EP0895303A1 - Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée - Google Patents

Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée Download PDF

Info

Publication number
EP0895303A1
EP0895303A1 EP98401746A EP98401746A EP0895303A1 EP 0895303 A1 EP0895303 A1 EP 0895303A1 EP 98401746 A EP98401746 A EP 98401746A EP 98401746 A EP98401746 A EP 98401746A EP 0895303 A1 EP0895303 A1 EP 0895303A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reflector
conductive elements
conductive
cell
dipoles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98401746A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0895303B1 (fr
Inventor
Franck Colombel
Eric Deblonde
Patrick Le Cam
Fabien Peleau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel SA
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel SA, Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite filed Critical Alcatel SA
Publication of EP0895303A1 publication Critical patent/EP0895303A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0895303B1 publication Critical patent/EP0895303B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/523—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between antennas of an array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/108—Combination of a dipole with a plane reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/44—Resonant antennas with a plurality of divergent straight elements, e.g. V-dipole, X-antenna; with a plurality of elements having mutually inclined substantially straight portions

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system directional with cross polarization, intended in particular to cell phone.
  • EP-A-0 730 319 describes a system directional antennas, comprising a planar reflector and an array of antennas carried by this reflector.
  • Each of antennas is a dipole defined by two conductive elements straight, which are mounted on two supports for their fixing to the reflector and are connected to the + and - terminals of a source feed.
  • the network antennas are aligned according to one of the axes of the reflector. They are simple polarization in the network.
  • US-A-5,030,962 describes a structure directional antennas with cross polarization, comprising a substrate of high electrical resistivity, in particularly in silicone, a network of antennas formed on the substrate and a dielectric lens associated with the assembly.
  • Each antenna has two dipoles and four diodes interconnecting the dipoles two by two. The diodes are mounted in a loop thus connecting the four branches of two dipoles, two opposite diodes on the loop being of opposite polarity to that of the other two.
  • the passive elements defined by dipoles and active elements such as diodes and any other components associated with the dipoles are made by photoengraving techniques multilayer on the substrate.
  • the branches of the dipoles each have the shape of a straight and narrow conductive strip, or variant of a triangular conductive plate and are two two opposite, the respective axes of the two dipoles being orthogonal.
  • the object of the present invention is to provide compactly a directional antenna system with cross polarization, suitable for mobile telephony.
  • Its object is an antenna system cross-polarized directional, comprising a substantially planar and rectangular reflector and at least a radiating cell carried by said reflector, each cell with at least two first elements conductors mounted head to tail and powered by a first external source of energy by forming a first dipole, characterized in that each radiating cell has two second conductive elements mounted identically to first and powered by a second external source of energy by forming a second dipole, and in that said conductive elements are elements folded in V-shaped and mounted orthogonally the second by compared to the former.
  • the radiant cell according to the invention has two antennas directional 1 and 2, cross-polarized.
  • Each of these two antennas constitutes a dipole formed by a couple of V-shaped conductive elements 1A and 1B or 2A and 2B depending on the dipole.
  • the two conductive elements of the same dipole are head to tail.
  • the two conductive elements of one of two dipoles are orthogonal to those of the other.
  • the conductive elements of dipole 1 are connected to a cable coaxial 3, for their supply from a primary source outdoor energy.
  • the conductive elements of dipole 2 are also connected to another coaxial cable 4, for their supply from a second external source of energy, which is independent of the former.
  • the polarities of the dipoles are noted + and - respectively in look at the two conductive elements of each of them.
  • each conductive element of dipoles has the advantage of minimizing the distant effect of these orthogonal components which tend to cancel each other out at of them.
  • the distant effect orthogonal components remains important. Indeed in such a dipole, the current lines flare at proximity of the edges of each full V to follow these edges and make the orthogonal components no longer in phase opposition.
  • V-shaped conductive elements of the two dipoles are preferably V-folded plates. This realization using plates and not conductors wire type electrics increase bandwidth dipoles.
  • the opening of the V of each of the conductive elements is preferably between 20 ° and 80 °. She is advantageously from 40 to 50 ° approximately, to allow a antenna impedance optimization.
  • the orientation of the Vés by relative to the horizontal or the vertical is chosen so that neither of polarizations 5 and 6 have this horizontal direction, in order to optimize the transmission characteristics of the two dipoles.
