EP2795726A1 - Antenne imprimee optiquement transparente et réseau d'antennes optiquement transparentes - Google Patents

Antenne imprimee optiquement transparente et réseau d'antennes optiquement transparentes

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EP2795726A1
EP2795726A1 EP12810265.4A EP12810265A EP2795726A1 EP 2795726 A1 EP2795726 A1 EP 2795726A1 EP 12810265 A EP12810265 A EP 12810265A EP 2795726 A1 EP2795726 A1 EP 2795726A1
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EP
European Patent Office
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substrate
optically transparent
antenna
intermediate substrate
antennas
Prior art date
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Granted
Application number
EP12810265.4A
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German (de)
English (en)
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EP2795726B1 (fr
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Eduardo Motta Cruz
Pierre-Antoine GARCIA
Anne Chousseaud
Tchanguiz RAZBAN
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Bouygues Telecom SA
Nantes Université
Original Assignee
Universite de Nantes
Bouygues Telecom SA
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Publication date
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Publication of EP2795726B1 publication Critical patent/EP2795726B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • 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
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • 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
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • H01Q9/0435—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points

Definitions

  • the invention relates to the field of telecom m ications and particularly that of printed antennas for mobile cellular networks. It relates to a printed antenna and in particular to an optically transparent printed antenna whose metal planes consist of an optically transparent conductive deposit, preferably in the form of a grid and printed on substrates, preferably made of glass, and it also relates to an antenna assembly comprising several optically transparent antennas.
  • a printed antenna usually comprises a ground plane, a radiation plane comprising one or more radiating elements and a dielectric substrate (for example air) interposed between the ground plane and the radiation plane.
  • a dielectric substrate for example air
  • the radiating element in English, "patch" usually consists of a conductive surface printed on the radiation plane and fed by a microstrip line (in English, "microstrip”) printed on the radiation plane or else on another plane disposed between the ground plane and the radiation plane or by coaxial access under the antenna.
  • the invention proposes to overcome at least one of these disadvantages.
  • the invention proposes an optically transparent antenna comprising: a lower substrate supporting the ground plane of the antenna; an intermediate substrate; an upper substrate; the intermediate substrate being disposed between the lower substrate and the upper substrate, the substrates being optically transparent and preferably glass; the antenna being characterized in that the ground plane comprises an optically transparent conductive deposit, the conductive deposit being the ground plane facing the intermediate substrate; and in that the antenna further comprises:
  • two transmission lines formed by an optically transparent conductive deposit on the surface of the intermediate substrate facing the ground plane and which respectively extend from two opposite edges of the intermediate substrate to the radiating assembly so that when the transm ission lines are energized, they cause radiation of the radiating assembly.
  • the radiating assembly consists of two pellets:
  • the radiating assembly consists of:
  • a support substrate comprising a first pellet formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the support substrate facing the upper substrate;
  • a second wafer formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the upper substrate facing the support substrate, the first and second wafers being opposite each other, the dimensions of the second wafer being smaller than those of the first pellet;
  • the first and second pellets are square patches, the length of the L_P1 side of the first tablet being given by
  • f min and f max are respectively the minimum and maximum frequencies of the desired bandwidth for the desired operation and where Sh eff is the effective relative permittivity of the intermediate substrate surrounding the first wafer, in which s r i eff ⁇ ⁇ ⁇ with ⁇ ⁇ ⁇ the relative perm ttivity of the intermediate substrate and in which the long ueu r of the L_P2 side of the second pasti l is the q q L_P2 ⁇ L_P1;
  • the radiating assembly is further constituted by a third pellet formed by a conductive deposit on the surface of the support substrate facing the intermediate plane, the dimensions of the third pellet being greater than those of the first and second pellets;
  • the first, second and third pellets are square patches, the length of the L_P3 side of the third pellet being given by
  • L P3 where f min and f max are respectively the minimum and maximum frequencies of the desired bandwidth for the desired operation and where Sh eff is the effective relative permittivity of the support substrate surrounding the third pellet and in which s r i e ff ⁇ ⁇ ⁇ with ⁇ ⁇ ⁇ the relative permittivity of the support substrate, wherein the length of the L_P1 side of the first wafer is such that L_P 1 ⁇ L_P3 and the length of the L_P2 side of the second wafer is such that L_P2 ⁇ L_P1;
  • the surface of the intermediate substrate opposite the support substrate comprises an optically transparent conductive deposit in which two slots have been formed by removal of the conductive deposit in a determined pattern, said surface of the intermediate substrate acting as an additional ground plane for the antenna; ;
  • the slots are H-shaped oriented at an angle of 45 ° relative to one another and in which the transmission lines extend respectively from two opposite edges of the intermediate substrate and terminate in overlapping the H bar of the slots underneath;
  • the pellets are square patches and in which the transm ission lines extend respectively from two opposite edges of the intermediate substrate terminate below the pad disposed above the intermediate substrate only;
  • the upper substrate comprises a ring formed by an optically transparent deposit framing the second pellet
  • the metal frame is in electrical contact with the crown.
  • the invention also relates to a set of optically transparent antennas comprising a plurality of optically transparent antennas according to the invention arranged in a linear array and in which the ground plane of each antenna is formed on a common substrate. at all the antennas, the intermediate substrate of each antenna is defined from a substrate common to all the antennas, the upper substrate of each antenna is defined from a common substrate to all the antennas.
  • the set of antennas of the invention may comprise two phase-shifting devices, each phase shifter having an input and n outputs, n being a number less than or equal to the number of antennas, inserted between a coaxial access and the microstrip lines supplying one of the two polarizations of the antennas isolated or grouped two by two and provided with a manual and electrical device of progressive phase shift of the radiating elements the phase-shifter devices being arranged opposite each other.
  • the set of antennas of the invention may comprise two transparent phase-shifting devices, sandwiched between the lower substrate and the upper substrate, the phase-shifter devices being arranged opposite each other.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an optically transparent antenna according to the invention, comprising steps of:
  • the substrates being optically transparent and preferably made of glass, the intermediate substrate being intended to be placed between the substrate supporting the plane; mass and the upper substrate;
  • the invention relates to a method of manufacturing a set of optically transparent antennas comprising a plurality of optically transparent antennas according to the invention arranged in a linear array and in which the ground planes of each antenna are formed on a substrate. com m a to all the antennas and in which the intermediate and upper substrates are respectively formed by a substrate common to all the antennas,
  • the invention has many advantages.
  • the antenna of the invention is broadband, that is to say up to about 45% of relative bandwidth and double polarization allowing the association of several antennas, in the form of a linear network for form a panel, directive and dual polarization antenna.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of an optically transparent antenna according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 illustrates a sectional view of an optically transparent antenna according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 illustrates a view from above of the optically transparent antenna of FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a three-dimensional view of an optically transparent antenna according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 illustrates a sectional view of an optically transparent antenna according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 illustrates a view from above of an optically transparent antenna according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 7 illustrates a sectional view of an optically transparent antenna according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 8 illustrates a view from above of the ground plane of the optically transparent antenna according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 9 illustrates a view from above of the intermediate substrate of the optically transparent antenna according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 10 illustrates a view from below of the intermediate substrate of the optically transparent antenna of the invention
  • FIG. 11 illustrates a bottom view of the upper substrate of the optically transparent antenna of the invention
  • FIG. 12 illustrates a view from below of the intermediate substrate of the optically transparent antenna according to the second and third embodiments of the invention.
  • FIG. 13 illustrates a view from above of the support substrate of the optically transparent antenna according to the second and third embodiments of the invention.
  • FIG. 14 illustrates a bottom view of the support substrate of the optically transparent antenna according to the third embodiment of the invention
  • FIGS. 15a and 15b illustrate two configurations of an antenna assembly of antennas that are optically transparent according to the invention
  • FIGS. 16a, 16b and 16c illustrate different configurations and the corresponding performances of the set of antennas of the invention.
  • optically transparent material is meant in the description which follows a material which is transparent in at least a part of the field of visible light, passing at least about 30% of this light, and preferably more than 60% of the light. light.
  • the antenna of the invention comprises a lower substrate 10 supporting the ground plane of the antenna; an intermediate substrate 20 and an upper substrate 30.
  • the intermediate substrate 20 is disposed between the lower substrate 10 and the upper substrate 30.
  • the ground plane deposited on the lower substrate 1 0 comprises a conductive deposit 100 (see FIG. 8) optically transparent, the conductive deposit 100 being on the surface of 10 in front of the intermediate substrate 20.
  • the antenna further comprises metal walls 50a, 50b, 50'a, 50'b surrounding the substrates 10, 20 and 30, establishing direct electrical contact between the conductive deposits 100 and 300 '.
