FR2533766A1 - Antenne a ondes de surface et procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE ANTENNE A MICRO-ONDES ET SON PROCEDE DE FABRICATION. CETTE ANTENNE A MICRO-ONDES COMPORTE UN PLAN GEOMETRIQUE DE BASE CONDUCTEUR 14, UNE AME DIELECTRIQUE 12 POURVUE D'UN CERTAIN NOMBRE DE DISCONTINUITES DISPOSEES SUIVANT UN DESSIN PREDETERMINE ET UN ELEMENT CONDUCTEUR 16 DISPOSE AU CENTRE DE L'AME DIELECTRIQUE 12 ET A UNE CERTAINE DISTANCE DU PLAN GEOMETRIQUE DE BASE, LES ELEMENTS DE L'ASSEMBLAGE ETANT TOUS LIES ENSEMBLE POUR FORMER UNE STRUCTURE RIGIDE, CETTE ANTENNE POUVANT COMPORTER UN DISPOSITIF ANNULAIRE EN UNE MATIERE A PERTES ELEVEES. LE PROCEDE DE FABRICATION COMPORTE LE MOULAGE D'UNE MATIERE DIELECTRIQUE, CE MOULE CONTENANT EGALEMENT UN DISQUE METALLIQUE SERVANT DE PLAN GEOMETRIQUE DE BASE ET, EVENTUELLEMENT, LE DISPOSITIF ANNULAIRE A PERTES ELEVEES.

Description

ANTENNE A ONDES DE SURFACE ET PROCEDE DE FABRICATION

La présente invention concerne le domaine des antennes à micro-ondes Plus particulièrement, la

présente invention concerne une antenne à ondes de sur-

face destinée principalement à la transmission ou à la réception de signaux radiodiffusés sur micro-ondes pour les systèmes de télévision Bien que la présente

invention puisse avoir une utilité générale dans la -

transmission ou la réception des micro-ondes, elle sera

décrite dans le contexte préféré d'un système de trans-

mission directe par satellite Toutefois, il est enten-

du que l'invention peut avoir une utilité générale soit comme antenne réceptrice, soit comme antenne émettrice dans des systèmes de communication par micro-ondes O

En raison du potentiel de développement crois-

sant de la transmission par satellite de signaux à mi-

cro-ondes pour les systèmes d'émission et de réception de télévision, il devient de plus en plus nécessaire de mettre au point une antenne fiable, durable et d'un

coût raisonnable, à usage domestique et autres appli-

cations industrielles en vue de la réception de signaux

à micro-ondes transmis par satellite On utilise tradi-

tionnellement des antennes paraboliques dans les systè-

mes de transmission de ce type, mais ces antennes posent

de nombreux problèmes pour un système de réception effi-

cace et commercialement fiable des signaux de télévision' à micro-ondes Parmi d'autres problèmes, les antennes paraboliques sont relativement coûteuses et elles ne sont pas suffisamment stables, même par vent faible, pour garantir une réception de signaux uniformes et, partant,la qualité de l'image En conséquence, elles

ne sont pas particulièrement appropriées pour une utili-

sation quotidienne dans des systèmes de réception de

télévision à usage domestique ou pour d'autres applica-

tions industrielles.

Des antennes à microbandes ou à lignes de

bandes pour la transmission ou la réception des micro-

ondes sont connues dans la technique Des antennes de ce type sont illustrées par exemple dans GB-PS 1 529 361 pour James et Wilson, US-PS 3 995 277 pour M Olyphant, Jr., US-PS 3 987 455 pour M Olyphant,Jr et US-PS 3.803 623 pour L Scharlot, Jr Dans tous ces brevets antérieurs, la structure d'antenne est constituée d'un

lamifié, d'une matière électrique avec un plan géométri-

que conducteur d'électricité sur une surface du diélec-

trique et un dessin de microbandes ou de lignes de bandes sur l'autre surface du diélectrique Il est bien connu que les propriétés de la matière diélectrique sont importantes pour le rendement de l'antenne, en

