FR2474768A1 - Antenne a reseau d'elements - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES ANTENNES RADIO-ELECTRIQUES. UNE ANTENNE DU TYPE RESEAU COMPREND UN CERTAIN NOMBRE DE MODULES D'ELEMENTS, CHAQUE MODULE COMPRENANT LUI-MEME PLUSIEURS ELEMENTS A1 ET A1, A2 ET A2, ETC... LES BORNES D'ENTREE T1, T2, ETC... DE L'ANTENNE SONT CONNECTEES AUX ELEMENTS PAR UN RESEAU DE COUPLAGE QUI COMPREND DES PREMIERES LIGNES DE TRANSMISSION 10, 12, 14, ETC..., DES SECONDES LIGNES DE TRANSMISSION 30, 32, 34, ETC... ET DES COUPLEURS DIRECTIONNELS C1, C2, C3, ETC... QUI ETABLISSENT UN COUPLAGE SELECTIF ENTRE LES PREMIERES ET LES SECONDES LIGNES DE TRANSMISSION. APPLICATION AUX SYSTEMES D'ATTERRISSAGE MICRO-ONDES.

Description

La présente invention concerne les antennes du type réseau et elle porte

plus particulièrement sur des antennes conçues de façon

à rayonner dans une région angulaire limitée de l'espace.

La demande de brevet FR 76-21092 déposée le 9 juillet 1976 décrit un système d'antenne du type réseau à balayage limité présen-

tant une coupure nette du diagramme d'éléments. Cette demande de bre-

vet décrit un réseau de couplage destiné à interconnecter les bornes d'entrée de plusieurs modules d'éléments d'antenne et les éléments

d'antenne correspondants de chaque module. En outre, le réseau inter-

connecte les modules d'éléments de façon que les signaux qui sont appliqués sur l'une quelconque des bornes d'entrée soient transmis essentiellement aux éléments du module d'éléments correspondant et soient également transmis à des éléments sélectionnés dans d'autres modules d'éléments du réseau. Du fait de ce couplage sélectif, on peut donner au réseau d'antenne une excitation de réseau correspondant approximativement à une distribution en sin x/x pour les éléments,

pour des signaux d'entrée appliqués sur n'importe quelles bornes d'en-

trée du réseau de couplage. Ainsi, lorsqu'on applique des signaux d'énergie ondulatoire à l'une quelconque des bornes d'entrée, le réseau d'antennes rayonne avec un diagramme effectif qui correspond au diagramme de rayonnement qui est rayonné approximativement par une

distribution en sin x/x sur le réseau, c'est-à-dire un diagramme d'élé-

ments présentant une amplitude pratiquement uniforme sur une région angulaire sélectionnée de l'espace, et aucun rayonnement effectif dans les régions restantes de l'espace dans lesquelles on désire supprimer

le rayonnement. On peut augmenter le pas effectif des éléments du ré-

seau jusqu'au point auquel les lobes d'ordre élevé qui sont suscepti-

bles d'apparaître pendant le balayage d'un faisceau de rayonnement dans

la région désirée de l'espace, se manifestent dans des régions du dia-

gramme d'élémentsdd'antenne dans lesquelles le rayonnement de l'antenne

est atténué. On peut ainsi utiliser un pas effectif d'éléments notable-

ment plus grand pour une aitEme du type r iu à balayage limité, et on peut réduire considérablement le nombre d'éléments actifs, comme par exemple des déphaseurs, nécessaires au fonctionnementdel'aitEfrne dutyPe résea dans un système particulier, comme un système d'atterrissage micro- onde. La demande de brevet FR-79-01625 déposée le 23 janvier 1979 décrit un autre système d'antenne comportant un réseau de couplage modulaire pour définir de façon similaire un diagramme de rayonnement d'éléments. Ces deux systèmes de l'art antérieur, et en particulier las de cel Vbret FR 76- 21092, permettent effectivement de définir un diagramme d'éléments d'antenne de façon à obtenir un diagramme d'élé- mens qui permette d'utiliser un pas effectif d'élénents plus élevé, entrainant ainsi une économie dans les composants de commande de l'antenne pour une antenne à balayage limité. Cependant, ces systèmes de 1 'art antérieur ne sont essentiellement utiles que sur une bande de fréquence limitée, corme c'est le cas pour le dispositif que décrit la demande de brevet FR 76- 21092, o ils peuvent faire intervenir un

réseau camplexe d'interconnexions, comme c'est le cas pour le dispo' -

tif que décrit la demande de brevet FR 79-01625.