  • the antenna further comprises a radiating assembly 200, 300, 400, 400 ', 40 disposed between the intermediate substrate 20 and the upper substrate and two transmission lines 200a, 200b formed by an optically transparent conductive deposit on the surface of the intermediate substrate. 20 in front of the ground plane 100 and extending respectively from two edges opposite of the intermediate substrate 20 to the radiating assembly so that when the transm ission lines 200a, 200b are fed, they cause radiation of this radiating assembly.
  • the radiating assembly can take different forms depending on the intended applications.
  • the optically transparent printed antenna comprises two pellets.
  • the radiating element is constituted by a first pellet 200 formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the intermediate substrate 20 opposite the upper substrate 30 and a second pastille the 300 formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the upper substrate 30 facing the intermediate substrate 20, the first and second pellets being opposite each other, the dimensions of the second chip 300 being smaller than those of the first chip 200 (see FIGS. 2).
  • it comprises two transmission lines 200a, 200b formed by an optically transparent conductive deposit on the surface of the intermediate substrate 20 opposite the ground plane 100 and which respectively extend from two opposite edges of the intermediate substrate 20 towards the center of the intermediate substrate 20 so that when the transmission lines 200a, 200b are fed, they cause radiation of the first and second pellets 200, 300 located above.
  • the two transmission lines 200a, 200b are "micro ribbon inverted" transmission lines, that is to say printed under the intermediate substrate 20 having as a ground plane the conductive deposit 100.
  • the antenna comprises access Aa, Ab to supply power to the transmission lines 200a, 200b. These accesses include coaxial access.
  • the antenna further comprises metal walls 50a, 50b, 50'a, 50'b at the ends of the substrates 1 0, 20 and 30, establishing a direct electrical contact between the conductive deposits 100 and 300 '.
  • the antenna comprises four walls 50a, 50b, 50'a, 50'b two walls 50a, 50'a disposed between the upper substrate 30 and the intermediate substrate 20 on the one hand and others of the transmission lines 200a, 200b so as to leave a clearance between the transmission lines 200a, 200b.
  • the walls 50a, and 50'a are spaced apart by a spacing D.
  • two walls 50b, 50'b are arranged between the lower substrate 10 and the intermediate substrate 20 with a clearance at the transmission lines 200a, 200b.
  • the first wafer 200 and the second wafer 300 are square patches and the transmission lines 200a, 200b extend respectively from two opposite edges of the intermediate substrate 20 and terminate below the first 200 lozenge only (see Figure 3).
  • the transmitting lines feed the first pad 200 and the second pad 300 then acts as a parasitic element.
  • the two electromagnetic modes TM01 and TM10 generated by the resonance of the first chip 200 create two electric fields linearly polarized towards the chip 300, polarized with the same orientation created by the edges of the two power lines, these fields being orthogonal to each other .
  • the two associated steps allow the element to radiate to have a wide bandwidth and the ability to integrate two polarizations, without adding additional elements.
  • This configuration makes it possible in particular to have a set of narrower transparent antennas with a single row of bipolarized elements (instead of two rows) and to operate in an enlarged band encompassing, for example, two frequency bands of the cellular networks, namely the DCS 1800 in the 1700-1900 MHz band and the 3G 2100 in the 1900-2200 MHz band, ie a single antenna for the broadband 1700-2200 MHz.
  • the dimensions of the pellets are relatively fixed.
  • the dimensions of the first wafer 200 are a function of the medium in which it is excited.
  • the length of a side L_P1 is approximately given by :
  • the supply of the second chip 300 is more complex because it does not rely on a transmission line, but on an electromagnetic coupling with the first chip 200.
  • the table below describes, as an example, the sizing parameters for operation in the DCS-UMTS band (1700 - 2200 MHz).
  • the upper face of the lower substrate 10 and the lower face of the intermediate substrate 20 are spaced apart by a dielectric which is air with a thickness of 3.3 mm.
  • the upper face of the intermediate substrate 20 and the lower face of the upper substrate 30 are spaced apart by a dielectric which is air with a thickness of 14 mm.
  • the optically transparent printed antenna comprises two pellets with a support substrate.
  • the radiating element consists of a support substrate 40 suspended at the ends by non-conductive spacers (not shown). It is preferably made of glass, is disposed between the intermediate substrate 20 and the upper substrate 30 and comprises a first pellet 400 formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the support substrate 40 in front of the upper substrate 30 and a second wafer 300 formed by an optically transparent conductive deposit disposed on the surface of the upper substrate 30 opposite the support substrate 40, the first and second wafers 400 and 300 being opposite each other, the dimensions of the second wafer 300 being lower than those of the first pellet 400 (see Figures 4 and 5).
  • it comprises an optically transparent conductive deposit 210 on the intermediate substrate 20 and in front of the substrate 40.
  • Two slots 210a, 210b have been formed by removal of the conductive deposit 210 in a given pattern.
  • This optically transparent conductive deposit 210 thus formed acts as an additional ground plane for the antenna.
  • two transmission lines 200a, 200b formed by an optically transparent conductive deposit extend respectively from two opposite edges of the intermediate substrate 20 towards the center of the intermediate substrate 20. so that when the transmitting lines 200a, 200b are energized, they establish close electromagnetic coupling with the respective slots 210a and 210b, in turn causing radiation of the first and second pads above.
  • the transmission lines are conventional micro-ribbon lines (in English, "microstrip line”) on average 50% more compact than the inverted microruban line of the first realiza- tion mode. This transmission line does not degrade the radiation of the antenna because it is masked by the conductive deposit 210.
  • the antenna comprises two walls 50b, 50'b which are arranged between the lower substrate 10 and the intermediate substrate 20 with a clearance at the transmission lines 200a, 200b (see description detailed above).
  • the coupling between the transmission lines 200a, 200b and the pellets is indirect and is achieved via the two slots 210a, 210b obtained by removal of the conductive deposit 210 according to the determined pattern or any other geometry.
  • the field transmitted to the radiating elements is of high polarization purity.
  • a judicious placement of the two slots makes it possible to achieve a significant isolation between the two lines 200a and 200b making it possible to have a high isolation level (of the order of 40 dB) between the two coaxial accesses of the complete antenna.
  • the geometry of the slots 210a, 210b may vary depending on the requirements (bandwidth compromise, channel isolation).
  • the antenna according to the second embodiment makes it possible to have a higher polarization purity because of the existence of a conductive deposit masking the parasitic radiation and of a power supply mechanism. which rests this time on a coupling by openings in the ground plane.
  • the lower substrates 10, intermediate 20, upper 30, and support 40 have respective thicknesses of 7 mm, 3.3 mm, 2 mm and 3.3 mm, and are made from optically transparent materials, here of glass.
  • the upper face of the lower substrate 10 and the lower face of the intermediate substrate 20 are spaced by 3.3 mm of air.
  • the upper face of the intermediate substrate 20 and the lower face of the support substrate 40 are spaced 3.3 mm of air.
  • the upper face of the intermediate substrate 20 and the lower face of the upper substrate 30 are spaced 18 mm of air.
  • the optically printed antenna comprises three pellets with a support substrate.
  • the optically transparent printed optical antenna corresponds to that of the second embodiment and is such that the radiating assembly further comprises elements of the radiating assembly of the second embodiment, a third pellet 400 'formed by a conductive deposit on the surface of the support substrate 40 facing the intermediate substrate 20, the dimensions of the third pellet 400 'being greater than those of the first and second pellets 400 and 300 (see Figure 7).
  • the transmission lines 200a, 200b when the transmission lines 200a, 200b are energized, they establish close electromagnetic coupling with the respective slots 210a and 210b, in turn causing radiation of the first and second pads above.
  • the sizing principle of the first, second and third pellets of the radiating element is the same as that used previously, although the number of pellets differs.
  • the antenna of this embodiment makes it possible to widen the bandwidth of the second embodiment.
  • the lengths of the upper pellets above the third pellet are successively decreasing, considering that the first and second pellets 400 and 300 are square geometry (square patch).
  • the table below describes, as an example, the sizing parameters for operation in the DCS-UMTS-LTE band (1700 - 2700 MHz).
  • the lower substrates 10, intermediate 20, upper 30, and support 40 have respective thicknesses of 7 mm, 3.3 mm, 2 mm and 3.3 mm, and are made from optically transparent materials, here of glass.
  • the upper face of the lower substrate 10 and the lower face of the intermediate substrate 20 are spaced by 3.3 mm of air.
  • the upper face of the intermediate substrate 20 and the lower face of the support substrate 40 are spaced 3.3 mm of air.
  • the upper face of the intermediate substrate 20 and the lower face of the upper substrate 30 are spaced 18 mm of air.
  • the antenna may comprise a ring 300 'formed by an optically transparent deposit framing the patch 300.
  • the crown makes it possible to control the opening of the radiation pattern in the horizontal plane of the antenna. Its geometry is defined by two parameters: the width W_C of the crown and the width of its opening 0_C.