particulier les propriétés relatives à la constante di-

électrique et aux facteurs de dissipation Ces considé-

rations rendent ces antennes classiques à microbandes pratiquement inappropriées comme antennes de télévision pour réception uniquement (TVRO) étant donné qu'elles limitent strictement le choix des matières diélectriques appropriées à des matières très coûteuses, en particulier

lorsque l'on considère qu'une antenne TVRO doit être relati-

vement grande, par exemple, une structure carrée de

l'ordre de 75 à 100 cm de côté ou une structure circulai-

re ayant un diamètre de 75 à 100 cm De même, étant donné que les antennes TVRO seront utilisées au dehors, elles doivent être rendues résistantes aux intempéries afin de les protéger contre une exposition aux éléments atmosphériques Cette remarque est particulièrement vraie avec les antennes à microbandes ou à lignes de bandes classiques de la technique antérieure, dans lesquelles le circuit imprimé et le plan géométrique sont situés

sur l'extérieur des surfaces diélectriques Cette condi-

tion requise relative à la résistance aux intempéries accentue davantage les problèmes économiques et pratiques

2533 ? 64

que pose l'utilisation des antennes à microbandes de

la technique antérieure dans les systèmes TVRO.

Les conditions requises combinées concernant

les propriétés électriques et la résistance aux intempé-

ries limitent le choix des matières diélectriques qui peuvent être utilisées efficacement dans une antenne TVRO pratique si celle-ci était réalisée conformément aux

techniques antérieures habituelles Les conditions requi-

ses combinées de propriétés électriques et de résistance

aux intempéries limitent le choix des matières diélec-

triques Les matières céramiques à faible perte pour-

raient assurer un bon rendement de la matière diélectri-

que mais le coût et les dimensions limitées des substrats

en matière céramique tendraient à les exclure Les subs-

trats à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou d'au-

tres polymères fluorés pourraient également constituer des choix acceptables du point de vue des propriétés diélectriques, mais le coût de ces substrats pourraient les rendre inappropriés pour une utilisation domestique

et des applications industrielles en général En consé-

quence, pour des raisons économiques et d'autres incon-

vénients pratiques, la technique -n'a pas mis au point -

une antenne plane TVRO qui soit acceptable et pratique

du point de vue industriel.

Les antennes à microbandes décrites dans les brevets déjà mentionnés GBPS 1 523 361 et US-PS 3 995 277, 3.987 455 et 3 803 623 peuvent être définies, d'une

manière générale, comme étant constituées d'une âme di-

électrique avec un plan de base sur une surface et un dessin de radiateur sur l'autre surface On sait que

les antennes de ce type peuvent donner lieu à un problè-

me d'ondes de surface qui sont engendrées aux limites du support électrique pour le radiateur et l'air Ces ondes de surface se déplaceront entre les radiateurs

et donneront lieu à une perte de puissance dans le systè-

me avec une diminution de la qualité de formation du faisceau. L'objet de la présente invention est de fournir une nouvelle antenne à ondes de surface, qui permet de surmonter ou d'atténuer les problèmes décrits cidessus

et d'autres problèmes inhérents à la technique antéri-

eure ainsi qu'un procédé de fabrication d'une antenne de ce type On peut s'attendre à ce que l'antenne faisant l'objet de la présente invention trouve surtout des applications pratiques comme antenne réceptrice dans un système de diffusion directe par satellite Toutefois, compte tenu du caractère réciproque des antennes à micro-ondes, l'antenne de la présente invention peut être utilisée soit comme antenne de transmission soit comme antenne de réception En outre, comme l'explication du fonctionnement de l'antenne faisant l'objet de la présente invention est plus commode si on envisage le fonctionnement en transmission, l'antenne sera décrite du point de vue du mode de transmission; mais il doit

être toutefois entendu que l'antenne est conçue essentiel-

lement pour des usages comme récepteur, le mode en récep-

tion étant le réciproque du mode en transmission.

