EP3968465A1

EP3968465A1 - Antenne à couverture améliorée sur un domaine de fréquence élargi

Info

Publication number: EP3968465A1
Application number: EP21192596.1A
Authority: EP
Inventors: Nicolas ATTAJA; Mauro Ettorre; Ronan Sauleau; Davy GUIHARD
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Rennes 1; ArianeGroup SAS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Rennes 1; ArianeGroup SAS
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2041-08-23
Also published as: EP3968465C0; US11658421B2; FR3114195B1; US20220085500A1; ES3055332T3; FR3114195A1; EP3968465B1

Abstract

L'invention concerne une antenne (1) comprenant un élément d'antenne (5) rayonnant apte à émettre un signal dans au moins deux bandes de fréquence disjointes et un guide d'ondes (7) recouvert par l'élément d'antenne rayonnant, comprenant deux cavités (11 ; 13) résonantes emboîtées et chacune monomode ou majoritairement monomode dans une bande de fréquence distincte.

Description

Domaine Technique

La présente invention concerne une antenne apte à émettre avec une couverture large dans plusieurs bandes de fréquence permettant à elle-seule de réaliser plusieurs fonctions distinctes de communication.

Technique antérieure

Les véhicules spatiaux sont équipés d'antennes qui assurent pendant les phases de vol la communication entre ces véhicules et les stations au sol.
Ces antennes servent notamment à la télémesure, la trajectographie, ou au système de positionnement par satellites (« Global Navigation Satellite System », « GNSS »). La réalisation de ces fonctions peut nécessiter de recourir à un système complexe à plusieurs antennes chacune étant associée à une fonction particulière, ces antennes émettant chacune dans des plages de fréquence distinctes.
Il est, par conséquent, souhaitable de disposer d'une antenne apte à émettre avec une couverture améliorée dans plusieurs bandes de fréquence distinctes pour la réalisation de plusieurs fonctions de communication tout en conservant un encombrement limité et un système simple.

Exposé de l'invention

La présente invention concerne une antenne comprenant :

un élément d'antenne rayonnant apte à émettre un signal dans au moins une première bande de fréquence et dans une deuxième bande de fréquence, disjointe de la première bande et à plus haute fréquence que celle-ci, et
un guide d'ondes recouvert par l'élément d'antenne rayonnant, comprenant au moins une première cavité résonante et monomode ou majoritairement monomode dans la première bande de fréquence, et une deuxième cavité résonante distincte de la première cavité résonante et située à l'intérieur de celle-ci, ladite deuxième cavité résonante étant monomode ou majoritairement monomode dans la deuxième bande de fréquence.

Par « monomode », il faut comprendre que seul le mode fondamental de la cavité résonante considérée peut se propager. Par « majoritairement monomode », il faut comprendre que la cavité résonante considérée est monomode sur au moins 50%, par exemple au moins 75%, de la bande de fréquence considérée. Dans ce cas, la cavité résonante peut ne pas être monomode sur au moins une extrémité de la bande de fréquence, elle peut être sans mode ou bi-mode sur cette extrémité. L'emploi de la première cavité résonante seule permet d'élargir le spectre de fréquence d'émission mais autorise l'excitation de modes résonants d'ordre supérieur qui peuvent perturber le diagramme de rayonnement dans la deuxième bande de fréquence, en particulier aux angles d'élévation faibles. L'ajout de la deuxième cavité résonante à l'intérieur de la première cavité résonante permet avantageusement d'obtenir un gain amélioré dans la deuxième bande de fréquence, en particulier aux angles d'élévation faibles, en n'autorisant pas la propagation de ces modes d'ordre supérieur tout en conservant un encombrement limité et un système simple, sans modification des dimensions de l'antenne par rapport à la présence seule de la première cavité. L'invention fournit ainsi une antenne à couverture améliorée dans plusieurs bandes de fréquence distinctes pour la réalisation de plusieurs fonctions de communication.
Dans un exemple de réalisation, l'élément d'antenne rayonnant est présent sur un substrat recouvrant le guide d'ondes, et l'antenne présente une ou plusieurs ouvertures entre une paroi délimitant la première cavité et le substrat.
Une telle caractéristique permet d'obtenir un gain amélioré aux faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence.
En particulier, un bord de ladite paroi situé du côté du substrat peut avoir une forme en créneau définissant ainsi une pluralité d'ouvertures entre ladite paroi et le substrat.
Une telle caractéristique permet d'obtenir un gain amélioré aux faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence tout en limitant la baisse du gain dans la première bande de fréquence.
Dans un exemple de réalisation, un rapport RA1 H1/H2 est compris entre 1 et 3,25, où H1 désigne une hauteur de la première cavité et H2 une hauteur de la deuxième cavité.
Une telle caractéristique permet d'améliorer davantage encore le gain aux faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence.
Une hauteur optimale pour la deuxième cavité H2 fournissant un gain optimal aux faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence peut être déterminée par une étude paramétrique. A ce titre, le rapport RA1 est de préférence compris entre 1,28 et 2,2.
Dans un exemple de réalisation, la première bande de fréquence correspond aux fréquences comprises entre 1164 MHz et 1591 MHz et la deuxième bande de fréquence correspond aux fréquences comprises entre 2200 MHz et 2290 MHz. Selon cet exemple, la première bande de fréquence correspond à l'application relative au système de positionnement par satellites (« GNSS ») et la deuxième bande de fréquence aux applications de télémesure.
L'invention vise également un véhicule équipé d'au moins une antenne telle que décrite plus haut. Le véhicule peut être un véhicule spatial, comme un lanceur spatial, un véhicule d'exploration ou un satellite. L'emploi de l'antenne décrite n'est pas limité à une application spatiale, celle-ci pouvant être utilisée sur d'autres véhicules comme un train, une voiture ou un aéronef.

