FR2602917A1 - Antennes planes - Google Patents

Abstract

CETTE ANTENNE PLANE COMPREND UN CIRCUIT D'ALIMENTATION 18, UN CIRCUIT D'IRRADIATION 22 ET UN CONDUCTEUR 13 DE MISE A LA TERRE QUI SONT SUPERPOSES AVEC, INTERPOSEE ENTRE EUX, UNE COUCHE DIELECTRIQUE 16, 20, LES CIRCUITS D'ALIMENTATION ET D'IRRADIATION ETANT INDEPENDANTS L'UN DE L'AUTRE MAIS COUPLES ELECTROMAGNETIQUEMENT L'UN A L'AUTRE, UNE DES COUCHES DIELECTRIQUES ETANT FORMEE PAR UNE RESINE EXPANSEE GRACE A QUOI ON PEUT REDUIRE CONSIDERABLEMENT LES PERTES PAR INSERTION ET AMELIORER LES CARACTERISTIQUES DE L'ANTENNE. L'INTERPOSITION D'UNE COUCHE DIELECTRIQUE EN RESINE EXPANSEE PERMET D'OBTENIR UNE SEPARATION EFFICACE ENTRE LE CIRCUIT D'ALIMENTATION, LE CONDUCTEUR DE MISE A LA TERRE ET LE CIRCUIT D'IRRADIATION EN FACILITANT AINSI LE TRAVAIL D'ASSEMBLAGE.

Description

ANTENNES PLANES

La présente invention concerne les antennes planes et, plus particulièrement, une antenne plane, de préférence d'une structure à trois plaques, qui peut présenter un gain

élevé et des caractéristiques d'antennes excellentes.

Les antennes planes du type mentionné sont utilisées en fait dans la réception des ondes polarisées circulairement et autres ondes similaires qui sont transmises dans la bande des hyperfréquences (SHF), en particulier dans la bande de 12 GHz d'un satellite de radiodiffusion géostationnaire lancé 10 dans l'espace cosmique à une altitude de 36 000 km par rapport

à la terre.

Bien que les antennes paraboliques montées sur le toit ou à un endroit analogue des immeubles aient été utilisées d'une façon générale comme antennes pour recevoir de tels micro-ondes en tant qu'ondes polarisées circulairement en provenance du satellite de radiodiffusion géostationnaire, ces antennes paraboliques présentent des défauts en ce sens qu'elles sont susceptibles d'être abattues facilement par les vents violents en raison de cette structure volumineuse 20 de sorte qu'il faut utiliseren plus,des moyens pour les supporter de façon stable et que de tels moyens de support entraînent, en outre, des frais de montage élevés et un

travail d'installation difficile.

Pour tenter d'éliminer ces problèmes des antennes paraboliques, on a suggéré dans la demande de brevet japonais n 99803/1982 ouverte à l'inspection publique (correspondant au brevet US n 4 475 107) une antenne plane qui est plate sur la totalité de sa configuration, dont la structure peut être considérablement simplifiée et que l'on peut monter directement sur un mur extérieur ou à un endroit analogue

des immeubles afin d'être ainsi peu coûteuse.

D'autre part, l'antenne plane doit-avoir un gain 10 élevé,ce pour quoi diverses tentatives ont été faites pour réduire les pertes par insertion. Dans la demande de brevet US n 407 079, par exemple, on a décrit une antenne plane dans laquelle un premier substrat diélectrique sur lequel est disposé un circuit de ligne d'alimentation est monté 15 fixement sur un conducteur de mise à la terre, un second substrat diélectrique,sur lequel est placé un circuit d'irradiationest disposé en étant séparé du premier substrat diélectrique de manière qu'un espace soit formé entre les deux substrats, et un diélectrique en nid d'abeille est placé 20 entre les deux substrats diélectriques. Cette antenne plane est destinée, grâce à la disposition du circuit d'irradiation à l'intérieur dudit espace, à réduire la perte par insertion contrairement à tout agencement d'antenne connu dans lequel

le circuit d'irradiation et le circuit de ligne d'alimentation 25 sont directement noyes dans une couche diélectrique.

