FR2552273A1

FR2552273A1 - Antenne hyperfrequence omnidirectionnelle

Info

Publication number: FR2552273A1
Application number: FR8315000A
Authority: FR
Inventors: Emmanuel Rammos
Original assignee: Laboratoires dElectronique et de Physique Appliquee
Current assignee: Laboratoires dElectronique Philips SAS
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1985-03-22
Also published as: FR2552273B1

Abstract

ANTENNE HYPERFREQUENCE OMNIDIRECTIONNELLE DANS UN PLAN H DONNE, COMPOSEE D'ELEMENTS RAYONNANTS DU TYPE PLANAIRE A LIGNES MICRORUBANS ASSOCIEES A UN SUBSTRAT DIELECTRIQUE. CES ELEMENTS RAYONNANTS SONT ALIMENTES EN PARALLELE, FORMANT AINSI UN NOMBRE N SUPERIEUR A 2 DE RESEAUX LINEAIRES IDENTIQUES. CES RESEAUX LINEAIRES SONT GROUPES DE MANIERE A FORMER SOIT LES FACES LATERALES D'UN PRISME D'UN AXE ZZ PERPENDICULAIRE A H, SOIT LA SURFACE LATERALE D'UN CYLINDRE D'AXE DE REVOLUTION ZZ PERPENDICULAIRE A H. UNE TELLE ANTENNE PRESENTE UNE FREQUENCE DE FONCTIONNEMENT TRES ELEVEE ET UNE LARGE BANDE PASSANTE. APPLICATION : FAISCEAUX HERTZIENS A 23 GHZ AVEC UNE BANDE PASSANTE DE 2 GHZ.

Description

ANTENNE HYPERFREQUENCE OMNIDIRECTIONNELLE
La presente invention concerne une antenne hyperfré- quence omnidirectionnelle dans un plan H donne, composée d'éléments rayonnants émetteurs ou récepteurs et trouve son application dans le domaine de l'émission ou de la réception de signaux hertziens, ou encore dans celui des radars de surveillance aérienne.

On notera que, étant donné le caractère de reciprocite d'une antenne, un élément rayonnant récepteur est capable de fonc- tionner en élément rayonnant émetteur sans aucune modification de ses caractéristiques. Tout au long de la description qui va suivre, on pourra donc toujours remplacer le qualificatif recepteur par le qualificatif émetteur.

Une antenne omnidirectionnelle dans un plan donne pré- sente un diagramme de rayonnement, qui, représente en coordonnées sphériques, est un cercle dans le plan donné et qui, dans un plan perpendiculaire à ce dernier, montre un lobe principal dont 1 ou verture à mi-puissance est notée #-3db.

Les antennes destinées aux applications envisageas dans les domaines cités précédemment doivent pourvoir atteindre une i re- quence de fonctionnement de l'ordre de 23 GHz9 avec une bande pas sante d1 environ 1 GHz, ainsi qu'un gain éleva et constant dans le plan de rayonnement ommidirectionnel de l'ordre de 15 dB, et une ouverture du faisceau #-3dB de moins de 100 dans les plans per- pendiculaires.

Une méthode connue, pour realiser une antenne omnidirectionnelle dans un plan donne', consiste à composer cette antenne d'éléments rayonnants directifs groupes en réseaux spéciaux.

Une antenne réalisée selon cette méthode est décrite dans "MICROWAVE ANTENNA THEORY AND DESIGN" de SILVER, édite par "MAC GRAW-HILL" en 1949 (page 327). La figure 9.50 de ce document montre une antenne présentant une symétrie axiale, destinée à rayonner un signal polarisé ractlllgnement perpendiculairement à l'axe pour une fréquence de l'ordre de 10 GHz. Les éléments rayonnants sont des fentes disposées parallèlement à l'axe du cylindre.

Un certain nombre d'écrous placés sur les côtés des fentes annulent les ondes réfléchis par les autres fentes et permettent un élargissement de la bande passante qui reste cependant limitée à + 2 % de la fréquence centrale. L'ouverture du faisceau 9 3dB dans un
-3dB pian perpendiculaire au plan omnidirectionnel est de l'ordre de 4,5 .