Conformément à la présente invention, on prévoit

une antenne à micro-ondes pour les communications par micro-

ondes, l'antenne comprenant des dispositifs définissant un plan de base conducteur, une âme diélectrique sur le dit plan de base, un certain nombre de discontinuités associées à la dite âme électrique, les dites discontinuités étant disposées suivant un ordre prédéterminé, et un élément conducteur localisé au centre sur la dite âme diélectrique et à une certaine distance du dit plan de base L'élément central et la plaque métallique sont connectés chacun aux conducteurs d'un câble coaxial transmettant un signal de micro-ondes Le signal de micro-ondes est transformé en une onde de surface qui se propage vers l'extérieur sous forme d'un cercle en expansion à partir du disque d'origine vers

l'arête extérieure du diélectrique.

La matière diélectrique est pourvue intentionnel-

lement d'un dessin prédéterminé de discontinuitésqui se com-

portent et agissent comme des radiateurs à micro-ondes Ces

discontinuités peuvent être réalisées sous la forme de fen-

tes ou d'ouvertures dans l'âme de la matière diélectrique ou elles peuvent avoir la forme de rainures, de-fentes, de bourrelets ou d'autres discontinuités faisant saillie hors de la matière diélectrique ou pénétrant dans celle-ci; ou bien la discontinuité peut être constituée d'une surface ou d'un volume d'une matière ayant une constante diélectrique différente et incorporée dans l'âme diélectrique Lorsque les

ondes circulaires en expansion dans l'âme diélectrique ren-

contrent les discontinuités, elles sont couplées vers l'espa-

ce libre par radiation ou diffusion avec une forme de fais-

ceau déterminé à l'endroit des discontinuités Les signaux

sont donc émis vers l'espace libre o ils peuvent être re-

çus par une antenne réciproque similaire située à une sta-

tion de réception.

L'antenne à ondes de surface conforme à la présen-

te invention ne nécessite donc pas des radiateurs métalli-

ques raccordés à une ligne d'alimentation pour engendrer

ou recevoir les signaux, comme c'est le cas avec les anten-

nes à microbandes, au contraire, l'antenne conforme à la présente invention crée délibérément des ondes de surface et met celles-ci à profit (alors qu'elles constituent un problème grave dans les autres systèmes d'antennes) Les

ondes de surface sont rayonnées et transmises vers l'espa-

ce libre par des discontinuités dans le disque diélectrique

dans lequel sont créées les ondes de surface Par consé-

quent, la présente invention crée une antenne à micro-ondes particulièrement efficace en tirant profit et en mettant en

oeuvre ce qui avait été considéré précédemment comme un in-

convénient avec les autres antennes à micro-ondes.

On fournit également un procédé de fabrication

d'antennes à ondes de surface pour communication par micro-

ondes comprenant les étapes qui consistent à placer dans un moule un disque métallique pré-formé qui doit servir de plan de base dans un circuit à micro-ondes, introduire dans le moule un matériau à mouler qui, après traitement, doit servir de diélectrique dans un circuit à microondes, traiter le

matériau à mouler sous l'effet de la chaleur et de la pres-

sion et former un dessin pré-déterminé de discontinuités

dans le diélectrique au cours du moulage.

Il convient de se référer maintenant aux dessins dans lesquels les éléments semblables sont numérotés de la même façon dans les différentes figures: La figure 1 (A) est une vue en plan par le dessus

d'une antenne de surface à micro-ondes conforme à la pré-

sente invention.

La figure 1 (B) est une vue semblable à la figure

1 (A) montrant une variante modifiée de l'antenne.

La figure 2 est une vue en élévation et en coupe

partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1.

Les figures 3-8 sont des vues en élévation et en

coupe partielle, semblables à la figure 2, montrant diffé-

rentes configurations en variantes permettant de créer des discontinuités dans le disque diélectrique de l'antenne

conforme à la présente invention.

La figure 9 représente une autre forme de réalisa-

tion, éventuellement préférée.

La figure 10 représente encore une autre forme de

réalisation éventuellement préférée.

