FR2552938A1 - Dispositif rayonnant a structure microruban perfectionnee et application a une antenne adaptative - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES ELEMENTS RAYONNANTS DU TYPE MICRORUBAN. DES DIELECTRIQUES (NON REPRESENTES) SEPARENT UNE METALLISATION INFERIEURE OU PLAN-MASSEPM, UN PAVE DE METALLISATION INTERMEDIAIREP, ET UN PAVE DE METALLISATION SUPERIEURP. LE PAVEP EST RELIE AU PAVEP PAR UNE LIGNE DE COURTS-CIRCUITSCC, ET LE PAVEP EST RELIE AU PLAN-MASSE PAR UNE LIGNE DE COURTS-CIRCUITSCC. UN CABLE COAXIAL POSSEDE UN BLINDAGECB RELIE ELECTRIQUEMENT AU PLAN-MASSEPM, TANDIS QUE SON AMECA TRAVERSE LES DIELECTRIQUES ET, SANS CONTACT NI AVEC LE PLAN-MASSE NI AVEC LE PAVE INTERMEDIAIREP, VIENT REJOINDRE LE PAVE SUPERIEURP. D'ENCOMBREMENT REDUIT ET DE GRANDE OUVERTURE ANGULAIRE, UN TEL ELEMENT EST APTE A FONCTIONNER SIMULTANEMENT SUR DEUX FREQUENCES AVEC UNE BANDE TRES ETROITE. IL PERMET FACILEMENT UNE ADAPTATION D'IMPEDANCE AU NIVEAU DE L'ALIMENTATION. IL EST PARTICULIEREMENT INTERESSANT POUR LA REALISATION D'ANTENNES ADAPTATIVES, A COUVERTURE HEMISPHERIQUE, ET APTES A FONCTIONNER EN POLARISATION CIRCULAIRE.

Description

Dispositif rayonnant à structure micro-ruban perfectionnée,

et application à une antenne adaptative.

L'invention concerne les dispositifs rayonnants ou antennes On sait réaliser des dispositifs rayonnants dont les élément, ont une structure micro-ruban (micro-strip) formant résonateur à pertes Du fait de leur caractère résonnar, cf E structures possèdent une bande étroite et les pertes à la résonance, qui sont assez bien localisées, en font un eléme'rayonnant intéressant De tels dispositifs rayonnants sont décrits dans l'ouvrage "Microstrip antenna, Theory and Design" de J R James, P S Hall, et C Wood, IEE Electromagnetic Waves Series, Volume n O 12, édité par Peter 15 Peregrinus Ltd. Un élément rayonnant de ce genre comprend, d'une part nne structure micro-ruban formant résonateur à pertes, et constituée d'au moins deux plaques diélectrl -es empilées, d'un 20 métallisation étendue, formant plan-masse, apposée sou N la plaque inférieure, d'un premier pavé de métallisation, de configuration choisie, placé entre les deux plaques, et d'ur second pavé de métallisation, également de configuratcon choisie, apposé sur la plaque supérieure, et d'a-tre part des moyens permettant une liaison électrique adaptée entre ladite structure micro-ruban et son circuit d'utilisation, lequel va se servir de l'élément d'antenne à des fins

d'émission ou de réception radio-électrique.

Dans certaines applications, qui peuvent concerner la transmission d'informations aussi bien que la détermination de position, il est souhaitable de disposer d'éléments rayonnants qui répondent à des impératifs contraignants: aptitude à fonctionner simultanément sur deux fréquences, avec une bande très étroite, de l'ordre de quelques pour cent de la fréquence centrale, sur chacune d'elles, ouverture angulaire s'étendant aussi près que possible de 180 , ce qui correspond, avec plusieurs éléments rayonnants, à une couverture quasi-hémisphérique, encombrement aussi réduit que possible, et aptitude à fonctionner en polarisation circulaire, le

cas échéant.