  • this orientation of the Vés is such that the directions of polarizations 4 and 5 are at + 45 ° and - 45 ° respectively with respect to the vertical.
  • V-conductors each have the two branches of each Vé but also a 9A or 9B leg transverse to the Vee and leaving from the base of it.
  • the two branches of the V and the leg forms the same piece, the tab itself being folded at the same time as the branches.
  • each dipole is approximately equal to half of the wavelength of the radiated energy.
  • the paws such as 9A, or 9B are in length substantially equal to a quarter of the wavelength and play the role of current balancers giving the polarities + and - to the two elements of the same powered dipole. So the electrical power supplied by the connected energy source at one of the dipoles is transformed into radiofrequency waves radiated by the dipole according to a broadband diagram desired.
  • the system antenna shown includes an array of dual antennas polarization, which are identical to each other and to the cell in Figure 1 and are all designated under the same global reference 10, this global reference being shown in correspondence in Figures 1 and 2.
  • This array of antennas or radiating cells 10 is carried by a rectangular planar reflector 11. It is arranged according to the longitudinal axis of the reflector. It has four cells in the example shown. Each cell is powered by its two cables 3 and 4 connected to the two dipoles of the cell.
  • the reflector has a width close to one wavelength of the energy radiated by the antennas.
  • cables 3 of these different cells are connected to a cable main 13 through an energy divider 15 and similarly cables 4 are connected to another cable main 14 through a second energy divider 16.
  • These two main cables 13 and 14 are also connected with two coaxial connectors 17 and 18, carried by one of the ends of the reflector and provided for both sources of energy assigned to the dipoles of the different cells 10.
  • each of the cells 10 is fixed to the reflector using a conductive part 19, provided in end of the legs such as 9A and 9B of the two dipoles and it even attached to the reflector.
  • This part 19 is circular in shape and relatively flat. It has four bores in one of its faces, in which are embedded and welded the ends of the four legs such as 9A and 9B and is secured by screw to the reflector.
  • V-shaped conductive elements with their tabs individual and the fixing part 19 are made of brass.
  • the cross-polarized antenna system is also provided with at least one metal partition wall such that 21, between the cells or groups of cells of the network.
  • the single wall 21 used in the antenna system according to the Figures 3 and 4 is provided along the transverse axis of the reflector 11. It is fixed to the reflector, being protruding on this one. It avoids direct coupling between the radiating elements located on either side of it.
  • this antenna system is additionally equipped with an overhead coupling compensator indirect between the dipoles, this resulting indirect coupling for a large part of the coupling between the fields from stray reflections on the reflector and more particularly on its longitudinal edges provided generally folded and marked 11A and 11B.
  • the coupling compensator includes two profiles or angles 23A, 23B. These angles are mounted on the rectangular flat reflector parallel to the edges longitudinal, and arranged symmetrically on both sides and on the other of the longitudinal axis along which the four cells are aligned.
  • the two angles provide surfaces additional reflective to the edges, so that the recombination of the reflected electric fields by the edges and by the angles leads to a reduction sensitive of the coupling between the two polarizations of the antenna system.
  • the system antennas have a bandwidth from 872 MHz to 960 MHz centered around 915 MHz.
  • electromagnetic power is sent by an energy source on dipoles 1A - 1B of four identical cells 10 whose polarization forms a angle of + 45 degrees with the longitudinal edge 11A.
  • the dipoles 2A - 2B of cells 10 whose polarization forms an angle of -45 degrees with the longitudinal edge 11B detect a power due to coupling, which in the presence of two angles described in the two previous examples, is of the order of a thousandth of the power sent by the source, while in the absence of the angles, it is the order of a hundredth.
  • the two angles thus allow divide by ten the coupling between the two polarizations antenna system crosses from 20 decibel (dB) at 30 dB.
  • the compensator can understand on each side of the four cells several angles such as those mentioned above or a profile to several edges such as those of the aforementioned angles.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée, comportant un réflecteur (11) sensiblement plan et rectangulaire et au moins une cellule rayonnante (10) portée par ledit réflecteur, chaque cellule comportant au moins deux premiers éléments conducteurs (1A, 1B) montés tête-bêche et alimentés par une première source extérieure d'énergie en formant un premier dipôle (1), caractérisé en ce que chaque cellule rayonnante comporte deux deuxièmes éléments conducteurs (2A-2B) montés identiquement aux premiers et alimentés par une deuxième source extérieure d'énergie en formant un deuxième dipôle, et en ce que lesdits éléments conducteurs (1A-1B, 2A, 2B) sont des éléments pliés en forme de Vé et montés orthogonalement les deuxièmes par rapport aux premiers. Application à la téléphonie mobile. <IMAGE>