Un but de 1 'invention est de réaliser un système d'aurioe dutype réseau disposant d'une possibilité de définition du diagramme d'élémentsd'antenne, de façon à réaliser la définition de diagramme

d'éléments et les économies des demandes de brevet pré-

citées,ce système comportant un réseau de couplage simplifié qu'on

peut faire fonctionner sur une bande de fréquence relativement éten-

due. Conformément à l'invention, une antenne du type réseau est formée par un réseau comportant N modules d'éléments d'antenne, chaque module comprenant au moins deux groupes d'éléments d'antenne et chaque

groupe d'éléments d'antenne comprenant un ou plusieurs éléments d'an-

tenne. Les modules d'éléments et les groupes d'éléments sont disposés le long d'un chemin prédéterminé. Il existe également 2 N premières lignes de transmission, avec l'une d'elles associée à chacun des groupes d'éléments d'antenne, pour appliquer des signaux d'énergie ondulatoire aux éléments du groupe d'éléments. Il existe également N secondes lignes de transmission, à raison d'une pour chaque module d'éléments d'antenne. Chaque seconde ligne de transmission comporte une borne d'entrée et chaque seconde ligne de transmission coupe un nomcbre sélectionné des premières lignes de transmission. Il existe N ensembles de coupleurs directionnels, le nombre de coupleurs de chaque ensemble est égal audit nombre sélectionné et les coupleurs correspondants des N ensembles sont pratiquement identiques. Chaque ensemble de coupleurs est destiné à coupler l'une des N secondes lignes de transmission aux premières lignes de transmission qu'elle

coupe, et chaque coupleur directionnel possède une amplitude de cou-

plage et une phase de couplage sélectionnées pour faire en sorte que

les signaux qui sont appliqués à l'une quelconque des premières bor-

nes d'entrée soient transmis essentiellement vers les groupes d'élé- ments d'un module d'éléments correspondant à la borne d'entrée, et soient également transmis, avec une amplitude et une phase relatives sélectionnées, vers des éléments sélectionnés dans d'autres groupes

du réseau.

Dans un mode de réalisation préféré de l'antenne, les éléments sont disposés le long d'un chemin prédéterminé qui est une ligne

droite. Les signaux d'énergie ondulatoire qui sont appliqués aux bor-

nes d'entrée des secondes lignes de transmission peuvent avoir une amplitude variable, pour faire en sorte que l'antenne rayonne avec un diagramme de rayonnement présentant une variation de la fréquence en fonction de la direction de rayonnement. Selon une variante, les

signaux d'énergie ondulatoire peuvent avoir une phase variable, don-

nant ainsi à l'antenne un diagramme de rayonnement dont la direction

varie en fonction du temps.

Dans un mode de réalisation préféré, les premières et secondes lignes de transmission sont disposées de façon que des signaux d'énergie ondulatoire soient transmis aux groupes d'éléments d'antenne, à partir de chacune des bornes d'entrée, avec des longueurs de phase de transmission égales, et l'amplitude et la phase sélectionnées des ensembles de coupleurs font en sorte qu'une excitation du réseau approximativement en sin x/x soit appliquée aux éléments d'antenne sous l'effet des signaux qui sont appliqués à n'importe quelles bornes d'entrée. Le pas, ou distance entre les centres de modules d'éléments

d'antenne adjacents dans le réseau,peut être uniforme, et ce pas cor-

respond au pas effectif des éléments du réseau. Dans ce cas, les amplitudes et les phases relatives sont choisies de façon à rayonner un diagramme d'élément effectif qui supprime les lobes d'ordre élevé

pour le pas effectif choisi et pour la région de rayonnement choi-

sie du réseau. Dans une configuration préférée, on peut fabriquer

les lignes de transmission en utilisant les techniques micro-bande.

et les lignes de transmission peuvent se couper au niveau des coupleurs directionnels, ces derniers pouvant être formés sous la forme de coupleurs directionnels à ligne en dérivation partant de la

ligne de transmission micro-bande.

