EP3086409B1 - Module structural d'antenne integrant des sources rayonnantes elementaires a orientation individuelle, panneau rayonnant, reseau rayonnant et antenne multifaisceaux comportant au moins un tel module - Google Patents

Module structural d'antenne integrant des sources rayonnantes elementaires a orientation individuelle, panneau rayonnant, reseau rayonnant et antenne multifaisceaux comportant au moins un tel module Download PDF

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EP3086409B1
EP3086409B1 EP16165325.8A EP16165325A EP3086409B1 EP 3086409 B1 EP3086409 B1 EP 3086409B1 EP 16165325 A EP16165325 A EP 16165325A EP 3086409 B1 EP3086409 B1 EP 3086409B1
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EP
European Patent Office
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radiating
horn
support plate
chain
orientation
Prior art date
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EP16165325.8A
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German (de)
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EP3086409A1 (fr
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Pierre Bosshard
Nicolas Ferrando
Jean-Christophe LAFOND
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
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Application granted granted Critical
Publication of EP3086409B1 publication Critical patent/EP3086409B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/245—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns
    • H01Q13/025—Multimode horn antennas; Horns using higher mode of propagation
    • H01Q13/0258—Orthomode horns
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device

Definitions

  • the present invention relates to an antenna structural module integrating elementary radiating sources with individual orientation, a radiating panel comprising a structural module, a radiating array comprising several radiating panels and a multibeam antenna comprising at least one structural module. It applies to the space domain such as satellite telecommunications and more particularly to multibeam antennas comprising a network of several radiating sources placed in the focal plane of a reflector.
  • a radiating source consists of a radiating element, for example a horn, connected to a radio frequency (RF) chain.
  • RF radio frequency
  • An example of an RF chain is described in the document EP2202839 .
  • the RF chain comprises RF components making it possible to pass from a guided propagation mode of the electromagnetic waves to a radiated mode and performs for each beam, the transmission and reception functions in a particular frequency band, for example the Ka band .
  • the transmission and reception functions can be performed in mono-polarization to cover the needs of the users or in bi-polarization to ensure links to terrestrial anchoring stations (in English: gateway).
  • multibeam antenna architectures several independent elementary radiating sources are assembled in a network placed in the focal plane of a reflector, as described for example in documents JP 2008131575 and JP S62 203401 .
  • the assembly of the different radiating sources is complex because it often requires maintaining the radiating sources with a specific orientation making it possible to limit the phase aberrations linked to the defocusing of the horn relative to the center of the reflector and to maximize the performance of the antenna. for each beam.
  • Each radiating source is assembled on a mechanical support by an interface specific to each horn.
  • each source requires individually managing the interface of each RF chain and the adjustment of the orientation of each horn, which does not allow the production of RF chains to be pooled because their RF axes are not parallel to each other.
  • the individual management of each source therefore presents a significant cost.
  • each radiating source it is known to fix the radiating sources individually on a structural plate 13 in which are distributed distribution wave guides 14 intended to route RF signals between the radiating source and input / output ports of a RF signal processing.
  • the distribution waveguides are connected to outputs of the RF chains 10 by flexible waveguides 15 allowing the individual orientation of each radiating source.
  • the structural plate 13 then ensures the routing of the distribution waveguides 14 as well as the support and the orientation of the RF chains relative to the reflector of the multibeam antenna.
  • this solution requires an assembly of the RF chains independently of each other, an individual orientation of each RF chain and the associated horn, and requires the use of numerous flexible waveguides of orientation inducing additional ohmic losses and a additional thermal power to be dissipated.
  • this solution is only possible when the sources of the focal network are sufficiently spaced from one another to allow the routing of the distribution waveguides between the RF chains supported by the structural plate.
  • a first aim of the invention is to remedy the drawbacks of the networks of known radiating sources, and to produce an antenna structural module in which the RF axes of the RF chains of all the radiating sources are arranged in the same plane and in which the orientation of the radiant horns is ensured without modifying the orientation of the RF chain axes.
  • a second object of the invention is to produce an antenna structural module comprising several radiating sources integrated in a monobloc assembly.
  • the invention as defined in the only independent claim 1, relates to an antenna structural module integrating elementary radiating sources, each radiating source comprising a radiofrequency chain connected to a radiating horn.
  • the RF chain comprises a main waveguide having a longitudinal axis disposed perpendicularly to an XY plane, an OMT orthomode transducer comprising two transverse branches orthogonal to each other, located parallel to the XY plane and coupled perpendicularly to the main waveguide by slots of coupling.
  • the radiating horn is coupled to a terminal end of the main waveguide by means of a bent orientation ring intended to orient the radiating horn in a desired direction different from the longitudinal axis of the main waveguide, the elbow of the orientation ring being placed in a plane of symmetry of the RF chain, the plane of symmetry being orthogonal to the XY plane and containing the bisector of the angle formed by the two transverse branches.
  • the structural module can also comprise a support plate common to all the radiating sources, the RF chains being completely integrated in the support plate.
  • the orientation ring associated with each radiating horn can be housed in a dedicated opening arranged in a front face of the support plate.
  • the terminal end of the main waveguide of each RF chain can be housed in a dedicated opening arranged in a front face of the support plate and the orientation ring associated with each radiating horn can be fixed on one side. front of the support plate, in line with the corresponding terminal end.
  • the orientation ring of each radiating source can be made up of three parts integral with each other, the three parts being made up of two rigid access waveguides having different longitudinal axes and intended to be respectively connected to a horn. radiating and to an RF chain, and a waveguide section adapter located between the two access waveguides, the adapter waveguide section forming the bend of the orientation ring.
  • the orientation ring may include a coupling iris.
  • the invention also relates to a radiant panel comprising a structural module.
  • the radiating sources can be machined in a matrix in a common support plate and can comprise respective supply and output wave guides, routed in the common support plate and respectively connected to input and exit grouped next to each other on the radiant panel.
  • the invention also relates to a radiating network comprising at least one radiating panel.
  • the radiating network can comprise several radiating panels, orientable independently of each other.
  • the invention also relates to a multibeam antenna comprising at least one radiating array.
  • each radiating source comprises an RF radio frequency chain 10 comprising a main waveguide 31, visible on the figure 3 , and a radiating horn 16 coupled to the waveguide main 31.