Si l'on se réfère tout d'abord aux figures 1 et

2, l'antenne à ondes de surface 10 suivant la présente in-

vention a une âme diélectrique 12, de préférence sous la for-

me d'une plaque rectangulaire ou circulaire L'antenne pré-

sente une couche métallique 14 sur la surface de la base de l'âme diélectrique 12 et un disque métallique 16 (appelé parfois l'élément générateur) à la surface supérieure de l'âme diélectrique 12 Tant la couche métallique 14 que le disque générateur 16 sont des éléments en métal conducteur et ils peuvent être constitués de plaques métalliques ou de surfaces métallisées obtenues sur les surfaces corres- pondantes de l'âme diélectrique 12 Un câble coaxial 18 a son conducteur intérieur ou sa broche centrale 20 raccordée

électriquement au disque générateur 16 et le conducteur exté-

rieur 22 du câble coaxial est raccordé électriquement à la plaque métallique 14 Le câble coaxial transporte un signal à micro-ondes qui est transformé ou converti de la forme coaxiale à la forme d'une onde de surface et qui donne lieu à la propagation d'ondes de surface sous forme de cercles

en expansion dans l'âme diélectrique 12 par suite de l'inter-

action du disque générateur 16 et de la couche métallique 14 Ces ondes de surface se propagent sous forme de cercles en expansion à partir de la connexion -coaxiale vers la

périphérie extérieure de l'âme diélectrique 12.

L'âme diélectrique 12 est pourvue d'un réseau de discontinuité servant à coupler les ondes circulaires en expansion à l'espace libre en provoquant le rayonnement

des ondes dans un faisceau à haut gain Dans la configura-

tion représentée à la figure 1 <A), les discontinuités ont la forme d'un dessin prédéterminé de rainures ou de fentes

i 5 formées à partir dela surface supérieure de l'âme diélectri-

que 12 et pénétrant au moins partiellement dans l'âme di-

électrique A la figure 1 (A), ces rainures ou fentes sont représentées sous la forme de (rainures "X" ou "+" 24 (a) et 26 (a)) rainures ou fentes 24 et 26 en forme d'arcs Les rainures 24 sont alignées radialement- ou symétriquement et les rainures 26 étant non-radiales ou non symétriques Il

doit être entendu toutefois que ces formes sont représen-

tées uniquement pour les besoins de l'illustration; d'au-

tres formes peuvent être utilisées et d'autres réseaux ou

dispositions de l'emplacement des rainures ou fentes peu-

vent être employées suivdnt les conditions exigées dans une situation donnée Une configuration avec des rainures ou des fentes "X" ou "t" est représentée en 24 a et 26 a à la figure 1 (B) Les fentes 24 (a) sont alignées radialement et sont symétriques Les fentes 26 (a) sont non radiales

et non symétriques.

Comme mentionné ci-dessus, un signal à micro-ondes dans un conducteur coaxial est transformé en une onde de surface rayonnant dans toutes les directions dans le disque diélectrique 12 à partir de la connexion coaxiale Bien que la plaque métallique inférieure 14 puisse être omise dans

certaines configurations( et remplacée par undisque généra-

teur auxiliaire essentiellement semblable au disque généra-

teur 16 pour assurer la transition de l'onde coaxiale à l'onde de surface) , l'onde de surface rayonnante sera plus ou moins confinée dans la couche diélectrique 12 et couplée d'une manière plus facilement contrôlable à l'espace libre

si la feuille métallique 14 est présente dans la configura-

tion utilisée Le confinement de l'onde de surface dans la couche diélectrique et un couplage facile à contrôler avec

l'espace libre sont également améliorés si la constante di-

électrique de la matière électrique est élevée, par exemple de l'ordre de 5 à 10 Le diamètre du disque 16 est choisi

de façon à ce que les réflexions dans la transition de l'on-

de coaxiale à l'onde de surface soit minime pour la fré-

quence centrale désirée D'autres dispositifs de transition peuvent également être utilisés Par exemple, le disque 16, au lieu d'avoir la forme circulaire de la figure 1 (A), peut être remplacé par un élément 16 b, comme indiqué à la figure 1 ( B), o les arêtes sont coupées sous forme d'une série de

pointes en forme d'étoile, de façon à réaliser une transi-

tion progressive de l'onde plate parallèle à l'onde de surface. De nombreux types différents de discontinuités peuvent être utilisés pour provoquer la radiation ou la