Description

La présente invention porte sur un système d'antennes directionnelles à polarisation croisée, destinées notamment à la téléphonie cellulaire.
Le document EP-A-0 730 319 décrit un système d'antennes directionnelles, comportant un réflecteur plan et un réseau d'antennes portées par ce réflecteur. Chacune des antennes est un dipôle défini par deux éléments conducteurs droits, qui sont montés sur deux supports pour leur fixation au réflecteur et sont reliés aux bornes + et - d'une source d'alimentation. Les antennes du réseau sont alignées selon l'un des axes du réflecteur. Elles sont à simple polarisation dans le réseau.
Le document US-A-5 030 962 décrit une structure d'antennes directionnelles à polarisation croisée, comportant un substrat de haute résistivité électrique, en particulier en silicone, un réseau d'antennes formées sur le substrat et une lentille diélectrique associée à l'ensemble. Chaque antenne comporte deux dipôles et quatre diodes interconnectant les dipôles deux à deux. Les diodes sont montées en boucle en reliant ainsi les quatre branches des deux dipôles, deux diodes opposées sur la boucle étant de polarité opposée à celle des deux autres.
Dans cette structure d'antennes, les éléments passifs définis par les dipôles et les éléments actifs tels que les diodes et d'éventuels autres composants associés aux dipôles sont réalisés par des techniques de photogravure multicouches sur le substrat.
En particulier, les branches des dipôles ont chacune la forme d'une bande conductrice droite et étroite, ou en variante d'une plaque conductrice triangulaire et sont deux à deux opposées, les axes respectifs des deux dipôles étant orthogonaux.
Ces antennes connues à double polarisation sont prévues pour des applications radar et fonctionnent à des fréquences très élevées, de l'ordre de 100 GHz. Elles ne conviennent pas pour des applications en téléphonie mobile, pour lesquelles les antennes doivent être particulièrement robustes mécaniquement et sont du type transmission large bande passante autour d'une fréquence préétablie, inférieure aux fréquences de la structure connue précitée, par exemple autour de 915 MHz pour les transmissions GSM, ou de 1780 MHz pour les transmissions DCS ou de 1920 MHz pour les transmissions PCS.
La présente invention a pour but de réaliser de manière compacte un système d'antennes directionnelles à polarisation croisée, adaptée à la téléphonie mobile.
Elle a pour objet un système d'antennes directionnelles à polarisation croisée, comportant un réflecteur sensiblement plan et rectangulaire et au moins une cellule rayonnante portée par ledit réflecteur, chaque cellule comportant au moins deux premiers éléments conducteurs montés tête-bêche et alimentés par une première source extérieure d'énergie en formant un premier dipôle, caractérisé en ce que chaque cellule rayonnante comporte deux deuxièmes éléments conducteurs montés identiquement aux premiers et alimentés par une deuxième source extérieure d'énergie en formant un deuxième dipôle, et en ce que lesdits éléments conducteurs sont des éléments pliés en forme de Vé et montés orthogonalement les deuxièmes par rapport aux premiers.
De préférence, ce système d'antennes présente aussi au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes :
  • chaque élément conducteur est constitué par une plaque pliée en Vé ;
  • les éléments conducteurs en Vé ont chacun une ouverture comprise entre 20 et 80°, de préférence entre 40 et 50° environ ;
  • les éléments conducteurs en Vé présentent une orientation selon un angle différent de zéro par rapport à l'horizontale, pour présenter une direction de polarisation décalée angulairement par rapport à l'horizontale ;
  • la direction de polarisation est de + 45° et - 45° environ, pour les éléments conducteurs de l'un et l'autre des dipôles respectivement ;
  • chaque élément conducteur présente une patte conductrice, d'une part solidaire de la base du Vé et saillante d'un côté du Vé sur une longueur sensiblement égale au quart de la longueur d'onde rayonnée par le dipôle correspondant et d'autre part fixée sur ledit réflecteur ; avantageusement, il est prévu une pièce conductrice de fixation des pattes des éléments conducteurs d'une même cellule sur le réflecteur, lesdites pattes ayant leurs extrémités encastrées dans ladite pièce de fixation et soudées sur celle-ci ; en outre, il peut être prévu une pièce de solidarisation, en matériau de résistivité électrique élevée, solidarisant entre eux lesdits éléments conducteurs d'une même cellule ;
  • un réseau de cellules est monté selon l'axe longitudinal du réflecteur ;
  • deux câbles principaux sont d'une part reliés respectivement à deux connecteurs coaxiaux prévus sur l'une des extrémités du réflecteur et affectés auxdites première et deuxième sources, et d'autre part reliés respectivement à deux diviseurs d'énergie eux mêmes reliés respectivement à des premiers et des deuxièmes câbles affectés à l'alimentation des deux dipôles de différentes cellules ;
  • le réflecteur porte des profilés montés parallèles à l'axe longitudinal et disposés symétriquement de part et d'autre du réseau de cellules pour former un compensateur de couplage.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après d'un exemple préféré de réalisation illustré dans les dessins ci-annexés. Dans ces dessins :
  • la figure 1 est une vue de face d'une cellule d'antennes directionnelles à double polarisation, selon l'invention,
