directivité
et par conséquent du gain sur la bande d'utilisation de l'antenne 2, comme décrit ci-dessus.
Comme décrit ci-dessus et en référence à la figure 12, qui est une vue de côté
d'une antenne 2 disposée dans une cavité 43, la présence de la surface absorbante 10 et 11 a ground channel 46 of each transformer 30 via an electrical contact 36, the mass 40 of each connector 28 being in electrical continuity with the plane reflector 12 via an electrical contact 35.
Such electrical contacts 34, 35, 36 are well known to those skilled in the art and will not be described here.
In known manner, an impedance transformer 30 is adapted to maximize the power transfer between the dipoles 18 of the antenna 2 and the device resignation and / or reception with which the antenna 2 is associated.
Each dipole 18 is associated with an impedance transformer 30.
As illustrated in Figure 4, each impedance transformer 30 includes two symmetrical channels 42 each connected to one of the radiating elements 4 of corresponding dipole 18 via an electrical contact 32, as well as a channel asymmetrical 44 and a ground channel 46, as described above.
The reference electrical contacts 32 are well known to those skilled in the art and will not be described here.
With reference to FIG. 5, which is a representation curve of the ROS of antenna 2 according to the first embodiment as a function of frequency, antenna 2 has lower or order standing wave ratio values from 3 for frequencies above 200 MHz, i.e. it has good frequencies qualities impedance matching over a wide frequency band.
Furthermore, with reference to FIG. 6, which is a representation curve of antenna 2 gain according to this embodiment as a function of frequency, antenna 2 according to this embodiment of the invention has a substantially equal gain at -16 dBi at 100 MHz, at -6 dBi at 200 MHz and becomes positive beyond 310 MHz.
The gain is also between -38 dBi and -16 dBi between 30 MHz and 100 MHz.
Figure 7 provides the radiation patterns in the azimuth plane of a antenna 2 according to this first mode of the invention for frequencies equal to 30, 50, 100, 300 and 500 MHz.
It can be seen in these diagrams that such an antenna 2 has a lobe of main radiation, i.e. radiation in its direction privileged, stable depending on the frequency as well as a good front / rear ratio, and even to the frequencies less than or equal to 100 MHz. In addition, the reflective plane 12 and the surface absorbent 10 contribute to the optimization of impedance, directivity and by consequence of the gain on the antenna use band 2, as described above above.
As described above and with reference to Figure 12, which is a side view of an antenna 2 disposed in a cavity 43, the presence of the surface absorbent 10 and

12 du plan réflecteur 12 rend ainsi l'antenne 2 propre à être disposée aussi bien sur une surface 41 que dans une cavité 43 ménagée dans la peau 45 d'un engin 47 terrestre, naval ou aéroporté, de telle sorte que les éléments rayonnants 4 affleurent sensiblement l'ouverture de la cavité 43.
Ainsi, l'antenne 2 selon ce mode de réalisation de l'invention :
- présente un faible encombrement par rapport aux longueurs d'onde d'utilisation, - dispose d'une large bande passante, - est discrète visuellement, - présente de bonnes performances radioélectriques pour des fréquences comprises entre 30 et 500 MHz au regard des contraintes fixées, - est propre à traiter des ondes électromagnétiques quelle que soit leur polarisation, - présente un rayonnement permettant une couverture radioélectrique quasi-unidirectionnelle sur une large bande de fréquence, - réduit la dépendance vis-à-vis de la surface de l'engin sur laquelle elle est agencée, et - est avantageusement adaptée pour être installée dans une cavité
métallique, comme illustré sur la Figure 12.
Elle est ainsi adaptée pour satisfaire simultanément de nombreuses contraintes auxquelles les antennes de l'état de la technique ne répondent que partiellement.
En variante, une antenne 2 selon un deuxième mode de réalisation est envisagée dans laquelle les performances radioélectriques sont encore améliorées.
En effet, comme illustré sur la figure 5, la valeur du ROS est supérieure à 3 pour des fréquences comprises entre 30 et 200 MHz et supérieure à 5 pour des fréquences comprises entre 50 et 150 MHz environ.
Cette valeur du ROS résulte de la présence des bobines de liaison 20 qui dégradent l'adaptation d'impédance de l'antenne 2 autour de leur fréquence de résonance.
Cette variante de l'invention est alors avantageusement utilisée pour améliorer la valeur du rapport d'onde stationnaire aux basses fréquences.
Comme illustré sur la figure 8, qui est une vue du dessus de l'antenne 2 selon le deuxième mode de réalisation, la couronne bobinée 6 comprend quatre portions de couronne bobinée 48. 12 of the reflector plane 12 thus makes the antenna 2 suitable for being arranged as well on a surface 41 only in a cavity 43 formed in the skin 45 of a machine 47 earthly, naval or airborne, so that the radiating elements 4 are flush sensibly the opening of the cavity 43.
Thus, the antenna 2 according to this embodiment of the invention:
- has a small footprint compared to wavelengths use, - has a large bandwidth, - is visually discreet, - has good radio performance for frequencies between 30 and 500 MHz with regard to constraints fixed, - can handle electromagnetic waves, whatever that is their polarization, - has radiation allowing radioelectric coverage almost unidirectional over a wide frequency band, - reduces dependence on the surface of the machine on which she is arranged, and - is advantageously adapted to be installed in a cavity metal, as shown in Figure 12.
It is thus adapted to simultaneously satisfy many constraints to which the antennas of the state of the art only respond partially.
Alternatively, an antenna 2 according to a second embodiment is envisaged in which the radio performance is further improved.
Indeed, as illustrated in Figure 5, the value of the ROS is greater than 3 for frequencies between 30 and 200 MHz and greater than 5 for frequency between approximately 50 and 150 MHz.
This ROS value results from the presence of the connection coils 20 which degrade the impedance matching of antenna 2 around their frequency of resonance.
This variant of the invention is then advantageously used for improve the value of the standing wave ratio at low frequencies.
As illustrated in FIG. 8, which is a top view of the antenna 2 according to the second embodiment, the wound crown 6 comprises four portions of wound crown 48.