  • each radiating source further comprises a bent orientation ring 18 connected to a terminal end 5 of the main waveguide 31 of the corresponding RF chain 10 and coupled to the radiating horn 16, the ring d angled orientation being intended to orient the radiating horn in a desired direction, different from the direction of orientation of the main waveguide 31 of the RF chain.
  • Each orientation ring 18 has an elbow having an opening angle, the value of which is defined individually as a function of the individual orientation desired for the associated radiating horn.
  • the orientation of each horn is achieved by the dedicated orientation ring 18 by individually adjusting, for each horn, the opening angle of the elbow of the corresponding orientation ring.
  • the RF chains can be respectively mounted in the cavities of a support plate 17 common to all the radiating sources or completely integrated in the support plate as shown in the figure 2 .
  • the orientation ring associated with a horn can be fixed on a front face 19 of the support plate 17 or can be housed in a dedicated opening of the front face 19 of the support plate 17.
  • the terminal end 5 of the main waveguide 31 of the corresponding RF chain is housed in a dedicated opening arranged in the front face of the plate support 17 so as to be able to ensure the continuity of the connection between the main waveguide 31 and the orientation ring 18.
  • the angled orientation ring makes it possible to get rid of all the flexible cables and makes it possible to pool the assembly of all RF channels in a single common support.
  • the RF chains can then be fitted under the common support or be machined in the common support parallel to each other as shown for example on the figure 3 in which the common support has been omitted and in which the RF chains 10a, 10b, 10c comprise two different stages 36, 37 for dual-frequency operation.
  • each bent orientation ring can be made up of three parts integral with each other, the three parts being made up of two access waveguides 21, 22, intended to be connected respectively to a radiating horn and to a RF chain, and an adaptation waveguide section 20 located between the two access waveguides 21, 22 and forming a coupling iris between the two access waveguides.
  • the two access waveguides 21, 22 can for example be of circular or square section.
  • the access waveguide 22 can be connected to the radiating horn and the access waveguide 21 can be connected to the main waveguide 31 of the RF chain, the two access waveguides having respective axes oriented in different directions.
  • the two access waveguides 21, 22 and the adaptation waveguide section 20 form a bent assembly, the elbow having a vertex 27 situated on the adaptation waveguide section 20 and a opening angle ⁇ , the value of which is predefined individually for each horn so as to tilt the axis 23 of the access waveguide 22 connected to the horn relative to the axis 24 of the access waveguide 21 connected to the RF chain in the desired direction.
  • This makes it possible to orient the radiating horn relative to the support plate 17 and therefore to orient the direction of radiation of the horn, this direction of radiation corresponding to the axis 23.
  • the angle of inclination ⁇ of the axis 23 relative to the axis 24 is between zero and a few degrees, its value being defined according to the location of the horn on the support plate and therefore according to its location relative to the focal point of the radiating network of an antenna fitted with a reflector.
  • Each angled orientation ring therefore makes it possible to orient a radiating horn relative to the support plate and therefore to correctly orient said radiating horn relative to a reflector of a multibeam antenna.
  • the angled orientation ring can be produced by machining the waveguides 21, 22, 20 in the mass in the form of two complementary half-shells which are assembled by any known technique to reconstitute complete waveguides.
  • the angled orientation ring can be made in a single part in a room monobloc for example using a 3D printer.
  • the angled orientation ring is a piece of flexible strand, for example a cylinder or a flexible pipe, which makes it possible to reach greater angles of inclination of the horn.
  • the figure 6a illustrates a diagram in cross section of an example of planar RF chain operating in a single frequency band, according to the invention.
  • the RF chain produced in waveguide technology, comprises a main waveguide 31 having a longitudinal axis arranged perpendicular to the XY plane, an OMT orthomode transducer 30, radio frequency components of the coupler 33 and filter 32 type operating in bipolarization and input / output ports 34, 35 respectively dedicated to the two polarizations.
  • the input / output ports can be linear or circular polarization.
  • the OMT can be symmetrical and have four transverse branches or alternatively, be asymmetrical and have two transverse branches orthogonal to each other.
  • the OMT comprises an axial excitation input coupled to the main waveguide 31 and two transverse branches 41, 42, orthogonal to each other, located in the XY plane and coupled perpendicular to the main waveguide 31 by two slots coupling not shown.
  • the two coupling slots are arranged in the wall of the main waveguide 31 and are angularly spaced by an angle 26 equal to 90 °.
  • the transverse branches of the OMT are connected to the radiofrequency components 32, 33.
  • the main waveguide 31 has an upper end intended to be connected to a radiating horn 16 via the bent ring 18.
  • the RF components, of the coupler 33 and filter 32 type, are dedicated to processing the RF signals corresponding to the same frequency band.
  • the OMT feeds the horn (in transmission), or is supplied by the horn (in reception), selectively either with a first electromagnetic mode having a first linear polarization, or with a second electromagnetic mode having a second linear polarization orthogonal to the first .
  • the first and second polarizations are associated with two components of electrical fields Ex, Ey whose orientation is imposed by the orientation of the RF chains located in the XY plane and therefore by the position of the two coupling slots.
  • the orientation of the Ex field is parallel to the waveguide of the transverse branch 42
  • the orientation of the field Ey is parallel to the waveguide of the transverse branch 41.
  • the Figures 7a and 7b illustrate two views of an example of two stacked planar RF chains allowing operation in two different frequency bands, according to the invention.
  • the structure of the RF chain of each radiating source therefore comprises at least two different stages, respectively upper 36 and lower 37, stacked one above the other and respectively dedicated to the receiving frequency band. and the transmission frequency band of the radiofrequency signals.
  • Each radiofrequency stage is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the main waveguide 31 of the RF chain.
  • the OMT 30 coupled to the main axial waveguide 31 common to all the transmission and reception signals is the same as on the figure 6a and has two transverse branches per stage, but this is not essential, an OMT with four transverse branches can also be used.
  • the upper transverse branches 41, 42 connected to the radiofrequency components of the upper RF stage 36 can be dedicated to receiving RF signals and the two lower transverse branches 43, 44 connected to the radiofrequency components of the lower RF stage 37, can be dedicated to the transmission of RF signals.
  • the axial main waveguide 31 is machined in the thickness of the two planar layers constituting the upper and lower stages, and is coupled on the one hand to the upper transverse branches 41, 42 of the OMT by first axial coupling slots and on the other hand to the lower transverse branches 43, 44 of the OMT by second axial coupling slots.