  • the opening of the crown 0_C is approximated by:
  • Antennas according to any one of the embodiments described above may constitute the radiating elements of an antenna array.
  • Figures 15a and 15b illustrate an antenna array of ten antennas A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10 (schematized by broken lines) arranged in a linear array (one below the other).
  • the antenna assembly comprises a lower panel forming the ground plane 10, an intermediate panel 20 corresponding to the intermediate substrate, optionally a support panel 40 corresponding to the support substrate and an upper panel corresponding to the substrate higher 30.
  • the network is linear and comprises two independent accesses Sa, Sb feeding two sides of each antenna to obtain a linear and orthogonal double polarization.
  • Each radiating element of each antenna comprises two transmission lines, each line being connected directly or via a "Y" coupler via microstrip lines 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b grouping two antennas and printed on the same substrate, a phase shifter device ⁇ , ⁇ ' ⁇ , the antenna array having a phase shifter device ⁇ , ⁇ ' ⁇ by polarization.
  • microstrip lines 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b are constituted by an optically transparent conductive deposit.
  • Each phase shifter device ⁇ , ⁇ ' ⁇ has a coaxial output 7/16 'connections via a coaxial cable 60a, 60b low losses.
  • phase-shifting device ⁇ , ⁇ ' ⁇ is a device which makes it possible to incline the main lobe of radiation of the network towards the ground (according to the arrows represented in FIGS. 1 5a and 1 5b) on the two polarizations, this feature is also referred to by its English name "tilt”.
  • Tilt is used to reduce interference between the cells of the different base stations when the antenna array has this function, while optimizing their radio coverage which makes a compromise between the level of interference between the cells and the radio coverage.
  • the tilt is normally between 2 ° and 8 ° but there are important ranges up to 14 °.
  • phase shifters ⁇ , ⁇ ' ⁇ are designed to be housed along the two long sides of the network to minimize their visual impact.
  • Each phase-shifting device ⁇ ⁇ ' ⁇ is connected to a device of two rods 70, 70 'made of a different dielectric material from the air associated with a motor M.
  • the motor M is an electric motor also called RET for "Remote Electrical" Tilt ") which is conventionally controlled from a supervision system of several antenna sets.
  • the motor M is housed in one end of the antenna array in a unobstructed area of the intermediate glass and between the two coaxial S connectors 7/16 '.
  • the phase shift is obtained by modifying the dielectric medium of the transmission lines inside the phase shifter by the penetration of the rods 70, 70 '.
  • the middle outputs are not affected by the phase shift which simplifies the implementation of the phase shifter device.
  • the main lobe of the radiation pattern of the antenna assembly can be inclined by moving the phase-shifting devices in three positions POS1, POS2, POS3.
  • phase shifters In order to further reduce the visual impact of these phase shifters, it is envisaged to make them almost transparent by using the same association "transparent conductive deposit - glass" used to constitute the optically transparent antenna.
  • the internal transmission lines of the phase-shifter device are produced by microstrip lines in transparent conductive deposition, preferably, which make it possible to receive on each side the phase shifter ⁇ , ⁇ ' ⁇ in the form of block of glass that will make it possible to perform a change of the dielectric medium, the phase shifter ⁇ , ⁇ ' ⁇ is in this transparent embodiment.
  • the phase shift function is obtained by varying the air / glass propagation medium. Indeed, it is known that the phase shift of a transmission line can be obtained from the change of propagation medium of this line.
  • the propagation medium of the transm ission lines will then be progressively immersed in a dielectric with a constant s r which will vary from 1 to 4.7 (that of the glass, that is to say that of the phase shifter device).
  • FIG. 16 illustrates several radiation diagrams for several phase shift values: 2 °, 4 ° and 8 °. As is visible in this figure, the radiation pattern becomes more and more inclined as the phase shift increases.
  • the ground plane 10, the intermediate substrate 20, the upper substrate 30 and the support substrate 40 are transparent dielectric substrates of the glass or plexiglass type.
  • optically transparent conductive deposits 1 00, 1 00 ', 200, 200a, 200b, 300, 300', 400, 400 ' are, for example, indium oxide doped with tin ITO or tin doped with silver AgHT deposited on a plastic film (for example a polyester film).
  • the conductive deposits can be replaced by a conductive mesh.
  • the mesh used has a number of parameters that influence optical transparency.
  • the size of the mesh can vary locally depending on the electromagnetic activity of the radiating element.
  • the mesh of the transmission lines will be tightened to ensure its power function, the tightening of the mesh may be maximum close to the output.
  • the conductive mesh is for example made of iron, nickel, chromium, titanium, tantalum, molybdenum, tin, indium, zinc, tungsten, platinum, manganese, magnesium, lead, preferably silver, copper, gold or aluminum or metal alloy chosen according to the electrical conductivity. It typically takes the form of a grid whose ratio between the size of the openings of the mesh and the width of the tracks of the mesh defines the level of optical transparency of the ground plane, the feed line of the feed plane and the radiation plan. Of course, it is not limited to the use of a mesh grid, other forms are of course possible (see also FR 10/50392).
  • the dimensioning of the mesh is characterized by its pitch (or periodicity), by the width and the thickness of the conductive tracks (or by the opening made in the pitch).
  • the conductive deposit can be obtained by various means.
  • the conductive deposit may thus consist of a metal foil (foil) or a conductive layer deposited on a transparent inorganic substrate (silica, glass, sapphire, etc.) or organic (plexiglass, polymethylpentene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, BCB, ). It will be noted that the use of low loss flexible polymer substrates facilitates the transfer of the antenna on or in the appropriate supports (window, showcase, vehicle windshield ).
  • the conductive deposit can be made physically (PVD), for example by spraying, evaporation under vacuum, laser ablation, etc. or by other means, for example chemical deposition (silver plating, copper plating, gilding, aluminide, tin plating, nickel plating, etc.), by screen printing, by electrolytic deposition, by chemical vapor deposition (CVD, PECVD, OMCVD, ...), etc.
  • the openings of the conductive mesh in the foil or metal film can be made by standard photolithography from a photomask or mask transferred by laser on reserve and the associated chemical etching, or by tampongraphy followed by chemical etching, or by ion etching through a mask.
  • the mesh can also be directly produced by screen printing through a screen (in English, "screen printing"), by jet printing of a conductive ink (and annealing associated), by electroforming, by direct writing via decomposition under laser beam of an organometallic, etc.
  • Method of manufacturing the antenna and the corresponding assembly To manufacture the antenna described above, a manufacturing method comprises steps of providing a lower substrate 10 supporting the ground plane, an intermediate substrate 20 and an upper substrate 30, the substrates being optically transparent and preferably glass.
  • the intermediate substrate is intended to be disposed between the ground plane and the upper substrate.
  • the method comprises a step of providing a radiating assembly 200, 210, 300, 400, 400 ', 40 to be disposed between the intermediate substrate (20) and the upper substrate (30).
  • the radiating assembly is also optically transparent and can take one of the forms described above.
  • the method comprises a step of depositing an optically transparent conductive material on the lower substrate so as to define the ground plane.
  • the 200b is such that when the radiating assembly is disposed between the lower substrate and the upper substrate and the transmission lines are fed, they cause radiation of the radiating assembly.
  • the set of antennas is manufactured in a similar way, the difference being that the various stages of deposition of the optically transparent conductive material make it possible to define the antenna array: the ground planes of each antenna, the upper and lower substrates as well as the radiating assemblies are obtained from optically transparent substrates common to all the antennas.

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Abstract

L'invention concerne une antenne optiquement transparente comprenant: un substrat inférieur supportant le plan de masse de l'antenne; un substrat intermédiaire; un substrat supérieur; le substrat intermédiaire étant disposé entre le substrat inférieur et le substrat supérieur, les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre; l'antenne étant caractérisée en ce que le plan de masse comprend un dépôt conducteur optiquement transparent, le dépôt conducteur étant le plan de masse en face du substrat intermédiaire; et en ce que l'antenne comprend en outre: un ensemble rayonnant disposé entre le substrat intermédiaire et le substrat supérieur; deux lignes de transmission formées par un dépôt conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire en face du plan de masse et qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les lignes de transmission sont alimentées, elles provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.

Description

ANTENNE IMPRIMEE OPTIQUEMENT TRANSPARENTE ET RESEAU D'ANTENNES OPTIQUEMENT TRANSPARENTES
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
L' invention concerne le dom aine des télécom m un ications et particulièrement celui des antennes imprimées pour les réseaux cellulaires mobiles. Elle concerne une antenne imprimée et notamment une antenne imprimée optiquement transparente dont les plans métal liques sont constitués par un dépôt conducteur optiquement transparent, de préférence en forme de grille et imprimé sur des substrats de préférence en verre et elle concerne également un ensemble antennaire comprenant plusieurs antennes optiquement transparentes. ETAT DE LA TECHNIQUE
Une antenne imprimée comprend habituellement un plan de masse, un plan de rayonnement comprenant un ou plusieurs éléments rayonnants et un substrat diélectrique (par exemple de l'air) interposé entre le plan de masse et le plan de rayonnement.