diffusion et le couplage avec l'espace libre de l'onde cir-

culaire dans le disque diélectrique Par exemple, mais sans que cela ne constitue en aucune manière une limitation, les discontinuités peuvent avoir la forme de rainures ou de bourrelets droits, incurvés ou courbés ayant des largeurs, des profondeurs ou des longueurs différentes et situées dans le disque diélectrique Les discontinuités peuvent se trouver soit dans la surface diélectrique/air (c'est-à-dire entre la surface supérieure du disque diélectrique et l'air

auquel celui-ci est exposé, ou dans la surface métal/diélec-

trique entre la plaque métallique 14 et le disque 12) Dif-

férents types de discontinuités de ce genre sont représen-

tés aux figures 3 à 8 La figure 3 représente une disconti-

nuité résultant d'un bourrelet en surélévation 28 dans la

plaque métallique 14 qui fait saillie dans le disque diélec-

trique 12 La figure 4 représente un autre type de discon-

tinuité dans lequel une partie du diélectrique 12 fait sail-

lie dans une entaille ou un redent 30 dans la plaque 14.

La figure 5 représente un type de discontinuité essentiel-

lement semblable aux figures 1 ou 2, et sous forme d'une entaille ou d'un redent 32 dans la surface supérieure du disque 12 La figure 6 représente encore un autre type de discontinuité possible sous la forme d'une série de gradins

34 dans la surface supérieure du disque 12 La figure 7 re-

présente un type de discontinuité consistant en un bou-

relet ou une protubérance 36 s'étendant au-dessus de la-

surface supérieure du disque diélectrique 12 La figure 8 montre un type de discontinuité constitué par un matériau différent 38 encastré dans la surface supérieure du disque diélectrique 12 Le matériau encastré 38 peut être par exemple soit une matière diélectrique ayant une constante diélectrique différente de celle du disque 12 ou il peut

être constitué d'un insert métallique ou d'un autre matériau.

Il doit être entendu que les différentes discontinuités re-

présentées aux figures 3 à 8 sont destinées uniquement à lu

illustrer les différents types de discontinuités qui peu-

vent être utilisés soit dans l'interface métal 14/diélectri-

que 12, soit dans l'interface diélectrique 12/air Il doit être également entendu qu'aucune tentative n'a été faite afin de représenter une disposition particulière ou un ré-

seau de discontinuités.

Lorsque l'onde de surface passe par une disconti-

nuité, une fraction de l'énergie de l'onde contenue dans l'onde de surface est rayonnée ou diffusée L'orientation d'une discontinuité commandera donc la polarité de l'onde

émise La profondeur et la largeur d'une discontinuité déter-

mineront la fraction d'énergie rayonnée et la distance ra-

diale de la discontinuité jusqu'au centre du disque 12 dé-

terminera la phase de l'onde rayonnée Par conséquent, il

suffit de comprendre les facteurs qui déterminent les ca-

ractéristiques d'une onde rayonnée pour disposer un sys-

tème de fentes orientées à une série de distances radiales à partir du disque 12, les augmentations de distance étant égales à une longueur d'onde de surface pour créer dans

l'espace un front d'ondes polarisé ayant unfaisceau étroit.

La répartition de l'intensité de rayonnement dans l'ouver-

ture du faisceau est commandée par l'espacement, la profon-

deur et la largeur des discontinuités D'une manière idéale, les fractions émises par rayonnement ou diffusion devraient être choisies de façon à ce que très peu de l'énergie de l'onde de surface reste encore dans le disque diélectrique 12 au moment o cette onde atteint l'arête extérieure du disque.

Comme la fréquence varie par rapport à la fréquen-

ce centrale nominale, le décalage de phase des fentes situ-

ées sur différents rayons dans un secteur sera modifié,ce qui provoquera dans ce secteur une réflexion oblique du faisceau se rapprochant ou s'écartant du centre L'effet combiné de tous les secteurs sera d'élargir le faisceau et

de diminuer le gain La largeur de bande est accrue et l'é-

largissement de la largeur de faisceau est la plus faible

avec des vitesses d'onde de surface plus faibles Par con-

séquent, il doit exister un compromis entre la constante diélectrique de la matière diélectrique, entre la largeur de bande et la limitation de l'onde de surface au disque diélectrique.