La réalisation décrite dans le document cité présente une fréquence de fonctionnement et une bande passante trop faible pour l'application envisagée.

Le but de la présente invention est de remédier à cas inconvénients en proposant un dispositif d'antenne, telle que définie dans le préambule, remarquable en ce que en premier lieu les éléments rayonnants sont du type planaire à lignes microrubans as- souciées à un substrat diélectrique, en ce que en second lieu ces éléments sont alimentés en parallèle de manière à former des réseaux linéaires identiques, en ce que, en troisième lieu, ces réseaux linéaires d'un nombre N supérieur à deux sont groupés de ma nière à former chacun une des faces latérales d'un prisme droit d'axe z 'z perpendiculaire au plan H, les grandes dimensions L des réseaux linéaires étant placées parallèlement à l'axe zz' et les ouvertures des éléments rayonnants étant tournées vers ltextérieur du prisme, et en ce que, enfin, le pas de placement des éléments rayonnants, parallèlement à l'axe z'z est inférieur à la grandeur de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne, cette grandeur étant rapportée au vide.

Selon une variante de la présente InventIon, l'antenne hyperfréquence omnidirectionnelle réalisée est remarquable en ce que les N réseaux linéaires, d'un nombre supérieur à deux sont groupés de manière à former la surface latérale d'un cylindre d'axe de révolution zz' perpendiculaire à H, les grandes dimensions L des réseaux linéaires étant placées parallèlement à l'axe zz' et les ouvertures des éléments rayonnants étant tournées vers l'extérieur du cylindre et en ce que enfin, le pas de placement des éléments rayonnants, parallèlement à l'axe zz', est inférieur à la grandeur de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne, cette grandeur étant ramenée au vide.

Selon une réalisation de l'antenne omnidirectionnelle du type prismatique, le nombre N de réseaux linéaires est trois.

Selon une réalisation de l'antenne omnidirectionnelle du type cylindrique, le nombre N de réseaux linéaires est de trois à six.

Selon une réalisation de l'une ou l'autre de ces antennes les éléments rayonnants sont du type à "lignes microrubans triplaques" (en anglais : STRIPLINE).

Selon une seconde réalisation de l'une ou l'autre de ces antennes, les éléments rayonnants sont du type à "lignes à substrat suspendu" (en anglais : Suspended Strip Line SSL".

Selon une troisième réalisation de l'une ou l'autre de ces antennes, les éléments rayonnants sont du type à "lignes à substrat complètement suspendu" (en anglais : Completely
Suspended Strip Line CSSL).

Selon ue réalisation de l'invention les sorties d'antenne peuvent être faites à l'aide de lignes microrubans et selon une variante les sorties d'antenne peuvent être faites en guide d'onde.

Dans ces conditions, les antennes réalisées selon l'invention présentent une puissance rayonnée constante et relativement élevée dans le plan perpendiculaire à l'axe zz', des pertes mini- malles, donc une efficacité maximale et un gain élevé de l'ordre de 15 dB dans ce plan, une ouverture du faisceau 0-3dB de l'ordre de 4" dans les plans contenant l'axe z'z, une grande facilité de réa- lisation donc un coût de fabrication peu élevé pour des performances remarquables puisque la fréquence de fonctionnement atteind 23 GHz avec une bande passante supérieure à 2 GHz.

Toutefois, quelques uns des éléments qui composent l'antenne multidirectionnelle selon l'invention ne sont pas nouveaux.

En effet des dispositifs tels que les éléments rayonnants, les lignes à substrat suspendu, les lignes microrubans, les guides d'onde, sont connus de l'homme de l'art. La présente invention porte sur le choix de certains éléments particuliers et leur assemblage original de manière à obtenir une nouvelle antenne parti culièrement performante.

Les particularités de l'invention et les modes de réa- lisation conformes à l'invention apparaissent de façon plus précise dans la description suivante associée aux figures ci-après annexees.

La figure la montre les diagrammes de rayonnement d'une antenne selon l'invention. Les figures lb et lc montrent les positions relatives du plan H de rayonnement constant et des différents axes de coordonnées sphériques.

