EP2741367A1 - Focalisateur hyperfréquence et antenne à polarisation commandable associée - Google Patents

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EP2741367A1
EP2741367A1 EP13195516.3A EP13195516A EP2741367A1 EP 2741367 A1 EP2741367 A1 EP 2741367A1 EP 13195516 A EP13195516 A EP 13195516A EP 2741367 A1 EP2741367 A1 EP 2741367A1
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EP
European Patent Office
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ports
polarization
length
microwave
radiating element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13195516.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Philippe de Grancey
Olivier Maas
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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    • 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
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/22—Reflecting surfaces; Equivalent structures functioning also as polarisation filter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/148—Reflecting surfaces; Equivalent structures with means for varying the reflecting properties

Definitions

  • the present invention relates to the field of reflector array antennas. It relates more particularly to a microwave focusser and a controllable polarization antenna.
  • Antenna reflector network (or reflectarrays according to the terminology Anglo-Saxon) is an attractive solution for many applications such as in the field of telecommunications or remote sensing. For some applications, it is sometimes useful, as for example in the field of radars, to have an antenna capable of transmitting and receiving electromagnetic waves on different polarization, for example to extract information additional to the position and displacement of surveyed targets.
  • the electronic scanning antennas for example for radar application usually operate in mono-polarization.
  • To consider using different types of polarization is to complicate the structure of the front-end microwave part of the antenna by adding devices to modify this polarization.
  • This can be a duplication of the transmission and reception paths which makes it possible to process horizontal and vertical linear polarizations, or a switching system which makes it possible to use the single channel transmission or reception for transmit and receive successively on one or the other of the polarizations.
  • An object of the invention is in particular to correct the above-mentioned drawbacks by proposing a focussing and a control-polarized "reflectarray" type electron-scanning antenna illuminated by a primary source with a single polarization radiation.
  • the subject of the invention is a microwave focusing device comprising a plurality of dual polarization radiating elements and a plurality of phase shifters, each radiating element having two ports connected to two ports of a phase shifter, each of said phase shifters comprising a coupler hybrid and two transmission lines of adjustable length closed by a short circuit, each hybrid coupler having four accesses, two ports each being connected to a transmission line of adjustable length and two other ports being connected to the two ports of a radiating element by a microwave link.
  • each transmission line comprises a plurality of switches connected to a ground plane so as to adjust the length of the closed transmission line by a short circuit.
  • the switches are microelectromechanical systems.
  • one of the two microwave links has a longer length than the other.
  • the difference in length between the two microwave links corresponds to a phase shift equal to 90 °.
  • Another object of the invention is to propose a use of the focusser as defined above through a reflector array antenna.
  • the subject of the invention is a controllable polarization antenna comprising a focusser as defined above and a primary source with a single-polarization radiation intended to illuminate said focusser.
  • the main advantage of the invention is to enable the operation of an electronic scanning antenna on various polarizations without the need to add additional active components.
  • a simple primary source radiation monopole radiation can radiate, at the antenna output, a wave on any polarization such as linear polarization, circular or elliptical.
  • An antenna array reflector or reflect array according to the English terminology can operate according to the principle illustrated by the figure 1 .
  • a primary source 1 illuminates a reflector panel 2 which supports a radiating network formed of radiating elements 3 with double polarization.
  • the latter 3 are equipped with 2 different ports, one relating to the horizontal linear polarization (H) and the other relating to the vertical linear polarization (V).
  • the primary source 1 illuminates the reflector panel 2 in horizontal polarization
  • the signal received at the reflector panel is picked up by the channel H of each radiating element 3.
  • the signal is then phase shifted by a phase-shifter 4 and is transmitted to the port V of the radiating element 3 which radiates it in this polarization.
  • Each radiating element thus emits in vertical polarization which becomes the polarization of the antenna.
  • the signal picked up by each radiating element 3 is transmitted by the path V, is out of phase by the phase shifter 4 and then radiated by the antenna in horizontal polarization.