Si une polarisation circulaire est souhaitée, cel-

le-ci peut être obtenue grâce à un ou plusieurs réseaux sup-

plémentaires de discontinuités et orientés pour des polari-

tés différentes et espacés à partir du centre pour diffé-

rentes phases.

La figure 9 représente ce que l'on estime être

une configuration particulièrement avantageuse pour l'an-

tenne suivant la présente invention Dans la disposition

de la figure 9, le diélectrique 12 est un matériau thermo-

plastique à faible perte, tel que le Teflon FEP un co-

polymère fluoré avec une charge de blanc de titane, les fen-

tes 40 étant pratiquées dans le disque 12 La couche métal-

lique 14 est une plaque d'aluminium Un matériau de bord

prémoulé 42 est monté sur la surface supérieure de la pla-

que 14 à la périphérie extérieure de celle-ci et constitue

un anneau périphérique extérieur autour du disque diélec-

trique 12 L'anneau 42 est de nature composite et est formé d'une matière diélectrique telle que le PTFE ou une résine

époxyde, avec une charge de carbone, des métaux peu conduc-

teurs tels que le plomb ou d'autres matériaux de charge pro-

voquant une perte L'anneau de bord 42 est un élément pro-

voquant une perte qui sert à absorber ou à dissiper toute l'énergie de l'onde de surface qui atteint le bord du disque

12 de façon à éviter toute déflexion et toute interférence -

Comme on peut le voir sur la configuration de la figure 9, il est également souhaitable de disposer le diélectrique porteur 12 sur les deux faces de la plaque métallique 14 de façon à équilibrer les tensions thermiques et d'éviter

la déformation de l'antenne pendant son fonctionnement.

1 2 In Lu-rine suivant la présente invention peut être obtenue par un procédé de moulage La plaque métallique 14,

qui peut être en aluminium, peut être constituée d'un dis-

que métallique préformé utilisé comme insert de moulage.

La plaque 14 peut être insérée directement dans la base du

moule (si la matière diélectrique doit être disposée unique-

ment sur la surface supérieure de la plaque 14) ou bien la

plaque 14 peut être insérée dans le moule après que celui-

ci a été partiellement rempli avec le matériau de moulage

non traité qui doit servir à former le disque 12 Le maté-

riau de moulage pour le disque 12 (ou la partie de celui-

ci située au-dessus de la plaque 14) est introduit alors dans le moule Si l'anneau extérieur provoquant des pertes 42 représenté à la figure 9 doit être utilisé, il doit être

également disposé dans le moule sous forme d'un insert pré-

formé au-dessus de la plaque métallique 14 avant d'introdui-

re le matériau de moulage diélectrique dans le moule sur la face supérieure de la plaque 14 Le moule est couvert ensuite par une plaque supérieure ayant des protubérances 2 e constituant les discontinuités dans le disque 12 (ou bien

les discontinuités peuvent résulter de protubérances ou d'en-

tailles dans la plaque 14) On utilise ensuite la chaleur

et la pression pour traiter le matériau de moulage diélec-

trique de façon à former le disque 12 et de le lier à la plaque de base 14 Le disque générateur 16 peut être ajouté

avant l'étape du moulage ou ultérieurement suivant les be-

soins. Si l'on se réfère maintenant à la figure 10, on

y trouve une autre configuration intéressante Dans la confi-

e '0 guration de la figure 10, la plaque métallique 14 présente

une arête extérieure 44 de forme bulbeuse et de grand rayon.

Un revêtement provoquant des pertes 46 se trouve sur la face

inférieurede la partie extérieure de la plaque 14, s'éten-

* dant obliquement jusqu'à l'extrémité inférieure du bulbe 44 Le revêtement provoquant des pertes 46 peut être, par

exemple, un oxyde métallique, un alliage de fer ou du plomb.