L'élément rayonnant (en anglais, « patch ») est habituellement constitué d'une surface conductrice imprimée sur le plan de rayonnement et alimentée par une ligne micro-ruban (en anglais, « microstrip ») imprimée sur le plan de rayonnement ou bien sur un autre plan disposé entre le plan de masse et le plan de rayonnement ou encore par accès coaxial sous l'antenne.
Une association en réseau de telles antennes permet d'obtenir une meilleure directivité. En revanche la bande passante relative reste limitée à quelques pourcents et la double polarisation n'est possible qu'avec deux réseaux linéaires disposés l'un à côté de l'autre ce qui implique de disposer d'un panneau de plus grandes dimensions. PRESENTATION DE L'INVENTION
L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients.
A cet effet, l'invention propose une antenne optiquement transparente comprenant : un substrat inférieur supportant le plan de masse de l'antenne ; un substrat intermédiaire ; un substrat supérieur ; le substrat intermédiaire étant disposé entre le substrat inférieur et le substrat supérieur, les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre; l'antenne étant caractérisée en ce que le plan de masse comprend un dépôt conducteur optiquement transparent, le dépôt conducteur étant le plan de masse en face du substrat intermédiaire ; et en ce que l'antenne comprend en outre :
- un ensemble rayonnant disposé entre le substrat intermédiaire et le substrat supérieur ;
- deux lignes de transm ission formées par un dépôt conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire en face du plan de masse et qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les lignes de transm ission sont alimentées, elles provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur com binaison techniquement possible :
- l'ensemble rayonnant est constitué de deux pastilles :
- une première pastille formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat intermédiaire en face du substrat supérieur ;
- une seconde pastille formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur en face du substrat intermédiaire, les première et seconde pastilles étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille étant inférieures à celles de la première pastille ; - l'ensemble rayonnant est constitué de :
- un substrat support comprenant une première pastille formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat support en face su substrat supérieur ;
- une seconde pastille formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur en face du substrat support, les première et seconde pastilles étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille étant inférieures à celles de la première pastille ;
- les première et seconde pastilles sont des patchs carrés, la longueur du côté L_P1 de la remière pastille étant donnée par
o ù fmin et fmax sont respectivement les fréquences m inimale et maximale de la bande passante voulue pour le fonctionnement voulu et où Sh eff est la permittivité relative effective du substrat intermédiaire entourant la première pastille, dans laquelle sri eff < εΓι avec εΓι la perm ittivité relative du substrat intermédiaire et dans laquelle la long ueu r du côté L_P2 de la seconde pasti l le est te l le q ue L_P2<L_P1 ;
- l'ensemble rayonnant est constitué en outre d'une troisième pastille formée par un dépôt conducteur sur la surface du substrat support en face du plan intermédiaire, les dimensions de la troisième pastille étant supérieures à celles des première et seconde pastilles ;
- les première, seconde et troisième pastilles sont des patchs carrés, la longueur du côté L_P3 de la troisième pastille étant donnée par
150000
L P3 : o ù fmin et fmax sont respectivement les fréquences m inimale et maximale de la bande passante voulue pour le fonctionnement voulu et où Sh eff est la permittivité relative effective du substrat support entourant la troisième pastille et dans laquelle srieff < εΓι avec εΓι la permittivité relative du substrat support, dans laquelle la longueur du côté L_P1 de la première pastille est telle que L_P 1 < L_P3 et la longueur du côté L_P2 de la deuxième pastille est telle que L_P2 < L_P1 ;
- la surface du substrat intermédiaire en face du substrat support comprend un dépôt conducteur optiquement transparent dans lequel deux fentes ont été formées par enlèvement du dépôt conducteur selon un motif déterm iné, ladite surface du substrat intermédiaire agissant comme plan de masse additionnel pour l'antenne ;
- les fentes sont en forme de H orientés selon un angle de 45° l'un par rapport à l'autre et dans laquelle les lignes de transmission s'étendent respectivem ent à parti r de deux bords opposés du substrat intermédiaire et se terminent en chevauchant la barre du H des fentes au-dessous ;
- les pastilles sont des patchs carrés et dans laquelle les lignes de transm ission s'étendent respectivement à partir de deux bords opposés du substrat intermédiaire se terminent au-dessous de la pastille disposée au-dessus du substrat intermédiaire uniquement ;
- elle comprend un cadre métallique pour maintenir en position le plan de masse, les substrats inférieur et supérieur ;
- le substrat supérieur comprend une couronne formé par un dépôt optiquement transparent encadrant la seconde pastille ;
- le cadre métallique est en contact électrique avec la couronne.
L'invention concerne également un ensemble d'antennes optiquement transparentes com prenant u ne p l ural ité d' antennes optiq uem ent transparentes selon l'invention disposées en réseau linéaire et dans lequel le plan de masse de chaque antenne est formé sur un substrat commun à toutes les antennes, le substrat intermédiaire de chaque antenne est défini à partir d'un substrat commun à toutes les antennes, le substrat supérieur de chaque antenne est défini à partir d'un substrat com mun à toutes les antennes.
L'ensem ble d'antennes de l' invention peut com prendre deux dispositifs déphaseurs, chaque déphaseur disposant d'une entrée et de n sorties, n étant un nombre inférieur ou égal au nombre d'antennes, inséré entre un accès coaxial et les lignes microrubans alimentant l'une des deux polarisations des antennes isolés ou groupés deux à deux et muni d'un dispositif manuel et électrique de déphasage progressif des éléments rayonnants les dispositifs déphaseur étant disposés l'un en face de l'autre.
En outre, l'ensemble d'antennes de l'invention peut comprendre deux dispositifs déphaseurs transparents, pris en sandwich entre le substrat inférieur et le substrat supérieur, les dispositifs déphaseur étant disposés l'un en face de l'autre.
L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une antenne optiquement transparente selon l'invention, comprenant des étapes de :
- fourniture d'un substrat inférieur supportant un plan de masse, d'un substrat intermédiaire et d'un substrat supérieur, les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre, le substrat intermédiaire étant destiné à être disposé entre le substrat supportant le plan de masse et le substrat supérieur ;
- fourniture d'un ensemble rayonnant destiné à être disposé entre le substrat intermédiaire et le substrat supérieur ;
- dépôt d'un matériau conducteur optique transparent sur le substrat inférieur, ledit dépôt formant le plan de masse ;
- dépôt d'un matériau conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire en face du plan de masse pour définir deux lignes de transmission qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les lignes de transmission sont alimentées, elles provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.
Enfin, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble d'antennes optiquement transparentes comprenant une pluralité d'antennes optiquement transparentes selon l'invention disposées en réseau linéaire et dans lequel les plans de masses de chaque antenne sont formés sur un substrat com m un à toutes les antennes et dans lequel les substrats intermédiaires et supérieurs sont respectivement formés par un substrat commun à toutes les antennes,
L'invention présente de nombreux avantages.
L'antenne de l'invention est à large bande, c'est-à-dire jusqu'à environ 45 % de bande passante relative et à double polarisation permettant l'association de plusieurs antennes, sous la forme d'un réseau linéaire pour former une antenne panneau, directive et à la double polarisation.
L'utilisation de ce type d'antennes permet l'implantation des stations de base des réseaux radio cellulaires dans les zones à fort trafic des terminaux mobiles tout en conservant l'architecture urbaine :
- par l'intégration des antennes-panneaux sur les façades des bâtiments historiques ou protégés ;
- par la fusion des antennes-panneaux dans les panneaux vitrés des bâtiments contemporains.
PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figu re 1 i l l ustre u ne vue trid im ens ionnel le d' une antenne optiquement transparente selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 illustre une vue en coupe d'une antenne optiquement transparente selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 illustre une vue de dessus de l'antenne optiquement transparente de la figure 1 ;
- la figure 4 i l l ustre une vue trid im ensionnel le d' une antenne optiquement transparente selon un second mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 illustre une vue en coupe d'une antenne optiquement transparente selon un second mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 illustre une vue de dessus d'une antenne optiquement transparente selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 illustre une vue en coupe d'une antenne optiquement transparente selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 illustre une vue de dessus du plan de masse de l'antenne optiquement transparente selon le premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 illustre une vue de dessus du substrat intermédiaire de l'antenne optiquement transparente selon le premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 10 illustre une vue de dessous du substrat intermédiaire de l'antenne optiquement transparente de l'invention ;
- la figure 1 1 illustre une vue de dessous du substrat supérieur de l'antenne optiquement transparente de l'invention ;
- la figure 12 illustre une vue de dessous du substrat intermédiaire de l'antenne optiquement transparente selon les deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention ;
- la figure 13 illustre une vue de dessus du substrat support de l'antenne optiquement transparente selon les deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention ;
- la figure 1 4 illustre une vue de dessous du substrat support de l'antenne optiquement transparente selon le troisième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 15a et 15b illustrent deux configurations d'un ensemble antennaires d'anten nes optiquem ent transparentes selon l'invention ;
- les figures 16a, 16b et 16c illustrent différentes configurations et les performances correspondantes de l'ensemble d'antennes de l'invention.