Cet agencement de la demande de brevet US 407 079 soulève néanmoins une difficulté par le fait que le circuit d'alimentation ne se trouve pas dans l'espace précité mais directement sur le second substrat diélectrique disposé sur 30 le conducteur de mise à la terrence qui fait que la perte par insertion dans la zone du circuit de ligne d'alimentation

est encore importante au point d'affecter le fonctionnement de la zone du circuit d'irradiation, ceci ayant pour conséquence qu'il n'est pas possible de réduire jusqu'à un niveau satis-

faisant la perte globale par insertion que présente l'antenne.

Dans une autre demande de brevet US n 15 009 (correspondant à la demande britannique n 87 03640, à la demande de brevet allemand P 37 06 051.1 ou à la demande de brevet français n 87 02421) de K. Tsukamoto et al, on a suggéré une antenne plane dans laquelle le circuit d'alimentation et le circuit d'irradiation sont tous deux revêtus sur leur surface par une résine synthétique et les deux circuits, ainsi que le conducteur de mise à la terre, sont séparés respectivement l'un de l'autre par un moyen de maintien d'espacement faisant fonctionner ces éléments à l'aide d'un

couplage magnétique.

Dans cette antenne plane, le circuit d'alimentation peut aussi être disposé dans l'espace ainsi maintenu afin 15 de minimiser la perte par insertion, grâce à quoi on peut éliminer les problèmes classiques soulevés par les antennes planes et obtenir ainsi un gain élevé. Toutefois, il reste encore des problèmes à résoudre par le fait qu'une précision élevée est nécessaire pour la fabrication et l'assemblage des pièces constitutives servant à espacer les deux circuits et le conducteur de mise à la terre à l'aide du moyen de maintien d'espacement, etc. Dans le cas o l'on utilise simplement un nid d'abeille en papier comme moyen de maintien d'espacement, le problème qui.se pose est que la perte par 25 insertion se trouve accrue par suite de l'humidité absorbée par ce nid d'abeille en papier au point de détériorer les

caractéristiques de l'antenne.

C'est pourquoi la présente invention a pour objet de fournir un antenne plane dans laquelle les circuits d'alimentation et d'irradiation ainsi que le conducteur de mise à la terre sont, respectivement, espacés de façon efficace les uns des autres grâce à l'interposition d'une couche diélectrique simple et efficace de manière à réduire

la perte par insertion et à améliorer remarquablement les 35 caractéristiques de l'antenne.

On atteint cet objet selon la présente invention en réalisant une antenne plane dans laquelle un circuit d'alimentation et un circuit d'irradiation, qui sont en un matériau conducteur d'électricité, ainsi qu'un conducteur de mise à la terre sont disposés, respectivement, avec une interposition d'une couche diélectrique pour rendre les circuits d'alimentation et d'irradiation indépendants l'un de l'autre mais couplés électromagnétiquement l'un à l'autre en formant ainsi une surface d'antenne destinée à recevoir 10 les ondes polarisées circulairement et les ondes similaires transmises dans la bande des hyperfréquences (SHF), au moins une des couches diélectriques disposée entre les circuits d'alimentation et d'irradiation et le conducteur

de mise à la terre comprend une résine expansée.