  • the figure 2 represents an exemplary embodiment of an antenna according to the invention.
  • This reflector array antenna comprises a focusser 2 capable of reflecting an electromagnetic wave and a primary source 1 with a mono-polarization radiation intended to illuminate the focusser 2.
  • the primary source 1 emits a polarized wave along a linear polarization, this polarization can be for example horizontal or vertical.
  • the primary antenna 1 may be of the horn type, dipoles or any other type of radiation antenna mono-polarization.
  • the focuser 2 may be formed by one or more reflectors.
  • the focusser 2 comprises a plurality of radiating elements 3 with double polarization each comprising two different ports, one relating to the horizontal linear polarization (H) and the other relating to the vertical linear polarization (V).
  • the radiating elements may be formed by two crossed dipoles, two slots arranged perpendicular to each other, a symmetrical element or any other shape capable of radiating in two orthogonal polarizations.
  • the two ports H, V of each radiating element are connected to a phase-shifter 4.
  • a phase-shifter 4 may comprise a hybrid coupler 41 having four ports, two ports of which are each connected to a transmission line 42 of adjustable length closed by A short-circuit.
  • the other two accesses of the hybrid coupler 41 are intended to be connected to the two ports H, V of a radiating element 3 with a double polarization, for example via a microwave link 5.
  • the hybrid coupler 41 is a quadrature hybrid coupler
  • each transmission line 42 comprises a plurality of switches or switches 43 distributed uniformly along said transmission line 42 and connected for example to the ground plane of the focuser. These different switches allow to load the transmission line 42 by a short circuit at different distances from the line.
  • Each switch 43 is spaced a distance such that the introduced phase shift is equal to 2 ⁇ / n where n represents the number of switches 43.
  • the switches 43 are made using microelectromechanical systems or micro switches MEMS, according to the acronym, for MicroElectroMechanical Systems. These micro switches can, for example, be controlled by the splitter of the reflector array antenna.
  • this signal is switched by the hybrid coupler to 2 ports 3 and 4, in equi-amplitude distribution.
  • a phase shift of 90 ° will be added.
  • the signals then propagate in the transmission lines 42 to meet a switch 43 closed on a ground plane.
  • the short circuit causes a total reflection of the signal that starts in the opposite direction.
  • At a given positioning of a switch 43 corresponds a path traveled by a given length, and therefore a certain phase shift.
  • the transmission lines 42 closed by a short circuit thanks to their adjustable length, allow two functions. By creating a difference in length between each pair of transmission lines 42 connected to a phase-shifter, they make it possible to create a phase shift ⁇ pointing between each radiating element of the deflector and therefore a radiation of the beam of the electron-scanning antenna in a given direction .
  • a circular or elliptical polarization may be radiated by the antenna but in the opposite direction to the previous case.
  • the complementary length 51 for the elliptical polarization is added to the microwave link 5 connecting the hybrid coupler 4 to the port V of the radiating element 3.
  • This configuration is in no way limiting and an embodiment in which the complementary length 51 is placed on the link 5 connecting the port H of the radiating element 3 is also possible.
  • several complementary lengths 51 may be placed on the microwave link 5 so as to adjust the length of the link and thus choose between an inclined polarization, circular or elliptical and the ellipticity rate.
  • the figure 5 illustrates a possible embodiment of such a link.
  • a switch K makes it possible to short-circuit or not each line of complementary length 51 and thus to vary the length of the hyper-frequency link 5 between a port of the radiating element 3 and the phase-shifter 4.
  • phase shifter 4 allows a dynamic distribution of the signal received between the two ports H, V of each radiating element in order to radiate it according to the desired polarization.
  • the different links of the focuser are bidirectional.