  • the first axial coupling slots are located at the same first height in the wall of the axial waveguide and angularly spaced at an angle equal to 90 ° and respectively
  • the second axial coupling slots are located at the same second height in the wall of the axial waveguide and spaced angularly by an angle equal to 90 °.
  • the first height corresponds to the upper stage of the RF chain and the second height corresponds to the lower stage of the RF chain.
  • the first axial slots can be aligned above the second axial slots, but this is not essential, they can also be offset angularly with respect to each other.
  • Each RF chain can for example be manufactured in two complementary parts, called half-shells, by a known machining process, the two metal half-shells then being assembled together by any type of known connection, welding, glue, screws.
  • the radiofrequency components are then formed by grooves machined in the two metal half-shells.
  • the asymmetry of the angled orientation ring has no impact on the performance of the radiating sources because the main excitation input waveguide at which is connected the radiating horn is dimensioned to allow only one propagation mode to propagate corresponding to the fundamental mode. Consequently, all the other modes, and in particular the modes with odd symmetry generated by the asymmetry of the angled orientation ring can potentially be eliminated by traps placed at the input of the excitation assembly.
  • the elbow of the orientation ring 18 In order not to affect the radiation characteristics of the radiating source thus produced, the elbow of the orientation ring 18 must be placed in a plane of symmetry of the RF chain, with respect to the components Ex, Ey of main field generated in the main axial waveguide 31 by the OMT. Indeed, in the absence of respect for the plane of symmetry, the elbow will be seen as a different defect by the two transverse branches of the RF chain and by the two coupling slots spaced angularly by 90 °, which will have the consequence of deteriorate the purity of the polarization.
  • the mounting of the orientation ring 18 relative to the RF chain must therefore be made taking into account the orientation of the two main orthogonal fields Ex, Ey generated in the axial main waveguide 31 of the RF chain.
  • the plane of symmetry is the plane containing the bisector of the angle formed by the directions of orientation of the two main fields Ex and Ey.
  • the elbow must therefore be positioned in this plane of symmetry so as to be seen with the same phase by the two coupling slots of the planar RF chain and so that the radio frequency discontinuity generated by the elbow causes the same impact on the two components of fundamental mode field.
  • the only possible plane of symmetry is the plane perpendicular to the XY plane containing the bisector 25 of the angle formed by the two directions of the orthogonal field components Ex and Ey, i.e.
  • the apex 27 (visible on the figure 4 ) of the elbow of the orientation ring 18 is therefore placed in a plane orthogonal to the XY plane and containing the bisector 25 of the angle 26 separating the two orthogonal coupling slots, that is to say the angle 26 formed by the two transverse branches 41, 42.
  • the bisector 25 corresponds to that of the angle separating two consecutive orthogonal coupling slots, that is to say the bisector of the angle situated between two consecutive orthogonal transverse branches.
  • the RF chain described in connection with figures 6a , 7a, 7b has the advantage of having an architecture, monolayer or multilayer, completely planar, all the radiofrequency components corresponding to the same frequency band being manufactured by machining in the form of two metal half-shells stacked and assembled together.
  • the manufacture of all the radiofrequency components by machining provides a very high robustness of the RF chain with respect to the performance dispersions linked to the manufacture of the components. Indeed, all the components corresponding to the same frequency band being located in the same physical layer, all the electrical paths dedicated to the two polarizations of each RF chain are symmetrical and therefore induce the same phase dispersion.
  • milling which is the only machining mode suitable for manufacturing half-shells, guarantees excellent surface finish and allows the deposition of a silver coating on the machined parts to allow reduction ohmic losses of about 30%.
  • the multilayer structure of the RF chain forms a multi-band, bipolarization, very compact, very low cost assembly which is compatible with installation in a network of radiating sources. with reduced mesh and which can be integrated into a support plate common to several RF chains as shown in the figure 2 .
  • the input / output ports 34, 35, 38, 39 of the RF chain can be oriented on the sides, as on the Figures 7a, 7b , or forward or backward, as required.
  • this architecture also allows the manufacture of a radiating network segmented into several radiating panels 50a, 50b, 50c, 50d, 50e independent, each radiating panel consisting of a structural module integrating a subset of several radiating sources 54 comprising RF chains machined in a matrix in a support plate common 51 to all the sources 54 of the sub-assembly, and independent of the support plates of the sources of the other panels.
  • the RF power and output waveguides of the different radiating sources integrated in each panel 50a are then routed in the common support plate up to the respective input and output ports 55 which can, for example, be grouped in a same place of the corresponding panel.
  • all the entry and exit ports 55 can be aligned one beside the other, on an edge of the panel.
  • the manufacturing of the RF chains integrated in each panel can be shared, all the RF chains being produced by machining in the form of three half-shells stacked and assembled together. This reduces manufacturing costs and reduces losses.
  • the different radiating panels 50a, 50b, 50c, 50d, 50e are then assembled together to form the radiating network.
  • the shapes of the cutouts of the different support plates corresponding to each panel are complementary to each other so that they can fit into each other, as shown in the figure 8c .
  • Each panel of the radiating network can then be oriented independently of the other panels.
  • the orientation of the RF chains integrated into each panel is then ensured overall by the orientation of the corresponding panel, then refined individually for each radiating source of the panel via the dedicated orientation ring which ensures the individual orientation of each radiant horn corresponding to each radiating source.
  • the radiating network then forms a faceted assembly, each facet consisting of a radiating panel.
  • the radiating network comprises at least one structural module or at least one radiating panel, the radiating panel comprising a structural module integrating radiating sources.
  • the radiating network 60 according to the invention is placed at the focus of a reflector 61 to develop several different beams 1, 2, 3. Each radiating source is oriented individually, by means of the dedicated orientation ring, according to its location in the radiating network relative to the reflector.

Description

  • La présente invention concerne un module structural d'antenne intégrant des sources rayonnantes élémentaires à orientation individuelle, un panneau rayonnant comportant un module structural, un réseau rayonnant comportant plusieurs panneaux rayonnants et une antenne multifaisceaux comportant au moins un module structural. Elle s'applique au domaine spatial tel que les télécommunications par satellite et plus particulièrement aux antennes multifaisceaux comportant un réseau de plusieurs sources rayonnantes placées dans le plan focal d'un réflecteur.