Ces impératifs sont rencontrés notamment lorsqu'on désire réaliser certains types d'antennes adaptatives. 25 Les éléments rayonnants du type micro-ruban disponibles

jusqu'à présent ne répondent qu'imparfaitement aux lmpératifs exposés cidessus.

La présente invention vient au contraire résoudre le problème consistant à satisfaire l'ensemble de ces impératifs, à partir d'un élément rayonnant à structure micro-ruban perfectionnée. Selon une définition générale de la présente invention, les premier et second pavés, qui sont placés en position relative choisie, sont reliés l'un à l'autre par une ligne de courtscircuits de position choisie, proche d'un bord du second pavé; le premier pavé est relié au plan-masse par une autre ligne de courts-circuits, qui est également de position choi 5 sie, et proche d'un bord du premier pavé; et les moyens de liaison électrique comportent un passage traversant les plaques diélectriques, le plan-masse, et le premier pavé, par des orifices ménagés dans ceux-ci, ainsi qu'un câble coaxial dont le blindage vient se relier au plan-masse, tan10 dis que son conducteur central emprunte le passage, sans contact avec le plan-masse ni le premier pavé, pour venir

en contact électrique avec le second pavé.

Dans un premier mode de réalisation particulier, les deux 15 lignes de courts-circuits sont situées du même côté du

cable coaxial.

Il s' est avéré que l'on obtient ainsi un élément rayonnant apte à fonctionner sur deux fréquences, avec des zones rayo: 20 nantes qui se réduisent à une fente respective pour chacune de ces deux fréquences, et une entrée électrique adaptée, commune, pour l'utilisation d'éléments rayonnants sur les

deux fréquences.

Dans un autre mode de réalisation, les moyens de liaison électrique comprennent, en plus, un second passage traverse' la plaque diélectrique inférieure et le plan-masse, par des orifices ménagés dans ceux-ci, ainsi qu'un second câble coaxial dont le blindage vient se relier au plan-masse, tandis que son conducteur central emprunte le second passage, sans contact avec le plan-masse, pour venir en contact électrique avec le premier pave On réalise ainsi un élément rayonnant apte à fonctionner 35 sur deux fréquences, avec une zone rayonnante pratiquement réduite à une seule fente pour chacune de ces deux fréquences, et une entrée électrique séparée, adaptée, pour chacun des

pavés qui sont associés respectivement à ces deux fréquences.

De préférence, dans ce second mode de réalisation, les deux lignes de courts-circuits sont placées de part et d'autre

de l'ensemble des deux câbles coaxiaux.

En pratique, les lignes de courts-circuits sont avantageusement réalisées sous la forme d'une série de pions de courts-circuits, espacés de préférence de façon sensiblement régulière. En ce qui concerne la configuration géométrique des pavés, celle-ci est sensiblement rectangulaire, dans le mode de

réalisation qui est actuellement préféré par la Demanderess.

La dimension du pavé dans la direction transversale à la ligne de courtscircuits, qui est alors une ligne droite, est sensiblement égale au quart de la longueur d'onde Xg, avec Xg= Ao//er, o Xo est la longueur d'onde dans l'air à a fréquence centrale, tandis que Er représente la permittivité

relative du diélectrique.

De son côté, l'autre dimension du rectangle,dans le sens parallèle à la ligne de courts-circuits, peut être choisie 25 entre le quart et la moitié de cette même longueur d'onde, environ. Par ailleurs, il est actuellement considéré comme souhaitable que le second pavé soit de taille un peu inférieure à celle 30 du premier pavé, c'est-à-dire que la projection du second pavé dans le plan du premier pavé est entièrement contenue

dans le contour externe du premier pavé.

