EP2316149B1 - Element rayonnant compact a faibles pertes - Google Patents

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EP2316149B1
EP2316149B1 EP09807916.3A EP09807916A EP2316149B1 EP 2316149 B1 EP2316149 B1 EP 2316149B1 EP 09807916 A EP09807916 A EP 09807916A EP 2316149 B1 EP2316149 B1 EP 2316149B1
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EP
European Patent Office
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resonator
triplate
metal
radiating element
resin
Prior art date
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EP09807916.3A
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German (de)
English (en)
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EP2316149A1 (fr
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Hervé Legay
Barbara Bonnet
David Nevo
Claude Drevon
Philippe Monfraix
Chloé SCHAFFAUSER
Renaud Chiniard
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP2316149A1 publication Critical patent/EP2316149A1/fr
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    • 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
    • H01Q9/0485—Dielectric resonator antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H01P3/085—Triplate lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • 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
    • H01Q19/06—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 refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/09—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 refracting or diffracting devices, e.g. lens wherein the primary active element is coated with or embedded in a dielectric or magnetic material

Definitions

  • the present invention relates to a compact radiating element with low losses. It applies in particular to the field of active antennas transmitting / receiving radio frequency signals.
  • Active antennas generally consist of a network of radiating elements connected to passive and active microwave components, such as filters, amplifiers, phase shifters, and a beamforming network that combines the electromagnetic signals emitted by each radiating element.
  • passive and active microwave components such as filters, amplifiers, phase shifters, and a beamforming network that combines the electromagnetic signals emitted by each radiating element.
  • the connections between radiating elements and active equipment must be as short as possible in order to reduce transmission losses.
  • the electromagnetic signal processing means must be placed as close as possible to the emission source and the transmitting and receiving means must be located in the mesh of the network.
  • the supply of the radiating elements is most often carried out by electromagnetic coupling of the resonant structure to the supply line which is parallel to the radiating mass plane and produced in so-called planar technology.
  • the feed line can be, for example, micro-ribbon, coplanar or stripline type (stripline) and it can be coupled to the resonant structure either by proximity coupling or by electromagnetic coupling through a coupling slot made in the radiant ground plane.
  • the power supply circuit being placed on the radiating ground plane or under it, the resonant structure can be disturbed by unwanted radiation or parasitic couplings.
  • the supply circuit being placed parallel to the plane radiant mass, it is difficult to insert into the mesh network active equipment. This difficulty is further reinforced when the network operates in orthogonal polarizations, since it is then necessary to double certain equipment (especially active ones). It is therefore the insertion constraints that impose the minimum sizes of the meshs of the networks.
  • the planar technology with excitation parallel to the radiating mass plane is therefore handicapped by the need to produce multilayer circuits on which microwave circuits such as filtering circuits, redundancy switches, low noise amplifiers, etc. are reported. ... It requires connections between good quality layers for microwave signals, which is complex to achieve.
  • the document EP 1 605 546 discloses examples of compact radiating elements having an orthogonal supply line and a coupling aperture for transferring electromagnetic energy from the orthogonal line to a dielectric resonator.
  • the dielectric resonator is mounted on the upper face of the parallelepiped and the active devices are arranged along the feed line and molded in the parallelepiped. All active devices are integrated in a very compact volume and very close to the radiating element.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a compact low loss radiating element comprising an orthogonal plane waveguide, in particular a triplate line, totally shielded to orthogonally excite a dielectric resonator.
  • the compact radiating element comprises at least a first and a second row of metallized holes passing through the thickness of the two substrates of the strip line, the two rows of metallized holes being disposed on either side of the metallized track on the entire length of said track, thus ensuring the shielding of the triplate line.
  • the metal transition element may be formed by the extended metal track outside the triplate line.
  • the resonator is made of a dielectric material having a parallelepipedal shape.
  • the metal transition element is positioned perpendicularly to the radiating mass plane, in a groove machined in the resonator.
  • the groove is machined in one of the faces of the resonator and the face provided with the machined groove is disposed in line with the metal track.
  • the compact radiating element further comprises an electrical connector connected to the first end of the metal track.
  • the electrical connector can be molded into the resin.
  • the compact radiating element further comprises active components molded in the resin.
  • the compact radiating element comprises at least two independent triplate lines made on two different printed circuits, the printed circuits being oriented in two perpendicular planes, the two triplic lines and the two printed circuits being molded into one and the same resin block, each triplate line having a metal track and a metal transition element connected to the track, the two transition elements being respectively pressed against two side faces of the dielectric resonator.
  • the compact radiating element comprises at least two triplate lines made on the same printed circuit, each triplate line having a metal track, the two triplic lines being spaced from one another and shielded respectively by at least first and second rows of through-going through holes, the dielectric resonator being oriented at 45 ° with respect to the printed circuit having the two triplate lines.
  • the compact radiating element comprises at least a first and a second orthogonally polarized dielectric resonators and two independent triplic lines made on two different printed circuits, the two printed circuits being oriented in two perpendicular planes, each line plate comprising a metal track and a metal transition element connected to the track, the two triplic lines and the two printed circuits being molded in a same block of resin, the metal transition elements being fixed on a lateral face of the first, respectively of the second, resonator.
  • the compact radiating element comprises at least two triplate lines made on the same printed circuit, the two triplate lines and the two printed circuits being molded in the same resin block, and at least one first and a second resonator mounted on a first, respectively on a second, metallized face of the resin block, each triplate line having a metal track, the two tracks being spaced from one another and shielded respectively by at least a first and a second rows of through metal holes, the two metal tracks being respectively connected to a side face of the first and second resonators respectively.
  • the resonator is made of a dielectric material, has a cavity having an inner surface conforming to the shape of the resin in which is molded at least one triplate line.
  • the invention also relates to an active antenna comprising at least one compact radiating element.
  • the strip line 1 comprises a metal strip 2 between two substrates 3, 4, each substrate being made of a dielectric material 3b, 4b, having a completely metallized outer face 3a, 4a.
  • the external metal planes 3a, 4a constitute the ground planes of the triplate line.
  • This triplate line can for example be achieved using two double-sided printed circuits mounted head to tail or a multilayer printed circuit.
  • the metal track is totally shielded laterally by at least a first and a second row of metallized holes 5, 6, passing through the thickness of the two substrates 3, 4 and thus connecting the two external metal planes 3a, 4a.
  • the two rows of metallized holes are arranged on either side of the metal track 2 and along the latter between its two ends 7, 8.