  • the two ports H and V of each radiating element (3) can both be used as input and output.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un focalisateur (2) hyperfréquence comprenant une pluralité d'éléments rayonnants (3) à double polarisation et une pluralité de déphaseurs (4), chaque élément rayonnant (3) possédant deux ports (V, H) connectés à deux accès d'un déphaseur (4), chacun desdits déphaseurs comprenant un coupleur hybride (41) et deux lignes de transmission (42) de longueur ajustable fermée par un court circuit, chaque coupleur hybride (41) possédant quatre accès, deux accès étant chacun connecté à une ligne de transmission (42) de longueur ajustable et deux autres accès étant connectés aux deux ports (H, V) d'un élément rayonnant (3) par une liaison hyperfréquence (5).

Description

  • La présente invention concerne le domaine des antennes à réseau réflecteur. Elle concerne plus particulièrement un focalisateur hyperfréquence et une antenne à polarisation commandable.
  • Les antennes à réseau réflecteur (ou reflectarrays selon la terminologie anglo saxone) constituent une solution attractive pour de nombreuses applications comme par exemple dans le domaine des télécommunications ou de la télédétection. Pour certaines applications, Il est parfois utile, comme par exemple dans le domaine des radars, de disposer d'une antenne capable d'émettre et recevoir des ondes électromagnétiques sur différente polarisation par exemple pour extraire des informations supplémentaires à la position et au déplacement des cibles sondées.
  • Les antennes à balayage électronique par exemple pour application radar fonctionnent habituellement en mono-polarisation. Envisager d'utiliser différents types de polarisations revient à compliquer la structure de la partie hyperfréquence front-end de l'antenne en y rajoutant des dispositifs permettant de modifier cette polarisation. Il peut s'agir d'un dédoublement des voies d'émission et de réception ce qui rend possible le traitement des polarisations linéaires horizontale et verticale, ou bien d'un système de commutation qui permet d'utiliser la voie unique émission ou réception pour émettre et recevoir successivement sur l'une ou l'autre des polarisations.
  • Dans chaque cas de figure, si l'on veut aller au-delà d'un simple fonctionnement monopolarisation, il est nécessaire d'introduire des composants sur chaque voie émission-réception, ce qui multiplié par le grand nombre de voies d'une antenne à balayage électronique se traduit par une augmentation significative du nombre de composants.
  • Il est connu dans l'art antérieur, notamment par la demande de brevet française FR 2 890 791 , une antenne à réseau réflecteur à double polarisation cependant, la polarisation rayonnée par cette antenne dépend de la polarisation de l'onde rayonnée par la source primaire. Ainsi pour pouvoir rayonner une onde en polarisation linéaire ou circulaire, cette antenne doit posséder deux types de sources primaires augmentant ainsi le coût, la taille et la masse de l'antenne.
  • Un but de l'invention est notamment de corriger les inconvénients précités en proposant un focalisateur et une antenne à balayage électronique du type « reflectarray » à polarisation commandable éclairée par une source primaire à rayonnement mono-polarisation
  • A cet effet, l'invention a pour objet un focalisateur hyperfréquence comprenant une pluralité d'éléments rayonnants à double polarisation et une pluralité de déphaseurs, chaque élément rayonnant possédant deux ports connectés à deux accès d'un déphaseur, chacun desdits déphaseurs comprenant un coupleur hybride et deux lignes de transmission de longueur ajustable fermée par un court circuit, chaque coupleur hybride possédant quatre accès, deux accès étant chacun connecté à une ligne de transmission de longueur ajustable et deux autres accès étant connectés aux deux ports d'un élément rayonnant par une liaison hyperfréquence.
  • Selon une variante de réalisation, chaque ligne de transmission comprend une pluralité d'interrupteurs connectés à un plan de masse de façon à ajuster la longueur de la ligne de transmission fermée par un court circuit.
  • Selon une variante de réalisation, les interrupteurs sont des systèmes microélectromécaniques.
  • Selon une variante de réalisation, une des deux liaisons hyperfréquences a une longueur supérieure à l'autre.