Les figures 2-représentent un élément rayonnant, la figure 2a étant une coupe schématique d'un tel élément et la figure 2b étant une vue de dessus de ce même élément.

Les figures 3 représentent une antenne omnidirectionnelle de forme prismatique selon l'invention, la figure 3a représentant, en vue plane, le circuit de conducteurs centraux d'un des réseaux linéaires constituant l'antenne, la figure 3b représente un détail de ce circuit d'alimentation, les figures 3c et 3e représentant une telle antenne en coupe schématique selon le plan H et la figure 3d représentant le diagramme de rayonnement dans le plan
H d'une telle antenne.

Les figures 4 représentent une antenne omnidirectionnelle de forme cylindrique, la figure 4a représentant une coupe schématique de cette antenne selon un plan contenant l'axe z'z, la figure 4b représentant une coupe schématique de cette antenne selon le plan H, et la figure 4c représentant le circuit de conducteurs centraux tel qu'utilisé dans cette antenne.

Les figures 5 représentent des détails de différents composants utilisés dans ces antennes. La figure 5a représente en coupe une ligne à substrat suspendu, la figure 5b une ligne microruban triplaque, la figure 5c une ligne microruban sérigraphiée, et la figure 5d une ligne à susbstrat complètement suspendu. La figure 5e représente un coude "plan E" et la figure 5f un guide d'onde droit.

La figure 6 représente les variations de l'ouverture du faisceau à mi-puissance en fonction du rapport de la longueur d'onde à la dimension de l'élément rayonnant, parallèlement au champ électrique E.

Tel que représenté sur la figure 2, l'élément rayonnant utilisé dans la réalisation de l'antenne omnidirectionnelle selon la présente invention, est du type "à substrat suspendu". Un tel élément rayonnant est décrit dans la demande de brevet français N" 82 18 700 déposée par la Demanderesse le 8 Novembre 1982.

Cet élément, représenté en coupe schématique sur la figure 2a, est composé d'un conducteur central 30, réalisé par une technique de circuit imprimé sur une feuille de diélectrique 20 suspendue dans les cavités 41 et 51 formées respectivement en regard l'une de l'autre dans les plaques métalliques ou métallisées 40 et 50. La cavité 41 est prolongée par un évasement tronconique 61 dirigé vers le milieu de propagation et destiné à améliorer le gain de cet élément. La cavité 51 est terminée par un plan métallique 71, parallèle au plan du circuit, situé du côté opposé au milieu de propagation, à une distance du circuit proche du quart de la longueur d'onde de fonctionnement, et destiné à réfléchir les ondes rayonnées, de manière à améliorer encore le gain et ltadap= tation de l'élément.

La figure 2b représente le même élément vu du dessus. La coupe schématique 2a est faite selon la direction AA'.

Les lignes d'alimentation des éléments sont du type à "substrat suspendu" et sont représentées sur la figure 5a. Ces lignes sont également décrites dans la demande de brevet français N" 82 18 700. Elles se composent du conducteur central 30, déposé sur la feuille de diélectrique 20 et progressant dans une cavité formée par deux cannelures 31 et 32 réalisées dans les plaques métalliques ou métallisées 40 et 50 et placées respectivement en regard l'une de l'autre.

I1 peut être choisi également pour la réalisation des éléments rayonnants et des lignes d'alimentation, à la place des lignes "à substrat suspendu", des "lignes microrubans triplaques", telles que représentées sur la figure 5b. Ces lignes sont composées d'un conducteur central 30 disposé entre deux feuilles de diélectrique 21 et 22 dont les faces externes sont couvertes d'une métallisation 25 et 26 respectivement servant de plan de masse.

I1 peut être choisi enfin pour cette réalisation, des "lignes à substrat complètement suspendu", décrites dans la demande de brevet français N" 83 06 650 déposée par la Demanderesse le 22 Avril 1983. Les "lignes à substrat complètement suspendu" diffèrent des "lignes à substrat suspendu" en ce que la largeur a de la cannelure 31, 32 est rendue pratiquement infinie devant la largeur du conducteur central 30 par le fait que la feuille de diélectrique 20 est simplement maintenue entre les plaques 40 et 50 par des plots de positionnement 10 comme il est montré sur la figure 5d.