Dans un mode de réalisation préféré, l'antenne du type réseau est élaborée à partir de modules de couplage, chacun d'eux étant conçu de façon à être connecté à des modules d'antenne similaires pour for- mer un réseau de couplage dans lequel il existe un certain nombre de premières lignes de transmission, chacune d'elles étant connectée à des bornes d'éléments d'antenne à une extrémité et terminée par une charge à l'extrémité opposée, et un certain naorbre de secondes lignes

de transmission qui coupent des lignes sélectionnées parmi les pre-

mières lignes de transmission, en étant couplées-sélectivement aux premières lignes de transmission et en étant terminées par une charge

à l'extrémité opposée. Le module de couplage comprend une borne d'en-

trée, au moins deux paires de bornes d'éléments d'antenne, plusieurs coupleurs directionnels, en nombre égal au nombre maximal de premières lignes de transmission couplées à l'une quelconque des secondes lignes de transmission, et des accès d'interconnexion, les coupleurs ayant des coefficients de couplage directionnels choisis de façon qu'ils fonctionnent collectivement dans le réseau et de façon que le signal appliqué sur la borne d'entrée soit transmis essentiellement aux

bornes d'éléments du module d'éléments et soit transmis avec une amrpli-

tude et une phase relatives choisies à d'autres bornes d'éléments choi-

sis, dans d'autres modules d'éléments du réseau.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description-

qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels:

La figure 1 est un schéma représentant une antenne du type ré-

seau correspondant à l'invention.

La figure lA est un schéma d'un coupleur directionnel, montrant

la convention utilisée sur le schéma de la figure 1.

La figure 2 montre un mode de réalisation sous forme micro-

bande de l'antenne du type réseau correspondant à l'invention.

La figure 2A indique le fonctionnement des coupleurs de type micro-bande qui sont utilisés dans le mode de réalisation de la figure 2. La figure 3 montre une excitation possible pour le réseau,

conformément à l'invention.

La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'une

antenne du type réseau correspondant à l'invention.

La figure 5 montre une excitation possible pour le réseau

de la figure 4.

L'antenne de la figure 1 consiste en un réseau qui est formé par un certain nombre de modules d'éléments d'antenne. Chaque module comprend deux groupes d'éléments d'antenne. Chacun des groupes de

l'antenne de la figure 1 est représenté sous la fonrme d'un seul élé-

ment d'antenne, mais comme il est indiqué dans la demande FR 76-21092 précitée,chaque groupe d'éléments d'antenne peut comprendre un ou

plusieurs éléments d'antenne. Les éléments d'antenne qui sont utili-

sés dans l'antenne du type réseau du genre représenté schématiquement sur la figure 1 sont, de façon caractéristique, des antennes du type

dipôle, des ouvertures de guide d'onde, des fentes ou d'autres peti-

tes structures rayonnantes similaires. Dans le mode de réalisation qui est représenté, les éléments d'antenne sont disposés en ligne

droite pour former un réseau linéaire d'éléments d'antenne. L'inven-

tion n'est pas nécessairement limitée à de tels réseaux linéaires d'éléments d'antenne, et on peut également l'appliquer à des réseaux qui comprennent des éléments d'antenne disposés le long d'un chemin autre qu'une ligne droite, comme par exemple un arc de cercle, ainsi

qu'à des éléments d'antenne disposés dans un plan et capables d'ef-

fectuer un balayage dans une ou plusieurs directions angulaires par

rapport à ce plan.