  • the holes 18, 19, arranged in two adjacent rows may preferably be arranged in staggered rows.
  • the triplate line is completely shielded, the risk of leakage from the sides is then significantly reduced, or even eliminated.
  • the compact radiating element comprises an orthogonal plane waveguide, more particularly a triplate line as described in FIG. figure 1 mounted orthogonally relative to the resonator 10.
  • the resonator 10 may be for example a dielectric resonator, or a patch etched on a substrate or a dielectric resonator on which is etched a patch.
  • the resonator 10 can have different geometrical shapes, for example a parallelepipedal shape as represented on the Figures 2a and 2b and have four lateral faces and two respectively upper and lower faces.
  • one of the faces 11 of the resonator 10 is arranged parallel to the plane of the strip line 1 and to the right of the metal strip 2.
  • a metal transition element 13 is connected to the second end 8 of the metal track 2 so as to extend this metal track, the metal transition element 13 being pressed against said face 11 of the resonator 10 to directly excite this resonator.
  • This metal transition element 13 constitutes an exciter source of the resonator 10.
  • the positioning of the element of metal transition 13 on the face 11 of the resonator 10 is calculated so as to optimize the coupling of the stripline line 1 to the resonator 10.
  • the metal transition element 13 is preferably positioned in the middle of the face 11 by relative to the two adjacent sidewalls 14, 15 to this face 11.
  • the exciter source of the resonator could be arranged differently, for example positioned in a hole or a local machining arranged in the resonator, the position of the hole or local machining depending on the desired operating mode. For example, it is possible to make a hole near the center of the resonator.
  • the resonator 10 may be made of a dielectric material, for example ceramic such as alumina, or of an organic material, and may comprise an air cavity machined in the dielectric, the air cavity making it possible to widen the bandwidth of the resonator.
  • a dielectric material for example ceramic such as alumina, or of an organic material
  • the metal transition element 13 may be constituted by an extension of the metal track 2 out of the plate line 1 and positioned, then fixed, for example by gluing, on the resonator 10.
  • the metal transition element 13 may be constituted by a metal pin mounted in an orifice 16 formed in the substrate of the strip line 1 opposite the metal track. The metal pin is then positioned and fixed, for example by gluing, in a groove 17 machined in the resonator, for example on the face 11 of the resonator 10.
  • the power supply of the radiating element can be achieved by means of an insert connector 20 having a central core 21 connected to the first end 7 of the track as shown in FIG. figure 3 .
  • the mounting of the connector 20 on the strip line 1 may for example be performed, after molding in the resin parallelepiped 30, by insertion of the central core 21 into a hole drilled through the strip line 1, the core 21 being able to to be fixed on the metal track 2 by a conductive adhesive, the body of the connector 20 can be fixed on the outer surface of the triplate line 1 by a conductive adhesive, optionally reinforced by a second adhesive to obtain a good mechanical adhesion.
  • the power supply of the radiating element can be achieved by means of a molded connector 22.
  • the stripline line must comprise a particular arrangement at the transition with the connector 22.
  • one of the substrates 3 of the triplate line comprises a machining 23 at the end 7 so as to be able to arrange the connector 22.
  • the machining 23 may extend over the entire width of the substrate as shown in FIGS. Figures 4a and 4b , or only over a part of the width of the substrate as shown on the figure 4c .
  • the connector 22 is provided with two lateral metal tabs 24, 25, situated on either side of its metal core 26.
  • the line is then no longer of the type triplate but of the coplanar type, that is to say that two metal ground planes 27, 28, are arranged on the non-machined substrate 4, on either side of the track 2.
  • the coplanar line is optimized with metallized holes 29 made through the thickness of the substrate 4 and lateral ground planes 27, 28, on either side of the track 2.
  • the connector 22 is positioned on the substrate 4 provided with the coplanar line, its central metal core 26 is welded to the track 2 and its two lateral lugs 24, 25 are welded to the lateral mass planes 27, 28, of the coplanar line.
  • a metal cap can be added to the above the transition zone equipped with the molded connector.
  • the connector 22 is surrounded by the ground planes of the triplate line.
  • said strip line 1 may be molded in resin and form a support structure for the resonator 10.
  • the strip line is molded in a parallelepiped-shaped resin block and forms a parallelepiped of resin 30.
  • the connector is a molded connector 22
  • the assembly constituted by the stripline line 1 and the connector 22 can be integrated and / or molded in the same resin parallelepiped 30.
  • the resin parallelepiped comprises 4 lateral faces, a lower face 33 and an upper face 34. At least one of the faces, for example the upper face 34, of the parallelepiped 30 is covered with a metal layer constituting a radiant ground plane. . Although it is not essential, the other faces of the resin parallelepiped can also be metallized to achieve a shielding of the parallelepiped.
  • the strip line 1 is positioned orthogonally with respect to the metallized face 34 of the resin, under the radiating mass plane and may for example be oriented so that the plane of the waveguide formed by the strip line is parallel to two faces 32 of the parallelepiped 30.
  • the resonator 10 is mounted on the metallized face 34 of the resin 30.
  • the lower face of the resonator 10 is mounted on the metallized face 34 of the parallelepiped 30 and oriented so that the lateral face 11 of the resonator 10 is parallel to the lateral faces 32, 35, of the parallelepiped 30 as well as to the plane of the guide. wave formed by the triplate line.
  • the metal transition element 13, constituting the exciter source, extends the metal track 2 outside the parallelepiped 30 and is fixed on the lateral face 11 of the resonator as indicated above with reference to FIGS. Figures 2a and 2b .
  • an antenna can be made by arranging a waveguide provided with a horn 36 above the dielectric resonator of the radiating element, the antenna being able to operate in Ka or Ku band in mono-polarization.
  • FIGS. 6a and 6b show a first exemplary embodiment of a compact radiating element adapted for producing an antenna operating in bi-polarization.
  • two independent triplic lines 61, 62 are made on two different printed circuits.
  • Each line may include an impedance matching means 63 called stub.
  • the stub can be constituted for example by a local enlargement of the track.
  • the two triplic lines 61, 62 are arranged in perpendicular planes and each comprise a metal transition element, 64, 65, respectively connected to the track 60, 69, of the corresponding triplate line.
  • the two triplate lines are integrated and / or molded in the same block of resin such as for example a resin parallelepiped 30, each triplate line being oriented parallel to two different lateral faces of the resin parallelepiped.
  • One face, for example the upper face of the resin parallelepiped is metallized to form a radiant ground plane.