D'autres objets et avantages de la présente

invention apparaîtront clairement dans la description donnée

ci-après en référence aux dessins annexes, sur lesquels: la figure i est une vue en perspective d'une partie principale de l'antenne plane selon la présente inven20 tion dans un premier mode de réalisation de celle-ci, les éléments respectifs étant représentés partiellement découpés et désassemblés; la figure 2 est une vue en coupe verticale partielle de l'antenne plane de la figure 1 à l'état également désas25 semblé; la figure 3 est une vue en coupe partielle de l'antenne plane de la figure 1 à l'état assemblé; la figure 4 est une vue en coupe partielle schématique, à l'état assemblé, d'une antenne plane dans un autre 30 mode de réalisation selon la présente invention; les figures 5(a) à 5(e) sont des vues explicatives d'une séquence d'assemblage de l'antenne plane de la figure 1; la figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie 35 d'un moyen d'alimentation pouvant être utilisé dans l'antenne plane selon la présente invention; la figure 7 est une vue en plan partielle du moyen d'alimentation de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe partielle d'un moyen d'alimentation dans un autre aspect de mise en oeuvre de l'invention; les figures 9(a) à 9(c) sont des vues explicatives schématiques d'un moyen d'alimentation dans un autre mode de réalisation de la présente invention; les figures 10(a) à 10(c) montrent respectivement, dans une vue en perspective, un élément conducteur destiné à enfermer une broche d'alimentation du moyen d'alimentation; les figures 11(a) et 11(b) sont des vues schématiques montrant un moyen d'alimentation de borne utilisé 15 dans la présente invention; la figure 12 est un diagramme mont:ant les caractéristiques de puissance de réflexion de divers moyens d'alimentation comprenant celui utilisé dans la présente invention; la figure 13 est une vue en coupe partielle du moyen d'alimentation dans un autre mode de réalisation pouvant être utilisé dans la présente invention; la figure 14 est une vue en plan du moyen d'alimentation de la figure 13; la figure 15 est une vue en coupe partielle d'un 25 autre moyen d'alimentation de borne pouvant être utilisé dans la présente invention; et les figures 16 à 18 sont des vues en coupe partielles du moyen d'alimentation de borne dans d'autres aspects

de mise en oeuvre de la présente invention.

En se référant aux figures 1 à 3, on voit qu'un corps d'antenne plane 10 selon la présente invention comprend, d'une façon générale, une première couche 11 d'antenne, une seconde couche 12 d'antenne, un conducteur 13 de mise à la terre et, si besoin est, un élément 14 de protection sous la forme d'un radome. Plus spécifiquement, la première couche 11 d'antenne comprend une première couche diélectrique 16, de préférence en résine expansée et sous forme d'un réseau dans lequel sont délimitées un grand nombre de cavités carrées 15, une première feuille 17 en résine synthétique élastique, et un circuit d'alimentation 18 formé sur la première feuille 17 à l'aide d'un matériau conducteur tel que le cuivre, l'aluminium, l'argent, l'astate, le fer, l'or ou similaire, tandis que le circuit d'alimentation 18 est recouvert,de préférence,par une couche de revêtement 17a et la première couche diélectrique 16 est placée directement en contact avec le conducteur 13 de mise à la terre en matériau métallique tel que l'aluminium ou similaire. La seconde couche 12 d'antenne comprend une seconde couche diélectrique 20de préfé15 rence en résine expansée sous forme d'un réseau dans lequel sont aussi délimitées un grand nombre de cavités carrées 19, une second feuille 21 en résine synthétique élastique et un circuit d'irradiation 22 en même matériau que le circuit d'alimentation 18 et formé sur la seconde feuille 21, ce circuit d'irradiation 22 étant également recouvert de préférence par une couche 21a de résine synthétique. L'élément protecteur 14 est conçu pour être emboîté sur la seconde couche diélectrique 12 et est formé par une couche centrale 23 en résine synthétique et par une couche 24 en résine expansée. Dans le présent cas, la couche 24 en résine expansée est configurée de manière à avoir la forme d'une boite peu profonde s'ouvrant vers le bas de telle sorte que les parois périphériques de cette couche 24 en forme de boite portent étroitement contre les bords périphériques du conducteur 30 13 de mise à la terre. En d'autres termes, le conducteur 13 de mise à la terre et la couche 24 en résine expansée sont configurés de manière à coopérer l'un avec l'autre de telle sorte que le conducteur 13 de mise à la terre forme le corps ou partie inférieure d'un boitier peu profond en 35 forme de coffret tandis que la couche 24 en résine expansée sert de couvercle de fermeture du boîtier, et les première et seconde couches 11 et 12 d'antenne sont logées de façon

très étroite à l'intérieur du bottier.