  • Selon une variante de réalisation, la différence de longueur entre les deux liaisons hyperfréquences correspond à un déphasage égal à 90°.
  • Un autre but de l'invention est de proposer une utilisation du focalisateur tel que défini précédemment à travers une antenne à réseau réflecteur.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une antenne à polarisation commandable comprenant un focalisateur tel que défini précédemment et une source primaire à rayonnement mono-polarisation destinée à illuminer ledit focalisateur.
  • L'invention a notamment pour principal avantage de permettre le fonctionnement d'une antenne à balayage électronique sur diverses polarisations sans nécessiter de rajouter des composants actifs supplémentaires. Une simple source primaire à rayonnement mono-polarisation permet de rayonner, en sortie d'antenne, une onde sur une polarisation quelconque comme par exemple une polarisation linéaire, circulaire ou elliptique.
  • D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre illustratif et non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • La figure 1 illustre un mode de fonctionnement classique d'une antenne à réseau réflecteur ;
    • La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation d'une antenne selon l'invention ;
    • La figure 3 représente un exemple de mode de réalisation d'un déphaseur selon l'invention ;
    • La figure 4 représente un exemple de mode de réalisation d'un focalisateur selon l'invention ;
    • La figure 5 représente un exemple de mode de réalisation d'une liaison entre un déphaseur et un élément rayonnant.
  • Une antenne à réseau réflecteur ou reflect array selon la terminologie anglo-saxonne, peut fonctionner selon le principe illustré par la figure 1. Une source primaire 1 éclaire un panneau réflecteur 2 qui supporte un réseau rayonnant formé d'éléments rayonnants 3 à double polarisation. Ces derniers 3 sont équipés de 2 ports différents l'un relatif à la polarisation linéaire horizontale (H) et l'autre relatif à la polarisation linéaire verticale (V).
  • Lorsque la source primaire 1 éclaire le panneau réflecteur 2 en polarisation horizontale, le signal reçu au niveau du panneau réflecteur est capté par la voie H de chaque élément rayonnant 3. Le signal est ensuite déphasé par un déphaseur 4 puis est transmis vers le port V de l'élément rayonnant 3 qui le rayonne dans cette polarisation. Chaque élément rayonnant émet donc en polarisation verticale qui devient la polarisation de l'antenne.
  • Dans le cas contraire où la source 1 éclaire le panneau réflecteur en polarisation verticale, le signal capté par chaque élément rayonnant 3 est transmis par la voie V, est déphasé par le déphaseur 4 puis rayonné par l'antenne en polarisation horizontale.
  • La figure 2 représente un exemple de mode de réalisation d'une antenne selon l'invention. Cette antenne à réseau réflecteur comprend un focalisateur 2 apte à réfléchir une onde électromagnétique et une source primaire 1 à rayonnement mono-polarisation destinée à illuminer le focalisateur 2.
  • Selon l'invention la source primaire 1 émet une onde polarisée suivant une polarisation linéaire, cette polarisation peut être par exemple horizontale ou verticale. Suivant un exemple de réalisation, l'antenne primaire 1 peut être du type cornet, dipôles ou tout autre type d'antenne à rayonnement mono-polarisation.
  • Le focalisateur 2 peut être formé par un ou plusieurs réflecteurs. Le focalisateur 2 comporte une pluralité d'éléments rayonnants 3 à double polarisation comprenant chacun deux ports différents, l'un relatif à la polarisation linéaire horizontale (H) et l'autre relatif à la polarisation linéaire verticale (V). Les éléments rayonnants peuvent être formés par deux dipôles croisés, deux fentes disposées perpendiculaires entre elles, un élément symétrique ou tout autre forme apte à rayonner suivant deux polarisations orthogonales. Les deux ports H, V de chaque élément rayonnant sont connectés à un déphaseur 4.