  • a dielectric resonator 10 is mounted on the metallized face of the resin parallelepiped constituting the radiating ground plane so that the two transition elements 64, 65 are respectively in contact with two lateral faces 11, 15 of the resonator 10.
  • a guide of FIG. wave associated with a horn 68 is placed above the resonator to form an antenna. The antenna thus obtained operates in bi-polarization when it is fed via two connectors mounted at the end of each track, as described above in conjunction with FIGS. 3, 4a, 4b, 4c.
  • the Figures 7a and 7b represent a second embodiment of a compact radiating element adapted for producing an antenna operating in bi-polarization.
  • two triplate lines are made on the same printed circuit board 75.
  • the two metal tracks 71, 72 are spaced from one another and shielded respectively by at least a first and a second row of through holes, represented on the Figures 7a and 7b .
  • the rows of holes are positioned along each track and on both sides of it.
  • the printed circuit containing the two triplate lines is molded in a resin parallelepiped 30 and mounted orthogonally with respect to the plane radiant mass formed by a metal layer deposited on the upper face of the resin parallelepiped 30.
  • a resonator 10 is positioned on the radiant ground plane and oriented at 45 ° with respect to the printed circuit containing the triplic lines.
  • Two transition elements 73, 74, respectively fixed on the tracks 71, 72, and on two consecutive lateral faces of the resonator 10 make it possible to excite the latter.
  • a dual polarization antenna is then obtained by coupling the resonator to a waveguide provided with a horn 68.
  • a multi-polarization antenna can be obtained by using four triplic lines made in pairs on two different printed circuits, the four transition elements fixed on the respective tracks of the triplic lines being respectively fixed on the four lateral faces of the resonator.
  • the figure 8 shows a third embodiment of a compact radiating element to improve the decoupling between the excitatory sources.
  • two independent triplate lines 81, 82 are mounted orthogonally with respect to a metallic radiating plane 85 in a configuration identical to that shown in FIGS. Figures 6a and 6b .
  • the two triplic lines are oriented in two perpendicular planes and each comprise a metal transition element, respectively 86, 87, connected to the track of the corresponding strip line.
  • the two metal transition elements 86, 87 are not connected on two adjacent faces of the same resonator but are connected to two different dielectric resonators 83, 84, the two resonators 83, 84, being orthogonally polarized.
  • each exciter source excites a different resonator operating in mono-polarization, which increases the decoupling between the sources with respect to the use of a common resonator excited double-polarization.
  • Similar configurations with four resonators arranged in planes oriented at 90 ° to each other can be performed in the same way.
  • FIGS. 9a and 9b represent a fourth embodiment of a compact radiating element to improve the decoupling between the excitatory sources.
  • three triplate lines are made on the same circuit board, but their number could be different.
  • the three metal tracks 91, 92, 93 are spaced from one another and shielded respectively by at least a first and a second row of through holes, not shown on the Figures 9a and 9b .
  • the rows of holes are positioned along each track and on both sides of it.
  • the printed circuit comprising three triplate lines is molded in a resin parallelepiped 30 as described above in connection with the Figures 7a and 7b .
  • Three faces of the resin parallelepiped are metallized to form three orthogonal radiating ground planes on which three different resonators are respectively mounted.
  • a first resonator 95 is mounted on the upper face of the resin parallelepiped
  • a second 94 and a third resonator 96 are respectively mounted on two side faces of said resin parallelepiped.
  • the two tracks 91 and 93 were bent at 90 °. This configuration makes it possible to excite several resonators mounted on orthogonal faces of a parallelepiped and is perfectly suitable for producing multi-beam radiating elements.
  • the resonator 10 may be constituted by a dielectric block 97 having an oversized shape with respect to the resin block 30.
  • the dielectric block functions as a dielectric resonator but can not be placed on the single upper surface of the resin block. In this case, the dielectric block constituting the resonator can then surround the resin block. The size of this dielectric block depends on the permittivity of the dielectric and the order of the excited resonant mode.
  • the dielectric 97 has a cavity 99 having an inner surface 98 conforming to the shape of the resin block 30 and an outer surface 90 substantially spherical.
  • the resin block 30, preferably of parallelepipedal shape, comprising at least one triplate line, a connector, and the various active components, can then be housed in the cavity of the dielectric 97.
  • the excitation source (s) of the resonator 10 for example one or more metal transition elements 13, can be fixed in a hole or a local machining arranged in the dielectric 97.
  • the inner surface 98 can for example be flat so that the antenna is stable if it is intended to be placed on the ground.
  • a radiating element can be realized with a dielectric block having the shape of a semi-hemispherical dome , height 6cm, in which is formed the form of resin block for example cubic dimension 8 cm 3 .
  • the hemispheric form is in no way obligatory. It could also be a cylindrical block, even cubic.
  • the shape and dimensions of the block will determine their own resonance modes. It is around these resonances that the wave can be transmitted from the triplate line to the dielectric block, and that the radiating element radiates.

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un élément rayonnant compact à faibles pertes. Elle s'applique notamment au domaine des antennes actives d'émission/réception de signaux radio-fréquences.
  • Les antennes actives sont généralement constituées d'un réseau d'éléments rayonnants connectés à des composants hyperfréquences passifs et actifs, tels que des filtres, des amplificateurs, des déphaseurs, et à un réseau de formation de faisceaux qui combine les signaux électromagnétiques émis par chaque élément rayonnant. Les connections entre les éléments rayonnants et les équipements actifs doivent être les plus courtes possibles de façon à réduire les pertes de transmission. En outre, les moyens de traitement des signaux électromagnétiques doivent être placés le plus près possible de la source d'émission et les moyens d'émission et de réception doivent être localisés dans la maille du réseau.
  • L'alimentation des éléments rayonnants s'effectue le plus souvent par couplage électromagnétique de la structure résonante à la ligne d'alimentation qui est parallèle au plan de masse rayonnant et réalisée dans une technologie dite planaire. La ligne d'alimentation peut être, par exemple, de type micro-ruban, coplanaire ou triplaque (stripline, en anglais) et elle peut être couplée à la structure résonante soit par couplage de proximité, soit par couplage électromagnétique au travers d'une fente de couplage réalisée dans le plan de masse rayonnant.
  • Cette technologie planaire pose un certain nombre de problèmes techniques.
  • En effet, le circuit d'alimentation étant placé sur le plan de masse rayonnant ou sous celui-ci, la structure résonante peut être perturbée par des radiations indésirables ou des couplages parasites.