Sur l'ensem ble des figures, les éléments sim i laires portent des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
On entend dans la description qui suit par matériau « optiquement transparent » un matériau qui est transparent dans au moins une partie du domaine de la lumière visible, laissant passer au moins environ 30% de cette lumière, et de préférence plus de 60% de la lumière.
Description générale de l'antenne optiquement transparente
De manière générale, l'antenne de l'invention comprend un substrat inférieur 10 supportant le plan de masse de l'antenne ; un substrat intermédiaire 20 et un substrat supérieur 30. Le substrat intermédiaire 20 est disposé entre le substrat inférieur 10 et le substrat supérieur 30. En outre, le plan de masse déposé sur le substrat inférieur 1 0 comprend un dépôt conducteur 100 (voir la figure 8) optiquement transparent, le dépôt conducteur 100 étant sur la surface de 10 en face du substrat intermédiaire 20.
L'antenne comprend en outre des parois métalliques 50a, 50b, 50'a, 50'b entourant les substrats 10, 20 et 30, établissant un contact électrique direct entre les dépôts conducteurs 100 et 300'.
L'antenne comprend en outre un ensemble rayonnant 200, 300, 400, 400', 40 disposé entre le substrat intermédiaire 20 et le substrat supérieur et deux lignes de transmission 200a, 200b formées par un dépôt conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire 20 en face du plan de masse 100 et qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire 20 vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les lignes de transm ission 200a, 200b sont alimentées, elles provoquent un rayonnement de cet ensemble rayonnant.
L'ensemble rayonnant peut prendre différentes formes en fonction des applications visées.
1er mode de réalisation : Antenne imprimée optiquement transparente à deux pastilles
Selon un prem ier mode de réalisation de l' invention, l'antenne imprimée optiquement transparente comprend deux pastilles.
L'élément rayonnant est constitué par une prem ière pastille 200 formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat intermédiaire 20 en face du substrat supérieur 30 et une seconde pastil le 300 form ée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur 30 en face du substrat intermédiaire 20, les première et seconde pastilles étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille 300 étant inférieures à celles de la première pastille 200 (voir les figures 1 et 2).
Pour assurer l'alimentation, elle comprend deux lignes de transmission 200a, 200b formées par un dépôt conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire 20 en face du plan de masse 100 et qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire 20 vers le centre du substrat intermédiaire 20 de manière à ce que lorsque les lignes de transmission 200a, 200b sont alimentées, elles provoquent un rayonnement des première et seconde pastilles 200, 300 situées au-dessus.
Selon ce mode de réalisation, les deux lignes de transmission 200a, 200b sont des lignes de transmission « micro ruban inversées », c'est-à-dire imprimées sous le substrat intermédiaire 20 en ayant comme plan de masse le dépôt conducteur 100. En outre, l'antenne comprend des accès Aa, Ab pour alimenter en énergie les lignes de transmission 200a, 200b. Ces accès sont notamment des accès coaxiaux.
L'antenne comprend en outre des parois métalliques 50a, 50b, 50'a, 50'b aux extrém ités des substrats 1 0, 20 et 30, établissant un contact électrique direct entre les dépôts conducteurs 100 et 300'.
En particulier, l'antenne comprend quatre parois 50a, 50b, 50'a, 50'b deux parois 50a, 50'a disposées entre le substrat supérieur 30 et le substrat intermédiaire 20 de part et d'autres des lignes de transmission 200a, 200b de manière à laisser un dégagement entre les lignes de transmission 200a, 200b. Au niveau des lignes de transmission 200a, 200b les parois 50a, et 50'a sont espacées d'un espacement D.
De la même manière, deux parois 50b, 50'b sont disposées entre le substrat inférieur 10 et le substrat intermédiaire 20 avec un dégagement au niveau des lignes de transmission 200a, 200b.
De manière préférée, la première pastille 200 et la seconde pastille 300 sont des patchs carrés et les lignes de transm ission 200a, 200b s'étendent respectivement à partir de deux bords opposés du substrat intermédiaire 20 et se terminent au-dessous de la première 200 pastille uniquement (voir la figure 3).
De cette façon, en fonctionnement, les l ignes de transm ission alimentent la première pastille 200 et la seconde pastille 300 agit alors comme un élément parasite. Les deux modes électromagnétiques TM01 et TM10 engendrés par la résonance de la première pastille 200 créent deux champs électriques à polarisations linéaires vers la pastille 300, polarisés avec la même orientation crée par les bords des deux lignes d'alimentation, ces champs étant orthogonaux entre eux.
En fonctionnement, les deux pasti lles associées permettent à l'élément rayonnent de présenter une large bande passante et la possibilité d'intégrer deux polarisations, sans ajouter d'éléments supplémentaires. Cette configuration permet notamment de disposer d'un ensemble d'antennes transparentes plus étroit avec une seule rangée d'éléments bipolarisés (au lieu de deux rangées) et de fonctionner dans une bande élargie englobant par exemple deux bandes de fréquence des réseaux cellulaires, à savoir le DCS 1800 dans la bande 1700 -1900 MHz et la 3G 2100 dans la bande 1900 -2200 MHz, soit une seule antenne pour la bande élargie 1700-2200 MHz.
Le fonctionnement des dites pastilles à large bande est également valable pour d' autres bandes de fonction nem ent d u spectre de télécommunications.
Les dimensions des pastilles sont fixées de manière relative. Les dimensions de la première pastille 200 sont fonction du milieu dans lequel celle-ci est excitée.
Connaissant les fréquences d ' ut i l i sat i on , le su pport , et les caractéristiques électriques de l'alimentation de la première pastille 200 et en supposant que la première pastille a une géométrie carrée, la longueur d'un côté L_P1 est approximativement donnée par :
(Equation 1 )
avec
sr ff < sn (Equation 2)
Il est à noter que contrairement à la première pastille 200, il n'y a pas de formule permettant d'approximer le dimensionnement de la seconde pastille. En effet, l'alimentation de la seconde pastille 300 est plus complexe, car elle ne s'appuie pas sur une ligne de transmission, mais sur un couplage électromagnétique avec la première pastille 200.
La contrainte est que la seconde pastille 300 ayant une géométrie carrée (patch carré) la relation entre la longueur d'un côté L_P2 de la seconde pastille 300 et la longueur d'un côté L_P1 de la première pastille 200 est donnée par : L_P2 < L_P1 (Equation 3)
Le tableau ci-dessous décrit à titre d'exemple les paramètres de dimensionnement pour un fonctionnement dans la bande DCS-UMTS (1700 - 2200 MHz).
En outre, le substrat intermédiaire 20 et le substrat supérieur 30, de préférence en verre, présentent tous les deux une épaisseur de 3,3 mm et une permittivité relative de 4,7 pour un fonctionnement dans les bandes ci- dessus.
Par ailleurs, la face supérieure du substrat inférieur 10 et la face inférieure du substrat intermédiaire 20 sont espacées par un diélectrique qui est de l'air d'épaisseur 3,3 mm. La face supérieure du substrat intermédiaire 20 et la face inférieure du substrat supérieur 30 sont espacées par un diélectrique qui est de l'air d'épaisseur 14 mm. 2 mode de réalisation : Antenne imprimée optiquement transparente à deux pastilles avec substrat support
Selon un second mode de réal isation de l' invention, l'antenne imprimée optiquement transparente comporte deux pastilles avec un substrat support.
L'élément rayonnant est constitué d'un substrat support 40 suspendu aux extrémités par des entretoises non conductrices (non représentées). Il est de préférence en verre, est disposé entre le substrat intermédiaire 20 et le substrat supérieur 30 et comprend une première pastille 400 formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat support 40 en face du substrat supérieur 30 ainsi qu'une seconde pastille 300 formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur 30 en face du substrat support 40, les première et seconde pastilles 400 et 300 étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille 300 étant inférieures à celles de la première pastille 400 (voir les figures 4 et 5).