  • En référence à la figure 3, un déphaseur 4 peut comprendre un coupleur hybride 41 possédant quatre accès dont deux accès sont chacun connectés à une ligne de transmission 42 de longueur ajustable fermée par un court circuit. Les deux autres accès du coupleur hybride 41 sont destinés à être connectés aux deux ports H, V d'un élément rayonnant 3 à double polarisation par exemple par l'intermédiaire d'une liaison hyperfréquence 5.
  • Selon un mode de réalisation, le coupleur hybride 41 est un coupleur hybride en quadrature
  • De façon à ajuster la distance entre le court circuit et l'accès du coupleur 41, chaque ligne de transmission 42 comporte une pluralité de commutateurs ou interrupteurs 43 répartis uniformément le long de ladite ligne de transmission 42 et connectés par exemple au plan de masse du focalisateur. Ces différents interrupteurs permettent de charger la ligne de transmission 42 par un court circuit à différente distance de la ligne. Chaque interrupteur 43 est espacé d'une distance telle que le déphasage introduit est égal à 2π/n où n représente le nombre d'interrupteurs 43.
  • Selon un mode de réalisation, les interrupteurs 43 sont réalisés à l'aide de systèmes microélectromécaniques ou micro interrupteurs MEMS, selon l'acronyme anglo-saxon, pour MicroElectroMechanical Systems. Ces micro interrupteurs peuvent, par exemple, être commandés par le répartiteur de l'antenne à réseau réflecteur.
  • En référence à la figure 3, le fonctionnement du déphaseur selon l'invention va à présent être expliqué.
  • Si on considère un signal hyperfréquence entrant par l'accès 1, ce signal est aiguillé par le coupleur hybride vers les 2 accès 3 et 4, selon une répartition équi-amplitude. Dans le cas d'un coupleur en quadrature, un déphasage de 90° sera ajouté. Les signaux se propagent alors dans les lignes de transmission 42 jusqu'à rencontrer un interrupteur 43 fermé sur un plan de masse. Le court circuit occasionne une réflexion totale du signal qui repart en sens inverse. A un positionnement donné d'un interrupteur 43 correspond un chemin parcouru d'une longueur donnée, et donc un certain déphasage. En choisissant l'interrupteur 43 à fermer il est possible d'ajuster la longueur de la ligne de transmission 42 et donc de déterminer le déphasage introduit par cette ligne 42.
  • Si la distance parcourue par les signaux le long des deux lignes de transmission 42 est différente, un déphasage Δϕtalon s'établit entre les deux lignes de transmission au niveau des accès 3 et 4 avant de traverser de nouveau le coupleur hybride 41.
  • Les lignes de transmission 42 fermées par un court circuit, grâce à leur longueur ajustable, permettent deux fonctions. En créant une différence de longueur entre chaque couple de lignes de transmission 42 connecté à un déphaseur, elles permettent de créer un déphasage Δϕpointage entre chaque élément rayonnant du déflecteur et donc un rayonnement du faisceau de l'antenne à balayage électronique dans une direction donnée.
  • De plus, en introduisant un déphasage entre les deux lignes de transmission 42 connectées à un même déphaseur, elles permettent d'ajouter un talon fixe Δϕtalon. De ce fait, les signaux réfléchis par les courts circuits en bout de ligne 42 se distribuent sur les accès 1 et 2 du coupleur hybride 41, et donc sur les ports H et V de l'élément rayonnant 3, d'une façon qui dépendra des valeurs du déphasage Δϕtalon. Il est alors possible de commander dynamiquement la polarisation du signal rayonné par l'antenne grâce à la valeur du talon de déphasage Δϕtalon.
  • En référence à la figure 4 le fonctionnement de la commande de polarisation va être présenté. Supposons que l'antenne primaire 1 rayonne une onde électromagnétique selon une polarisation verticale. Le signal est reçu par chaque élément rayonnant et est transmis, via le port V, à l'accès 1 du déphaseur 4 par l'intermédiaire d'une liaison hyperfréquence 5. Le signal traverse le coupleur hybride 41 et est transmis aux deux lignes de transmission 42. Suivant les interrupteurs 43 commutés, un talon de déphasage Δϕtalon va être créé entre les deux signaux réfléchis.