Les éléments rayonnants ainsi définis satisfont l'ensemble 35 des impératifs énoncés plus haut, à l'exception du fait qu'étant assimilables, pour chaque fréquence, à une fente rayonnante, leurs diagrammes de rayonnement s'ouvrent bien sur un angle proche de 180 , mais seulement à l'intérieur d'un fuseau Ce fuseau est défini par le voisinage immédiadu plan perpendiculaire aux lignes de courts-circuits et passant par le ou les câbles coaxiaux. Pour obtenir la couverture hémisphérique en polarisation circulaire, on utilise des jeux de quatre éléments rayonnants tels que définis plus haut, placés à proximité les uns des 10 autres, mais dans des orientations différentes, obtenues par des rotations de 90 C'est-à-dire que, si l'on donne l'angle O pour la direction de l'une des structures, les trois-autres seront, par rapport à la première, tournées de

, 180 et 270 .

Cela peut s'appliquer à l'un et à l'autre des deux modes de réalisation particuliers énoncés plus haut En pratique, le jeu d'éléments rayonnants est réalisé sur les mêmes plaques diélectriques empilées De ce fait, et compte tenu drs la liaison par câble coaxial venant par en dessous, l'ensembi

possède un encombrement très réduit.

Les jeux d'éléments rayonnants ainsi obtenus sont particulièrement intéressants pour etre appliqués à la réalisation 25 de certains types d'antennes adaptatives, aptes à fonctionnez

en polarisation circulaire, le cas échéant.

Plus généralement, il peut s'appliquer à d'autres types d'antennes réseaux Il est rappelé qu'une antenne adaptative est une antenne constituée par un réseau d'léments ravonnants, qui sont électriquement accessibles individuellement, ce qui permet par sommation cohérente pondérée et sélective

des signaux relatifs à chacun des éléments, d'adapter l'antenne au signal qu'il y a lieu de recevoir, et d'éliminer au 35 contraire les signaux interférents et/ou indésirables.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à l'examen de la description détaillée ci-après,

ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 illustre un exemple d'élément micro-ruban classique fonctionnant sur une seule fréquence; les figures 2 et 3 illustrent les caractéristiques rayonnantes de l'élément de la figure 1; 10 la figure 4 illustre un autre exemple d'élément microruban classique, comparable à celui de la figure 1, tandis que la figure 4 A est une représentation conventionnelle de l'élément micro-ruban de la figure 4; 15 la figure 5 illustre une variante de l'élément micro-ruban des figures 4 et 4 A, dans laquelle la ligne d'alimentation est placée de manière asymétrique afin de réaliser une adaptation d'impédance; la figure 6 illustre un autre exemple d'élément micro-ruban classique, propre à travailler sur deux fréquences; la figure 7 illustre encore un autre exemple d'élément 25 micro-ruban classique, également propre à travailler sur deux fréquences; la figure 8 illustre, sous la forme d'une vue en perspective schématique, sans le diélectrique interposé, un mode de réa30 lisation de l'élément micro-ruban à deux fréquences selon la présente invention; la figure 9 est une vue schématique conventionnelle de l'élément de la figure 8, la convention de représentation étant la même que pour la figure 4 A relativement à la figure 4; la figure 10 est une vue en coupe du dispositif de la figure 8, suivant la ligne de coupe X-X; la figure 11 est une vue schématique conventionnelle d'un second mode de réalisation de la présente invention, 5 dans lequel deux entrées électriques séparées sont prévues pour les deux fréquences de fonctionnement du dispositif; la figure 12 est une vue en coupe suivant la iigne de coupe XII-XII de la figure 11; 10 la figure 13 illustre, dans la même représentation conventionnelle que précédemment, un jeu de quatre éléments rayonnants du type de la figure 8, permettant une couverture sensiblement hémisphérique avec une polarisation circulaire; 15 et

la figure 14 illustre, encore avec la même convention de représentation, un jeu de quatre éléments rayonnants selon la figure 11 permettant une couverture sensiblement hé ỉs20 phérique.