  • Une source rayonnante est constituée d'un élément rayonnant, par exemple un cornet, connecté à une chaîne radiofréquence (RF). Un exemple de chaîne RF est décrit dans le document EP2202839 . La chaîne RF comporte des composants RF permettant de passer d'un mode de propagation guidé des ondes électromagnétiques à un mode rayonné et réalise pour chaque faisceau, les fonctions d'émission et de réception dans une bande de fréquence particulière, par exemple la bande Ka. Les fonctions d'émission et de réception peuvent être réalisées en mono-polarisation pour couvrir les besoins des utilisateurs ou en bi-polarisation pour assurer des liaisons vers des stations d'ancrage (en anglais : gateway) terrestres.
  • Dans les architectures d'antenne multifaisceaux, plusieurs sources rayonnantes élémentaires indépendantes sont assemblées en réseau placé dans le plan focal d'un réflecteur, comme décrit par exemple dans les documents JP 2008131575 et JP S62 203401 . L'assemblage des différentes sources rayonnantes est complexe car il impose souvent de maintenir les sources rayonnantes avec une orientation spécifique permettant de limiter les aberrations de phase liées à la défocalisation du cornet par rapport au centre du réflecteur et de maximiser les performances de l'antenne pour chaque faisceau. Chaque source rayonnante est assemblée sur un support mécanique par une interface spécifique à chaque cornet. Cet assemblage individuel de chaque source nécessite de gérer individuellement l'interface de chaque chaîne RF et le réglage de l'orientation de chaque cornet, ce qui ne permet pas de mutualiser la fabrication des chaînes RF car leurs axes RF ne sont pas parallèles entre eux. La gestion individuelle de chaque source présente donc un coût important.
  • Pour faciliter l'orientation individuelle de chaque source rayonnante, comme représenté sur la figure 1, il est connu de fixer individuellement les sources rayonnantes sur une plaque structurale 13 dans laquelle sont usinés des guides d'onde de répartition 14 destinés à acheminer des signaux RF entre la source rayonnante et des accès d'entrée/sortie d'un dispositif de traitement des signaux RF. Les guides d'onde de répartition sont raccordés à des sorties des chaînes RF 10 par des guides d'onde souples 15 permettant l'orientation individuelle de chaque source rayonnante. La plaque structurale 13 assure alors le routage des guides d'onde de répartition 14 ainsi que le support et l'orientation des chaînes RF par rapport au réflecteur de l'antenne multifaisceaux. Cependant, cette solution impose un assemblage des chaînes RF indépendamment les unes des autres, une orientation individuelle de chaque chaîne RF et du cornet associé, et nécessite l'utilisation de nombreux guides d'onde souples d'orientation induisant des pertes ohmiques supplémentaires et une puissance thermique supplémentaire à dissiper. En outre, cette solution n'est possible que lorsque les sources du réseau focal sont suffisamment espacées les unes des autres pour permettre le routage des guides d'onde de répartition entre les chaînes RF supportées par la plaque structurale.
  • A notre connaissance, il n'existe pas à ce jour de module structural d'antenne comportant un ensemble de sources rayonnantes dont les chaînes RF sont complètement intégrées dans un support commun, et autorisant l'orientation individuelle des cornets rayonnants.
  • Un premier but de l'invention est de remédier aux inconvénients des réseaux de sources rayonnantes connus, et de réaliser un module structural d'antenne dans lequel les axes RF des chaines RF de toutes les sources rayonnantes sont disposés dans un même plan et dans lequel l'orientation des cornets rayonnants est assurée sans modifier l'orientation des axes chaines RF.
  • Un deuxième but de l'invention est de réaliser un module structural d'antenne comportant plusieurs sources rayonnantes intégrées dans un ensemble monobloc.
  • Pour cela, l'invention, telle que définie dans la seule revendication indépendante 1, concerne un module structural d'antenne intégrant des sources rayonnantes élémentaires, chaque source rayonnante comportant une chaîne radiofréquence reliée à un cornet rayonnant. La chaîne RF comporte un guide d'onde principal ayant un axe longitudinal disposé perpendiculairement à un plan XY, un transducteur orthomode OMT comportant deux branches transversales orthogonales entre elles, situées parallèlement au plan XY et couplées perpendiculairement au guide d'onde principal par des fentes de couplage. Le cornet rayonnant est couplé à une extrémité terminale du guide d'onde principal par l'intermédiaire d'une bague d'orientation coudée destinée à orienter le cornet rayonnant dans une direction souhaitée différente de l'axe longitudinal du guide d'onde principal, le coude de la bague d'orientation étant placé dans un plan de symétrie de la chaîne RF, le plan de symétrie étant orthogonal au plan XY et contenant la bissectrice de l'angle formé par les deux branches transversales.
  • Avantageusement, le module structural peut comporter en outre une plaque de support commune à toutes les sources rayonnantes, les chaînes RF étant complètement intégrées dans la plaque de support.
  • Avantageusement, la bague d'orientation associée à chaque cornet rayonnant peut être logée dans une ouverture dédiée aménagée dans une face avant de la plaque de support. Alternativement, l'extrémité terminale du guide d'onde principal de chaque chaîne RF peut être logée dans une ouverture dédiée aménagée dans une face avant de la plaque de support et la bague d'orientation associée à chaque cornet rayonnant peut être fixée sur une face avant de la plaque de support, dans le prolongement de l'extrémité terminale correspondante.
  • Avantageusement, la bague d'orientation de chaque source rayonnante peut être constituée de trois parties solidaires entre elles, les trois parties étant constituées de deux guides d'onde d'accès rigides ayant des axes longitudinaux différents et destinés à être respectivement reliés à un cornet rayonnant et à une chaîne RF, et d'un tronçon de guide d'onde d'adaptation localisé entre les deux guides d'onde d'accès, le tronçon de guide d'onde d'adaptation formant le coude de la bague d'orientation.
  • Alternativement, la bague d'orientation peut comporter un iris de couplage.
  • L'invention concerne aussi un panneau rayonnant comportant un module structural.
  • Avantageusement, les sources rayonnantes peuvent être usinées en matrice dans une plaque de support commune et peuvent comporter des guides d'onde d'alimentation et de sortie respectifs, routés dans la plaque de support commune et respectivement reliés à des accès d'entrée et de sortie regroupés les uns à côtés des autres sur le panneau rayonnant.
  • L'invention concerne également un réseau rayonnant comportant au moins un panneau rayonnant.