  • Par ailleurs, le circuit d'alimentation étant placé parallèlement au plan de masse rayonnant, il est difficile d'insérer dans la maille du réseau des équipements actifs. Cette difficulté est encore renforcée lorsque le réseau fonctionne en polarisations orthogonales, puisqu'il faut alors doubler certains équipements (notamment ceux actifs). Ce sont donc les contraintes d'insertion qui imposent les tailles minimales des mailles des réseaux. La technologie planaire avec une excitation parallèle au plan de masse rayonnant est donc handicapée par la nécessité de réaliser des circuits multicouches sur lesquels sont reportés les circuits hyperfréquences tels que les circuits de filtrage, les commutateurs de redondance, l'amplificateur faible bruit, etc.... Elle nécessite des connections entre les couches de bonne qualité pour les signaux hyperfréquences, ce qui est complexe à réaliser.
  • Le document EP 1 605 546 décrit des exemples d'éléments rayonnants compacts comportant une ligne orthogonale d'alimentation et une ouverture de couplage pour transférer l'énergie électromagnétique de la ligne orthogonale à un résonateur diélectrique. Dans le cas où les éléments rayonnants sont noyés dans un parallélépipède de résine pourvu d'un blindage métallique, le résonateur diélectrique est monté sur la face supérieure du parallélépipède et les équipements actifs sont disposés le long de la ligne d'alimentation et moulés dans le parallélépipède. Tous les dispositifs actifs sont intégrés dans un volume très compact et très près de l'élément rayonnant.
  • Cependant, cette technologie présente deux inconvénients. Dans le cas d'un fonctionnement en double polarisation, il est nécessaire de décentrer les fentes de couplage par rapport au centre du résonateur diélectrique pour en accommoder une pour chaque polarisation. Ce décentrage entraîne une moindre efficacité de couplage, et un rayonnement arrière significatif.
  • Par ailleurs, une perte d'énergie se produit dans le parallélépipède de résine, ce qui provoque un risque d'excitation d'un mode de cavité et des résonances parasites dans le parallélépipède blindé. Ces pertes sont dues au rayonnement arrière et au fait que la ligne d'alimentation n'est pas blindée.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un élément rayonnant compact à faibles pertes comportant un guide d'onde plan orthogonal, en particulier une ligne triplaque, totalement blindée pour exciter orthogonalement un résonateur diélectrique.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un élément rayonnant compact à faibles pertes, comportant au moins un résonateur monté sur un plan de masse rayonnant et au moins une ligne d'alimentation triplaque comportant, en épaisseur, une piste métallique interne comprise entre deux substrats diélectriques, chaque substrat ayant une face externe métallisée, la piste métallique ayant une longueur s'étendant entre une première et une deuxième extrémité de la ligne triplaque, caractérisé en ce que :
    • la ligne triplaque est blindée et moulée dans une résine, la résine ayant au moins une face recouverte d'une couche métallique constituant le plan de masse rayonnant sur lequel est monté le résonateur,
    • la ligne triplaque blindée et moulée est montée orthogonalement par rapport à la face métallisée de la résine, sous le plan de masse rayonnant, et en ce qu'il comprend en outre,
    • un élément de transition métallique relié à la deuxième extrémité de la piste métallique de manière à prolonger cette piste à l'extérieur de la résine, l'élément de transition métallique étant plaqué contre le résonateur pour exciter directement ledit résonateur.
  • Avantageusement, l'élément rayonnant compact comporte au moins une première et une deuxième rangées de trous métallisés traversant l'épaisseur des deux substrats de la ligne triplaque, les deux rangées de trous métallisés étant disposées de part et d'autre de la piste métallisée sur toute la longueur de ladite piste, assurant ainsi le blindage de la ligne triplaque.
  • L'élément de transition métallique peut être formé par la piste métallique prolongée à l'extérieur de la ligne triplaque.
  • Préférentiellement, le résonateur est réalisé dans un matériau diélectrique ayant une forme parallélépipédique.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de transition métallique est positionné perpendiculairement au plan de masse rayonnant, dans une rainure usinée dans le résonateur. Préférentiellement, la rainure est usinée dans l'une des faces du résonateur et la face munie de la rainure usinée est disposée au droit de la piste métallique.
  • Avantageusement, l'élément rayonnant compact comporte en outre un connecteur électrique relié à la première extrémité de la piste métallique. Le connecteur électrique peut être moulé dans la résine.
  • Préférentiellement, l'élément rayonnant compact comporte en outre des composants actifs moulés dans la résine.
  • Dans un mode de réalisation particulier, l'élément rayonnant compact comporte au moins deux lignes triplaques indépendantes réalisées sur deux circuits imprimés différents, les circuits imprimés étant orientés selon deux plans perpendiculaires, les deux lignes triplaques et les deux circuits imprimés étant moulés dans un même bloc de résine, chaque ligne triplaque comportant une piste métallique et un élément de transition métallique relié à la piste, les deux éléments de transition étant respectivement plaqués contre deux faces latérales du résonateur diélectrique.
  • Dans un autre mode de réalisation particulier, l'élément rayonnant compact comporte au moins deux lignes triplaques réalisées sur un même circuit imprimé, chaque ligne triplaque ayant une piste métallique, les deux lignes triplaques étant espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangées de trous métallisés traversants, le résonateur diélectrique étant orienté à 45° par rapport au circuit imprimé comportant les deux lignes triplaques.
  • Dans un autre mode de réalisation particulier, l'élément rayonnant compact comporte au moins un premier et un deuxième résonateurs diélectriques polarisés orthogonalement et deux lignes triplaques indépendantes réalisées sur deux circuits imprimés différents, les deux circuits imprimés étant orientés selon deux plans perpendiculaires, chaque ligne triplaque comportant une piste métallique et un élément de transition métallique relié à la piste, les deux lignes triplaques et les deux circuits imprimés étant moulés dans un même bloc de résine, les éléments de transition métalliques étant fixés sur une face latérale du premier, respectivement du deuxième, résonateur.
  • Dans un autre mode de réalisation particulier, l'élément rayonnant compact comporte au moins deux lignes triplaques réalisées sur un même circuit imprimé, les deux lignes triplaques et les deux circuits imprimés étant moulés dans un même bloc de résine, et au moins un premier et un deuxième résonateur montés sur une première, respectivement sur une deuxième, face métallisée du bloc de résine, chaque ligne triplaque ayant une piste métallique, les deux pistes étant espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangées de trous métallisés traversants, les deux pistes métalliques étant respectivement reliés à une face latérale du premier, respectivement du deuxième, résonateur.