  • la figure 2 est une de côté de la cellule selon la figure 1,
  • la figure 3 est une vue de face d'un système à réseau d'antennes selon l'invention,
  • la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3,
  • la figure 5 est une vue en coupe simplifiée du réseau d'antennes de la figure 3 montrant deux cornières selon un premier mode de réalisation,
  • la figure 6 est une vue en coupe simplifiée du réseau d'antennes de la figure 3 montrant deux cornières selon un deuxième mode de réalisation.
En se référant à la figure 1 et/ou la figure 2, la cellule rayonnante selon l'invention comporte deux antennes directionnelles 1 et 2, à polarisation croisée.
Chacune de ces deux antennes constitue un dipôle formé par un couple d'éléments conducteurs en forme de Vé 1A et 1B ou 2A et 2B selon le dipôle.
Les deux éléments conducteurs d'un même dipôle sont montés tête-bêche. Les deux éléments conducteurs de l'un des deux dipôles sont orthogonaux à ceux de l'autre. Les éléments conducteurs du dipôle 1 sont reliés à un câble coaxial 3, pour leur alimentation par une première source extérieure d'énergie. Les éléments conducteurs du dipôle 2 sont pareillement reliés à un autre câble coaxial 4, pour leur alimentation par une deuxième source extérieure d'énergie, qui est indépendante de la première. Les polarités des dipôles sont notées + et - respectivement en regard des deux éléments conducteurs de chacun d'eux.
Sur cette figure 1, on a illustré en 5 et 6 les deux polarisations croisées de la cellule rayonnante, qui correspondent aux bissectrices des éléments conducteurs de l'un et l'autre des dipôles 1 et 2 et résultent des courants dans ces éléments. Ces polarisations croisées 5 et 6 sont les composantes principales de polarisation obtenue par les dipôles alimentés 1 et 2. Elles sont en phase pour les deux éléments conducteurs du même dipôle.
On a également illustré en 7A-7B et 8A-8B les deux composantes secondaires orthogonales aux composantes principales de polarisation. Ces composantes secondaires sont en opposition de phase, dans chaque élément conducteur des dipôles.
La forme en Vé de chaque élément conducteur des dipôles a l'avantage de minimiser l'effet lointain de ces composantes orthogonales qui tendent à s'annuler deux à deux. On précise comparativement, en ce qui concerne les dipôles à éléments conducteurs formés par deux plaques ou couches ayant la forme d'un Vé plein, que l'effet lointain des composantes orthogonales demeure important. En effet dans un tel dipôle, les lignes de courant s'évasent à proximité des bords de chaque Vé plein pour venir suivre ces bords et font que les composantes orthogonales ne sont plus en opposition de phase.
Les éléments conducteurs en forme de Vé des deux dipôles sont de préférence des plaques pliées en Vé. Cette réalisation à l'aide de plaques et non pas de conducteurs électriques du type fil permet d'augmenter la bande passante des dipôles.
L'ouverture du Vé de chacun des éléments conducteurs est de préférence comprise entre 20° et 80°. Elle est avantageusement de 40 à 50° environ, pour permettre une optimisation d'impédance des antennes.
Avantageusement aussi, l'orientation des Vés par rapport à l'horizontale ou la verticale est choisie de sorte que ni l'une ni l'autre des polarisations 5 et 6 aient cette direction horizontale, ceci afin d'optimiser les caractéristiques de transmission des deux dipôles. En particulier cette orientation des Vés est telle que les directions des polarisations 4 et 5 soient à + 45° et - 45° respectivement par rapport à la verticale.
En regard de la figure 2, on voit que les éléments conducteurs en Vé comportent chacun les deux branches de chaque Vé mais également une patte 9A ou 9B transversale au Vé et partant de la base de celui-ci.
Les deux branches du Vé et la patte forme une même pièce, la patte étant elle-même pliée en même temps que les branches.
Dans la cellule d'antennes à polarisation croisée, la longueur de chaque dipôle est sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde de l'énergie rayonnée. Les pattes telles que 9A, ou 9B sont quant à elles de longueur sensiblement égale au quart de la longueur d'onde et jouent le rôle de symétriseurs de courant donnant les polarités + et - aux deux éléments du même dipôle alimenté. Ainsi, la puissance électrique fournie par la source d'énergie reliée à l'un des dipôles est transformée en ondes radiofréquences rayonnées par le dipôle selon un diagramme large-bande souhaitée.
Dans la figure 3 et/ou la figure 4, le système d'antennes illustré comporte un réseau d'antennes à double polarisation, qui sont identiques les unes aux autres et à la cellule de la figure 1 et sont toutes désignées sous la même référence globale 10, cette référence globale étant reportée en correspondance dans les figures 1 et 2. Ce réseau d'antennes ou cellules rayonnantes 10 est porté par un réflecteur plan rectangulaire 11. Il est disposé selon l'axe longitudinal du réflecteur. Il comporte quatre cellules dans l'exemple illustré. Chaque cellule est alimentée par ses deux câbles 3 et 4 reliés aux deux dipôles de la cellule. Le réflecteur est de largeur voisine d'une longueur d'onde de l'énergie rayonnée par les antennes. Pour l'alimentation des dipôles des différentes cellules, les câbles 3 de ces différentes cellules sont reliés à un câble principal 13 à travers un diviseur d'énergie 15 et pareillement les câbles 4 sont reliés à un autre câble principal 14 à travers un deuxième diviseur d'énergie 16. Ces deux câbles principaux 13 et 14 sont par ailleurs reliés à deux connecteurs coaxiaux 17 et 18, portés par l'une des extrémités du réflecteur et prévus pour les deux sources d'énergie affectées aux dipôles des différentes cellules 10.