Brève description des dessins

[Fig. 1] La figure 1 représente un premier exemple d'antenne selon l'invention.
[Fig. 2] La figure 2 représente un deuxième exemple d'antenne selon l'invention.
[Fig. 3] La figure 3 représente un troisième exemple d'antenne selon l'invention.
[Fig. 4] La figure 4 est un diagramme comparatif montrant le gain obtenu en fonction de la fréquence pour des antennes selon l'invention et une antenne hors invention.
[Fig. 5] La figure 5 est un diagramme montrant le gain obtenu dans la deuxième bande de fréquences pour une antenne hors invention.
[Fig. 6] La figure 6 est un diagramme montrant le gain obtenu dans la deuxième bande de fréquences pour une antenne selon l'invention.
[Fig. 7] La figure 7 est un diagramme montrant le gain obtenu dans la deuxième bande de fréquences pour une autre antenne selon l'invention.

Description des modes de réalisation

La figure 1 représente un premier exemple d'antenne 1 selon l'invention comprenant un substrat 3 sur lequel est présent un élément d'antenne rayonnant 5. Le substrat 3 peut être un substrat diélectrique. Le substrat 3 peut être en matériau composite, par exemple renforcé par du verre. On peut utiliser un substrat 3 commercialisé sous la référence RO3210^® par la société ROGERS Corporation. Le substrat 3 peut avoir une forme plane. On notera toutefois que la présence du substrat 3 n'est pas nécessaire, l'élément d'antenne rayonnant pouvant en variante être formé par une partie métallique autoporteuse.
L'élément rayonnant 5 est, dans l'exemple illustré, de type double dipôles croisés ou dipôles croisés asymétriques bi-bande et comprend une première paire de dipôles 5a et 5b qui sont perpendiculaires entre eux et alimentés avec un déphasage de 90°, et une deuxième paire de dipôles 5c et 5d, distincte de la première paire, qui sont perpendiculaires entre eux et alimentés avec un déphasage de 90°. Les dipôles 5a et 5b de la première paire ont une longueur différente des dipôles 5c et 5d de la deuxième paire. Les dipôles 5a-5d des première et deuxième paires ont chacun une forme trapézoïdale dans l'exemple illustré. Les dipôles 5a-5d forment dans l'exemple illustré un élément rayonnant 5 ayant une structure en nœud papillon (de l'anglais « bow-tie »). Les dipôles 5a-5d sont présents des deux côtés du substrat (sur la face supérieure et sur sa face inférieure opposée). L'élément rayonnant 5 est apte à émettre un signal dans le spectre radiofréquences, ce signal ayant une polarisation circulaire dans au moins une première bande de fréquence et dans une deuxième bande de fréquence, disjointe de la première bande et à plus haute fréquence que celle-ci. A titre d'exemple, la première bande de fréquence peut correspondre aux fréquences comprises entre 1164 MHz et 1591 MHz et la deuxième bande de fréquence aux fréquences comprises entre 2200 MHz et 2290 MHz. Un câble coaxial 6 alimente l'élément rayonnant 5. L'élément rayonnant 5 de type double dipôles croisés ou dipôles croisés asymétriques bi-bande est connu en soi, l'invention n'est néanmoins pas limitée à ce type d'élément rayonnant, on peut en variante utiliser un élément rayonnant formé par un dipôle croisé ou d'autres types d'éléments rayonnants bi-bande ou large bande tels que des dipôles croisés couplés à des résonateurs par exemple, par exemple. L'élément rayonnant 5 peut avoir une forme plane, comme illustré. L'élément rayonnant 5 peut être dépourvu d'éléments verticaux, dirigés le long de la direction Z, perpendiculaire au plan P contenant l'élément rayonnant 5 et le substrat 3 dans l'exemple illustré.
L'élément rayonnant 5 recouvre un guide d'ondes 7. Le guide d'ondes 7 comprend dans sa partie inférieure, ou à sa base, un réflecteur 9. En l'absence du guide d'ondes 7 et du réflecteur 9, l'élément rayonnant 5 émet un signal ayant une polarisation circulaire vers le haut le long de la direction Z représentée mais aussi vers le bas avec un sens de polarisation opposé. Le réflecteur 9 permet d'obtenir un signal de polarisation circulaire unidirectionnel le long de la direction Z, ici uniquement dirigé vers le haut (dans la direction opposée au réflecteur 9), en réfléchissant la composante de signal émise vers le bas et en inversant son sens de polarisation du fait de cette réflexion.