  • Selon un mode de réalisation particulier du résonateur, le résonateur est réalisé dans un matériau diélectrique, comporte une cavité ayant une surface interne épousant la forme de la résine dans laquelle est moulée au moins une ligne triplaque.
  • L'invention concerne également une antenne active comportant au moins un élément rayonnant compact.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la suite de la description donnée à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés qui représentent :
    • figures 1a, 1b, 1c : trois vues schématiques en perspective et en coupe transversale, d'un exemple de ligne d'alimentation triplaque ;
    • figures 2a et 2b : deux vues schématiques partielles, en perspective, d'un exemple d'élément rayonnant compact;
    • figure 3 : une vue schématique en perspective d'un circuit excitateur pour élément rayonnant compact muni d'un premier exemple de connecteur;
    • figures 4a, 4b, 4c : trois vues schématiques en perspective et de face, d'un circuit excitateur pour élément rayonnant compact muni d'un deuxième exemple de connecteur;
    • figure 5a : une vue schématique en perspective d'un exemple d'élément rayonnant compact intégré dans un parallélépipède de résine selon l'invention ;
    • figure 5b : une vue en perspective d'un exemple d'antenne comportant un élément rayonnant compact, selon l'invention ;
    • figures 6a et 6b : deux vues schématiques de face et de dessus, d'un premier exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact comportant deux sources excitatrices, selon l'invention ;
    • figures 7a et 7b : deux vues schématiques de face et de dessus, d'un deuxième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact comportant deux sources excitatrices, selon l'invention ;
    • figure 8 : une vue schématique de dessus d'un troisième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact permettant d'améliorer le découplage entre les sources excitatrices, selon l'invention ;
    • figures 9a, 9b : deux vues schématiques de dessus et en coupe dans le plan du circuit excitateur pour un quatrième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact à trois résonateurs permettant d'améliorer le découplage entre les sources excitatrices, selon l'invention ;
    • figure 10 : une vue schématique d'un exemple d'implantation d'un élément rayonnant dans une antenne sphérique, selon l'invention.
  • En se référant aux figures 1a et 1b, la ligne triplaque 1 comporte une piste métallique 2 comprise entre deux substrats 3, 4, chaque substrat étant constitué d'un matériau diélectrique 3b, 4b, ayant une face externe complètement métallisée 3a, 4a. Les plans métalliques externes 3a, 4a, constituent les plans de masse de la ligne triplaque. Cette ligne triplaque peut par exemple être réalisée en utilisant deux circuits imprimés double face montés tête-bêche ou un circuit imprimé multicouches. Selon l'invention, la piste métallique est totalement blindée latéralement par au moins une première et une deuxième rangée de trous métallisés 5, 6, traversant l'épaisseur des deux substrats 3, 4 et reliant ainsi les deux plans métalliques externes 3a, 4a. Les deux rangées de trous métallisés sont disposées de part et d'autre de la piste métallique 2 et le long de cette dernière entre ses deux extrémités 7, 8. Pour améliorer le blindage, il est possible de disposer plusieurs rangées de trous métallisés de part et d'autre de la piste, comme représenté par exemple sur la figure 1c. Dans ce cas, les trous 18, 19, disposés sur deux rangées adjacentes peuvent être de préférence disposés en quinconce. La ligne triplaque étant complètement blindée, le risque de fuites par les côtés est alors nettement diminué, voire supprimé.
  • En se référant aux figures 2a et 2b, l'élément rayonnant compact comporte un guide d'onde plan orthogonal, plus particulièrement une ligne triplaque comme décrit à la figure 1 montée orthogonalement par rapport au résonateur 10. Le résonateur 10 peut être par exemple un résonateur diélectrique, ou un patch gravé sur un substrat ou un résonateur diélectrique sur lequel est gravé un patch. Le résonateur 10 peut avoir différentes formes géométriques, comme par exemple une forme parallélépipédique comme représenté sur les figures 2a et 2b et comporter quatre faces latérales et deux faces respectivement supérieure et inférieure. Sur les figures 2a et 2b, l'une des faces 11 du résonateur 10, par exemple une face latérale, est disposée parallèlement au plan de la ligne triplaque 1 et au droit de la piste métallique 2. Un élément de transition métallique 13 est relié à la deuxième extrémité 8 de la piste métallique 2 de manière à prolonger cette piste métallique, l'élément de transition métallique 13 étant plaqué contre ladite face 11 du résonateur 10 pour exciter directement ce résonateur. Cet élément de transition métallique 13 constitue une source excitatrice du résonateur 10. Avantageusement, le positionnement de l'élément de transition métallique 13 sur la face 11 du résonateur 10 est calculé de manière à optimiser le couplage de la ligne triplaque 1 au résonateur 10. En particulier, l'élément de transition métallique 13 est, de préférence, positionné au milieu de la face 11 par rapport aux deux parois latérales adjacentes 14, 15 à cette face 11. Alternativement, la source excitatrice du résonateur pourrait être disposée de manière différente, comme par exemple positionnée dans un trou ou un usinage local aménagé dans le résonateur, la position du trou ou de l'usinage local dépendant du mode de fonctionnement souhaité. Par exemple, il est possible de réaliser un trou à proximité du centre du résonateur.
  • Le résonateur 10 peut être réalisé en un matériau diélectrique, par exemple en céramique tel que l'alumine, ou en un matériau organique, et peut comporter une cavité d'air usinée dans le diélectrique, la cavité d'air permettant d'élargir la bande passante du résonateur.
  • L'élément de transition métallique 13 peut être constitué par un prolongement de la piste métallique 2 hors de la ligne triplaque 1 et positionné, puis fixé, par exemple par collage, sur le résonateur 10.
  • Alternativement, comme représenté sur les figures 2a et 2b, l'élément de transition métallique 13 peut être constitué par une broche métallique montée dans un orifice 16 pratiqué dans le substrat de la ligne triplaque 1 en regard de la piste métallique. La broche métallique est alors positionnée et fixée, par exemple par collage, dans une rainure 17 usinée dans le résonateur, par exemple sur la face 11 du résonateur 10.