En se référant plus particulièrement aux figures 1, 2 et 4 on précise que chacune des cellules 10 est fixée sur le réflecteur à l'aide d'une pièce conductrice 19, prévue en bout des pattes telles que 9A et 9B des deux dipôles et elle même fixée au réflecteur.
Cette pièce 19 est de forme circulaire et relativement plate. Elle présente quatre alésages dans l'une de ses faces, dans lesquelles sont encastrées et soudées les extrémités des quatre pattes telles que 9A et 9B et est solidarisée par vis au réflecteur.
Les éléments conducteurs en Vé munis de leur patte individuelle et la pièce de fixation 19 sont en laiton.
On précise également, en se référant aux figures 1 à 3, qu'une autre pièce de haute résistivité électrique 20 par exemple en plastique est avantageusement montée entre les quatre éléments conducteurs du même dipôle, pour renforcer leur solidarisation d'ensemble. Cette pièce 20 sert aussi à la fixation des deux câbles coaxiaux 3 et 4, dont le conducteur central de chacun est soudé à l'un des éléments conducteurs. Cette pièce de solidarisation est ajourée pour minimiser son influence dans la cellule concernée 10.
Le système d'antennes à polarisation croisée est aussi muni d'au moins une paroi métallique de séparation telle que 21, entre les cellules ou groupes de cellules du réseau. La seule paroi 21 utilisée dans le système d'antennes selon les figures 3 et 4 est prévue selon l'axe transversal du réflecteur 11. Elle est fixée sur le réflecteur, en étant saillante sur celui-ci. Elle évite un couplage direct entre les éléments rayonnants situés de part et d'autre d'elle.
Selon l'invention également, ce système d'antennes est équipé en outre d'un compensateur de couplage aérien indirect entre les dipôles, ce couplage indirect résultant pour une part importante du couplage entre les champs électriques issus de réflexions parasites sur le réflecteur et plus particulièrement sur ses bords longitudinaux prévus généralement pliés et notés 11A et 11B.
Le compensateur de couplage comprend deux profilés ou cornières 23A, 23B. Ces cornières sont montées sur le réflecteur plan rectangulaire parallèlement aux bords longitudinaux, et disposées de façon symétrique de part et d'autre de l'axe longitudinal suivant lequel les quatre cellules sont alignées.
Les deux cornières offrent des surfaces réfléchissantes supplémentaires par rapport aux bords, de sorte que la recombinaison des champs électriques réfléchis par les bords et par les cornières conduit à une réduction sensible du couplage entre les deux polarisations orthogonales du système d'antennes.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, figure 5, chaque cornière 23A ou 23B comprend une base 24A ou 24B fixée sur le réflecteur 11 et une arête 26A ou 26B pliée d'un angle ∝ inférieur à 180 degrés par rapport à la base, par exemple d'un angle droit. Les différentes cotes du système d'antennes représenté sur la figure 5 sont par exemple en millimètres (mm) :
  • largeur du réflecteur       250 mm
  • hauteur de chaque bord       32 mm
  • hauteur de l'arête de chaque cornière       35 mm
  • distance de l'arête au bord le plus proche       84 mm
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, figure 6, chaque cornière 23A ou 23B comprend un replat 28A ou 28B plié par rapport à l'arête, par exemple d'un angle droit, et dirigé vers le bord longitudinal correspndant 11A ou 11B. Les différentes cotes du système d'antennes représenté sur la figure 6 sont par exemple :
  • largeur du réflecteur       300 mm
  • hauteur de chaque bord       48 mm
  • hauteur de l'arête de chaque cornière       20 mm
  • distance de l'arête au bord le plus proche       128 mm
  • largeur du replat       37 mm.
Pour les deux exemples précédents, le système d'antennes a une bande passante allant de 872 MHz à 960 MHz centrée autour de 915 MHz. Pour déterminer expérimentalement le couplage entre les deux polarisations orthogonales du système d'antennes, une puissance électromagnétique est envoyée par une source d'énergie sur les dipôles 1A - 1B des quatre cellules identiques 10 dont la polarisation forme un angle de + 45 degrés avec le bord longitudinal 11A. Les dipôles 2A - 2B des cellules 10 dont la polarisation forme un angle de -45 degrés avec le bord longitudinal 11B détectent une puissance due au couplage, qui en présence des deux cornières décrites dans les deux exemples précédents, est de l'ordre du millième de la puissance envoyée par la source, alors qu'en l'absence des cornières, elle est de l'ordre du centième. Les deux cornières permettent ainsi de diviser par dix le couplage entre les deux polarisations croisées du système d'antennes qui passe de 20 décibel (dB) à 30 dB.
En variante non représentée le compensateur peut comprendre de chaque côté des quatre cellules plusieurs cornières telles que celles précitées ou un profilé à plusieurs arêtes telles que celles des cornières précitées.
On note, pour compléter la structure du système d'antennes selon l'invention, que celui-ci est équipé d'un radôme 30 fixé sur les rebords du réflecteur 11, ainsi que montré dans les figures 3 et 4. Une pièce support 31 est fixée sur la partie centrale de la paroi métallique 21, pour une meilleure tenue mécanique du radôme.