  • Avantageusement, le réseau rayonnant peut comporter plusieurs panneaux rayonnants, orientables indépendamment les uns des autres.
  • L'invention concerne aussi une antenne multifaisceaux comportant au moins un réseau rayonnant.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la suite de la description donnée à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés qui représentent :
    • figure 1 : un schéma en coupe d'un exemple de réseau de sources rayonnantes, selon l'art antérieur ;
    • figure 2 : un schéma en coupe transversale d'un exemple de module structural d'antenne intégrant des sources rayonnantes élémentaires à orientation individuelle, selon l'invention ;
    • figure 3 : un schéma illustrant un exemple de plusieurs chaînes RF montées parallèlement entre elles sur deux étages, selon l'invention ;
    • figure 4 : trois schémas illustrant respectivement, selon deux plans différents et selon une vue en transparence, un premier exemple de bague d'orientation coudée, selon l'invention ;
    • figure 5 : un schéma illustrant, selon une vue en transparence, un deuxième exemple de bague d'orientation coudée, selon l'invention ;
    • figure 6a : un schéma en coupe transversale illustrant la structure interne d'un premier exemple de chaîne RF planaire, selon l'invention ;
    • figure 6b : un schéma en coupe transversale illustrant un exemple d'OMT dissymétrique, selon l'invention ;
    • figures 7a et 7b : deux vues illustrant la structure interne de l'étage supérieur, respectivement de l'étage inférieur, de deux chaînes RF empilées, selon l'invention ;
    • figure 8a : un schéma en vue de dessus, illustrant un exemple de réseau rayonnant sectorisé en plusieurs panneaux rayonnants indépendants, selon l'invention ;
    • figure 8b : un schéma illustrant un exemple d'implantation des sources rayonnantes et des accès d'entrée et de sortie sur les panneaux rayonnants de la figure 8a, selon l'invention ;
    • figure 8c : un schéma illustrant un exemple de découpe des plaques de support de chaque panneau rayonnant d'un réseau rayonnant sectorisé, selon l'invention ;
    • figure 9 : un exemple d'antenne multifaisceaux, selon l'invention.
  • La figure 2 illustre un exemple de module structural d'antenne intégrant des sources rayonnantes élémentaires à orientation individuelle, selon l'invention, et la figure 3 illustre un exemple de disposition de plusieurs chaînes RF parallèlement entre elles. Chaque source rayonnante comporte une chaîne radiofréquence RF 10 comportant un guide d'onde principal 31, visible sur la figure 3, et un cornet rayonnant 16 couplé au guide d'onde principal 31. Selon l'invention, chaque source rayonnante comporte en outre une bague d'orientation coudée 18 reliée à une extrémité terminale 5 du guide d'onde principal 31 de la chaîne RF 10 correspondante et couplée au cornet rayonnant 16, la bague d'orientation coudée étant destinée à orienter le cornet rayonnant dans une direction souhaitée, différente de la direction d'orientation du guide d'onde principal 31 de la chaîne RF. Chaque bague d'orientation 18 comporte un coude ayant un angle d'ouverture dont la valeur est définie individuellement en fonction de l'orientation individuelle souhaitée pour le cornet rayonnant associé. L'orientation de chaque cornet est réalisée par la bague d'orientation 18 dédiée en ajustant individuellement, pour chaque cornet, l'angle d'ouverture du coude de la bague d'orientation correspondante. Les chaînes RF peuvent être respectivement montées dans des cavités d'une plaque support 17 commune à toutes les sources rayonnantes ou complètement intégrées dans la plaque support comme représenté sur la figure 2. Avantageusement, la bague d'orientation associée à un cornet peut être fixée sur une face avant 19 de la plaque support 17 ou peut être logée dans une ouverture dédiée de la face avant 19 de la plaque support 17. Dans le cas où la bague d'orientation associée à un cornet est fixée sur la face avant 19 de la plaque support 17, l'extrémité terminale 5 du guide d'onde principal 31 de la chaîne RF correspondante est logée dans une ouverture dédiée aménagée dans la face avant de la plaque de support 17 de façon à pouvoir assurer la continuité de la liaison entre le guide d'onde principal 31 et la bague d'orientation 18. La bague d'orientation coudée permet de s'affranchir de tous les câbles souples et permet de mutualiser l'assemblage de toutes les chaînes RF dans un unique support commun. Les chaînes RF peuvent alors être aménagées sous le support commun ou être usinées dans le support commun parallèlement entre elles comme représenté par exemple sur la figure 3 dans laquelle le support commun a été omis et dans laquelle les chaînes RF 10a, 10b, 10c comportent deux étages différents 36, 37 pour un fonctionnement bi-fréquence.
  • Comme représenté sur l'exemple de la figure 4, chaque bague d'orientation coudée peut être constituée de trois parties solidaires entre elles, les trois parties étant constituées de deux guides d'onde d'accès 21, 22, destinés à être reliés respectivement à un cornet rayonnant et à une chaîne RF, et d'un tronçon de guide d'onde d'adaptation 20 localisé entre les deux guides d'onde d'accès 21, 22 et formant un iris de couplage entre les deux guides d'onde d'accès. Les deux guides d'onde d'accès 21, 22 peuvent par exemple être à section circulaire ou carrée. Le guide d'onde d'accès 22 peut être relié au cornet rayonnant et le guide d'onde d'accès 21 peut être relié au guide d'onde principal 31 de la chaîne RF, les deux guides d'onde d'accès ayant des axes respectifs orientés selon des directions différentes. Les deux guides d'onde d'accès 21, 22 et le tronçon de guide d'onde d'adaptation 20 forment un ensemble coudé, le coude ayant un sommet 27 situé sur le tronçon de guide d'onde d'adaptation 20 et un angle d'ouverture Θ dont la valeur est prédéfinie individuellement pour chaque cornet de façon à incliner l'axe 23 du guide d'onde d'accès 22 relié au cornet par rapport à l'axe 24 du guide d'onde d'accès 21 relié à la chaîne RF dans la direction souhaitée. Cela permet d'orienter le cornet rayonnant par rapport à la plaque support 17 et donc d'orienter la direction de rayonnement du cornet, cette direction de rayonnement correspondant à l'axe 23. L'angle d'inclinaison α de l'axe 23 par rapport à l'axe 24 est compris entre zéro et quelques degrés, sa valeur étant définie en fonction de l'emplacement du cornet sur la plaque support et donc en fonction de son emplacement par rapport au point focal du réseau rayonnant d'une antenne munie d'un réflecteur. L'angle d'ouverture Θ du coude dépend de la position Δ(x ,y) de la source rayonnante dans le réseau et de la distance focale équivalente Fe de l'antenne, selon la relation suivante : Θ = arctan Δ x y / Fe
    Figure imgb0001
  • Chaque bague d'orientation coudée permet donc d'orienter un cornet rayonnant par rapport à la plaque de support et donc d'orienter correctement ledit cornet rayonnant par rapport à un réflecteur d'une antenne multifaisceaux. La bague d'orientation coudée peut être réalisée par usinage des guides d'onde 21, 22, 20 dans la masse sous forme de deux demi-coquilles complémentaires qui sont assemblées par toute technique connue pour reconstituer des guides d'onde complets.