Le disque diélectrique 12 (avec les discontinuités 48) est formé autour du bulbe 46 et se trouve donc sur les deux faces de la plaque 14 Avec cette disposition, toutes les ondes de surface atteignant l'arête extérieure du disque

12, seront arrêtées par le revêtement 46 provoquant des per-.

tes à la face inférieure de la plaque 14 de façon à éliminer

toute réflexion.

La configuration de la figure 10 peut être obtenue également grâce à un procédé par moulage Le matériau de

moulage pour la partie inférieure du disque 12 est introdui-

te dans le moule; la plaque 14, avec l'arête bulbeuse 44 est insérée ensuite dans le moule et est centrée par rapport

au matériau de moulage de façon à ce qu'une partie du maté-

riau de moulage située sous la plaque 14 s'étende au-delà de l'arête bulbeuse 44 Le restant du matériau de moulage pour le disque 12 est ajouté ensuite dans le moule et on achève l'opération de moulage avec application de chaleur

et de pressioncomme décrit précédemment.

Les matériaux plastiques pour le diélectrique de l'antenne doivent combiner une faible perte (de préférence une tangente de perte de 0,01 ou encore moins) avec une

résistance aux rayons ultra-violets et aux intempéries et.

doivent présenter une bonne stabilité dimensionnelle dans

une gamme de température d'environ -20 'C à 120 'C Ces exi-

gences doivent être satisfaites afin d'obtenir un rendement correct de l'antenne et de permettre à celle-ci de résister à l'exposition aux intempéries de façon à convenir pour son usage, par exemple comme récepteur de signaux de satellites

en vue de la réception de programmes de télévision domesti-

que Parmi les candidats possibles comme matière diélectri-

que, il y a les mélanges traitables de polymères fluorés tels que le Teflon PFA, le Teflon FEP ou le Tefzel ETFE Le diélectrique peut être constitué également d'un verre à faible perte ou d'une matière céramique, soit métallisée soit soudée à chaud sur une base métallique constituant la

plaque 14 Ce mode de fabrication peut nécessiter un meu-

lage pour constituer les discontinuités telles que les fen-

tes dans le diélectrique mais il peut permettre d'obtenir des caractéristiques de stabilité thermique particulièrement intéressantes. Quoique l'antenne, suivant la présente invention,

ait été décrite dans le cadre du fonctionnement comme émet-

teur et cela pour des raisons de commodité, il est bien en-

tendu, comme déjà mentionné ci-dessus, que celle-ci fonction-

nera également comme antenne réceptrice d'une manière réci proque avec les discontinuités agissant comme sites de ré-

ception des radiations En effet, l'application principale envisagée pour l'antenne suivant la présente invention est celle de récepteur pour les signaux à micro-ondes transmis

par satellite dans le cadre d'un système de télévision domes-

tique Une antenne de ce genre construite conformément à

la présente invention, sera particulièrement efficace, com-

mode et économique L'antenne présente une bonne stabilité

2 Q dimensionnelle et peut être montée par conséquent à l'exté-

rieur des bâtiments (par exemple sur le toit des maisons ou sur d'autres structures semblables) et elle peut être

montée également dans des structures orientables pour per-

mettre un alignement en direction sans nuire à la récep-

tion du signal transmis ni, par conséquent, à la régularité

de l'image obtenue sur l'écran de télévision auquel l'anten-

ne est connectée.

t

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Une antenne à onde de surface pour communica-

tions par micro-ondes, l'antenne comprenant des dispositifs incluant un plan de base conducteur( 14), une âme diélectrique ( 12)sur ledit plan conducteur ( 14), un certain nombre de dis-

continuités associées à ladite âme diélectrique( 12), les-

dites discontinuités étant disposées suivant un dessin pré-

déterminé et un élément conducteur ( 16)disposé centralement sur ladite âme diélectrique i 2)et à une certaine distance

dudit plan de base ( 14).

2 Une antenne à ondes de surface suivant revendi-

cation 1, caractérisée en ce que lesdites' discontinuités

constituent les sites de rayonnement de l'antenne.

3 Une antenne à ondes de surface suivant les

revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites dis-

continuités sont associées à la surface supérieure de ladite

âme diélectrique.