Ces trois types d'éléments et de lignes ont été choisis pour la réalisation d'une antenne omnidirectionnelle susceptible de répondre aux spécifications définies dans le préambule comme étant chacun un type de ligne à faible perte, présentant un gain élevé dans le domaine des hyperfréquences et notamment dans la gamme des fréquences supérieures à 20 GHz, présentant en outre une large bande passante de l'ordre de 2 GHz dans cette gamme de fréquence, et présentant enfin une grande facilité de réalisation promettant un coût de fabrication peu élevé. Cependant l'utilisation de "lignes à substrat suspendu" ou "à substrat complètement suspendu" est jugée préférable car elle donne les meilleurs résultats, sans faire -appel pour autant à une technologique plus compliquée.

Dans la suite de cet exposé, il est donc montré une réa- lisation d'antenne omnidirectionnelle composée d'éléments rayonnants et de lignes du type "à substrat suspendu", Mais il est évident que cette réalisation est donnée à titre d'exemple et pourrait aussi bien être faite à partir des éléments rayonnants et des lignes des deux autres types.

Selon la présente invention, les éléments rayonnants et leur circuit d'alimentation sont d'une part choisis de dimension adéquate et d'autre part associés d'une manière originale pour former un nouveau dispositif d'antenne omnidirectionnelle dans un plan donné adapté à l'application envisagée dans le préambule.

L'ensemble des figures 1 permet de mieux comprendre le principe de fonctionnement de l'antenne omnidirectionnelle. La figure lb montre le plan H défini par les axes orthogonaux x'x et y'y, et choisi comme plan de rayonnement constant. La figure lc montre la position relative du plan V, perpendiculaire au plan H qu'il coupe selon OR, contenant z'z et faisant avec Ox un angle défini par xôR =
L'antenne étant placée en O et son rayonnement dans la plan H étant constant, le diagramme de rayonnement de l'antenne dans le plan H est un cercle de centre 0, correspondant au maximum du rayonnement. Dans un plan V, perpendiculaire à H, le diagramme de rayonnement présente un lobe principal L et plusieurs lobes secondaires.Le maximum du lobe principal correspond à une atténuation odB par rapport au maximum du rayonnement, et est donc tangent au cercle C. Les points M et M' sur le lobe principal, tels que représentés sur la figure la, correspondent à une atténuation de 3dB, ou à une puissance rayonnée moitié de la puissance maximale, et déterminent l'angle
M O M'
Dans ces conditions, cette ouverture du faisceau à puissance moitié e 3dB est fonction inverse de la dimension de l'antenne parallèle à l'axe z'z.

Dans le cas où l'on forme à l'aide d'éléments rayonnants tels que décrits précédemment un réseau linéaire disposé parallèlement à l'axe z'z, composé de N éléments rayonnants alimentés en parallèle, la distribution d'amplitude peut être considérée comme uniforme et la valeur de l'ouverture du faisceau à mi-puissance dans un plan V est alors donnée par la relation
-3dB 50,5 A/E où L est la longueur de l'antenne d'où 0 -3dB - 50 > 5 /(N-1) d. +d
i v où e est exprimé en degrés.

X est la longueur d'onde dans le vide.

d. le pas des éléments rayonnants.

dv la dimension des éléments rayonnants parallèlement à z'z, avec L = (N-1) d. + dv
Pour une fréquence de 23 GHz
1,3 cm
D'où si l'on choisit un réseau linéaire composé de
N = 16 éléments avec d1 -0,9 X = 1,17 cm pour une directivité maximale.

dv < d. d'où dv =1,15 cl alors la longueur du réseau linéaire est
L = 18,7 cm et e -3dB-3,51"
D'autre part, si l'on choisit de réaliser une antenne omnidirectionnelle dans le plan H à l'aide de trois réseaux linéaires, il s'ensuit que pour couvrir l'ensemble du plan H, chacun des trois réseaux doit présenter une ouverture du faisceau à mi-puissance dans ce plan
= 120 .