Le guide d'ondes 7 comprend une première cavité résonante 11 qui est monomode ou majoritairement monomode dans la première bande de fréquence. La première cavité résonante 11 peut ne pas être monomode, ni majoritairement monomode, dans la deuxième bande de fréquence. Le guide d'ondes 7 comprend en outre une deuxième cavité résonante 13 qui est distincte de la première cavité 11 et emboîtée dans cette dernière. La deuxième cavité résonante 13 est monomode ou majoritairement monomode dans la deuxième bande de fréquence. La deuxième cavité 13 peut ne pas être monomode, ni majoritairement monomode, dans la première bande de fréquence. La première cavité 11 participe à augmenter le gain dans la demi-sphère supérieure, grâce à la présence du réflecteur 9 qui réfléchit les ondes vers le haut, faisant ainsi augmenter le gain dans la demi-sphère supérieure, et à élargir la bande de fréquences dans laquelle émet l'antenne 1 en permettant la génération d'un deuxième signal polarisé circulairement en plus du signal généré par l'élément rayonnant et correspondant à une plage de fréquence distincte. Si seule la première cavité 11 est utilisée, il y a génération de modes d'ordre supérieur au-delà de la fréquence de coupure du deuxième mode TM01 ce qui perturbe le gain dans la deuxième bande de fréquence, en particulier aux angles d'élévation faibles. L'ajout de la deuxième cavité 13 permet une amélioration significative du gain aux faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence en ne permettant d'exciter que les premiers modes dans la deuxième bande de fréquence.
L'élément rayonnant 5 est situé au-dessus des première 11 et deuxième 13 cavités du côté opposé au réflecteur 9. Le guide d'ondes 7 est, dans l'exemple illustré, fermé dans sa partie inférieure par le réflecteur 9 qui définit une base commune aux première 11 et deuxième 13 cavités et délimite ces dernières. Le réflecteur 9 est au contact des première 11 et deuxième 13 cavités. Le guide d'ondes 7 est ouvert dans sa partie supérieure, opposée au réflecteur 9, en l'absence de l'élément rayonnant 5 et du substrat 3. Les première 11 et deuxième 13 cavités sont fermées dans leur partie inférieure par le réflecteur 9 et fermées latéralement, et sont ouvertes dans leur partie supérieure opposée au réflecteur 9, en l'absence de l'élément rayonnant 5 et du substrat 3. Les première 11 et deuxième 13 cavités sont situées en dessous de l'élément rayonnant 5. Dans l'exemple illustré, le substrat 3 positionné sur le guide d'ondes 7 ferme ce dernier et la première cavité 11 en venant au contact de cette dernière. L'invention n'impose pas un tel contact comme il sera décrit plus bas. L'ensemble des première 11 et deuxième 13 cavités et du réflecteur 9 peut être entièrement métallique. La première cavité 11 a des dimensions supérieures à la deuxième cavité 13. La deuxième cavité 13 a une hauteur H2 inférieure ou égale à la hauteur H1 de la première cavité 11. La plus grande dimension D1 de la première cavité 11 est supérieure à la plus grande dimension D2 de la deuxième cavité 13. Ces plus grandes dimensions D1 et D2 peuvent être des diamètres dans l'exemple illustré d'une géométrie circulaire pour les première 11 et deuxième 13 cavités. La deuxième cavité 13 est centrée par rapport à la première cavité 11. Dans l'exemple illustré, les première et deuxième cavités ont chacune une forme circulaire, mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque ces dernières ont une forme différente, comme une forme polygonale par exemple rectangulaire ou octogonale, comme il sera décrit plus bas. Les parois des première 11 et deuxième 13 cavités peuvent être pleines, c'est-à-dire dépourvues de fente ou de manque de matière. Le câble coaxial 6 s'étend à l'intérieur des première 11 et deuxième 13 cavités au travers de ces dernières.
Comme indiqué plus haut, le rapport RA1 H1/H2 peut être compris entre 1 et 3,25, par exemple entre 1,28 et 2,2.
Selon un exemple, le rapport RA2 D1/D2 peut être compris entre 1,19 et 2,1. La modification du rapport RA2 permet de moduler les bandes de fréquence dans lesquelles l'antenne 1 émet en fonction de l'application souhaitée.
Les première 11 et deuxième 13 cavités sont dimensionnées de sorte à être monomodes ou majoritairement monomodes dans la première bande de fréquence et dans la deuxième bande de fréquence respectivement. Le choix des dimensions à adopter pour ce faire fait partie des connaissances générales de l'homme du métier. Par exemple, les rayons des cavités 11 et 13 peuvent être définis en fonction des fréquences de coupure d'un guide d'ondes circulaire calculées en utilisant la formule ci-dessous. $f_{c, mn} = \frac{{pʹ}_{nm}}{2 πa \sqrt{εμ}}$