Sur le schéma de la figure 1, le premier module d'éléments

d'antenne comprend des éléments A let Ai', le second module d'élé-

ments d'antenne comprend des éléments A2 et A2', le troisième module d'éléments d'antenne ccmprend des éléments d'antenne A3 et A3' et ainsi de suite. Pour chacun des éléments d'antenne du réseau de la

figure 1, il existe une première ligne de transmission qui est con-

nectée à cet élément et dont l'extrémité opposée est terminée par une charge résistive. Il existe ainsi une ligne de transmission 10 dont

une extrémité est connectée à l'élément d'antenne A1 et dont l'extré-

mité opposée est connectée à une charge résistive 22. De façon simi-

laire, une ligne de transmission 12 est connectée entre l'élément

d'antenne Ai' et une charge résistive 24, et des lignes de transmis-

sion 14,16,18 et 20 sont connectées de façon similaire aux éléments

d'antenne respectifs A2, A2',A3,A3' et sont terminées par des char-

ges résistives respectives. Comne le montre clairement l'examen du schéma de la figure 1, il existe un certain nombre de secondes lignes de transmission qui coupent les premières lignes de transmission,et une seconde ligne de transmission est associée à chaque module d'élé-

ments d'antenne. Il existe ainsi une ligne de transmission 30 qui cor-

respond au module d'éléments d'antenne formé par les éléments d'an-

tenne Al et Ai'. La ligne de transmission 30 conporte une borne d'en-

trée T1 et son extrémité opposée est connectée à une charge résistive

31. De façon similaire, des secondes lignes de transmission supplé-

mentaires 32,34 et 36 interconnectent des bornes d'entrée respectives

T2,T3 et T4 et des charges résistives correspondantes 33,35 et 37.

Chaque seconde ligne de transmission est couplée sélectivement aux premières lignes de transmission qu'elle coupe, comme le montre la

figure 1. La figure 1A est un schéma explicatif de la convention uti-

lisée pour les coupleurs directionnels sur le dessin de la figure 1.

Ainsi, chacune des lignes de transmission 30,32,34 est couplée aux

premières lignes de transmission qu'elle coupe par un ensemble cor-

respondant de coupleurs directionnels (C1-C5 pour la ligne 30; C1-C7

pour la ligne 32; et C1-C8 pour la ligne 34).

Chacun des coupleurs Cl à C8 a une amplitude de couplage et une phase de couplage qui sont choisies de façon que des signaux appliqués sur n'inporte lesquelles des bornes d'entrée T1,T2,T3 soient transmis

aux éléments du réseau avec une amplitude et une phase sélectionnées.

Conformément à l'invention, tous les ensembles de coupleurs correspon-

dantsC1 à C8 sont pratiquement identiques. On choisit les ensembles de coupleurs de façon que les signaux appliqués sur une borne d'entrée, par exemple la borne d'entrée T3, soient essentiellement appliqués à une paire correspondante d'éléments d'antenne A3, A3' (qui forment un module d'éléments), et soient également appliqués à d'autres éléments sélectionnés dans le réseau, avec des amplitudes et des phases qui

donnent une excitation pour le réseau d'éléments qui corresponde appro-

ximativement à une distribution en sin x/x sur le réseau. Comme on l'a indiqué en relation avec les demandes de brevet précitées, ce type

de distribution d'amplitude des éléments sur le réseau donne un dia-

graine de rayonnement pour les éléments qui correspond essentiellement à un rayonnement d'amplitude uniforme dans une région angulaire désirée

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choisie de l'espace dans laquelle l'antenne doit fonctionner, et à un rayonnement d'amplitude notablement inférieure dans d'autres régions de l'espace, par exemple les régions dans lesiuelles un lobe d'ordre élevé du réseau est susceptible d'apparattre. La figure 3 montre une excitation de réseau d'éléments appropriée pour des signaux appliqués sur la borne T3 du réseau qui est représenté sur la figure 1. Avec cette excitation, les éléments A3 et A3' ont une amplitude de signal égale à l'unité, les éléments A2' et A4 ont une amplitude de signal d'élément de 0,5 et les éléments Ai' et A5 ont une amplitude de signal

d'élément de - 0,2. Aucun signal n'est appliqué aux éléments A2 et A4'.