Dans ces conditions la puissance rayonnée par chacun des réseaux pour une direction de * 600 dans le plan H par rapport à la direction perpendiculaire à chaque réseau, est moitié de la puissance maximale. Si chacun des réseaux est accolé au suivant et fait avec lui un angle de 60 , alors les puissances rayonnées par deux réseaux adjacents s'ajoutent et la puissance résultante est constante dans le plan.

Le diagramme de rayonnement d'un tel système est donné par la figure 3c. Les courbes en pointillé représentent les diagrammes de rayonnement dans le plan H de chacun des trois réseaux linéaires disposés à 60 les uns des autres comme sur la figure 3b par exemple et la courbe en trait continu représente le diagramme de rayonnement résultant. Ce diagramme est à peu près circulaire et le rayonnement dans le plan H peut être considéré comme constant.

Dans ces conditions, la courbe de la figure 6, tracée à partir de résultats expérimentaux, donne ltouverture du faisceau dans le plan H, pour une atténuation de 3 dB, en fonction du rapport de la longueur d'onde à la dimension dH parallèle au plan
H d'un guide rectangulaire en considérant que le rayonnement de l'ouverture d'un élément rayonnant est très proche du rayonnement d'un guide de même ouverture.Pour un angle
= 120
La courbe donne la valeur du rapport
X/dH - 2,04 d'où l'on déduit dH ~ X/2,O4 ~ 0,65 cm
Chacun des réseaux linéaires, nécessaire à la réalisation de l'antenne omnidirectionnelle dans le plan H, est donc formé de 16 éléments rayonnants, du type décrit précédemment.Chacun de ces éléments rayonnants présente une dimension parallèle à l'axe z'z:
dv = 1,15 cm et une dimension parallèle au plan H
dH= 0,65 cm
La figure 3a montre, dans le cas de la réalisation en "lignes à substrat suspendu", le réseau de conducteurs centraux 30 déposé sur la feuille de diélectrique 20, alimentant en parallèle les éléments rayonnants d'un réseau linéaire, la projection des éléments rayonnants 11 étant représentée en pointillé. Des sections d'adaptation A/4 sont prévues au niveau des diviseurs de puissance 80 comme il est montré sur la figure 3b. Pour l'alimentation d'un réseau linéaire, la largeur des lignes est constante exepté au niveau des adaptations où l'on augmente l'impédance en diminuant la largeur des lignes.

La sortie de chaque réseau linéaire peut se faire, par exemple, en guide d'onde, c'est-à-dire par le moyen d'une cavité métallique de section rectangulaire, telle que représentée en perspective sur l'une des figures 5e ou 5f. Les dimensions intérieures a et b de la cavité sont fonction de la fréquence du signal à transmettre.

Chacun de ces réseaux linéaires portera la dénomination
ALCAP (Antenne Linéaire à Circuit d'Alimentation Parallèle) et pourra être utilisé, seul, dans de nombreuses applications hyperfréquences et en particulier à la place des antennes dites "à fentes" avec un meilleur rendement.

Pour l'application particulière d'antenne omnidirectionnelle, trois réseaux linéaires ALCAP ainsi constitués sont assemblés de manière à former les faces d'un prisme à base triangulaire équilatérale, dont la section droite est représentée sur les figures 3c et 3e. L'ensemble des éléments rayonnants 11 de chaque réseau linéaire A, B ou C, est raccordé à un guide d'onde 1, par l'intermédiaire des lignes d'alimentation 33 (représentées en projection) comprenant les conducteurs centraux 30 déposés sur les feuilles de diélectrique 20 enserrées entre les plaques 40 et 50.

L'alimentation de ces trois réseaux linéaires est faite par un diviseur d'amplitude et de phase tel que représenté à titre d'exemple sur la figure 3c ou bien encore sur la figure 3e.

Sur la figure 3c, est montrée une alimentation par le moyen de lignes microrubans. Ce peut être des "lignes triplaques", ou bien des lignes microrubans réalisées par sérigraphie, en technologie de couches épaisses, sur un support diélectrique tel que l'alumine. Le support de ces lignes microrubans étant suffisamment rigide peut être maintenu par les pattes de fixation 23. La sortie générale de l'antenne se fait par le guide d'onde 8 du type représenté sur la figure 5f.