  • L'alimentation électrique de l'élément rayonnant peut être réalisée par l'intermédiaire d'un connecteur 20 rapporté ayant une âme centrale 21 reliée à la première extrémité 7 de la piste comme représenté sur la figure 3. Le montage du connecteur 20 sur la ligne triplaque 1 peut par exemple être réalisé, après moulage dans le parallélépipède de résine 30, par insertion de l'âme centrale 21 dans un trou percé au travers de la ligne triplaque 1, l'âme 21 pouvant être fixée sur la piste métallique 2 par une colle conductrice, le corps du connecteur 20 pouvant être fixé sur la surface externe de la ligne triplaque 1 par une colle conductrice, éventuellement renforcée par une deuxième colle pour obtenir une bonne adhérence mécanique.
  • Alternativement, comme représenté sur les figures 4a, 4b, 4c, l'alimentation électrique de l'élément rayonnant peut être réalisée par l'intermédiaire d'un connecteur moulé 22. Dans ce cas, la ligne triplaque doit comporter un aménagement particulier au niveau de la transition avec le connecteur 22. Selon l'invention, l'un des substrats 3 de la ligne triplaque comporte un usinage 23 à l'extrémité 7 de façon à pouvoir disposer le connecteur 22. L'usinage 23 peut s'étendre sur toute la largeur du substrat comme représenté sur les figures 4a et 4b, ou seulement sur une partie de la largeur du substrat comme représenté sur la figure 4c. Le connecteur 22 est muni de deux pattes métalliques latérales 24, 25, situées de part et d'autre de son âme métallique 26. A la transition avec le connecteur, au niveau de l'évidement, la ligne n'est alors plus du type triplaque mais du type coplanaire, c'est-à-dire que deux plans de masse métalliques 27, 28, sont aménagés sur le substrat 4 non usiné, de part et d'autre de la piste 2. Au niveau de la zone de transition, la ligne coplanaire est optimisée avec des trous métallisés 29 pratiqués au travers de l'épaisseur du substrat 4 et des plans de masse latéraux 27, 28, de part et d'autre de la piste 2. Le connecteur 22 est positionné sur le substrat 4 muni de la ligne coplanaire, son âme métallique centrale 26 est soudée sur la piste 2 et ses deux pattes latérales 24, 25, sont soudées sur les plans de masse latéraux 27, 28, de la ligne coplanaire. Pour éviter que des pertes par rayonnement se produisent au niveau de l'évidement 23 de la zone de transition où la piste 2 n'est pas surmontée d'un plan de masse métallique supérieur, un capuchon métallique, non représenté, peut être ajouté au-dessus de la zone de transition équipée du connecteur moulé. Dans le cas représenté sur la figure 4c, le connecteur 22 est entouré par les plans de masse de la ligne triplaque.
  • Avantageusement, comme représenté sur la figure 5a, pour faciliter le montage du résonateur 10 par rapport à la ligne triplaque 1, ladite ligne triplaque 1 peut être moulée dans de la résine et former une structure de support pour le résonateur 10. Préférentiellement, comme représenté sur les différents modes de réalisation de l'invention, la ligne triplaque est moulée dans un bloc de résine de forme parallélépipédique et forme un parallélépipède de résine 30. Alternativement, il est possible de choisir une forme différente d'un parallélépipède. Dans le cas où le connecteur est un connecteur moulé 22, l'ensemble constitué par la ligne triplaque 1 et le connecteur 22 peut être intégré et/ou moulé dans un même parallélépipède de résine 30. De même, il est également possible d'intégrer et/ou de mouler ensemble dans le parallélépipède de résine 30, différents composants hyperfréquences 31, tels que des amplificateurs, des filtres, des déphaseurs. Le parallélépipède de résine comporte 4 faces latérales, une face inférieure 33 et une face supérieure 34. Au moins l'une des faces, par exemple la face supérieure 34, du parallélépipède 30 est recouverte d'une couche métallique constituant un plan de masse rayonnant. Bien que ce ne soit pas indispensable, les autres faces du parallélépipède de résine peuvent également être métallisées pour réaliser un blindage du parallélépipède.
  • La ligne triplaque 1 est positionnée orthogonalement par rapport à la face métallisée 34 de la résine, sous le plan de masse rayonnant et peut par exemple être orientée de façon que le plan du guide d'onde formé par la ligne triplaque soit parallèle à deux faces latérales 32, 35 du parallélépipède 30. Le résonateur 10 est monté sur la face 34 métallisée de la résine 30.
  • Par exemple, sur la figure 5a, la face inférieure du résonateur 10 est montée sur la face 34 métallisée du parallélépipède 30 et orientée de façon que la face latérale 11 du résonateur 10 soit parallèle aux faces latérales 32, 35, du parallélépipède 30 ainsi qu'au plan du guide d'onde formé par la ligne triplaque. L'élément de transition métallique 13, constituant la source excitatrice, prolonge la piste métallique 2 à l'extérieur du parallélépipède 30 et est fixé sur la face latérale 11 du résonateur comme indiqué ci-dessus en référence aux figures 2a et 2b.
  • L'élément rayonnant ainsi réalisé en technologie à trois dimensions, dite technologie 3D, est très compact et à faibles pertes. Il rayonne de l'énergie selon une longueur d'onde choisie lorsqu'il est excité par la ligne d'alimentation triplaque. Comme représenté sur la figure 5b, une antenne peut être réalisée en disposant un guide d'onde muni d'un cornet 36 au-dessus du résonateur diélectrique de l'élément rayonnant, l'antenne pouvant fonctionner en bande Ka ou Ku en mono-polarisation.
  • Les figures 6a et 6b montrent un premier exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact adapté pour la réalisation d'une antenne fonctionnant en bi-polarisation.
  • Dans ce mode de réalisation, deux lignes triplaques indépendantes 61, 62, sont réalisées sur deux circuits imprimés différents. Chaque ligne peut comporter un moyen d'adaptation d'impédance 63 appelé stub. Le stub peut être constitué par exemple, par un élargissement local de la piste. Les deux lignes triplaques 61, 62, sont disposées selon des plans perpendiculaires et comportent chacune un élément de transition métallique, 64, 65, relié respectivement à la piste 60, 69, de la ligne triplaque correspondante. De préférence, les deux lignes triplaques sont intégrées et/ou moulées dans un même bloc de résine tel que par exemple un parallélépipède de résine 30, chaque ligne triplaque étant orientée parallèlement à deux faces latérales différentes du parallélépipède de résine. Une face, par exemple la face supérieure du parallélépipède de résine est métallisée pour constituer un plan de masse rayonnant. Un résonateur diélectrique 10 est monté sur la face métallisée du parallélépipède de résine constituant le plan de masse rayonnant de façon que les deux éléments de transition 64, 65 soient respectivement en contact avec deux faces latérales 11,15 du résonateur 10. Un guide d'onde associé à un cornet 68 est placé au-dessus du résonateur pour former une antenne. L'antenne ainsi obtenue fonctionne en bi-polarisation lorsqu'elle est alimentée par l'intermédiaire de deux connecteurs montés en extrémité de chaque piste, comme décrit ci-dessus en liaison avec les figues 3, 4a, 4b, 4c.