Les coefficients de couplage suivants pour les coupleurs C1 à C8 peu-

vent donner le diagramme d'amplitude d'éléments approprié, représenté sur la figure 3, avec des écartements égaux entre les coupleurs le

long des premières et secondes lignes de trannsmission.

C1 = - 0,1776 C5 = 0,8000

C2 = - 0,1377 C6 = 0,3936

C3 = 0,2610 C7 = 0,0000

C4 = 0,7304 C8 = 0,2901

Il convient de noter que pour certains éléments, le chemin allant de la borne d'entrée à l'élément peut suivre plusieurs directions,si bien qu'il est préférable de s'aider d'un ordinateur pour calculer les valeurs de couplage pour une excitation particulière désirée du

réseau d'éléments.

L'ensemble de valeurs de couplage donné ci-dessus peut être utilisé dans une antenne du type réseau conçue de façon à diriger un faisceau d'antenne dans une région angulaire de l'espace de - 5 , sans lobes d'ordre élevé. Le pas des modules d'éléments d'un tel

réseau peut atteindre deux longueurs d'onde et le diagramme d'élé-

ments effectif qui résulte de l'excitation représentée sur la figure

3 fait disparaitre les lobes d'ordre élevé.

On trouvera ci-dessous un autre ensemble de valeurs de cou-

plage, donnant une distribution d'amplitude similaire pour l'excita-

tion du réseau, dans le cas o les valeurs des éléments sont les suivantes: A3 = A3' = 1,0, A2' = A4 = 0,53, Ai' = A5 = - 0,23,

A2 = A4' =0.

C1 = - 0,118 C5 = 0,581

c2 = - 0,045 C6 = 0,300

C3 = 0,251 C7 = 0

C4 = 0,557 C8 = -0,150

Une caractéristique importante de l'invention consiste en ce que les chemins établis dans le réseau de couplage entre n'importe quelle borne d'entrée T et les éléments d'antenne couplés à cette borne ont des longueurs de ligne de transmission approximativement égales. Ce fait minimise la variation de la phase d'insertion dans le réseau de couplage en fonction de la fréquence de fonctionnement. Il en résulte que le réseau de l'invention est capable de fonctionner avec des performances élevées sur une plage de fréquence relativement étendue.

L'homme de l'art notera qu'il est possible de réaliser d'au-

tres distributions d'amplitude, plus générales, pour l'excitation du réseau, scus l'effet d'un signal d'entrée appliqué sur l'une des

bornes d'entrée représentéessur la figure 1, en employant des pre-

mier et second ensembles de lignes de transmission plus étendus et des coupleurs supplémentaires, dans chacun des ensembles de coupleurs

qui existent dans le réseau.

Par exemple, dans le réseau qui est représenté sur la figure 4, chaque module d'antenne ccprend trois groupes d'éléments d'antenne et chaque groupe comprend un élément. De façon correspondante, le signal qui est appliqué sur chacune des bornes d'entrée (T1,T2,T3 etc.) est transmis essentiellement aux trois groupes d'éléments d'antenne

qui correspondent à ces bornes, et secondairement aux éléments appar-

tenant à d'autres groupes choisis dans le réseau, pour donner les

excitations désirées du réseau, représentées sur la figure 5 et indi-

quées ci-dessous: A3=l 1

A3' = A3" = 0,83

A2" = A4' = 0,41

A2 =A4 = 0

A2' = A4" = - 0,21

Dans le mode de réalisation de la figure 4, les valeurs de couplage

pour les ensembles de couuIzsdirectionnels C1 à C9 sont les suivan-

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tes:

C1 = - 0,310 C6 = 0,577

C2 = O C7 = 0,228

C3 = 0,518 C8 = - 0,092

C4 = 0,650 C9 = - 0,163

C5 = 0,693

Comme dans le cas de la demande de brevet FR 76-21092, le genre d'antenne de type réseau qui est représenté sur la figure 1 peut être

utilisé en association avec un générateur de signal et un circuit dé-

phaseur pour donner un faisceau d'antenne pouvant être dirigé de façon électronique par la variation de la distribution de l'ensemble des signaux qui sont appliqués sur chacune des bornes d'entrée T1,T2,T3 etc. Selon une variante, il est possible de réaliser ce qu'on appelle couramment un système Doppler en faisant varier l'amplitude du signal en fonction du temps pour chacune des bornes d'entrée. Ainsi, si des signaux d'entrée sont appliqués séquentiellement aux bornes T1,T2,T3, T4, etc.., le réseau d'antenne rayonne avec un diagramme d'antenne correspondant à une fréquence qui varie en fonction de la position

angulaire dans l'espace.