    • Si le talon de déphasage Δϕtalon =0°, les deux signaux réfléchis se recombinent et ressortent sur l'accès 2 du déphaseur 4 avec un déphasage Δϕpointage. Le signal se propage le long de la liaison hyperfréquence 5 jusqu'au port H de l'élément rayonnant 1 pour être rayonné suivant une polarisation horizontale. On obtient un fonctionnement classique d'un déphaseur. Le signal rayonné par l'antenne à balayage électronique est dans la polarisation orthogonale à celle de l'antenne primaire 1.
    • Si le talon de déphasage Δϕtalon =180°, les deux signaux réfléchis se recombinent et ressortent sur l'accès 1 du déphaseur 4 avec un déphasage Δϕpointage. Le signal se propage le long de la liaison hyperfréquence 5 jusqu'au port V de l'élément rayonnant 1 pour être rayonné suivant une polarisation verticale. Ceci revient à rayonner le signal dans la même polarisation que celle de l'antenne primaire 1.
    • Si le talon de déphasage Δϕtalon =+90°, les deux signaux réfléchis ressortent sur les deux accès 1 et 2 du déphaseur 4 avec la même amplitude, et un déphasage Δϕpointage+0°. Le signal se propage le long de la liaison hyperfréquence 5 jusqu'aux ports V et H de l'élément rayonnant 3 pour être rayonné. Si les deux liaisons hyperfréquences 5 ont la même longueur, le signal est rayonné suivant une polarisation oblique inclinée de +45°.
  • Si une différence de longueur 51 entre les deux liaisons hyperfréquences 5 est créée, une polarisation circulaire ou elliptique peut être rayonnée par l'antenne. En introduisant une différence de longueur correspondant à 90° de déphasage entre les deux liaisons hyperfréquence 5, on rend possible un rayonnement de l'antenne en polarisation circulaire.
    • Si le talon de déphasage Δϕtalon = -90°, les deux signaux réfléchis ressortent sur les deux accès 1 et 2 du déphaseur 4 avec la même amplitude, et un déphasage Δϕpointage+180°. Le signal se propage le long de la liaison hyperfréquence 5 jusqu'aux ports V et H de l'élément rayonnant 1 pour être rayonné. Si les deux liaisons hyperfréquences 5 ont la même longueur, le signal est rayonné suivant une polarisation oblique inclinée de - 45°.
  • Comme précédemment, si une différence de longueur 51 entre les deux liaisons hyperfréquences 5 est créée, une polarisation circulaire ou elliptique peut être rayonnée par l'antenne mais en sens inverse par rapport au cas précédent. En introduisant une différence de longueur correspondant à 90° de déphasage entre les deux liaisons hyperfréquence 5, on rend possible un rayonnement de l'antenne en polarisation circulaire, mais de sens opposé par rapport au cas précédent.
  • Sur l'exemple de la figure 4, la longueur complémentaire 51 pour la polarisation elliptique est ajoutée sur la liaison hyperfréquence 5 reliant le coupleur hybride 4 au port V de l'élément rayonnant 3. Cette configuration n'est nullement limitative et un mode de réalisation dans lequel la longueur complémentaire 51 est placée sur la liaison 5 reliant le port H de l'élément rayonnant 3 est également possible.
  • Suivant un mode de réalisation, plusieurs longueurs complémentaires 51 peuvent être placées sur la liaison hyperfréquence 5 de façon à ajuster la longueur de la liaison et ainsi choisir entre une polarisation inclinée, circulaire ou elliptique et le taux d'ellipticité. A titre d'exemple nullement limitatif, la figure 5 illustre un mode de réalisation possible d'une telle liaison. Un interrupteur K permet de court-circuiter ou non chaque ligne de longueur complémentaire 51 et ainsi de faire varier la longueur de la liaison hyper fréquence 5 entre un port de l'élément rayonnant 3 et le déphaseur 4.