13 Chaque portion de couronne bobinée 48 est disposée entre deux éléments rayonnants 4 adjacents et présente quatre bobines de liaison 50 adjacentes.
Entre deux bobines de liaison 50 adjacentes est intercalée une résistance 52.
La valeur de celle-ci est par exemple sensiblement égale à 300 Ohms. Cette valeur est ajustable en fonction de la bande de fréquence et des performances radioélectriques recherchées.
Le nombre de spires de chaque bobine de liaison 50 est diminué par rapport au premier mode de réalisation de l'invention, comme illustré sur la figure 8.
En référence à la formule (1), le nombre de tours de chaque bobine de liaison étant ramené par exemple de 26 à 6. Les bobines de liaison 50 présentent alors une fréquence de résonance aux alentours de 300 MHz.
Ce décalage de la fréquence de résonance des bobines de liaison 50 vers les hautes fréquences est avantageux, dans la mesure où à partir de cette fréquence de 300 MHz, le rayonnement de l'antenne 2 est assuré par les dipôles 18 uniquement.
Les performances de ROS dégradées aux basses fréquences de l'antenne 2 selon le premier mode de réalisation de l'invention du fait de la résonance des bobines de liaison peuvent ainsi être améliorées.
En référence aux figures 9 et 10, qui sont des courbes de représentation respectivement du ROS et du gain d'une antenne 2 selon les deux modes de réalisation sur la plage de fréquences, on constate alors que les dimensions des bobines de liaison 50 selon le deuxième mode de réalisation de l'antenne 2 de l'invention font chuter la valeur du ROS de plus de 9 à 100 MHz dans le premier mode de réalisation de l'antenne 2 selon l'invention à environ 5.2 environ à 100 MHz dans le deuxième mode de réalisation de l'antenne 2 selon l'invention.
En outre, le gain de l'antenne 2 reste sensiblement identique en fonction de la fréquence quel que soit le mode de réalisation de l'antenne 2 selon l'invention, la valeur du gain étant sensiblement égal à -16 dBi à 100 MHz, à -6 dBi à 200 MHz et devenant positive au-delà de 330 MHz selon le deuxième mode de réalisation de l'antenne 2 selon l'invention.
La figure 11 fournit les diagrammes de rayonnement de l'antenne 2 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
On constate que ces diagrammes de rayonnement sont sensiblement similaires aux diagrammes de rayonnement d'une antenne 2 selon le premier mode de réalisation, l'antenne 2 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention présentant ainsi des propriétés de directivité radioélectrique similaires à celles de l'antenne 2 selon le premier mode de réalisation. 13 Each wound crown portion 48 is arranged between two elements radiating 4 adjacent and has four connecting coils 50 adjacent.
Between two adjacent connection coils 50 is interposed a resistor 52.
The value thereof is for example substantially equal to 300 Ohms. This value East adjustable according to frequency band and performance radio sought.
The number of turns of each connecting coil 50 is reduced compared to the first embodiment of the invention, as illustrated in FIG. 8.
With reference to formula (1), the number of turns of each connecting coil being reduced for example from 26 to 6. The connecting coils 50 then have a resonant frequency around 300 MHz.
This shift in the resonance frequency of the connection coils 50 towards the high frequencies is advantageous, since from this frequency of 300 MHz, the radiation from antenna 2 is provided by dipoles 18 only.
The degraded ROS performance at low frequencies of antenna 2 according to the first embodiment of the invention due to the resonance of reels of binding can thus be improved.
With reference to Figures 9 and 10, which are representation curves respectively of the ROS and the gain of an antenna 2 according to the two modes of production over the frequency range, we can see that the dimensions of the coils link 50 according to the second embodiment of the antenna 2 of the invention make drop the ROS value of more than 9 to 100 MHz in the first embodiment of the antenna 2 according to the invention at approximately 5.2 approximately at 100 MHz in the second mode of production antenna 2 according to the invention.
In addition, the gain of the antenna 2 remains substantially identical as a function of the frequency regardless of the embodiment of the antenna 2 according to invention, value the gain being substantially equal to -16 dBi at 100 MHz, to -6 dBi at 200 MHz and becoming positive beyond 330 MHz according to the second embodiment of the antenna 2 according to the invention.
Figure 11 provides the radiation patterns of antenna 2 according to the second embodiment of the invention.
It can be seen that these radiation patterns are substantially similar to the radiation patterns of an antenna 2 according to the first mode of production, antenna 2 according to the second embodiment of the invention having so radio directivity properties similar to those of antenna 2 according to the first embodiment.