  • Alternativement, comme représenté sur la figure 5, la bague d'orientation coudée peut être réalisée en une seule partie dans une pièce monobloc par exemple en utilisant une imprimante 3D. Dans ce cas, la bague d'orientation coudée est un morceau de toron souple, par exemple un cylindre ou un tuyau souple, ce qui permet d'atteindre des angles d'inclinaison du cornet plus importants.
  • La figure 6a illustre un schéma en coupe transversale d'un exemple de chaîne RF planaire fonctionnant dans une seule bande de fréquence, selon l'invention. La chaîne RF, réalisée en technologie guide d'onde, comporte un guide d'onde principal 31 ayant un axe longitudinal disposé perpendiculairement au plan XY, un transducteur orthomode OMT 30, des composants radiofréquence de type coupleurs 33 et filtres 32 fonctionnant en bipolarisation et des accès d'entrée/sortie 34, 35 respectivement dédiés aux deux polarisations. Les accès d'entrée/sortie peuvent être en polarisation linéaire ou circulaire. L'OMT peut être symétrique et comporter quatre branches transversales ou alternativement, être dissymétrique et comporter deux branches transversales orthogonales entre elles. Sur l'exemple de la figure 6a, l'OMT comporte une entrée d'excitation axiale couplée au guide d'onde principal 31 et deux branches transversales 41, 42, orthogonales entre elles, situées dans le plan XY et couplées perpendiculairement au guide d'onde principal 31 par deux fentes de couplage non représentées. Les deux fentes de couplage sont aménagées dans la paroi du guide d'onde principal 31 et sont espacées angulairement d'un angle 26 égal à 90°. Les branches transversales de l'OMT sont reliées aux composants radiofréquence 32, 33. Le guide d'onde principal 31 comporte une extrémité supérieure destinée à être raccordée à un cornet rayonnant 16 par l'intermédiaire de la bague coudée 18. Les composants RF, de type coupleurs 33 et filtres 32, sont dédiés au traitement des signaux RF correspondant à une même bande de fréquence. L'OMT alimente le cornet (en transmission), ou est alimenté par le cornet (en réception), sélectivement soit avec un premier mode électromagnétique présentant une première polarisation linéaire, soit avec un second mode électromagnétique présentant une seconde polarisation linéaire orthogonale à la première. Aux première et seconde polarisations sont associées deux composantes de champs électriques Ex, Ey dont l'orientation est imposée par l'orientation des chaines RF situées dans le plan XY et donc par la position des deux fentes de couplage. l'orientation du champ Ex est parallèle au guide d'onde de la branche transversale 42, l'orientation du champ Ey est parallèle au guide d'onde de la branche transversale 41.
  • Les figures 7a et 7b illustrent deux vues d'un exemple de deux chaînes RF planaires empilées permettant un fonctionnement dans deux bandes de fréquence différentes, selon l'invention. Pour un fonctionnement dans plusieurs bandes de fréquence différentes, par exemple deux bandes de fréquence respectivement dédiées à l'émission et à la réception, il est possible d'empiler plusieurs chaines RF différentes, respectivement dédiées à chaque bande de fréquence, dans des couches planaires différentes. Dans ce cas, la structure de la chaîne RF de chaque source rayonnante comporte donc au moins deux étages différents, respectivement supérieur 36 et inférieur 37, empilés l'un au-dessus de l'autre et respectivement dédiés à la bande de fréquence de réception et à la bande de fréquence d'émission des signaux radiofréquence. Chaque étage radiofréquence est disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal du guide d'onde principal 31 de la chaîne RF.
  • Sur les figures 7a et 7b, l'OMT 30 couplé au guide d'onde principal 31 axial commun à tous les signaux d'émission et de réception est le même que sur la figure 6a et comporte deux branches transversales par étage, mais ce n'est pas indispensable, un OMT à quatre branches transversales peut aussi être utilisé. Les branches transversales supérieures 41, 42 reliées aux composants radiofréquence de l'étage RF supérieur 36, peuvent être dédiées à la réception des signaux RF et les deux branches transversales inférieures 43, 44 reliées aux composants radiofréquence de l'étage RF inférieur 37, peuvent être dédiées à l'émission des signaux RF. Le guide d'onde principal axial 31 est usiné dans l'épaisseur des deux couches planaires constituant les étages supérieur et inférieur, et est couplé d'une part aux branches transversales supérieures 41, 42 de l'OMT par des premières fentes axiales de couplage et d'autre part aux branches transversales inférieures 43, 44 de l'OMT par des secondes fentes axiales de couplage. Les premières fentes axiales de couplage sont situées à une même première hauteur dans la paroi du guide d'onde axial et espacées angulairement d'un angle égal à 90° et respectivement, les secondes fentes axiales de couplage sont situées à une même deuxième hauteur dans la paroi du guide d'onde axial et espacées angulairement d'un angle égal à 90°. La première hauteur correspond à l'étage supérieur de la chaîne RF et la deuxième hauteur correspond à l'étage inférieur de la chaîne RF. Pour réduire l'encombrement de la chaîne RF, les premières fentes axiales peuvent être alignées au-dessus des secondes fentes axiales, mais ce n'est pas indispensable, elles peuvent aussi être décalées angulairement les unes par rapport aux autres.
  • Avantageusement, dans le cas où un fonctionnement dans plusieurs bandes de fréquence est souhaité, il suffit d'augmenter le nombre d'étages de la chaîne RF, chaque étage étant dédié à l'une des bandes de fréquence souhaitées.