Pour les première et seconde couches diélectriques 16 et 20, un matériau diélectrique présentant un pouvoir inducteur spécifique {y inférieur à 1, 3 est utilisé et ces couches sont conçues de telle sorte qu'aux endroits o le circuit d'alimentation 18 coupe la couche diélectrique 16 en forme de réseau, l'impédance caractéristique du circuit 10 18 n'est pas amenée à varier mais toute perte des micro-ondes par réflexion est minimisée. Tant que le pouvoir inducteur spécifique des couches diélectriques 16 et 20 est maintenu en-dessous de la valeur 1,3, il est possible d'utiliser divers types de résines expansées, tels qu'une mousse de 1-5 polyethylene ou de polypropylene expansé présentant un facteur de foisonnement ou de moussage supérieur à 5 ou une mousse de polyuréthane ou de polybutadiène expansé présentant un facteur de foisonnement supérieur à 10. Les cavités carrées et 19 des première et seconde couches diélectriques 16 20 et 20 sont dimensionnées de manière à pouvoir supporter le circuit d'alimentation 18 ou le circuit d'irradiation 22 à un intervalle uniforme et sont réalisées de manière à présenter une longueur de côté de 5 à 60 mm. La taille de ces cavités 15 et 19 est fixée de façon appropriée en fonction 25 de l'épaisseur des première et seconde feuilles 17 et 21, de telle sorte que, lorsque les deux feuilles 17 et 21 sont en polyester de 10 ym d'épaisseur, la longueur du bord de la cavité puisse être inférieure à 50 ym tandis que la longueur peut être d'autant plus petite que l'épaisseur des feuilles est plus faible. Pour le matériau des première et seconde feuilles 17 et 21, il est possible de le choisir parmi les divers matériaux qui ont une épaisseur de 20 à )m mais celui dépassant 150 ym d'épaisseur rend la perte

diélectrique plus importante. Il n'est pas toujours néces-

saire que les cavités soient carrées pourvu que le facteur espace de ces cavités des couches diélectriques 16 et 20 par rapport à la superficie des couches soit supérieur à 4/9, et elles peuvent être circulaires, triangulaires ou avoir n'importe quelle autre forme polygonale. En outre, on comprendra que, même si une des couches diélectriques 16 et 20 est réalisée de manière à être une couche d'air dans l'agencement ci-dessus, tandis que l'autre continue

d'être en résine expansée, la possibilité d'assemblage peut 10 être assurée jusqu'à un certain point.

Alors qu'il est préférable d'adopter la structure à trois plaques, telle que celle du mode de réalisation des figures 1-3, il est bien entendu possible d'utiliser, si cela s'avère nécessaire, une structure à deux plaques comme 15 celle représentée sur la figure 4, o le circuit d'alimentation et le circuit radiateur sont disposés de manière à

coexister sur une face de la seconde feuille 41.

On va maintenant décrire un exemple des étapes de fabrication de l'antenne plane des figures 1-3 en se référant aux figures 5(a) à 5(e). Comme représenté sur la figure 5(a), on accole un élément conducteur 22a en feuille très mince à la seconde feuille 22 par une stratification à sec, une stratification-extrusion, ou autre opération analogue, on soumet l'élément conducteur 22a à l'application 25 d'une encre de réserve suivant un dessin de circuit voulu puis à une opération de formation du circuit dessiné par attaque corrosive, on superpose à ce circuit une couche de revêtement 21a et on forme le circuit radiateur 22 comme représenté sur la figure 5(b). On forme ensuite par strati30 fication la seconde couche diélectrique 20, comme représenté sur la figure 5(c), cette couche 20 étant fixée provisoirement, si nécessaire, au circuit au moyen d'un agent adhésif, la seconde couche 12 d'antenne étant ainsi formée. D'autre part, on forme également la première couche 11 d'antenne de la même 35 manière que la seconde couche 12 d'antenne en accolant un élément conducteur 18a en feuille très mince à la première feuille 17, en applicant l'encre de réserve, en effectuant l'opération d'attaque corrosive, et en réalisant une couche de revêtement 17a, le circuit 18 d'alimentation étant ainsi formé, et l'on empile le circuit 18 sur le conducteur 13 de mise à la terre, la première couche diélectrique 16 étant interposée entre ce circuit et ce conducteur, en étant fixée provisoirement, si nécessaire, au conducteur au moyen d'un

agent adhésif, comme représenté sur la figure 5(d).