La figure 1 illustre en perspective l'allure générale d'un élément microruban très simple Une plaque diélectrique D 1 reçoit sur sa partie inférieure une métallisation qui couvre toute la surface inférieure, afin de former un planmasse noté PM Sur sa partie supérieure, elle reçoit une métallisation de configuration géométrique délimitée, ici rectangulaire, notée P'1 Sur l'un de ses côtés, cette métallisation rectangulaire Pl se prolonge par une ligne d'ali30 mentation ou queue LA 1 La réalisation de telles métallisations sur un substraú diélectrique peut se faire à l'aide

de techniques de sérigraphie, ou d'autres techniques équivalentes connues de l'homme de l'art des circuits hybrides.

Dans la présente description, on appellera "pavé de métallisation" une surface métallisée de configuration choisie

telle que P 1, bien que le mot "pavé" soit parfois utilise aussi pour l'ensemble de cette métallisation et du substrat

diélectrique qui la soutient.

La figure 2 est une vue de dessus de l'élément micro-ruban de la figure 1 Cette vue de dessus est faite dans une représentation conventionnelle, pour laquelle on omet aussi bien le diélectrique que le plan-masse, de manière à simplifier le dessin On voit sur la figure 2 que la dimension du pavé 10 Pl transversalement à la ligne d'alimentation LA 1 est W, tandis que sa dimension parallèlement à la ligne d'alimentation LA 1 est L. On sait qu'un tel pavé constitue un résonateur à pertes, 15 dont les pertes sont localisées au niveau des deux bords ou côtés de dimensions W situés, l'un du côté de la ligne d'alimentation LA 1, et l'autre du côté opposé Comme le montre la figure 3, l'élément rayonnant des figures 1 ec 2 est donc assimilable à deux fentes rayonnantes Fl et V 12 d'épaisseur très mince, et de longueur W La figure 3 illustre également la direction du champ électrique E sur la fente de l'élément Les figures 1 à 3 sont associées à un

repère orthonormé Oxyz, permettant d'en définir les orientations respectives Sur les figures 2 et 3, l'axe 3 est per25 pendiculaire au plan de la figure et est dirigé vers l'observateur.

Un élément rayonnant tel que représenté sur les figures 1 à 3 travaille sur une seule fréquence, avec une bande très 30 étroite Cependant, il ne fournit pas une ouverture angulaire s'étendant sur près de 180 , du fait qu'il est assimilable à deux fentes rayonnantes séparées Fl et F 12

comme le montre la figure 3.

La figure 4 illustre un autre type d'élément rayonnant micro-ruban connu, qui présente l'avantage de n'avoir qu'une seule fente résonnante Etant observé que le diélectrique n'est pas représenté sur la figure 4, celleci fait apparaitre que le plan-masse est relié au pavé de métallisation P 4 par une ligne de courts-circuits CC 4, constituée d'une pluralité de pions de courts-circuits ou de trous métallisés, qui sont ici alignés, et proches d'un bord externe du pavé de métallisation P 4 ' Dans ce cas, il ne reste que la fente rayonnante située du côté de la ligne

d'alimentation LA 4, sur le bord perpendiculaire à celle-ci.

On notera au passage la représentation conventionnelle de 10 la figure 4 A, dans laquelle n'apparaît ni le diélectrique

ni le plan-masse La ligne de courts-circuits CC 4 est illustrée par un trait tireté sur une vue de dessus de la métallisation P 4 et de sa ligne d'alimentation LA 4.

Un tel dispositif permettrait donc une ouverture angulaire un peu inférieure à 180 , sur une seule fréquence Cependant, il pose des problèmes d'adaptation d'impédance quant à sa ligne d'entrée LA 4 De surcroît, la ligne d'entrée LA 4 étant au moins partiellement comprise dans le plan de la

métallisation Pl, augmente l'encombrement global du disposit 1 f.

La figure 5 illustre une variante de la figure 4, dans laquelle la ligne d'alimentation est déplacée en LA 4, afin d'assurer l'adaptation d'impédance Indépendamment des mani25 pulations délicates qui sont requises pour trouver la bonne position de la ligne LA 4, dans chaque cas particulier d'adaptation d'impédance, il demeure que cette ligne LA 4, s'étend latéralement par rapport au pavé de métallisation P 4

et augmente ainsi l'encombrement d'un tlement résonnant ind 30 viduel.