Claims (14)

  1. Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée, comportant un réflecteur (11) sensiblement plan et rectangulaire et au moins une cellule rayonnante (10) portée par ledit réflecteur, chaque cellule comportant au moins deux premiers éléments conducteurs (1A, 1B) montés tête-bêche et alimentés par une première source extérieure d'énergie en formant un premier dipôle (1), caractérisé en ce que chaque cellule rayonnante comporte deux deuxièmes éléments conducteurs (2A-2B) montés identiquement aux premiers et alimentés par une deuxième source extérieure d'énergie en formant un deuxième dipôle, et en ce que lesdits éléments conducteurs (1A-1B, 2A, 2B) sont des éléments pliés en forme de Vé et montés orthogonalement les deuxièmes par rapport aux premiers.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément conducteur est constitué par une plaque pliée en Vé.
  3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits éléments conducteurs (1A-1B, 2A, 2B) en Vé ont chacune une ouverture comprise entre 20 et 80°.
  4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ouverture est choisie comprise entre 40 et 50° environ.
  5. Système selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits éléments conducteurs en Vé présentent une orientation selon un angle différent de zéro par rapport à l'horizontale, pour présenter une direction de polarisation (5, 6) décalée angulairement par rapport à l'horizontale.
  6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la direction de polarisation est de + 45° et - 45° environ, pour les éléments conducteurs de l'un et l'autre des dipôles (1, 2) respectivement.
  7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque élément conducteur présente une patte conductrice (9A, 9B), d'une part solidaire de la base du Vé et saillante d'un côté du Vé sur une longueur sensiblement égale au quart de la longueur d'onde rayonnée par le dipôle correspondant et d'autre part fixée sur ledit réflecteur.
  8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce conductrice (19) de fixation des pattes des éléments conducteurs d'une même cellule (10) sur le réflecteur (11), lesdites pattes ayant leurs extrémités encastrées dans ladite pièce de fixation et soudées sur celle-ci.
  9. Système selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de solidarisation (20), en matériau de résistivité électrique élevée, solidarisant entre eux lesdits éléments conducteurs (lA-lB, 2A-2B) d'une même cellule.
  10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau de cellules (10), monté selon l'axe longitudinal du réflecteur.
  11. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux câbles principaux (13, 14) d'une part reliés respectivement à deux connecteurs coaxiaux (17, 18) prévus sur l'une des extrémités du réflecteur et affectés auxdites première et deuxième sources, et d'autre part reliés respectivement à deux diviseurs d'énergie (15, 16) eux mêmes reliés respectivement à des premiers et des deuxièmes câbles (3, 4) affectés à l'alimentation des deux dipôles des différentes cellules (10).
  12. Système selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le réflecteur (11) comporte deux bords longitudinaux (11A, 11B) et des profilés (23A, 23B) montés parallèlement à l'axe longitudinal et symétriquement de part et d'autre du réseau de cellules (10).
  13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque profilé (23A, 23B) comprend une base (24A, 24B) fixée sur le réflecteur (11) et au moins une arête (26A, 26B) pliée d'un angle (∝) inférieur à 180 degrés par rapport à la base.
  14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque profilé comprend un replat (28A, 28B) plié par rapport à l'arête et dirigé vers un bord longitudinal (11A, 11B).
EP98401746A 1997-07-28 1998-07-09 Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée Expired - Lifetime EP0895303B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9709566A FR2766626B1 (fr) 1997-07-28 1997-07-28 Systeme d'antennes directionnelles a polarisation croisee
FR9709566 1997-07-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0895303A1 true EP0895303A1 (fr) 1999-02-03
EP0895303B1 EP0895303B1 (fr) 2005-02-02

Family

ID=9509704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98401746A Expired - Lifetime EP0895303B1 (fr) 1997-07-28 1998-07-09 Système d'antennes directionnelles à polarisation croisée