  • De façon similaire, il est possible d'obtenir une antenne multi-polarisation en utilisant quatre lignes triplaques munies chacune d'un élément de transition métallique, chaque élément de transition métallique étant respectivement fixé sur l'une des faces latérales du résonateur.
  • Les figures 7a et 7b représentent un deuxième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact adapté pour la réalisation d'une antenne fonctionnant en bi-polarisation. Dans cet exemple, deux lignes triplaques sont réalisées sur le même circuit imprimé 75. Les deux pistes métalliques 71, 72, sont espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangée de trous traversants, non représentées sur les figures 7a et 7b. Les rangées de trous sont positionnées le long de chaque piste et de part et d'autre de celle-ci. Le circuit imprimé contenant les deux lignes triplaques est moulé dans un parallélépipède de résine 30 et monté orthogonalement par rapport au plan de masse rayonnant formé par une couche métallique déposée sur la face supérieure du parallélépipède de résine 30. Un résonateur 10 est positionné sur le plan de masse rayonnant et orienté à 45° par rapport au circuit imprimé contenant les lignes triplaques. Deux éléments de transition 73, 74, fixés respectivement sur les pistes 71, 72, et sur deux faces latérales consécutives du résonateur 10 permettent d'exciter ce dernier. Une antenne à double polarisation est alors obtenue en couplant le résonateur à un guide d'onde muni d'un cornet 68.
    De façon similaire, une antenne multi-polarisation peut être obtenue en utilisant quatre lignes triplaques réalisées par paire sur deux circuits imprimés différents, les quatre éléments de transition fixés sur les pistes respectives des lignes triplaques étant respectivement fixés sur les quatre faces latérales du résonateur.
  • Les deux configurations décrites en liaison avec les figures 6a, 6b, 7a, 7b utilisant un seul résonateur pour plusieurs sources excitatrices fonctionnent bien. Par l'intermédiaire des sources excitatrices, le résonateur diélectrique capte la puissance radio-fréquence se propageant dans les lignes triplaques et la restitue au cornet de l'antenne. Cependant, en présence de plusieurs sources excitatrices, la restitution de la puissance radio-fréquence par le résonateur au cornet de l'antenne est incomplète en raison d'un couplage entre les deux sources excitatrices, ce qui engendre des pertes de puissance importantes au niveau du cornet de l'antenne.
  • La figure 8 montre un troisième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact permettant d'améliorer le découplage entre les sources excitatrices.
  • Dans cet exemple, deux lignes triplaques indépendantes 81, 82, réalisées sur deux circuits imprimés différents, sont montées orthogonalement par rapport à un plan rayonnant métallique 85 selon une configuration identique à celle représentée sur les figures 6a et 6b. Les deux lignes triplaques sont orientées selon deux plans perpendiculaires et comportent chacune un élément de transition métallique, respectivement 86, 87, relié à la piste de la ligne triplaque correspondante. Les deux éléments de transition métallique 86, 87, ne sont pas reliés sur deux faces adjacentes d'un même résonateur mais sont reliés à deux résonateurs diélectriques 83, 84, différents, les deux résonateurs 83, 84, étant polarisés orthogonalement. Ainsi chaque source excitatrice excite un résonateur différent fonctionnant en mono-polarisation, ce qui accroît le découplage entre les sources par rapport à l'utilisation d'un résonateur commun excité en double polarisation. Des configurations similaires avec quatre résonateurs arrangés selon des plans orientés à 90° les uns par rapport aux autres peuvent être réalisées de la même façon.
  • Les figures 9a et 9b, représentent un quatrième exemple de réalisation d'un élément rayonnant compact permettant d'améliorer le découplage entre les sources excitatrices.
  • Dans cet exemple, trois lignes triplaques sont réalisées sur le même circuit imprimé, mais leur nombre pourrait être différent. Les trois pistes métalliques 91, 92, 93 sont espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangée de trous traversants, non représentées sur les figures 9a et 9b. Les rangées de trous sont positionnées le long de chaque piste et de part et d'autre de celle-ci. Le circuit imprimé comprenant trois lignes triplaques est moulé dans un parallélépipède de résine 30 comme décrit ci-dessus en liaison avec les figures 7a et 7b. Trois faces du parallélépipède de résine sont métallisées pour constituer trois plans de masse rayonnants orthogonaux sur lesquels sont respectivement montés trois résonateurs différents. Sur la figure 9b, un premier résonateur 95 est monté sur la face supérieure du parallélépipède de résine, un deuxième 94 et un troisième 96 résonateur sont respectivement montés sur deux faces latérales dudit parallélépipède de résine. Pour réaliser la liaison, par l'intermédiaire de trois éléments de transition différents, des trois pistes 91, 92, 93, avec les trois résonateurs 94, 95, 96, respectifs, les deux pistes 91 et 93 ont été coudées à 90°. Cette configuration permet d'exciter plusieurs résonateurs montés sur des faces orthogonales d'un parallélépipède et convient parfaitement pour la réalisation d'éléments rayonnants multi-faisceaux.
  • Avantageusement, pour des applications dans lesquelles la longueur d'onde du signal est grande, par exemple de l'ordre de 150mm en bande S, et comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 10, pour optimiser la surface de rayonnement et améliorer l'efficacité de l'antenne lorsque celle-ci est petite par rapport à la longueur d'onde du signal, le résonateur 10 peut être constitué par un bloc de diélectrique 97 ayant une forme surdimensionnée par rapport au bloc de résine 30. Le bloc de diélectrique fonctionne comme un résonateur diélectrique mais ne peut pas être posé sur la seule surface supérieure du bloc de résine. Dans ce cas, le bloc de diélectrique constituant le résonateur peut alors entourer le bloc de résine. La taille de ce bloc de diélectrique dépend de la permittivité du diélectrique et de l'ordre du mode résonant excité.