On se référera maintenant à la figure 6, qui concerne cette

fois un élément rayonnant apte à fonctionner sur deux fréquences.

L'élément rayonnant comporte maintenant deux plaques dielectriques empilées D 1,D 2 qui, après avoir reçu les mét llisations décrites ciaprès, pourront être reliées l'une à l'autre par exemple par collage Sous la plaque D 1 se trouve le plan-masse PM Entre les plaques D 1 et D 2 se trouve un premier pavé de métallisation, ou pavé de métallisation bas P 6 B Sur la plaque D 2 se trouve un second pavé de métallisation, ou pavé de métallisation haut P 6 H Le pavé P 6 B n'a

pas de ligne d'alimentation Par contre, le pavé P 6 H en a 10 une, représentée en LA 6.

L'élément rayonnant bi-fréquences de la figure 6 présente les inconvénients d'offrir deux fentes rayonnantes, sur deux bords respectifs des deux pavés, pour chacune des deux fré15 quences de travail Il est sujet au problème d'adaptation d'impédance précédemment décrit, en ce qui concerne l'implantation exacte de la ligne d'alimentation LA 6 Il est également sujet à l'encombrement latéral supplémentaire dû à la présence de cette ligne d'alimentation LA 6. 20 Dans le domaine des éléments rayonnants bi-fréquences, on connait encore la réalisation illustrée en coupe sur la figure 7 Les pavés de métallisation P 7 H et P 7 B sont de même nature que pour la figure 6, et peuvent être sensiblement de 25 meme configuration Le mode d'alimentation est cependant différent Un dispositif d'alimentation du genre câble coaxial arrive par en dessous Son blindage CB 7 est relié au plan-masse PM Son conducteur central ou ame CA 7 traverse sans faire contact avec eux le plan-masse, et le pavé bas 30 P 7 B, pour venir se relier en un point choisi du pavé haut P 7 HLa réalisation selon la figure 7 résout le problème d'encombrement évoqué plus haut Il reste cependant que les deux 35 pavés P 7 B et P 7 H vont chacun rayonner selon deux fentes

parallèles, pour le-urs fréquences de travail respectives.

On décrira maintenant les éléments rayonnants selon la

présente invention.

De façon a priori inattendue, et compte tenu du résultat imprévisible que peut produire toute modification apportée à un dispositif micro-ondes, il a été observé que, dans certaines conditions, l'on peut prévoir un élément rayonnant à deux pavés de métallisation, munis de courts-circuits l'un par rapport à l'autre, et entre le pavé intermédiaire et 10 le plan- masse, tout en réalisant l'alimentation du pavé supérieur par en dessous, à l'aide d'un dispositif du genre câble coaxial, dont le blindage est relié au plan-masse,

et dont l'âme rejoint le pavé supérieur.

Un premier dispositif de ce genre est illustré sur la vue en perspective de la figure 8, o le diélectrique n'a pas été représenté dans un but de simplification On y reconnalt le plan-masse PM Le premier pavé P 1 l est relié au plan-masse PM par une ligne de pions de courts-circuits C Cll, proche 20 d'un bord du pavé Pll' Le second pavé de métallisation P 12 est relié au pavé P 11 par une autre ligne de courts-circuits

CC 12, qui, elle aussi, est proche d'un bord du pavé P 12.

Sur les figures 8 à 10, on voit que des passages sous la 25 forme de trous cylindriques sont ménagés en ODîl et OD 12 dans les couches diélectriques D 1 et D 2 De meme, un orific O Pll est ménagé dans le pavé inférieur P 1 l' Un orifice OPM est ménagé dans le plan-masse PM Le blindage du câble coaxial, blindage noté CB 12, est soudé au plan-masse PM o il s'arrête L'âme CA 12 du câble coaxial traverse les passages précités pour venir se souder en un point choisi du pavé

supérieur P 12.