  • Chaque chaine RF peut par exemple être fabriquée en deux parties complémentaires, appelées demi-coquilles, par un procédé d'usinage connu, les deux demi-coquilles métalliques étant ensuite assemblées entre elles par tout type de liaison connue, soudure, colle, vis. Les composants radiofréquence sont alors constitués par des rainures usinées dans les deux demi-coquilles métalliques.
  • Dans le cas d'une application dans le domaine des télécommunications, la dissymétrie de la bague d'orientation coudée n'a pas d'impact sur les performances des sources rayonnantes car le guide d'onde principal d'entrée d'excitation auquel est raccordé le cornet rayonnant est dimensionné pour ne laisser se propager qu'un seul mode de propagation correspondant au mode fondamental. Par conséquent, tous les autres modes, et en particulier les modes à symétrie impaire engendrés par la dissymétrie de la bague d'orientation coudée peuvent potentiellement être éliminés par des pièges placés en entrée de l'ensemble d'excitation.
  • Pour ne pas affecter les caractéristiques de rayonnement de la source rayonnante ainsi réalisée, le coude de la bague d'orientation 18 doit être placé dans un plan de symétrie de la chaîne RF, vis-à-vis des composantes Ex, Ey de champ principaux engendrées dans le guide d'onde principal axial 31 par l'OMT. En effet, en l'absence de respect du plan de symétrie, le coude sera vu comme un défaut différent par les deux branches transversales de la chaine RF et par les deux fentes de couplage espacées angulairement de 90°, ce qui aura pour conséquence de détériorer la pureté de la polarisation. Le montage de la bague d'orientation 18 par rapport à la chaîne RF doit donc être réalisé en tenant compte de l'orientation des deux champs principaux orthogonaux Ex, Ey engendrés dans le guide d'onde principal axial 31 de la chaîne RF. Par rapport aux deux champs principaux orthogonaux Ex, Ey, le plan de symétrie est le plan contenant la bissectrice de l'angle formé par les directions d'orientation des deux champs principaux Ex et Ey. Le coude doit donc être positionné dans ce plan de symétrie de façon à être vu avec la même phase par les deux fentes de couplage de la chaine RF planaire et pour que la discontinuité radiofréquence engendrée par le coude occasionne le même impact sur les deux composantes de champ du mode fondamental. Sur le schéma de la figure 6a, le seul plan de symétrie possible est le plan perpendiculaire au plan XY contenant la bissectrice 25 de l'angle formé par les deux directions des composantes de champ orthogonales Ex et Ey, c'est-à-dire de l'angle séparant les deux fentes de couplage de l'OMT, ou encore de l'angle 26 formé par les deux branches transversales 41, 42. Le sommet 27 (visible sur la figure 4) du coude de la bague d'orientation 18 est donc placé dans un plan orthogonal au plan XY et contenant la bissectrice 25 de l'angle 26 séparant les deux fentes de couplage orthogonales, c'est-à-dire l'angle 26 formé par les deux branches transversales 41, 42. Dans le cas d'un OMT à quatre branches transversales, il y a quatre fentes de couplage régulièrement espacées angulairement. La bissectrice 25 correspond alors à celle de l'angle séparant deux fentes de couplage orthogonales consécutives, c'est-à-dire la bissectrice de l'angle situé entre deux branches transversales orthogonales consécutives.
  • La chaîne RF décrite en liaison avec les figures 6a, 7a, 7b, présente l'avantage d'avoir une architecture, monocouche ou multicouches, complètement planaire, tous les composants radiofréquence correspondant à une même bande de fréquence étant fabriqués par usinage sous la forme de deux demi-coquilles métalliques empilées et assemblées entre elles. La fabrication de tous les composants radiofréquence par usinage procure une très grande robustesse de la chaîne RF vis-à-vis des dispersions de performances liées à la fabrication des composants. En effet, tous les composants correspondant à une même bande de fréquence étant localisés dans une même couche physique, tous les chemins électriques dédiés aux deux polarisations de chaque chaine RF sont symétriques et induisent donc la même dispersion de phase. Par ailleurs, le fraisage, qui est le seul mode d'usinage adapté à la fabrication de demi-coquilles, permet de garantir des états de surface excellents et autorise le dépôt d'un revêtement d'argent sur les pièces usinées pour permettre une réduction des pertes ohmiques d'environ 30%.
  • Dans le cas d'un fonctionnement dans plusieurs bandes de fréquence différentes, la structure multicouches de la chaîne RF forme un ensemble multi-bandes, bipolarisation, très compact, à très faible coût qui est compatible d'une implantation dans un réseau de sources rayonnantes à maille réduite et qui peut être intégré dans une plaque de support commune à plusieurs chaînes RF comme le montre la figure 2. Les accès d'entrée/sortie 34, 35, 38, 39 de la chaîne RF peuvent être orientés sur les côtés, comme sur les figures 7a, 7b, ou vers l'avant ou vers l'arrière, en fonction des besoins.
  • Comme représenté sur les exemples des figures 8a et 8b, cette architecture permet également la fabrication d'un réseau rayonnant sectorisé en plusieurs panneaux rayonnants 50a, 50b, 50c, 50d, 50e indépendants, chaque panneau rayonnant étant constitué d'un module structural intégrant un sous-ensemble de plusieurs sources rayonnantes 54 comportant des chaînes RF usinées en matrice dans une plaque de support commune 51 à toutes les sources 54 du sous-ensemble, et indépendante des plaques de support des sources des autres panneaux. Les guides d'onde d'alimentation et de sortie RF des différentes sources rayonnantes intégrées dans chaque panneau 50a sont alors routés dans la plaque de support commune jusqu'aux accès 55 d'entrée et de sortie respectifs qui peuvent par exemple être regroupés en un même endroit du panneau correspondant. Par exemple, tous les accès 55 d'entrée et de sortie peuvent être alignés les uns à côté des autres, sur un bord du panneau. Dans ce cas, la fabrication des chaînes RF intégrées dans chaque panneau peut être mutualisée, l'ensemble des chaînes RF étant réalisé par usinage sous la forme de trois demi-coquilles empilées et assemblées entre elles. Cela permet de réduire les coûts de fabrication et de diminuer les pertes.