Ce circuit de lignes microrubans, raccordant les sorties 1 de chaque réseau à la sortie générale 8, est ici un diviseur par trois, permettant d'obtenir, par rapport au signal qui se propage dans le guide d'onde 8, que les trois signaux qui se propagent dans chacun des réseaux linéaires A, B ou C soient d'égale amplitude et équiphase.

A cet effet, les trajets des conducteurs 2 et 5 sont prévus égaux, et les trajets des conducteurs 2, 9 et 3 d'une part, et 5, 9 et 3 d'autre part sont prévus égaux au trajet du conducteur 7. De plus, le diviseur de puissance asymétrique 3, du type MLKINSON, répartit la puissance de façon à ce qu'elle soit la même dans les conducteurs 2 et 5, tandis que le diviseur WILKINSON 4 répartit la puissance de façon à ce qu'elle soit, dans le conducteur 7, le tiers de ce qu'elle est dans le conducteur 6, et les deux tiers dans le conducteur 9.

De tels circuits sont connus de l'homme de l'art. Ils ne sont donnés ici qu'à titre d'exemple de réalisation.

Dans cet exemple de réalisation, les sorties 1 sont des coudes tels que représentés sur la figure 5e. Le champ électrique
E, symbolisé par les flèches, se propage parallèlement au plan H de rayonnement constant. Pour des raisons de commodité de réalisation technologique, le guide de sortie 8 peut être accolé au réseau linéaire A.

Une autre réalisation de l'alimentation des trois réseaux linéaires est possible en utilisant uniquement des guides d'onde, comme il est montré sur la figure 3e. Ces guides d'onde sont de section rectangulaire, tels que décrit précédemment et représentés sur les figures 5f et 5e, pour un guide droit et un coude respectivement.

Le guide 15 est un diviseur asymétrique, qui répartit la puissance à raison de un tiers de puissance dans le guide 32 et deux tiers qui sont ensuite répartis en un tiers de puissance dans le guide 35 et un tiers dans le guide 34. La sortie générale se fait par un élément coudé perpendiculairement au plan de la figure 3e, raccordé sur un guide droit, comme dans l'exemple précédent.

Ce système de guides d'onde, comme le système de lignes microrubans, permet d'obtenir à l'entrée de chacun des réseaux linéaires, des signaux de même phase et d'égale amplitude.

L'ensemble des figures 4 montre un autre exemple de réalisation d'antenne omnidrectionnelle selon l'invention. Des re- seaux linéaires, du type décrit précédemment, sont assemblés de manière à former une antenne cylindrique.

Dans cet exemple de réalisation, pour montrer la facilité d'adaptation d'un tel dispositif à un grand nombre de situas tion, on choisit de couvrir tout le plan H avec six réseaux linéaires comme il est montré sur la figure 4b. Dans ces conditions ltouverture du faisceau à 3 dB dans le plan H est
= 600
La dimension dH d'un élément rayonnant est donnée par la courbe de la figure 6
A/dH ~ 0,95
dH = 1,3 cm
La dimension dv des éléments rayonnants peut être choisie identique à celle de l'exemple décrit précédemment
dv 2 1,15 cm avec 16 éléments par réseau linéaire et o3dB ~. 3,51
La réalisation d'une telle antenne cylindrique, dont une coupe suivant l'axe z'z est montrée sur la figure 4a, peut être faite par usinage de la pièce 50 cylindrique dans un métal tel que le cuivre ou l'aluminium, puis par usinage de la pièce 40 également cylndrique, en deux parties 45 et 46. Après réalisation, dans ces différentes pièces, des cavités correspondant aux éléments rayonnants et aux lignes d'alimentation, le film diélectrique 20, supportant le circuit de conducteurs centraux 30, tels que représenté sur la figure 4c, est mis en place autour de la pièce 50 et maintenu par l'ensemble des pièces 45 et 46. Un diviseur asymétrique de puissance 70 de type WILKINSON permet d'obtenir que les signaux qui se propagent dans chacun des réseaux linéaires soient équiphase et d'égale amplitude.Les diviseurs de puissance 80 sont adaptés par des sections A/4 non représentées sur la figure 4c pour des raisons de simplicité.