Il s'est avéré que toutes les dimensions de l'élément rayon35 nant sont critiques La configuration des pavés doit être

choisie avec soin, de même que la réalisation et le posi-

tionnement de leurs lignes de courts-circuits Il en est de même pour la position des deux pavés l'un par rapport à l'autre, ainsi que la position de l'orifice OP 1 l; et celle

du point o l'âme CA 12 rejoint le pavé supérieur P 12.

Avec les pavés rectangulaires illustrés aux figures 8 à 10, la position de l'âme du câble coaxial peut être définie à l'aide des grandeurs a, B, y et 8 illustrées sur la figure 9 Ces grandeurs doivent alors satisfaire sensiblement les 10 relations suivantes: B = k ( a + B) 6 = k'( y + 6)15 avec k et k' de l'ordre de 0,2 à 0,5, de préférence environ 1/3. De leur côté, les dimensions des pavés rectangulaires sont reliées à leurs longueurs d'ondes de travail respective20 par les relations suivantes: largeurs: ( a + B) X e A/4 Er ( Y + d) ' ko/4/r o Ào et Ào sont des longueurs d'ondes dans l'air aux 25 fréquences centrales, tandis que sr est la permittivité relative du diélectrique La longueur du pavé peut aller d E sa largeur au double de cette largeur, par exemple de Xo/4 ver à Xo/2 Fer Bien entendu, l'homme de l'art comprendra que l'on peut utiliser d'autres configurations de pavés que rectangulaires, et ajuster en conséquence, expérimentalement, la position tant des lignes de courtscircuits que des points de passage

de l'âme du câble coaxial.

Dans certaines applications, il est souhaitable que l'alimentation soit réalisée de manière séparée pour les deux fréquences de travail La présente invention propose à cet effet une variante, qui est illustrée sur les figures 11 et 12. On reconnaît sur ces figures le plan-masse PM, les deux diélectriques D 1 et D 2, le pavé de métallisation intermédiadire P 21 ' de forme préférentielle rectangulaire, et le pavé P 22,

également de forme préférentielle rectangulaire.

Dans ce mode de réalisation, la ligne de courts-circuits CC 21, entre le pavé intermédiaire P 21 et le plan-masse, est située d'un côté (le côté droit des deux figures) L'autre ligne de courts-circuits CC 22, entre le pavé intermédiaire P 21 et le pavé supérieur P 22 ' est située de l'autre côte, 15 c'est-à-dire à gauche des deux figures Pour le reste, et comme précédemment, les deux lignes de courts-circuits CC 21 et CC 22 sont respectivement proches d'un bord des pavés rec

tangulaires P 21 et P 22.

Des passages OD 21 et OD 22 sont formés, au droit l'un de l'autre, dans les deux couches diélectriques D 1 et D 2 Le passage OD 21 est blindé Au droit des deux passages, le pavé

P 21 comporte un orifice OP 21, tandis que la métallisation inférieure PM comporte un orifice OPM 21 Le blindage CB 22 d'un 25 premier câble coaxial vient se souder à la métallisation inf.

rieure PM sur le pourtour de l'orifice OPM 21 L'âme CA 22 de ce même câble coaxial traverse les passages précités, pour

venir se fixer en un point choisi du pavé supérieur P 21.

A une certaine distance, ici de l'autre c$té de l'ensemble des deux paves P 21 et P 22, on prévoit une seconde alimentation par câble coaxial, qui concerne seulement le pavé P 21 Un orifice tubulaire vertical OD 20 est formé dans le diélectrique Dl, et au droit de celui-ci, la métallisation PM comporte un autre ouverture OPM 20 Un second câble coaxial possède un blin

dage CB 21 relié au plan-masse PM sensiblement sur le pourtou.

de l'ouverture OPM 20 L'âme de ce second câble coaxial notée CA 21 traverse l'orifice OPM 20 et le tube OD 20, pour venir

se fixer en un point choisi du pavé intermédiaire P 21.