  • Les différents panneaux rayonnants 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, sont ensuite assemblés les uns aux autres pour former le réseau rayonnant. Pour faciliter l'assemblage des différents panneaux entre eux, les formes des découpes des différentes plaques de support correspondant à chaque panneau sont complémentaires les unes des autres pour qu'elles puissent s'emboiter les unes dans les autres, comme le montre la figure 8c. Chaque panneau du réseau rayonnant peut alors être orienté indépendamment des autres panneaux. L'orientation des chaines RF intégrées dans chaque panneau est alors assurée globalement par l'orientation du panneau correspondant, puis affinée individuellement pour chaque source rayonnante du panneau par l'intermédiaire de la bague d'orientation dédiée qui assure l'orientation individuelle de chaque cornet rayonnant correspondant à chaque source rayonnante. Le réseau rayonnant forme alors un ensemble facetté, chaque facette étant constituée d'un panneau rayonnant.
  • Un exemple d'implantation d'un réseau rayonnant dans une antenne multifaisceaux est représenté sur la figure 9. Le réseau rayonnant comporte au moins un module structural ou au moins un panneau rayonnant, le panneau rayonnant comportant un module structural intégrant des sources rayonnantes. Le réseau rayonnant 60 conforme à l'invention est placé au foyer d'un réflecteur 61 pour élaborer plusieurs faisceaux différents 1, 2, 3. Chaque source rayonnante est orientée individuellement, par l'intermédiaire de la bague d'orientation dédiée, selon son emplacement dans le réseau rayonnant par rapport au réflecteur.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (11)

  1. Module structural d'antenne intégrant des sources rayonnantes élémentaires, elles mêmes comprenant des guides d'ondes coudés, chaque source rayonnante comportant un cornet rayonnant (16) relié à un guide d'onde coudé destiné à orienter le cornet rayonnant (16) dans une direction souhaitée, caractérisé en ce que le guide d'onde coudé est une bague d'orientation (18) et en ce que chaque source rayonnante comporte en outre une chaîne radiofréquence RF (10) comportant un guide d'onde principal (31) ayant un axe longitudinal disposé perpendiculairement à un plan XY et un transducteur orthomode OMT (30) comportant deux branches transversales (41, 42) orthogonales entre elles, situées parallèlement au plan XY et couplées perpendiculairement au guide d'onde principal (31) par des fentes de couplage, le cornet rayonnant (16) étant couplé à une extrémité terminale (5) du guide d'onde principal (31) par l'intermédiaire de la bague d'orientation (18) coudée destinée à orienter le cornet rayonnant (16) dans une direction souhaitée différente de l'axe longitudinal du guide d'onde principal (31), le coude de la bague d'orientation (18) étant placé dans un plan de symétrie de la chaîne RF, le plan de symétrie étant orthogonal au plan XY et contenant la bissectrice (25) de l'angle (26) formé par les deux branches transversales (41,42).
  2. Module structural selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une plaque de support (17) commune à toutes les sources rayonnantes, les chaînes RF (10) étant complètement intégrées dans la plaque de support (17).
  3. Module structural selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague d'orientation (18) associée à chaque cornet rayonnant est logée dans une ouverture dédiée aménagée dans une face avant (19) de la plaque de support (17).
  4. Module structural selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité terminale (5) du guide d'onde principal (31) de chaque chaîne RF est logée dans une ouverture dédiée aménagée dans une face avant de la plaque de support (17) et en ce que la bague d'orientation (18) associée à chaque cornet rayonnant est fixée sur une face avant (19) de la plaque de support (17), dans le prolongement de l'extrémité terminale (5) correspondante.
  5. Module structural selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague d'orientation (18) de chaque source rayonnante est constituée de trois parties solidaires entre elles, les trois parties étant constituées de deux guides d'onde d'accès (21, 22) rigides ayant des axes longitudinaux (24, 23) différents et destinés à être respectivement reliés à un cornet rayonnant et à une chaîne RF, et d'un tronçon de guide d'onde d'adaptation (20) localisé entre les deux guides d'onde d'accès, le tronçon de guide d'onde d'adaptation (20) formant le coude de la bague d'orientation (18).
  6. Module structural selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague d'orientation (18) comporte un iris de couplage.
  7. Panneau rayonnant caractérisé en ce qu'il comporte un module structural selon l'une des revendications précédentes.
  8. Panneau rayonnant selon la revendication 7, dépendante de la revendication 2, caractérisé en ce que les sources rayonnantes (54) sont usinées en matrice dans la plaque de support commune (17, 51) et comportent en outre des guides d'onde d'alimentation et de sortie respectifs, routés dans la plaque de support commune et respectivement reliés à des accès (55) d'entrée et de sortie regroupés les uns à côtés des autres sur le panneau rayonnant.
  9. Réseau rayonnant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un panneau rayonnant selon la revendication 8.
  10. Réseau rayonnant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs panneaux rayonnants (50a, 50b, 50c, 50d, 50e) orientables indépendamment les uns des autres.
  11. Antenne multifaisceaux caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un réseau rayonnant selon l'une des revendications 9 ou 10.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3379640B1 (fr) * 2016-01-12 2020-02-19 Mitsubishi Electric Corporation Circuit d'alimentation et dispositif d'antenne
JP6797143B2 (ja) * 2018-02-09 2020-12-09 三菱電機株式会社 アンテナ給電装置
EP3788676B1 (fr) * 2018-05-01 2024-03-20 Robin Radar Facilities BV Système radar comprenant deux modules d'antenne radar positionnés dos à dos
CA3100449C (fr) * 2018-06-01 2022-08-30 Swissto12 Sa Module radiofrequence
JP6868046B2 (ja) * 2019-02-08 2021-05-12 双信電機株式会社 共振器及びフィルタ
US20220352639A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 The Board Of Trustees Of The University Of Alabama Miniaturized reflector antenna

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH077882B2 (ja) * 1986-03-04 1995-01-30 日本電信電話株式会社 偏分波装置用導波管の配管方法
US6087908A (en) * 1998-09-11 2000-07-11 Channel Master Llc Planar ortho-mode transducer
JP2003273762A (ja) * 2002-03-19 2003-09-26 Sharp Corp ユニバーサルｌｎｂにおけるコンバータ構造
JP2008131575A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Sharp Corp フィードホーン、衛星受信用コンバータおよび衛生受信用アンテナ
FR2939971B1 (fr) * 2008-12-16 2011-02-11 Thales Sa Ensemble d'excitation compact pour la generation d'une polarisation circulaire dans une antenne et procede d'elaboration d'un tel ensemble d'excitation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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