4 Une antenne à ondes de surface suivant revendi-

cation 3, caractérisée en ce que lesdites discontinuités sont des entailles dans la surface supérieure de ladite

âme diélectrique.

5. Une antenne à ondes de surface suivant revendi-

cation 3, caractérisée en ce que lesdites discontinuités

sont des fractions de différentes hauteurs.

6 Une antenne à ondes de surface suivant reven-

dication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites discontinui-

tés sont associées à la surface de ladite âme diélectrique

( 12) sur le plan de base ( 4).

7 Une antenne à ondes de surface suivant revendi-

cation 6,caractérisée en ce que lesdites discontinuités sont des fractions de différentes hauteurs qui s'étendent depuis ladite âme diélectrique( 12)vers ledit plan de base( 14

8 Une antenne à ondes de surface suivant reven-

dication 6 caractérisée en ce que lesdites discontinuités sont des entailles dans ladite âme diélectrique ( 12),constituées 1 6

par des protubérances partant dudit plan de base 14.

9 Une antenne à ondes de surface suivant reven-

dication 1, caractérisée en ce que ladite matière diélec-

trique a une constante diélectrique comprise entre environ 5 et environ 10. Une antenne à ondes de surface suivant l'une

ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que

ladite âme diélectrique est un matériau à faible perte carac-

térisé par sa résistance aux rayons ultra-violets et aux intempéries et présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans une gamme de températures depuis environ -20 'C jusqu'à environ 1200 C. 11 Une antenne à ondes de surface suivant l'une

ou l'autre des revendications 1 à 10, comprenant des dispo-

sitifs provoquant une perte associée à la périphérie exté-

rieure dudit plan de base( 14).

12 Une antenne à ondes de surface suivant reven-

dication 11, caractérisée en ce que lesdits dispositifs pro-

voquant des pertes comprennent un anneau( 4 i en matériau à

pertes élevées situé sur ledit plan de base( 141-

13 Une antenne à ondes de surface suivant la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits dispositifs provoquant des pertes comprennent une partie périphérique élargie dudit plan de base et un matériau( 46)à pertes élevées

disposés sur ledit plan de base 14.

14 Une antenne à ondes de surface suivant reven-

dication 13, caractérisée en ce que ledit matériau à pertes élevées ( 46) est situé à la périphérie extérieure dudit plan de base ( 14) du côté éloigné dudit élément conducteur localisé au centre( 161 Un procédé de fabrication d'une antenne à

ondes de surface pour communication par micro-ondes, compre-

nant les étapes de placer dans un moule un disque métallique préformé qui doit servir de plan de base dans un circuit

à micro-ondes, introduire dans le moule un matériau de mou-

lage qui, après traitement, doit servir à constituer un

diélectrique dans un circuit à micro-ondes, traiter le ma-

tériau de moulage par la chaleur et la presser et former

un dessin prédéterminé de discontinuitàsdans le diélectri-

que au cours du moulage.

16 Un procédé suivant la revendication 15, com-

prenant également l'étape de placer dans le moule un anneau en matériau à pertes élevées, ledit anneau étant disposé

sur ledit disque métallique.

17 Le procédé suivant revendication 5 caiactàxia-en ce queladite étape d'introduction du matériau de moulage

dans le moule comprend l'introduction du matériau de moula-

ge sur les deux faces dudit disque métallique -

18 Le procédé suivant revendication 15, compre-

nant également le formage d'un rebord extérieur périphéri

que en forme de bulbe sur ledit disque métallique, le place-

ment d'un revêtement en matériau à pertes élevées sur la -

surface inférieure dudit disque métallique à 'proximité dudit

rebord extérieur périphérique en forme de bulbe et ledit-

matériau de moulage enrobant ledit disque métallique.

19 Une antenne à ondesde surface suivant l'une

ou l'autre des revendications de 1 à 10 comprenant des dispo-

sitifs conducteurs sur l'autre surface de ladite âme diélec-

trique afin d'assurer la transition depuis le conducteur

d'alimentation jusqu'à l'onde de surface.