Il a été observé que le mode de réalisation des finares 11 et 12 permet une alimentation électrique séparée, t:t adaptée,

du dispositif rayonnant, respectivement pour les deux fr 4quences de travail de celui-ci.

Bien que les phénomènes intervenant ne soient pas complète10 ment expliqués, il semble que le placement des courts-circuits de part et d'autre des métallisations, et l'implantation des

âmes des deux câbles coaxiaux à proximité desdits courtscircuits, et dans deux zones relativement distantes l'une de l'autre, permet de contribuer à rendre lesdites alimentations 15 sensiblement indépendantes l'une de l'autre.

L'espacement est maintenant régi par: - = k' ("' +t') 6 ' = k" -(y' + 6 ') Ces grandeurs sont légèrement différentes des précédentes pour compenser les perturbations induites par le nouveau mode

d'alimentation Les dimensions des pavés sont les mêmes que 25 précédemment.

I 1 semble à l'heure actuelle que le mode de réalisation des figures 11 et 12 ne soit pas généralisable au-delà de deux fréquences, du moins en ce qui concerne la possibilité d'une alimentation séparée pour chaque fréquence. 30 En revanche, il apparaît que le mode de réalisation décrit en premier lieu, en référence aux fiqures 8 10, peut

se généraliser à plus de deux fréquences de travail, dès lors 35 qu'on prévoit plus de deux pavés de métallisation superposée.

avec entre eux des plaques diélectriques en nombre convenable.

Comme précédemment indiqué, les éléments rayonnants selon l'invention répondent à l'ensemble des impératifs énone As plus haut, à l'exception du fait qu'ils sont assimilables

chacun à une fente rayonnante, dont le diagramme de rayonne5 ment s'ouvre sur un angle de 180 , mais seulement à l'ii Jtérieur d'un fuseau.

La présente invention vise également à obtenir une véritable couverture hémisphérique, et aussi à parfaire l'aptitude

à fonctionner en polarisation circulaire des éléments rayonnants.

A cet effet, l'invention prévoit d'utiliser des jeux de quatre éléments rayonnants, orientés dans quatre directions 15 différentes (bien qu'un seul élément suffise pour d'autres applications). La figure 13 illustre un jeu de quatre éléments rayonnants tels que décrits en référence aux figures 8 à 10 Ces éléments rayonnants sont notés E 101 à E 104 D'après la position géométrique de leurs lignes de courts-circuits, l'homme de l'art comprendra qu'ils sont orientés dans des directions respectives qui sont entre elles comme les angles

O , 900, 1800 et 270 .

La figure 14 illustre de même un autre jeu de quatre léments rayonnants, ceux-ci étant maintenant du type illustré en référence aux figures 11 et 12 Les éléments rayonnants E 20 _ aà E 204 sont dans des positions angulaires qui peuvent

E 20-1 20-4

être associées comme précédemment aux angles 0, q Oo 0, 180

et 270 .

Qu'il s'agisse du jeu d'éléments rayonnants des figures 13 ou 14, il convient de rappeler que ceux-ci bénéficient 35 d'une alimentation électrique individuelle, qui est soit commune pour les deux fréquences de travail dans le cas de la figure 13, et pour un élément rayonnant donné, soit séparée, pour un élément rayonnant donné, et pour les deux

fréquences de travail, dans le cas de la figure 14.

L'homme de l'art comprendra qu'à l'aide de tels jeux d'élé5 mente rayonnants à alimentation séparée, on peut réalisedes antennes adaptatives, fonctionnant sur au moins deux fréquences, à bande étroite sur chaque fréquence, et à ouverture angulaire quasi-hémisphérique Il est clair que l'encombrement de ces antennes sera très réduit Enfin, cellesci pourront fonctionner convenablement en polarisation circulaire, le cas échéant On observera encore que l'adaptation d'impédance des différentes alimentations des éléments rayonnants

se fait de manière commode à l'aide des câbles coaxiaux d'amenée reliés à chaque élément.