Bien que l'antenne qui est représentée schématiquement sur la figure 1 soit conçue de façon à permettre seulement un balayage du faisceau ou toute autre variation active du diagramme d'antenne selon

une seule coordonnée angulaire dans l'espace, l'homme de l'art fami-

liarisé avec ces antennes à réseau de phase notera que plusieurs réseaux du type représenté sur la figure 1 peuvent être disposés côte à côte (par exemple dans une direction perpendiculaire au plan de la feuille), afin de former un réseau plan d'éléments d'antenne. Les principes applicables au réseau linéaire qui est représenté sur la figure 1 sont également applicables au réseau plan, en ajoutant des

réseaux de couplage supplémentaires interconnectant des bornes d'en-

trée de chacun des réseaux de couplage pour les réseaux linéaires d'éléments d'antenne. Conformément à une autre variante du réseau de la figure 1, qui est également représentée dans la demande de brevet

FR 76-21092 mentionnée précédement, il est possible d'employer plu-

sieurs éléments d'antenne pour chacune des positions d'éléments d'antenne Ai, Al',A2,A2' qui sont représentéesdans le réseau linéaire de la figure 1. On peut utiliser par exemple ces différents éléments

d'antenne pour définir la forme du diagramme d'élémentsdans la direc-

tion de la coordonnée angulaire perpendiculaire à la ligne selon

laquelle sont disposés les éléments Ai, Ai', A2, A2' etc..

La figure 2 représente un mode de réalisation du réseau de la figure 1 dans lequel les lignes de transmission et les coupleurs sont

formés à partir d'une seule couche de ligne de transmission à micro-

bande. En outre, les coupleurs appartenant au réseau de couplage représenté sur la figure 2 sont arrangés en modules de couplage 40,42,

44, de façon qu'à chacune des bornes d'entrée T soit associé un ensem-

ble correspondant d'antennes A et A' et un ensemble de coupleurs inter-

médiaires, tous ceux-ci pouvant être formés sur une seule plaquette de circuit imprimé portant des lignes de transmission du type en bande ou du type micro-bande. En outre, les lignes de transmission du

type micro-bande qui sont utilisées dans chacun des modules d'élé-

ments 40,42,44 de l'antenne de la figure 2 sont identiques et elles peuvent donc être réalisées en circuit imprimé et connectées les unes aux autres côte à côte en utilisant des accès d'interconnexion 46a, 46b, 46c, 46d pour former un réseau de couplage complet pour le réseau d'antenne. Selon une variante, on peut réaliser l'ensemble du réseau de couplage sur une seule plaquette de circuit imprimé de grande dimensions, en utilisant des techniques répétitives de fabrication

de circuits imprimés.

Le schéma de la figure 1 permet de reconnaître facilement la présence du premier ensemble de lignes de transmission, chacune d'elles étant connectée à un élément d'antenne, et du second ensemble de lignes de transmission, chacune d'elles étant connectée à une borne d'entrée. Dans le mode de réalisation de la figure 2, il est plus

difficile de voir les premier et second ensembles de lignes de trans-

mission, du fait que les lignes de transmission traversent en diago-

nale chaque coupleur directionnel qui est utilisé dans le circuit

micro-bande. On notera que les coupleurs C7 du réseau qui est repré-

senté sur la figure 2 sont des coupleurs "zéro dB", c'est-à-dire que les lignes qui se coupent au niveau d'un coupleur C7 ne sont pas en couplage mutuel. De ce fait, la valeur de couplage indiquée dans le tableau précédent pour le coupleur C7 est zéro. La figure 2A montre la configuration schématique des coupleurs qui sont représentés dans

le mode de réalisation de l'antenne qui correspond à la figure 2.