Dans la formule ci-dessus p'_nm désignent les racines des fonctions de Bessel de première espèce, a le rayon du guide d'ondes recherché, ε and µ la permittivité diélectrique et la perméabilité magnétique du milieu respectivement. Les paramètres n et m correspondent à l'ordre du mode guidé par la section de la cavité, ici circulaire.
A titre d'exemple pour une première bande de fréquence allant de 1164 MHz à 1591 MHz et une deuxième bande de fréquence allant de 2200 MHz à 2290 MHz, on peut utiliser un guide d'ondes 7 ayant un rayon R1 compris entre 125 mm et 155 mm, par exemple compris entre 135 mm et 150 mm, un rayon R2 compris entre 75 mm et 105 mm, par exemple compris entre 80 mm et 95 mm, une hauteur H1 comprise entre 35 mm et 60 mm, par exemple comprise entre 45 mm et 55 mm, et une hauteur H2 comprise entre 25 mm et 40 mm, par exemple comprise entre 25 mm et 35 mm. Sauf mention contraire, les rayons R1 et R2 sont respectivement pris comme étant égaux à la moitié de plus grande dimension de la première et de la deuxième cavité et ne sous-entendent pas nécessairement que le guide d'ondes soit de géométrie circulaire. Ces valeurs ont été déterminées en prenant une permittivité diélectrique et une perméabilité magnétique du milieu remplissant les cavités égale à 1 (permittivité et perméabilité du vide).
A titre d'exemple pour une première bande de fréquence allant de 1164 MHz à 1591 MHz et une deuxième bande de fréquence allant de 2200 MHz à 2290 MHz, on peut utiliser un guide d'ondes 7 ayant un rayon R1 de 140 mm, un rayon R2 de 90 mm, une hauteur H1 comprise entre 35 mm et 60 mm, par exemple comprise entre 45 mm et 55 mm, et une hauteur H2 comprise entre 25 mm et 40 mm, par exemple comprise entre 25 mm et 35 mm.
Toujours à titre d'exemple pour une première bande de fréquence allant de 1164 MHz à 1591 MHz et une deuxième bande de fréquence allant de 2200 MHz à 2290 MHz, on peut utiliser un guide d'ondes 7 ayant une hauteur H1 de 50 mm, une hauteur H2 de 25 mm, un rayon R1 compris entre 125 mm et 155 mm, par exemple compris entre 135 mm et 150 mm, et un rayon R2 compris entre 75 mm et 105 mm, par exemple compris entre 80 mm et 95 mm.
On a représenté à la figure 2 un deuxième exemple d'antenne 10 selon l'invention qui ne diffère de l'exemple de la figure 1 qu'en ce que une ouverture 20 est présente entre la première cavité 11 et le substrat 3. Les mêmes symboles de référence ont été repris pour les éléments similaires. L'ouverture 20 s'étend à 360° autour de l'axe des première 11 et deuxième 13 cavités, correspondant à l'axe Z. La hauteur H3 de l'ouverture 20 peut être inférieure ou égale à H1-H2, par exemple inférieure ou égale à 25 mm, par exemple comprise entre 0,25 mm et 25 mm. L'augmentation de H3 permet d'améliorer davantage le gain pour les faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence. Il est néanmoins préférable de ne pas trop augmenter H3 afin de ne pas trop abaisser le gain dans la première bande de fréquence. Selon les besoins en gain des deux bandes de fréquence, ce paramètre H3 offre un degré de liberté supplémentaire pour optimiser l'antenne. Dans cet exemple, le substrat 3 n'est pas en contact avec la première cavité 11 et est présent à une distance non nulle prédéterminée de cette dernière.
On a représenté à la figure 3 un troisième exemple d'antenne 100 selon l'invention qui ne diffère de l'exemple de la figure 1 qu'en ce que un bord 22 de la paroi 110 de la première cavité a une forme crénelée définissant une pluralité d'ouvertures 24 entre le substrat 3 et la paroi 110. Les ouvertures 24 peuvent chacune avoir la même forme et/ou les mêmes dimensions. En variante, les ouvertures 24 diffèrent en termes de forme et/ou de dimensions. Les ouvertures 24 peuvent comme illustré être présentes tout autour de l'axe Z des première et deuxième cavités (à 360° autour de cet axe Z). Les ouvertures 24 peuvent ou non être régulièrement réparties autour de l'axe Z des première et deuxième cavités. Comme décrit plus haut, la hauteur H4 des ouvertures 24 peut inférieure ou égale à H1-H2, par exemple inférieure ou égale à 25 mm, par exemple comprise entre 0,25 mm et 25 mm. Comme plus haut pour le cas de l'ouverture 20, l'augmentation de H4 permet d'améliorer davantage le gain pour les faibles angles d'élévation dans la deuxième bande de fréquence. Il est néanmoins préférable de ne pas trop augmenter H4 afin de ne pas trop abaisser le gain dans la première bande de fréquence. On notera que les ouvertures 24 ont les mêmes effets que l'ouverture 20 mais en ayant un impact moindre sur le gain de la première bande de fréquence (augmenter la hauteur des ouvertures 24 abaisse moins le gain dans la première bande de fréquence).