Par ailleurs, pour assurer l'alimentation, elle comprend un dépôt conducteur optiquement transparent 210 sur le substrat intermédiaire 20 et en face du substrat 40. Deux fentes 210a, 210b ont été formées par enlèvement du dépôt conducteur 210 selon un motif déterminé.
Ce dépôt conducteur optiquement transparent 210 ainsi formé fait office de plan de masse additionnel pour l'antenne.
Sur la surface du substrat intermédiaire 20 en face du plan de masse 10, deux l ignes de transm ission 200a, 200b formées par un dépôt conducteur optiquement transparent s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire 20 vers le centre du substrat intermédiaire 20 de manière à ce que lorsque les lignes de transm ission 200a, 200b sont alimentées, elles établissent un couplage électromagnétique proche avec les fentes respectives 210a et 210b, provoquant à leur tour un rayonnement des première et seconde pastilles au-dessus. Les lignes de transmission sont des lignes micro-ruban classiques (en anglais, « microstrip line ») en moyenne 50% plus compacte que la ligne m icroruban inversée du prem ier mode de réal isation . Cette l igne de transm ission ne dégrade pas le rayonnement de l'antenne car elle est masquée par le dépôt conducteur 210.
De la même manière que pour le premier mode de réalisation l'antenne comprend deux parois 50b, 50'b qui sont disposées entre le substrat inférieur 10 et le substrat intermédiaire 20 avec un dégagement au niveau des lignes de transmission 200a, 200b (voir description détaillée ci- dessus).
Dans ce mode de réalisation, le couplage entre les lignes de transmission 200a, 200b et les pastilles est indirect et est réalisé via les deux fentes 210a, 210b obtenues par enlèvement du dépôt conducteur 210 selon le motif déterminé ou toute autre géométrie.
De cette façon, le champ transmis aux éléments rayonnants est d'une haute pureté de polarisation. Et un placement judicieux des deux fentes permet d'atteindre une isolation importante entre les deux lignes 200a et 200b permettant de disposer entre les deux accès coaxiaux de l'antenne complète un niveau d'isolation élevée (de l'ordre de 40dB). La géométrie des fentes 210a, 210b peut varier en fonction des exigences (compromis bande passante, isolation entre voies).
Par rapport au premier mode de réalisation, l'antenne selon le second mode de réalisation permet de disposer d'une pureté de polarisation supérieure du fait de l'existence d'un dépôt conducteur masquant le rayonnement parasite et d'un mécanisme d'alimentation qui repose cette fois-ci sur un couplage par ouvertures dans le plan de masse.
Le principe de dimensionnement des pastilles est identique à celui du premier mode de réalisation. Le dimensionnement des première et seconde pastilles s'appuie également sur les équations 1 à 3, et sur les paramètres présentés dans le tableau précédemment décrit. A titre indicatif, les substrats inférieur 10, intermédiaire 20, supérieur 30, et support 40 ont des épaisseurs respectives de 7 mm, 3,3mm, 2 mm et 3,3 mm, et sont réalisés à partir de matériaux optiquement transparents, ici du verre. La face supérieure du substrat inférieur 10 et la face inférieure du substrat intermédiaire 20 sont espacés par 3.3 mm d'air. La face supérieure du substrat intermédiaire 20 et la face inférieure du substrat support 40 sont espacés de 3.3 mm d'air. La face supérieure du substrat intermédiaire 20 et la face inférieure du substrat supérieur 30 sont espacés de 18 mm d'air. 3eme mode de réalisation : Antenne imprimée optiquement transparente à trois pastilles avec substrat support
Selon un troisième mode de réalisation de l' invention, l'antenne imprimée optiquement comporte trois pastilles avec un substrat support.
L'antenne optique imprimée optiquement transparente correspond à celle du second mode de réalisation et est telle que l'ensemble rayonnant comprend en plus des éléments de l'ensemble rayonnant du seconde mode de réalisation, une troisième pastille 400' formée par un dépôt conducteur sur la surface du substrat support 40 en face du substrat intermédiaire 20, les dimensions de la troisième pastille 400' étant supérieures à celles des première et seconde pastilles 400 et 300 (voir la figure 7).
Dans ce mode de réalisation lorsque les lignes de transmission 200a, 200b sont alimentées, elles établissent un couplage électromagnétique proche avec les fentes respectives 210a et 210b, provoquant à leur tour un rayonnement des première et seconde pastilles au-dessus.
Ici encore, le principe de dimensionnement des première, seconde et troisième pastilles de l'élément rayonnant est le même que celui utilisé précédemment, bien que le nombre de pastilles diffère.
L'antenne de ce mode de réalisation permet d'élargir la bande passante du seconde mode de réalisation.
En considérant la troisième pastille 400' carrée, la longueur du côté
L_P3 de la troisième pastille 400' est donnée par avec :
Sr\ < Sr\
Et comme précédemment, les longueurs des pastilles supérieures au- dessus de la troisième pastille sont successivement décroissantes, en considérant que les première et deuxième pastilles 400 et 300 sont à géométrie carrée (patch carré).
Entre la longueur d'un côté L_P1 de la première pastille 400 et la longueur d'un côté L_P3 de la troisième pastille 400' on a :
L _P\ < L _ P3
Et entre la longueur d'un côté L_P2 de la deuxième pastille 300 et la longueur d'un côté L_P1 de la première pastille 400, on a
L P2 < L P\
Le tableau ci-dessous décrit à titre d'exemple les paramètres de dimensionnement pour un fonctionnement dans la bande DCS-UMTS-LTE (1700 - 2700 MHz).
Paramètre Description Unité Valeur
Longueur du côté de
L _P3 la troisième pastille mm 32
400'
Longueur du côté de
L Pl la première pastille mm 45
400
Longueur du côté de
L _P2 la deuxième pastille mm 38
300
Permittivité relative
effective du milieu Sans unité 3,17 entourant le substrat support 40
Permittivité relative du
Sans unité
substrat support 40 4,7
Fréquence minimale
de la bande passante MHz 1700 MHz
J f mi .n
voulue
Fréquence maximale
de la bande passante MHz 2700 MHz
J f max
voulue
Le fonctionnement des dites pastil es à très large bande est également valable pour d'autres bandes de foncti on ne m ent d u spectre de télécommunications.
A titre indicatif, les substrats inférieur 10, intermédiaire 20, supérieur 30, et support 40 ont des épaisseurs respectives de 7 mm, 3,3mm , 2 mm et 3,3 mm, et sont réalisés à partir de matériaux optiquement transparents, ici du verre. La face supérieure du substrat inférieur 10 et la face inférieure du substrat intermédiaire 20 sont espacés par 3.3 mm d'air. La face supérieure du substrat intermédiaire 20 et la face inférieure du substrat support 40 sont espacés de 3.3 mm d'air. La face supérieure du substrat intermédiaire 20 et la face inférieure du substrat supérieur 30 sont espacés de 18 mm d'air.
Couronne
Quel que soit le mode de réalisation, l'antenne peut comprendre une couronne 300' formée par un dépôt optiquement transparent encadrant la pastille 300.
La couronne permet de maîtriser l'ouverture du diagram me de rayonnement dans le plan horizontal de l'antenne. Sa géométrie est définie par deux paramètres : la largeur W_C de la couronne et la largeur de son ouverture 0_C. L'ouverture de la couronne 0_C est approximée par :
La largeur de la couronne W_C, quant à elle, est approximée par :
Le tableau ci-dessous décrit à titre d'exemple les paramètres de dimensionnement le 1 er mode de réalisation.
Ensemble antennaire
Des antennes selon l'un quelconque des modes de réalisation ci- dessus décrit peuvent constituer les éléments rayonnants d'un réseau d'antennes.
Les figures 15a et 15b illustrent un ensemble antennaire de dix antennes A1 , A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10 (schématisés par des traits discontinus) agencées selon un réseau linéaire (l'une en dessous de l'autre).
Comme cela est illustré sur ces figures, l'ensemble antennaire comprend un panneau inférieur formant le plan de masse 10, un panneau intermédiaire 20 correspondant au substrat intermédiaire, éventuellement un panneau support 40 correspondant au substrat support ainsi qu'un panneau supérieur correspondant au substrat supérieur 30.
Le réseau est linéaire et comprend deux accès Sa, Sb indépendants alimentant deux côtés de chaque antenne permettent d'obtenir une double polarisation linéaire et orthogonale. Chaque élément rayonnant de chaque antenne comprend deux lignes de transmissions, chaque ligne étant connectée directement ou par l'intermédiaire d'un coupleur en « Y » via des lignes microrubans 51 a, 51 b, 52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b regroupant deux antennes et imprimé sur le même substrat, à un dispositif déphaseur ϋφ, ϋ'φ, le réseau d'antennes disposant d'un dispositif déphaseur ϋφ, ϋ'φ par polarisation.
Les lignes microrubans 51 a, 51 b, 52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b sont constituées par un dépôt conducteur optiquement transparent.