Au cours du montage de cette antenne, la mise en place des conducteurs centraux est bien entendu ajustée par rapport aux cavités des éléments rayonnants et par rapport aux cannelures des lignes d'alimentation. C'est ici que l'utilisation de lignes à substrat suspendu se révèle particulièrement utile, du fait que le substrat diélectrique, mince et souple, se met en place sans encombre autour de la pièce mécanique 50.

La sortie d'antenne est, dans cet exemple également particulièrement simple, car elle peut être faite directement par des tronçons de guide d'onde tels que représentés sur les figures 5f et 5e et décrits précédemment. Elle peut également être faite en lignes microrubans.

Il est évident que l'on peut également réaliser une antenne cylindrique à l'aide de trois réseaux linéaires seulement présentant les mêmes caractéristiques que les réseaux linéaires composant l'antenne prismatique.

Il est manifeste que, d'une part l'application de l'invention au traitement des signaux Hertziens n'est pas limitative et que, d'autre part, de nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications ci-après annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Antenne hyperfréquenbe omnidirectionnelle dans un plan H donné, composée d'éléments rayonnants émetteurs ou récepteurs, caractérisée en ce que, en premier lieu les éléments rayonnants sont du type planaire à lignes microrubans associées à un substrat diélectrique, en-ce que en second lIeu, ces éléments sont alimentés en parallèle de manière à former des réseaux linéaires identiques, en ce que, en troisième lieu, les réseaux linéaires d'un nombre N supérieur à deux sont groupés de manière à former chacun une des faces latérales d'un prisme droit d'axe z'z perpendiculaire au plan

H, les grandes dimensions L des réseaux linéaires étant placées parallèlement à l'axe z'z et les ouvertures des éléments rayonnants étant tournées vers 1 rextérieur du prisme, et en ce que enfin, le pas de placement des éléments rayonnants, parallèlement à l'axe z'z est inférieur à la grandeur de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne, cette grandeur étant rapportée au vide.

2. Antenne hyperfréquence omnidirectionnelle dans un plan H donné, composée d'éléments rayonnants émetteurs ou récepteurs, caractérisée en ce que, en premier lieu, les éléments rayonnants sont du type planaire à lignes microrubans associées à un substrat diélectrique, en ce que, en second lieu, ces éléments sont alimentés en parallèle de manière à former des réseaux linéaires identiques, en ce que, en troisième lieu, ces réseaux linéaires, d'un nombre N supérieur à deux, sont groupés de manière à former la surface latérale d'un cylindre d'axe de révolution z'z perpendiculaire à H, les grandes dimensions L des réseaux linéaires étant placées parallèlement à l'axe z'z et les ouvertures des éléments rayonnants étant tournées vers l'extérieur du cylindre, et en ce que, enfin, le pas de placement des éléments rayonnants, parallèlement à l'axe z'z est inférieur à la grandeur de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne, cette grandeur étant ramenée au vide.

3. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée de trois réseaux linéaires.

4. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée de trois à six réseaux linéaires.

5. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 caractérisé en ce que les éléments rayonnants sont du type à lignes microrubans triplaques.

6. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 caractérisé en ce que les éléments rayonnants sont du type à lignes à substrat suspendu.

7. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce que les éléments rayonnants sont du type à lignes à substrat "complètement" suspendu.

8. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la sortie d'antenne est en guide d'onde.

9. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, ou bien selon l'une des revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la sortie d'antenne est faite par des lignes microrubans et des guides d'onde.

10. Antenne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque réseau linéaire comporte N = 16 éléments rayonnants alimentés en parallèle.

11. Antenne selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les dimensions des éléments rayonnants sont telles que la frequence de fonctionnement de l'antenne est 23 GRz et la bande passante de l'ordre de 2 GHz.

12. Procédé de réalisation d'une antenne selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les cavités constituant les éléments rayonnants et les lignes d'alimentation sont pratiquées dans des plaques métalliques, préférentiellement en aluminium.