  • Sur la figure 10, le diélectrique 97 comporte une cavité 99 ayant une surface interne 98 épousant la forme du bloc de résine 30 et une surface externe 90 sensiblement sphérique. Le bloc de résine 30, préférentiellement de forme parallélépipédique, comportant au moins une ligne triplaque, un connecteur, et les différents composants actifs, peut alors être logé dans la cavité du diélectrique 97. Dans ce cas, la ou les sources excitatrices du résonateur 10, par exemple un ou plusieurs éléments de transition métalliques 13, peuvent être fixées dans un trou ou un usinage local aménagé dans le diélectrique 97. La surface interne 98 peut par exemple être plane de façon à ce que l'antenne soit stable si elle est destinée à être placée sur le sol. A titre d'exemple, pour une application à 2GHz et un bloc de diélectrique de permittivité relative égale à 10, excité dans son mode fondamental, un élément rayonnant peut être réalisé avec un bloc de diélectrique ayant la forme d'un dôme semi-hémisphérique, de hauteur 6cm, dans lequel est aménagé le bloc de résine de forme par exemple cubique de dimension 8 cm3. La forme hémisphérique n'est en rien obligatoire. Il pourrait aussi s'agir d'un bloc cylindrique, voire cubique. La forme et les dimensions du bloc vont déterminer des modes de résonance propres. C'est autour de ces résonances que l'onde peut être transmise de la ligne triplaque au bloc de diélectrique, et que l'élément rayonnant rayonne.
  • Bien que l'invention ait été décrite en relation avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (15)

  1. Elément rayonnant compact à faibles pertes comportant au moins un résonateur (10) monté sur un plan de masse rayonnant et au moins une ligne d'alimentation triplaque (1) comportant, en épaisseur, une piste métallique interne (2) comprise entre deux substrats diélectriques (3, 4), chaque substrat ayant une face externe métallisée (3a, 4a) la piste métallique (2) ayant une longueur s'étendant entre une première et une deuxième extrémité (7, 8) de la ligne triplaque (1), caractérisé en ce que :
    - la ligne triplaque (1) est blindée et moulée dans une résine (30), la résine ayant au moins une face (34) recouverte d'une couche métallique constituant le plan de masse rayonnant sur lequel est monté le résonateur(10),
    - la ligne triplaque blindée et moulée est montée orthogonalement par rapport à la face métallisée de la résine, sous le plan de masse rayonnant, et en ce qu'il comprend en outre,
    - un élément de transition métallique (13) relié à la deuxième extrémité (8) de la piste métallique (2) de manière à prolonger cette piste à l'extérieur de la résine (30), l'élément de transition métallique (13) étant plaqué contre le résonateur (10) pour exciter directement ledit résonateur (10).
  2. Elément rayonnant compact selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première (5) et une deuxième (6) rangées de trous métallisés traversant l'épaisseur des deux substrats de la ligne triplaque (1), les deux rangées de trous métallisés (5, 6) étant disposées de part et d'autre de la piste métallisée (2) sur toute la longueur de ladite piste (2), assurant ainsi le blindage de la ligne triplaque.
  3. Elément rayonnant compact selon la revendication 2, caractérisé en ce que la piste métallique (2) est prolongée à l'extérieur de la ligne triplaque (1) pour former l'élément de transition métallique (13).
  4. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le résonateur (10) est réalisé dans un matériau diélectrique et a une forme parallélépipédique.
  5. Elément rayonnant compact selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de transition métallique (13) est positionné perpendiculairement au plan de masse rayonnant, dans une rainure usinée dans le résonateur (10).
  6. Elément rayonnant compact selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rainure est usinée dans une face (11) du résonateur (10) disposée au droit de la piste métallique (2).
  7. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un connecteur électrique (20, 22) relié à la première extrémité (7) de la piste métallique (2).
  8. Elément rayonnant compact selon la revendication 7, caractérisé en ce que la ligne triplaque et le connecteur électrique (22) sont moulés dans la résine (30).
  9. Elément rayonnant compact selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des composants actifs (31) moulés dans la résine (30).
  10. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux lignes triplaques indépendantes (61, 62) réalisées sur deux circuits imprimés différents, les circuits imprimés étant orientés selon deux plans perpendiculaires, les deux lignes triplaques et les deux circuits imprimés étant moulés dans un même bloc (30) de résine, chaque ligne triplaque (61, 62) comportant une piste métallique (60, 69) et un élément de transition métallique (64, 65) relié à la piste (60, 69), les deux éléments de transition (64, 65) étant respectivement plaqués contre deux faces latérales (11, 15) du résonateur diélectrique (10).
  11. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux lignes triplaques réalisées sur un même circuit imprimé (75), chaque ligne triplaque ayant une piste métallique (71, 72) telle que les deux pistes métalliques (71, 72) sont espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangées de trous métallisés traversants, les deux lignes triplaques et le circuit imprimé étant moulés dans un même bloc (30) de résine, le résonateur diélectrique (10) étant orienté à 45° par rapport au circuit imprimé (75) comportant les deux lignes triplaques.
  12. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier et un deuxième résonateurs diélectriques (83, 84) polarisés orthogonalement et deux lignes triplaques indépendantes (81, 82) réalisées sur deux circuits imprimés différents, les deux circuits imprimés étant orientés selon deux plans perpendiculaires, chaque ligne triplaque (81, 82) comportant une piste métallique et un élément de transition métallique (86, 87) relié à la piste, les deux lignes triplaques et les deux circuits imprimés étant moulés dans un même bloc (30) de résine, les éléments de transition métalliques (86, 87) étant fixés sur une face latérale du premier, respectivement du deuxième, résonateur (83, 84).
  13. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux lignes triplaques réalisées sur un même circuit imprimé, les deux lignes triplaques et le circuit imprimé étant moulés dans un même bloc (30) de résine, et au moins un premier et un deuxième résonateur (94, 95) montés sur une première, respectivement sur une deuxième, face métallisée du bloc de résine (30), chaque ligne triplaque ayant une piste métallique (91, 92), les deux pistes (91, 92) étant espacées l'une de l'autre et blindées respectivement par au moins une première et une deuxième rangée de trous métallisés traversants, les deux pistes étant respectivement reliées à une face latérale du premier, respectivement du deuxième, résonateur (94, 95).
  14. Elément rayonnant compact selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le résonateur (10) est réalisé dans un matériau diélectrique (97), comporte une cavité (99) ayant une surface interne (98) épousant la forme de la résine (30) dans laquelle est moulée au moins une ligne triplaque.
  15. Antenne active caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément rayonnant compact selon l'une des revendications précédentes.
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