Chaque dispositif déphaseur ϋφ, ϋ'φ dispose d'une sortie coaxiale en connectique 7/16' via un câble coaxial 60a, 60b à faibles pertes.
On rappelle qu'un dispositif déphaseur ϋφ, ϋ'φ est un dispositif qui permet d'incliner le lobe principal de rayonnement du réseau vers le sol (selon les flèches représentées sur les figures 1 5a et 1 5b) sur les deux polarisations, cette fonctionnalité est aussi désignée par son nom anglais « tilt ».
Le tilt est utilisé pour réduire les brouillages entre les cellules des différentes stations de base lorsque le réseau d'antennes a cette fonction, tout en optimisant leur couverture radio établissant un compromis entre le niveau de brouillage entre les cellules et la couverture radio. En m ilieu urbain, le tilt est normalement compris entre 2° et 8° mais il existe des plages importantes pouvant aller jusqu'à 14°.
Les dispositifs déphaseurs ϋφ, ϋ'φ sont conçus de manière à être logés le long des deux grands côtés du réseau pour minimiser leur impact visuel.
Chaque dispositif déphaseur ϋφ ϋ'φ est lié à un dispositif de deux tiges 70, 70' constituées d'un matériau diélectrique différent de l'air associées à un moteur M. Le moteur M est un moteur électrique appelé aussi RET pour « Remote Electrical Tilt ») qui est classiquement commandé à partir d'un système de supervision de plusieurs ensembles antennaires. Le moteur M est logé dans l'une des extrémités du réseau d'antennes dans une zone dégagée du verre intermédiaire et entre les deux connecteurs S coaxiaux 7/16'.
Le déphasage est obtenu en faisant modifier le milieu diélectrique des lignes de transmission à l'intérieur du déphaseur par la pénétration des tiges 70, 70'.
En particulier en actionnant la crémaillère 90 (manuellement ou via le moteur M disposant d'une molette 80), les deux tiges 70, 70' pénètrent dans les déphaseurs (selon les flèches) de manière à produire des variations de phase à la sortie de chaque ligne. Les sorties du milieu ne sont pas affectées par le déphasage ce qui permet de simplifier la mise en place du dispositif déphaseur. De préférence le lobe principal du diagramme de rayonnement de l'ensemble antennaire pourra être incliné en déplaçant les dispositifs déphaseurs selon trois positions POS1 , POS2, POS3.
Afin de réduire d'avantage l'impact visuel de ces déphaseurs il est envisagé de les rendre quasi transparents en utilisant la même association « dépôt conducteur transparent - verre » utilisé pour constituer l'antenne optiquement transparente.
Dans le mode de réalisation de la figure 15b, les l ignes de transmission internes du dispositif déphaseur sont réalisées par des lignes microrubans en dépôt conducteur transparent, de préférence, qui permettent de recevoir de chaque côté le déphaseur ϋφ, ϋ'φ en forme de bloc de verre qui va permettre d'effectuer un changement du m ilieu diélectrique, le déphaseur ϋφ, ϋ'φ est dans ce mode de réalisation transparent. La fonction de déphasage est obtenue par variation du milieu de propagation air/verre. En effet, il est connu que le déphasage d'une ligne de transmission peut être obtenu à partir du changement de milieu de propagation de cette ligne. Le milieu de propagation des lignes de transm ission se verra alors plongé progressivement dans un diélectrique avec une constante sr qui va varier de 1 à 4,7 (celle du verre c'est-à-dire celle du dispositif déphaseur).
On a illustré sur la figure 16 plusieurs diagrammes de rayonnement pour plusieurs valeurs du déphasage : 2°, 4° et 8°. Comme cela est visible sur cette figure, le diagramme de rayonnement devient de plus en plus incliné lorsque le déphasage augmente.
Dépôt conducteur optiquement transparent
Le plan de masse 10, le substrat intermédiaire 20, le substrat supérieur 30 et le substrat support 40 sont des substrats diélectriques transparents de type verre ou plexiglas.
Les dépôts conducteurs optiquement transparents 1 00, 1 00', 200, 200a, 200b, 300, 300', 400, 400' sont par exemple de l'oxyde d'indium dopé à l'étain ITO ou de l'oxyde d'étain dopé à l'argent AgHT déposé sur un film plastique (par exemple un film en polyester).
Pour am él iorer la transparence on peut rem placer les dépôts conducteurs par un maillage conducteur.
Le maillage utilisé possède un certain nombre de paramètres qui ont une influence sur la transparence optique.
On note que le dimensionnement du maillage peut varier localement selon l'activité électromagnétique de l'élément rayonnant.
A cet effet, on peut se référer à la demande de brevet FR 10/50392, « Antenne imprimée optiquement transparente à plan de masse maillé ».
De même, le maillage des lignes de transmission sera plus resserré pour assurer sa fonction d'alimentation, le resserrement du maillage pouvant être maximal à proximité de la sortie.
On précise que le maillage conducteur est par exemple réalisé en fer, nickel, chrome, titane, tantale, molybdène, étain, indium, zinc, tungstène, platine, manganèse, magnésium, plomb, de préférence en argent, cuivre, or ou aluminium ou alliage de métaux choisi selon la conductivité électrique. Il prend typiquement la forme d'une grille dont le ratio entre la dimension des ouvertures de la maille et la largeur des pistes de la maille définit le niveau de transparence optique du plan de masse, de la ligne d'alimentation du plan d'alimentation et du plan de rayonnement. Bien entendu, on n'est pas limité à l'utilisation d'un maillage en forme de grille, d'autres formes étant bien entendu envisageables (voir aussi à ce sujet FR 10/50392).
On précise ici que le dimensionnement du maillage est caractérisé par son pas (ou sa périod icité) , par la largeur et l'épaisseur des pistes conductrices (ou par l'ouverture réalisée dans le pas).
Le dépôt conducteur peut être obtenu par différents moyens.
Le dépôt conducteur peut ainsi être constitué d'une feuille métallique (clinquant) ou d'une couche m ince conductrice déposée sur un substrat transparent inorganique (silice, verre, saphir, ... ) ou organique (plexiglas, polyméthylpentène, polycarbonate, polyéthylène téréphtalate, BCB, ... ). On relèvera que l'utilisation de substrats de polymère souple à faibles pertes facilite le transfert de l'antenne sur ou dans les supports adaptés (fenêtre, vitrine, pare-brise de véhicule... ).
Le dépôt conducteur peut être réalisé par voie physique (PVD), par exemple par pulvérisation, évaporation sous vide, ablation laser, etc. ou encore par d'autres voies, par exemple dépôt chimique (argenture, cuivrage, dorure, aluminure, étamage, nickelage, ... ), par sérigraphie, par dépôt électrolytique, par dépôt chimique en phase vapeur (CVD, PECVD, OMCVD, ... ), etc.
Les ouvertures du maillage conducteur dans la feuille ou film métallique peuvent être réal isées par photol ithogravure standard à partir d' un photomasque ou d'un masque transféré par écriture laser sur une réserve et la gravure chimique associée, ou par tampongraphie suivie d'une gravure chimique, ou encore par gravure ionique au travers d'un masque.
Le maillage peut également être directement réalisé par sérigraphie au travers d'un écran (en anglais, « screen printing »), par impression par jet d'une encre conductrice (et recuit associé), par électroformage, par écriture directe via la décomposition sous faisceau laser d'un organométallique, etc. Procédé de fabrication de l'antenne et de l'ensemble correspondant Pour fabriquer l'antenne ci-dessus décrite, un procédé de fabrication comprend des étapes de fourniture d'un substrat inférieur 10 supportant le plan de masse, d'un substrat intermédiaire 20 et d'un substrat supérieur 30, les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre.
Le substrat intermédiaire est destiné à être disposé entre le plan de masse et le substrat supérieur.
En outre, le procédé comprend une étape de fourniture d'un ensemble rayonnant 200, 210, 300, 400, 400', 40 destiné à être disposé entre le substrat intermédiaire (20) et le substrat supérieur (30).
L'ensemble rayonnant est par ailleurs optiquement transparent et peut prendre une des formes ci-dessus décrites.
Puis le procédé com prend une étape de dépôt d' un m atériau conducteur optiquement transparent sur le substrat inférieur de façon à définir le plan de masse.
E nsu ite, vient u ne étape de dépôt d' u n m atériau conducteu r optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire 20 en face du substrat inférieur 10 pour définir deux lignes de transmission 200a, 200b qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire 20.
En outre, le dépôt conducteur formant les lignes de transmission 200a,
200b est tel que lorsque l'ensemble rayonnant sera disposé entre le substrat inférieur et le substrat supérieur et que les lignes de transmission seront alimentés, elles provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.