L'homme de l'art notera que les excitations du réseau et les valeurs de couplage indiquées pour les modes de réalisation présentés ne constituent que des exemples non limitatifs. Coame on l'a indiqué précédeniment, l'hcme de l'art est capable de déterminer ces valeurs de couplage au moyen d'un ordinateur, connaissant les amplitudes et les phases relatives des signaux de couplage qui doivent être appliqués à chacun des éléments d'antenne du réseau, à partir de n'importe quelles

bornes d'entrée du réseau.

Les antennes du type réseau de l'invention ont été décrites essentiellement en considérant une antenne d'émission dans laquelle des signaux sont appliqués aux bornes d'entrée T du réseau et sont rayonnés par les éléments d'antenne. L'homme de l'art notera que ces antennes sont entièrement réciproques et que des signaux atteignant les éléments d'antenne à partir de l'espace seront transmis aux bornes

T du réseau conformément à un diagramme de réponse d'antenne identi-

que au diagramme de rayonnement de l'antenne. L'invention s'applique

donc aussi bien aux antennes de réception qu'aux antennes d'émission.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de

l'invention.

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Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Antenne du type réseau, comprenant un réseau d'antenne formé par N modules d'éléments d'antenne (40,42,44), chaque nDdule comprenant au moins deux groupes d'éléments d'antenne et chaque groupe d'éléments d'antenne comprenant un ou plusieurs éléments d'antenne (Al,Al'; A2,A2'... . A7'), ces modules d'éléments et groupes d'éléments étant disposés le long d'un chemin prédéterminé; caractérisée en ce que 2N premières lignes de transmission, avec l'une d'elles associée à chaque groupe d'éléments d'antenne, appliquent des signaux d'énergie ondulatoire aux éléments des groupes d'éléments; il existe N secondes lignes de transmission (30,32,34, 35), avec l'une d'elles associée à chaque module

d'élément d'antenne, chacune des secondes lignes de transmission conm-

portant une borne d'entrée (T1,T2...T6), et chacune d'elles coupant un nombre choisi des premières lignes de transmission; et il existe N ensembles de coupleurs directionnels (Cl,C2...C9), chaque ensemble camprenant des coupleurs en ncibre égal audit nombre choisi, et les

coupleurs correspondants des N ensembles étant pratiquement identi-

ques, chaque ensemble est destiné à coupler l'une des N secondes lignes de transmission aux premières lignes de transmission qu'elle coupe, et chaque coupleur directionnel présente une amplitude de couplage et une phase de couplage choisies afin que des signaux qui sont appliqués sur n'inporte quelles bornes d'entrée soient transmis essentiellement vers les groupes d'éléments d'un module d'éléments correspondant à la borne d'entrée considérée et soient transmis avec une amplitude et une phase relative choisie vers des éléments choisis

dans d'autres groupes d'éléments du réseau.

2. Antenne du type réseau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le chemin prédéterminé est une ligne droite.

3. Antenne du type réseau selon la revendication 1, destinée à rayonner avec un diagrannme de rayonnement présentant une variation de la fréquence en fonction de la direction, caractérisée en ce qu'elle

conporte des moyens destinés à appliquer aux bornes des signaux d'am-

plitude variable.

4. Antenne du type réseau selon la revendication 1, destinée à rayonner avec un diagramme de rayonnement présentant une position angulaire qui varie en fonction du temps, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens destinés à appliquer aux bornes des signaux de phase variable,

5. Antenne du type réseau selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 4, caractérisée en ce que les premières et secondes lignes de transmission (10,12... 20; 30,32,34,36) et les coupleurs (Cl,C2...

C9) sont disposés de façon à définir des longueurs de ligne de trans-

mission approximativement égales entre chaque borne d'entrée et les

éléments d'antenne qui lui sont couplés.

6. Antenne du type réseau selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 4, caractérisée en ce que l'amplitude et la phase choisies

constituent une approximation d'une excitation du réseau en sin x/x.