  • Ainsi, l'utilisation particulière du déphaseur 4 selon l'invention permet une répartition dynamique du signal reçu entre les deux ports H, V de chaque élément rayonnant afin de le rayonner suivant la polarisation souhaitée.
  • De façon avantageuse, les différentes liaisons du focalisateur sont bidirectionnelles. Ainsi, les deux ports H et V de chaque élément rayonnant (3) peuvent l'un et l'autre être utilisés en entrée et en sortie.

Claims (12)

  1. Focalisateur (2) hyperfréquence caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments rayonnants (3) à double polarisation et une pluralité de déphaseurs (4), chaque élément rayonnant (3) possédant deux ports (V, H) connectés à deux accès d'un déphaseur (4) de façon à pouvoir fonctionner en émission et en réception, chacun desdits déphaseurs comprenant un coupleur hybride (41) et deux lignes de transmission (42) de longueur ajustable fermée par un court circuit, chaque coupleur hybride (41) possédant quatre accès, deux accès étant chacun connecté à une ligne de transmission (42) de longueur ajustable et deux autres accès étant connectés aux deux ports (H, V) d'un élément rayonnant (3) par une liaison hyperfréquence (5).
  2. Focalisateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que les différentes liaisons dudit focalisateur sont bidirectionnelles.
  3. Focalisateur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque ligne de transmission (42) comprend une pluralité d' interrupteurs (43) connectés à un plan de masse de façon à ajuster la longueur de la ligne de transmission fermée par un court circuit.
  4. Focalisateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que les interrupteurs (43) sont des systèmes microélectromécaniques.
  5. Focalisateur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une des deux liaisons hyperfréquences (5) a une longueur supérieure à l'autre.
  6. Focalisateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que la différence de longueur entre les deux liaisons hyperfréquences (5) correspond à un déphasage égal à 90°.
  7. Antenne à polarisation commandable caractérisée en ce qu'elle comprend un focalisateur (2) selon l'une des revendications précédentes et une source primaire (1) à rayonnement mono-polarisation destinée à illuminer ledit focalisateur (2).
  8. Procédé d'utilisation d'un focalisateur (2) hyperfréquence comprenant une pluralité d'éléments rayonnants (3) à double polarisation et une pluralité de déphaseurs (4), chaque élément rayonnant (3) possédant deux ports (V, H) connectés à deux accès d'un déphaseur (4), chacun desdits déphaseurs comprenant un coupleur hybride (41) et deux lignes de transmission (42) de longueur ajustable fermée par un court circuit, chaque coupleur hybride (41) possédant quatre accès, deux accès étant chacun connecté à une ligne de transmission (42) de longueur ajustable et deux autres accès étant connectés aux deux ports (H, V) d'un élément rayonnant (3) par une liaison hyperfréquence (5), ledit procédé étant caractérisé en ce que les deux ports de chaque élément rayonnant (3) sont l'un et l'autre utilisés en entrée et en sortie.
  9. Procédé selon la revendication précédente selon lequel chaque ligne de transmission (42) des déphaseurs comprend une pluralité d' interrupteurs (43) connectés à un plan de masse de façon à ajuster la longueur de la ligne de transmission fermée par un court circuit.
  10. Procédé selon la revendication précédente selon lequel les longueurs de lignes de transmission sont ajustées à l'aide de systèmes microélectromécaniques.
  11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10 selon lequel une des deux liaisons hyperfréquences (5) a une longueur supérieure à l'autre.
  12. Procédé selon la revendication précédente selon lequel la différence de longueur entre les deux liaisons hyperfréquences (5) correspond à un déphasage égal à 90°.
EP13195516.3A 2012-12-05 2013-12-03 Focalisateur hyperfréquence et antenne à polarisation commandable associée Withdrawn EP2741367A1 (fr)

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