On vient de décrire des exemples de guide d'ondes ayant une géométrie circulaire mais on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque le guide d'ondes a une autre géométrie comme une forme polygonale, par exemple rectangulaire ou octogonale. L'homme du métier sait dimensionner les cavités résonantes pour des géométries autres que circulaires en utilisant d'autres formules que la formule [Math. 1] indiquée plus haut pour le cas circulaire. En outre, les exemples qui viennent d'être décrits comprennent seulement deux cavités résonantes 11 et 13 mais on ne sort pas du cadre de l'invention si le guide d'ondes comprend plus de deux cavités résonantes, par exemple trois cavités résonantes emboîtées, la troisième cavité résonante étant monomode ou majoritairement monomode dans une troisième bande de fréquence disjointe des première et deuxième bandes de fréquences. Cela permet d'avoir une antenne émettant avec un gain amélioré dans plus de deux bandes de fréquence.
On a représenté à la figure 4 un diagramme montrant le gain en fonction de la fréquence pour θ = 90° par rapport à la direction Z, correspondant à l'horizon donc à un angle d'élévation de 0°. Cette figure fait figurer la valeur minimale du gain tout angle d'azimut confondu. Le diagramme est un diagramme comparatif montrant l'effet de l'ajout de la deuxième cavité 13 dans une première cavité 11 ou 110, et montrant l'influence de la présence des ouvertures 20 ou 24. Les première 11 ou 110 et deuxième 13 cavités étant toutes deux dans cet essai de géométrie circulaire comme aux figures 1 à 3, avec un rayon R1 = 140 mm, un rayon R2 = 90 mm, une hauteur H1 = 50 mm et une hauteur H2 = 25 mm. L'ouverture 20 a une hauteur H3 de 10 mm et les ouvertures 24 une hauteur H4 de 15 mm. La courbe A1 correspond au gain obtenu avec les première 11 et deuxième 13 cavités sans ouverture comme à la figure 1, la courbe A2 au gain obtenu avec l'ouverture 20 comme à la figure 2, la courbe A3 au gain obtenu avec les ouvertures 24 comme à la figure 3 et la courbe B correspond au gain obtenu sans la deuxième cavité 13, seulement avec la première cavité 11. On constate une amélioration significative du gain dans la deuxième bande de fréquence comprise entre 2200 MHz et 2290 MHz lorsque la deuxième cavité 13 est présente. On constate en outre une amélioration supplémentaire du gain dans la deuxième bande de fréquence lorsque les ouvertures 20 et 24 sont présentes.
On a représenté à la figure 5 un diagramme de gain à une fréquence de 2300 MHz en fonction de l'angle θ par rapport à la direction Z en abscisses, θ = 90° correspondant à l'horizon donc à un angle d'élévation de 0°, et de l'azimut en ordonnée. L'antenne évaluée comportait un élément d'antenne rayonnant de type double dipôles croisés présent sur un substrat commercialisé sous la référence RO3210^® par la société ROGERS Corporation et présentait uniquement une première cavité résonante (pas de deuxième cavité) de forme carrée de côté 140 mm et de hauteur 50 mm.
La figure 6 montre le diagramme de gain obtenu à cette fréquence pour une antenne identique à celle de la figure 5 mais qui comprenait en outre une deuxième cavité à l'intérieur de la première cavité. La deuxième cavité avait une forme carrée de côté 90 mm et une hauteur de 25 mm. On constate une amélioration significative du gain pour les faibles angles d'élévation.
La figure 7 montre le diagramme de gain obtenu à cette fréquence pour une antenne qui avait une première et une deuxième cavités de forme octogonale. La première cavité avait une plus grande dimension de 140 mm et une hauteur de 50 mm et la deuxième cavité une plus grande dimension de 90 mm et une hauteur de 25 mm. On constate aussi une amélioration significative du gain pour les faibles angles d'élévation par rapport au cas de la figure 5.
L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims

Antenne (1 ; 10 ; 100) comprenant :
- un élément d'antenne (5) rayonnant apte à émettre un signal dans au moins une première bande de fréquence et dans une deuxième bande de fréquence, disjointe de la première bande et à plus haute fréquence que celle-ci, et

- un guide d'ondes (7) recouvert par l'élément d'antenne rayonnant, comprenant au moins une première cavité (11) résonante et monomode ou majoritairement monomode dans la première bande de fréquence, et une deuxième cavité (13) résonante distincte de la première cavité résonante et située à l'intérieur de celle-ci, ladite deuxième cavité résonante étant monomode ou majoritairement monomode dans la deuxième bande de fréquence.
Antenne (10 ; 100) selon la revendication 1, dans laquelle l'élément d'antenne (5) rayonnant est présent sur un substrat (3) recouvrant le guide d'ondes (7), et dans laquelle l'antenne présente une ou plusieurs ouvertures (20 ; 24) entre une paroi délimitant la première cavité (11) et le substrat (3).
Antenne (100) selon la revendication 2, dans laquelle un bord (22) de ladite paroi situé du côté du substrat (3) a une forme en créneau définissant ainsi une pluralité d'ouvertures (24) entre ladite paroi et le substrat.
Antenne (1 ; 10 ; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle un rapport RA1 H1/H2 est compris entre 1 et 3,25, où H1 désigne une hauteur de la première cavité (11) et H2 une hauteur de la deuxième cavité (13).
Antenne (1 ; 10 ; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la première bande de fréquence correspond aux fréquences comprises entre 1164 MHz et 1591 MHz et la deuxième bande de fréquence correspond aux fréquences comprises entre 2200 MHz et 2290 MHz.
Véhicule équipé d'au moins une antenne (1 ; 10 ; 100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
Véhicule selon la revendication 6, dans lequel le véhicule est un véhicule spatial.
Véhicule spatial selon la revendication 7, dans lequel le véhicule est un lanceur spatial, un véhicule d'exploration ou un satellite.