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6025798A (fr)
EP (1) EP0895303B1 (fr)
AT (1) ATE288624T1 (fr)
CA (1) CA2242705C (fr)
DE (1) DE69828848T2 (fr)
FR (1) FR2766626B1 (fr)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0973231A3 (fr) * 1998-07-06 2001-04-25 Ace Technology Antenne directive à double polarisation avec des réflecteurs d'étranglement pour minimiser le rayonnement latéral
WO2005119835A1 (fr) * 2004-05-27 2005-12-15 Kathrein-Werke Kg Antenne de radiotelephonie mobile a element de formation de faisceau
FR2923323A1 (fr) * 2007-11-07 2009-05-08 Alcatel Lucent Sas Antenne a piege reflechissant
EP2156510A4 (fr) * 2007-04-05 2010-11-17 Ericsson Telefon Ab L M Regulateur de largeur de faisceau dependant de la polarisation
FR2950745A1 (fr) * 2009-09-30 2011-04-01 Alcatel Lucent Element rayonnant d'antenne a double polarisation
EP2201697A4 (fr) * 2007-10-15 2013-08-21 Jaybeam Wireless Antenne de station de base avec des structures de mise en forme de faisceau
WO2020190863A1 (fr) * 2019-03-21 2020-09-24 Commscope Technologies Llc Antennes de station de base comprenant des ensembles passifs pour améliorer les performances de discrimination par polarisations croisées

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6205337B1 (en) * 1998-05-06 2001-03-20 Alcatel Canada Inc. Use of sectorized polarization diversity as a means of increasing capacity in cellular wireless systems
FR2808128B1 (fr) * 2000-04-20 2002-07-19 Cit Alcatel Antenne monolithique a polarisation croisee
US6747606B2 (en) * 2002-05-31 2004-06-08 Radio Frequency Systems Inc. Single or dual polarized molded dipole antenna having integrated feed structure
EP1667278A1 (fr) * 2004-11-23 2006-06-07 Alcatel Antenne pour Station de base à éléments radiateur à double polarisation et à réflecteur profilé
WO2006114455A1 (fr) * 2005-04-25 2006-11-02 Radiacion Y Microondas, S.A. Antenne cavite excitee par un ou plusieurs dipoles
US20080231528A1 (en) * 2005-04-25 2008-09-25 Ramon Guixa Arderiu Cavity Antenna Excited with One or Several Dipoles
WO2008146202A1 (fr) * 2007-06-01 2008-12-04 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Antennes de sonde à ultrasons sans fil
US8593369B2 (en) * 2008-11-12 2013-11-26 Navico Holding As Antenna assembly
US8570233B2 (en) 2010-09-29 2013-10-29 Laird Technologies, Inc. Antenna assemblies
KR101711150B1 (ko) 2011-01-31 2017-03-03 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 이중편파 안테나 및 이를 이용한 다중대역 안테나 시스템
US9966664B2 (en) * 2012-11-05 2018-05-08 Alcatel-Lucent Shanghai Bell Co., Ltd. Low band and high band dipole designs for triple band antenna systems and related methods
TWM485521U (zh) * 2014-05-09 2014-09-01 Gemtek Technology Co Ltd 多頻段天線
SG10201505215SA (en) * 2015-06-30 2017-01-27 Matsing Pte Ltd Dual Polarized Radiator For Lens Antennas
US11128055B2 (en) * 2016-06-14 2021-09-21 Communication Components Antenna Inc. Dual dipole omnidirectional antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605102A (en) * 1970-03-10 1971-09-14 Talmadge F Frye Directable multiband antenna
EP0178877A2 (fr) * 1984-10-17 1986-04-23 British Gas Corporation Equipement pour le relèvement par réflexion de micro-ondes
US5434575A (en) * 1994-01-28 1995-07-18 California Microwave, Inc. Phased array antenna system using polarization phase shifting
WO1997022159A1 (fr) * 1995-12-14 1997-06-19 Electromagnetic Sciences, Inc. Antenne reseau a double polarisation avec commande centrale de polarisation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4062019A (en) * 1976-04-02 1977-12-06 Rca Corporation Low cost linear/circularly polarized antenna
EP0186455A3 (fr) * 1984-12-20 1987-11-25 The Marconi Company Limited Réseau de dipôles
US5280297A (en) * 1992-04-06 1994-01-18 General Electric Co. Active reflectarray antenna for communication satellite frequency re-use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605102A (en) * 1970-03-10 1971-09-14 Talmadge F Frye Directable multiband antenna
EP0178877A2 (fr) * 1984-10-17 1986-04-23 British Gas Corporation Equipement pour le relèvement par réflexion de micro-ondes
US5434575A (en) * 1994-01-28 1995-07-18 California Microwave, Inc. Phased array antenna system using polarization phase shifting
WO1997022159A1 (fr) * 1995-12-14 1997-06-19 Electromagnetic Sciences, Inc. Antenne reseau a double polarisation avec commande centrale de polarisation