Claims (7)

Revendications.

1 Dispositif rayonnant, du type comprenant au moins un élément rayonnant, lequel comporte, d'une part, une struc5 ture micro-ruban formant résonateur à pertes, et const tuée d'au moins deux plaques diélectriques empilées (D 1,D 2), d'une métallisation étendue, formant plan-masse (PM), apposée sous la plaque inférieure (Dl), d'un premier pavé de métallisation, de configuration choisie (Pli; P 21), placé 10 entre les deux plaques (D 1,D 2), et d'un second pavé de métallisation (P 12; P 22), également de configuration choisie, apposé sur la plaque supérierue (D 2) , et d'autre part des moyens permettant une liaison électrique adaptée entre ladite structure micro-ruban et un circuit d'utilisation, 15 caractérisé en ce que les premier (P 11; P 21) et second (P 12; P 22) pavés, qui sont implantés dans une position relative choisie, sont reliés l'un à l'autre par une ligne de court-circuit (CC 12 t CC 22) placée en position choisie, proche d'un bord du socond pave, en ce que le premier pave 20 (Pll; P 21) est relié au plan-masse (PM) par une liqne dcourtscircuits (C Cll; CC 21) qui est également de position choisie, et proche d'un bord du premier pavé, et en ce que les moyens de liaison électrique comportent un passage traversant les plaques diélectriques, le plan-masse, et le premier 25 pavé par des orifices (OPM, O Dll, OD 12, O Pli; OPM 21, OD 21, OD 22, OP 21) ménagés dans ceux-ci, ainsi qu'un câble coaxial dont le blindage (CB 12; CB 22) vient se relier au plan-masse (PM), tandis que son conducteur central (CA 12; CA 22) emprunte ledit passage, sans contact avec le plan-masse ni le premier 30 pavé, pour venir en contact électrique ave-c le second pavé

(P 12; P 22).

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de liaison électrique comprennent un 35 second passage traversant la plaque diélectrique inférieure et le plan-masse, par des orifices (OD 20, OPM 20) ménagés dans ceux-ci, ainsi qu'un second câble coaxial dont le blindage (CB 21) vient se relier au plan-masse, tandis que son conducteur central (CA 20) emprunte ledit passaae, sans contact avec le plan masse, pour venir en contact électrique avec le premier pavé (P 21) 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en de 10 que la ligne de courts-circuits du premier pavé (ClI) et celle du second pavé (CC 12) sont situées du même c 6 té du

câble coaxial (CA 12).

4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce 15 que la ligne de courts-circuits du premier pavé (CC 21) et celle du second pavé (CC 22) sont situées de part et d'autre

du ou des câbles coaxiaux (CA 21, CA 22).

Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, carac20 térisé par le fait que chaque ligne de courts-circuits

(C Cll, CC 12; CC 21, CC 22) comprend une série de pions de

court-circuit, espacés de tmanière sensiblement régulière.

6 Dispositif selon l'une des revendications 1-à 5, caracté25 risé en ce que l'un au moins des pavés de métallisation

(Pll, P 12; P 21, P 22) est de forme sensiblement rectangulair

7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caracté

risé en ce que la projection du second pavé (P 12; P 22)

dans le plan du premier pavé (Pll; P 21) est entièrement contenue dans le contour extérieur du premier pave.

8 Dispositif rayonnant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un jeu 35 de quatre éléments rayonnants sensiblement identiques,

montés les uns à côté des autres dans des directions diffé-

rentes d 6 calées entre elles de 90 (E 10-1 à E 10-4;

E 20-1 à E 20-4).

9 Dispositif selon la revendication 8, caractéris A en l'e que le ou les jeux de quatre éléments rayonnants sont montés sur les m 9 mes plaques diélectriques empilées (D 1, D 1)2).

Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à la réalisation d'une antenne adaptative, fonc10 tionnant sur au moins deux fréquences, à bande étroite sur

chaque fréquence, et à ouverture angulaire quasi-hémisphérique.