14 En variante (non représentée), les éléments rayonnants 4 des dipôles 18 de l'antenne 2 selon les deux modes de réalisation de l'invention sont dimensionnés pour pouvoir émettre et/ou recevoir des ondes électromagnétiques de fréquence comprise entre 30 MHz et 800 MHz.
Au delà de 800 MHz, les performances radioélectriques de l'antenne 2 sont dégradées du fait des limitations liées aux dimensions en diamètre et en hauteur de l'antenne 2 vis-à-vis des longueurs d'ondes aux hautes fréquences et à la bande passante du transformateur d'impédance 30 utilisé.
Dans une autre variante (non représentée), l'antenne 2 selon l'invention est protégée par un radôme dont la forme et le matériau sont déterminés en fonction de critères connus de l'homme du métier. 14 As a variant (not shown), the radiating elements 4 of the dipoles 18 of antenna 2 according to the two embodiments of the invention are sized for ability to transmit and / or receive electromagnetic waves of frequency range between 30 MHz and 800 MHz.
Above 800 MHz, the radio performance of antenna 2 is degraded due to limitations related to the dimensions in diameter and Hight of antenna 2 vis-à-vis wavelengths at high frequencies and at bandaged of the impedance transformer 30 used.
In another variant (not shown), the antenna 2 according to the invention is protected by a radome whose shape and material are determined by function of criteria known to those skilled in the art.

Claims

15

1. Antenna (2) for transmitting / receiving electromagnetic waves, comprising:
two orthogonal dipoles (18), each dipole (18) comprising two elements radiant (4);
a reflective plane (12); and an absorbent surface (10);
in which the radiating elements (4) are planar and each have a general triangular shape; and in which each radiating element (4) is arranged between the two elements radiating (4) from the other dipole (18), two successive radiating elements (4) being connected by a wound crown (6).

2. Antenna (2) according to claim 1, in which the radiating elements (4) are all included in the same plane (P).

3. Antenna (2) according to claim 1 or 2, wherein each element radiating (4) has a slightly rounded free edge (14), the dipoles (18) being registered in a circle (K), the free edge (14) of each radiating element (4) belonging to said audit circle (K).

4. Antenna (2) according to claim 3, in which each element radiant (4) comprises a top (16) opposite its rounded free edge (14), said top (16) of each radiating element (14) being oriented towards the center (0) of said circle (K).

5. Antenna (2) according to any one of claims 1 to, 4, in which the wound coil (6) comprises connecting coils (20), each coil bond (20) being connected to two successive radiating elements (4).

6. Antenna (2) according to claim 5, in which at least one of the coils link (20) has two ends (24) each connected via a resistance (22) to one of the radiating elements (4) to which the at least one connecting coil (20) is connected.

7. Antenna (2) according to any one of claims 1 to 4, in which the wound crown (6) comprises portions of wound crown (48), each portion wound crown (48) connecting two successive radiating elements (4) and with several adjacent connection coils (50), a resistor (52) being arranged between two adjacent connection coils (50).

8. Antenna (2) according to any one of claims 1 to 7, in which the antenna (2) is fully included in a cylinder with a diameter of 350 mm and from height of 150 mm.

9. Antenna (2) according to any one of claims 1 to 8, adapted for transmit / receive electromagnetic waves whose frequencies are included in the entire frequency range 30 MHz to 500 MHz.

10. Antenna (2) according to any one of claims 1 to 8, adapted for transmit / receive electromagnetic waves whose frequencies are included in the entire frequency range 30 MHz to 800 MHz.

11. Antenna (2) according to any one of claims 1 to 10, being clean at emitting and receiving electromagnetic waves with polarization among a any linear polarization, circular polarization or elliptical polarization, each dipole (18) being respectively suitable for transmitting / receiving waves electromagnetic with horizontal linear polarization for one dipoles (18) and vertical linear for the other dipole (18).

12. Land, airborne or naval vehicle (47), comprising:
a flat surface (41) or a cavity (43) formed by the machine (47); and an antenna (2) according to any one of claims 1 to 11 arranged on the flat surface (41) or in the cavity (43).

13. Machine (47) according to claim 12, wherein the planar surface (41) where the cavity (43) are made from a metallic material.