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0973231A3 (fr) * 1998-07-06 2001-04-25 Ace Technology Antenne directive à double polarisation avec des réflecteurs d'étranglement pour minimiser le rayonnement latéral
WO2005119835A1 (fr) * 2004-05-27 2005-12-15 Kathrein-Werke Kg Antenne de radiotelephonie mobile a element de formation de faisceau
EP2156510A4 (fr) * 2007-04-05 2010-11-17 Ericsson Telefon Ab L M Regulateur de largeur de faisceau dependant de la polarisation
US8970444B2 (en) 2007-04-05 2015-03-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Polarization dependent beamwidth adjuster
EP2201697A4 (fr) * 2007-10-15 2013-08-21 Jaybeam Wireless Antenne de station de base avec des structures de mise en forme de faisceau
FR2923323A1 (fr) * 2007-11-07 2009-05-08 Alcatel Lucent Sas Antenne a piege reflechissant
EP2058901A1 (fr) * 2007-11-07 2009-05-13 Alcatel Lucent Antenne à piège réfléchissant
FR2950745A1 (fr) * 2009-09-30 2011-04-01 Alcatel Lucent Element rayonnant d'antenne a double polarisation
EP2309596A1 (fr) * 2009-09-30 2011-04-13 Alcatel Lucent Élément de rayonnement d'antenne à double polarisation
WO2020190863A1 (fr) * 2019-03-21 2020-09-24 Commscope Technologies Llc Antennes de station de base comprenant des ensembles passifs pour améliorer les performances de discrimination par polarisations croisées
US11183775B2 (en) 2019-03-21 2021-11-23 Commscope Technologies Llc Base station antennas having parasitic assemblies for improving cross-polarization discrimination performance

Also Published As

Publication number Publication date
US6025798A (en) 2000-02-15
ATE288624T1 (de) 2005-02-15
DE69828848T2 (de) 2006-04-06
CA2242705A1 (fr) 1999-01-28
CA2242705C (fr) 2006-05-30
FR2766626A1 (fr) 1999-01-29
EP0895303B1 (fr) 2005-02-02
FR2766626B1 (fr) 1999-10-01
DE69828848D1 (de) 2005-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0895303B1 (fr) Système d&#39;antennes directionnelles à polarisation croisée
EP2869396B1 (fr) Répartiteur de puissance comportant un coupleur en Té dans le plan E, réseau rayonnant et antenne comportant un tel réseau rayonnant
FR2619658A1 (fr) Antenne a fentes
FR2652453A1 (fr) Antenne coaxiale a fentes du type a alimentation a ondes progressives.
FR2646564A1 (fr) Systeme d&#39;antenne plate a fentes pour onde en mode te
FR2677491A1 (fr) Antenne hyperfrequence elementaire bipolarisee.
EP1516393A1 (fr) Dispositif rayonnant bi-bande a double polarisation
EP1181744B1 (fr) Antenne a polarisation verticale
FR2533777A1 (fr) Oscillateur hyperfrequence de puissance
EP1152487B1 (fr) Antenne monolithique à polarisation orthogonale
FR2638288A1 (fr) Antenne a fentes
EP1152483B1 (fr) Elément rayonnant hyperfréquence bi-bande
EP0456579A1 (fr) Antenne orientable plane, fonctionnant en micro-ondes
EP0065467A1 (fr) Radiateur d&#39;onde électromagnétique polarisée circulairement
CA1324657C (fr) Antenne omnidirectionnelle, notamment pour l&#39;emission de signaux de radiodiffusion ou de television dans la bande des ondes decimetriques, et systeme rayonnant forme d&#39;un groupement de ces antennes
EP1949496B1 (fr) Systeme d&#39;antenne plate a acces direct en guide d&#39;ondes
EP0156684A1 (fr) Elément rayonnant des ondes électromagnétiques, et son application à une antenne à balayage électronique
EP0407258B1 (fr) Distributeur d&#39;énergie hyperfréquence pouvant rayonner directement
FR2518321A1 (fr) Ensemble rayonnant a deux antennes superposees travaillant dans une meme gamme de frequences
EP4572015A1 (fr) Antenne réseau améliorée du type comportant une pluralité d&#39;éléments rayonnants planaires alimentés en série
EP2080248A1 (fr) Dispositif de couplage fente / pastille ellipsoïdale pour l&#39;alimentation directe par guide d&#39;ondes d&#39;une antenne plate
EP0429338A1 (fr) Antenne à polarisation circulaire, notamment pour réseau d&#39;antennes
FR2705836A1 (fr) Antenne radioélectrique omnidirectionnelle et son application à un répondeur radar.
FR3151945A1 (fr) Antenne à réseau transmetteur
FR2703516A1 (fr) Antenne à ondes progressives.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT DE DK ES GB IE IT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALCATEL

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALCATEL

17P Request for examination filed

Effective date: 19990803

AKX Designation fees paid

Free format text: AT DE DK ES GB IE IT SE

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE DK GB SE

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT DE DK ES GB IE IT SE

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE DK ES GB IE IT SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050202

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050202

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: FRENCH

REF Corresponds to:

Ref document number: 69828848

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20050310

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050502

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050502

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050513

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20050425

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20051103

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20131114 AND 20131120

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20150721

Year of fee payment: 18

Ref country code: GB

Payment date: 20150721

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20150727

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 69828848

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20160709

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160709

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160709