L'ensemble d'antennes est fabriqué de manière similaire, la différence est que les différentes étapes de dépôt du matériau conducteur optiquement transparent permettent de définir le réseau d'antennes : les plans de masse de chaque antenne, les substrats supérieurs et inférieur ainsi que les ensembles rayonnants sont obtenus à partir de substrats optiquement transparents communs à toutes les antennes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Antenne imprimée optiquement transparente comprenant : un substrat inférieur (10) supportant le plan de masse de l'antenne ; un substrat intermédiaire (20) ; un substrat supérieur (30) ; le substrat intermédiaire (20) étant disposé entre le substrat inférieur (10) et le substrat supérieur (30), les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre; l'antenne étant caractérisée en ce que le plan de masse (10) comprend un dépôt conducteur (100) optiquement transparent, le dépôt conducteur (100) étant le plan de masse (10) en face du substrat intermédiaire (20) ; et en ce que l'antenne comprend en outre :
- un ensemble rayonnant (200, 210 300, 400, 400', 40) disposé entre le substrat intermédiaire (20) et le substrat supérieur (30), l'ensemble rayonnant étant constitué d'au moins deux pastilles
(200, 300) ;
- deux lignes de transmission (200a, 200b) formées par un dépôt conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire (20) en face du plan de masse (10) et qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire
(20) vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les l ignes de transm ission (200a, 200b) sont alimentées, el les provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.
2. Antenne imprimée optiquement transparente selon la revendication 1 , dans laquelle l'ensemble rayonnant est constitué de deux pastilles (200, 300) :
- une première pastille (200) formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat intermédiaire (20) en face du substrat supérieur (30) ; - une seconde pastille (300) formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur (30) en face du substrat intermédiaire (20, 20'), les première (200) et seconde (300) pastilles étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille (300) étant inférieures à celles de la première pastille (200).
3. Antenne imprimée optiquement transparente selon la revendication 2, dans laquelle les pastilles sont des patchs carrés et dans laquelle les lignes de transmission (200a, 200b) s'étendent respectivement à partir de deux bords opposés du substrat intermédiaire (20) se terminent au-dessous de la pastille disposée au-dessus du substrat intermédiaire uniquement.
4. Antenne imprimée optiquem ent transparente selon l' u ne des revendications 2 à 3, dans laquelle les première (200) et seconde (300) pastilles sont des patchs carrés, la longueur du côté L_P1 de la première pastille étant donnée par
- où fmin et fmax sont respectivement les fréquences m inimale et maximale de la bande passante voulue pour le fonctionnement voulu et où SM eff est la perm ittivité relative effective du m ilieu entourant la première pastille (200), dans laquelle srieff < εΓι avec εΓι la perm ittivité relative du substrat intermédiaire (20) et dans laquelle la longueur du côté L_P2 de la seconde pastille est telle que L_P2<L_P1 .
5. Antenne imprimée optiquement transparente selon la revendication 1 , dans laquelle
- l'ensemble rayonnant est constitué de : - un substrat support (40) comprenant une première pastille (400) formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposé sur la surface du substrat support (40) en face du substrat supérieur (30) ;
une seconde pastille (300) formée par un dépôt conducteur optiquement transparent disposée sur la surface du substrat supérieur (30) en face du substrat support (40), les première (400) et seconde (300) pastilles étant l'une en face de l'autre, les dimensions de la seconde pastille (300) étant inférieures à celles de la première pastille (400) ;
- la surface du substrat intermédiaire (20) en face du substrat support (40) comprend un dépôt conducteur optiquement transparent (210) dans lequel deux fentes (210a, 210b) ont été formées par enlèvement du dépôt conducteur (210) selon un motif déterminé, ladite surface du substrat intermédiaire agissant comme plan de masse additionnel pour l'antenne.
6. Antenne im primée optiquement transparente selon la revendication précédente, dans laquelle les fentes ( 1 00a, 1 00b) sont en forme de H orientés selon un angle de 45° l'un par rapport à l'autre et dans laquelle les lignes de transmission (200a, 200b) s'étendent respectivement à partir de deux bords opposés du substrat intermédiaire (20) et se term inent en chevauchant la barre du H des fentes (200a, 200b) au-dessous.
7. Antenne imprimée optiquement transparente selon l' u ne des revendications 5 à 6, dans laquelle l'ensemble rayonnant est constitué en outre d'une troisième pastille (400') formée par un dépôt conducteur sur la surface du substrat support (40) en face du substrat intermédiaire (20), les dimensions de la troisième pastille (400') étant supérieures à celles des première (400) et seconde (300) pastilles.
8. Antenne imprimée optiquement transparente selon l'une des revendications 5 à 7, dans laquelle les première (400), seconde (300) et troisième pastilles (400') sont des patchs carrés, la longueur du côté L_P3 de la troisième pastille étant donnée par
où fmin et fmax sont respectivement les fréquences minimale et maximale de la bande passante voulue pour le fonctionnement voulu et où srieff est la permittivité relative effective du milieu entourant la troisième pastille (400') et dans laquelle srieff < εΓι avec εΓι la permittivité relative du substrat support (40), dans laquelle la longueur du côté L_P1 de la première (400) pastille est telle que L_P1 < L_P3 et la longueur du côté L_P2 de la deuxième pastille (300) est telle que L_P2 < L_P1 .
9. Antenne imprimée optiquement transparente se l o n l ' u n e d es revendications précédentes, comprenant un cadre métallique pour maintenir en position le plan de masse, les substrats inférieur et supérieur.
10. Antenne imprimée optiquement transparente se lo n l ' u ne d es revendications 2 à 9, dans laquelle le substrat supérieur (30) comprend une couronne (300') formé par un dépôt optiquement transparent encadrant la seconde pastille (300).
1 1 . Antenne imprimée optiquement transparente selon la revendication 10, dans laquelle le cadre métallique est en contact électrique avec la couronne (300').
12. Ensemble d'antennes optiquement transparentes comprenant une pluralité d'antennes imprimées optiquement transparentes selon l'une des revendications précédentes disposées en réseau linéaire et dans lequel le plan de masse de chaque antenne est formé sur un substrat commun à toutes les antennes, le substrat intermédiaire de chaque antenne est défini à partir d'un substrat commun à toutes les antennes, le substrat supérieur de chaque antenne est défini à partir d'un substrat com mun à toutes les antennes.
13. Ensemble d'antennes imprimées optiquement transparentes selon la revendication 12, comprenant deux dispositifs déphaseurs, chaque déphaseur disposant d'une entrée et de n sorties, n étant un nombre inférieur ou égal au nombre d'antennes, chaque déphaseur étant inséré entre un accès coaxial et les lignes microrubans al im entant l' une des deux polarisations des antennes isolés ou groupés deux à deux, l'ensemble étant muni d'un dispositif manuel et électrique de déphasage progressif des éléments rayonnants, les dispositifs déphaseur étant disposés l'un en face de l'autre.
14. Ensemble d'antennes imprimée optiquement transparentes selon la revendication 12, comprenant deux dispositifs déphaseurs transparents, pris en sandwich entre le substrat inférieur et le substrat supérieur, les dispositifs déphaseur étant disposés l'un en face de l'autre.
15. P rocédé de fabrication d' une d' antenne imprimée optiquement transparente selon l'une des revendications 1 à 1 1 , comprenant des étapes de :
- fourniture d'un substrat inférieur (10) supportant un plan de masse, d'un substrat intermédiaire (20) et d'un substrat supérieur (30), les substrats étant optiquement transparents et de préférence en verre, le substrat intermédiaire étant destiné à être disposé entre le substrat (10) supportant le plan de masse et le substrat supérieur (30); fourniture d'un ensemble rayonnant (200, 210 300, 400, 400', 40) destiné à être disposé entre le substrat intermédiaire (20) et le substrat supérieur (30) ;
dépôt d'un matériau conducteur optique transparent sur le substrat inférieur, ledit dépôt formant le plan de masse ;
dépôt d'un matériau conducteur optiquement transparent sur la surface du substrat intermédiaire (20) en face du plan de masse (1 0) pour définir deux lignes de transm ission (200a, 200b) qui s'étendent respectivement de deux bords opposés du substrat intermédiaire (20) vers l'ensemble rayonnant de manière à ce que lorsque les lignes de transmission (200a, 200b) sont alimentées, elles provoquent un rayonnement de l'ensemble rayonnant.
16. P rocédé de fabri cation d'un ensemble d'antennes imprimées optiquement transparentes comprenant une pluralité d'antennes optiquement transparentes selon l'une des revendications 1 à 1 1 disposées en réseau linéaire et dans lequel les plans de masses de chaque antenne sont formés sur un substrat commun à toutes les antennes et dans lequel les substrats intermédiaires et supérieurs sont respectivement formés par un substrat commun à toutes les antennes.
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