7. Antenne du type réseau, selon 1 'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, caractérisée en ce que la distance qui sépare les nmodules

d'éléments d'antenne adjacents est uniforme, cette distance consti-

tuant le pas effectif des éléments du réseau; et les amplitudes et les phases relatives sont choisies de façon à obtenir un diagramme de rayonnement effectif d'élémentsqui supprime les lobes doadre élevé pour ledit pas effectif des éléments. revendicati ons 8. Antenne du type réseau, selon l'une quelconqWu -21 a 7

caractérisée en ce que les premières et secondes lignes de transmis-

sion (10,12...20; 30,32,34,36) sont des lignes de transmission du type

micro-bande; ces lignes de transmission se coupent au niveau des cou-

pleurs directionnels (Cl,C2... C9), et les coupleurs directionnels

consistent en coupleurs à ligne en dérivation.

9. Antenne du tyre réseau, selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 8, caractérisée en ce que les premières lignes de trans-

mission (10,12...20) sont terminées sur une charge à l'extrémité oppo-

sée; les secondes lignes de transmission (30,32...36) sont couplées sélectivement à des lignes choisies parmi les premières lignes de transmission, au moyen de M coupleurs directionnels (C1l,C2...C9), M étant égal au nombre maximal des premières lignes de transmission qui sont couplées à l'une quelconque des secondes lignes de transmission; les coupleurs comportent des accès d'interconnexion; et les coupleurs (Cl,C2.. .C9) ont des coefficients de couplage qui sont choisis de façon que les coupleurs de l'antenne,considérés collectivement,fassent

en sorte que les signaux appliqués sur les bornes d'entrée des cou-

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pleurs soient transmis essentiellement vers les bornes d'éléments de

ces coupleurs et soient transmis avec une amplitude et une phase rela-

tives choisies à d'autres bornes d'éléments choisies dans d'autres

coupleurs de l'antenne.

10. Mbdule de couplage destiné à une antenne du type réseau comportant plusieurs bornes d'éléments d'antenne et plusieurs bornes d'entrée, ce module de couplage étant destiné à être connecté à des modules similaires pour former un réseau de couplage dans lequel il existe plusieurs premières lignes de transmission (10,12...20),chacune

d'elles étant connectée à une extrémité aux bornes d'éléments d'an-

termnne et terminée sur une charge à l'extrémité opposée, et plusieurs secondes lignes de transmission (30,32...36) qui coupent des premières lignes de transmission choisies et sont couplées sélectivement à ces premières lignes de transmission, caractérisé en ce qu'il comprend une borne d'entrée, une paire au moins de bornes d'éléments d'antenne, M coupleurs directionnels (C1,C2...C9), M étant égal au nomibre maximal de premières lignes de transmission couplées à l'une quelconque des secondes lignes de transmission; les coupleurs (Cl,C2...C9) comportent des accès d'interconnexion; et les coupleurs (Cl,C2...C9) ont des coefficients de couplage qui sont choisis de façon que les coupleurs de l'antenne, considérés collectivement, fassent en sorte que les signaux qui sont appliqués sur les bornes d'entrée des coupleurs soient transmis essentiellement vers les bornes d'éléments de ces

coupleurs, et soient transmis avec une amplitude et une phase relati-

ves choisies vers d'autres bornes d'éléments choisies dans d'autres

coupleurs de l'antenne.

11. Antenne comprenant un réseau qui ccoporte plusieurs bornes

d'élément d'antenne, plusieurs bornes d'entrée et des moyens établis-

sant un couplage sélectif entre les bornes d'éléments et les bornes d'entrée, caractérisée en ce que les moyens de couplage comprennent

des premières lignes de transmission qui sont connectées à une ex-

trémité aux bornes d'éléments de l'antenne et qui sont terminées

sur une charge à une extrémité opposée, des secondes lignes de trans-

mission connectées à une extrémité aux bornes d'entrée et terminées sur une charge à une extrémité opposée, et un ensemble de coupleurs directionnels qui connectent sélectivement chacune des secondes

lignes de transmission à des lignes choisies parmi les premières li-

gnes de transmission.