Dans les étapes de fabrication ci-dessus, si cela s'avère nécessaire, on peut accoler l'une à l'autre la première couche diélectrique 16 en résine expansée et la première feuille 17 en résine synthétique. Toutefois, dans le cas o, par exemple, le matériau de la première feuille 15 17 est du type homopolaire, on soumet la première couche diélectrique 16 ou la première feuille 17, à sa surface, à un traitement de décharge par ionisation, ou autre traitement analogue, et on y applique un agent adhésif. Qu'il faille appliquer cet agent adhésif à la première couche diélectrique 20 16 ou à la première feuille 17, il convient de le déterminer en fonction de la résistance au solvant de la résine expansée utilisée pour la couche diélectrique. Lorsque la résine expansée est, par exemple, une résine à faible résistance

au solvant, comme le polystyrène expansé, il est alors préfé25 rable d'appliquer l'agent adhésif à la première couche 17.

Pour l'accolement, on peut avoir recours à n'importe laquelle des opérations de stratification au rouleau, de stratification

à la presse et de stratification à sec.

Comme représenté sur la figure 5(e), on superpose 30 ensuite les première et seconde couches 11 et 12 d'antenne au conducteur 13 de mise à la terre et on dispose l'élément protecteur 14 sur la seconde couche 12 d'antenne pour former

le corps 10 d'antenne plane.

Du fait que le corps 10 d'antenne plane de la présente invention a la structure décrite ci-dessus, on peut effectuer son assemblage de façon simple en superposant successivement les première et seconde couches 11 et 12 d'antenne au conducteur 13 de mise à la terre qui forme le fond du boitier et en'emboitant sur celui-ci l'élément pro5 tecteur 14 qui forme le couvercle du boitier de sorte que l'on peut obtenir le corps 10 d'antenne plane sans avoir besoin d'un boîtier préparé séparément tout en logeant de façon serrée les première et seconde couches 11 et 12 d'antenne entre le conducteur 13 de mise à la terre et l'élément 10 protecteur 14. On complète le corps 10 d'antenne plane, comme représenté sur la figure 3, en entourant périphériquement de façon serrée l'ensemble ainsi obtenu avec un cadre 25 de forme carrée et en fixant autour de celui-ci un châssis de support 26 au moyen de vis 27 se vissant dans le cadre 25, le châssis de support 26 comprenant, par exemple, quatre sections qui ont sensiblement un profil en U pour s'adapter à l'épaisseur du corps 10 et que l'on joint les unes aux

autres aux angles respectifs du corps 10.

On a préparé l'antenne plane de la présente inven20 tion suivant les étapes de fabrication ci-dessus, comme dans les exemples ci-après, et on a mesuré ces caractéristiques

en vue d'une confrontation avec un exemple comparatif.

Exemple 1:

Un film de polyester d'une épaisseur de 100 pm 25 aétéutilisé pour les première et seconde feuilles 17 et 21, une mince feuille de cuivre d'une épaisseur de 35 pm a été utilisée pour les éléments conducteurs 18a et 22a et a été accolée au film de polyester par stratification à sec, les dessins prédéterminés des circuits d'alimentation et d'irra30 diation 18 et 22 ont été imprimés sur les minces feuilles de cuivre à l'aide d'une encre de réserve par impression

à l'écran, l'opération d'attaque corrosive a été effectuée en e qui concerne ces dessins et l'encre de réserve a été éliminée.

Une feuille de polystyrène expansée, suivant un facteur de foisonnement de- 10, sous la forme d'un réseau comprenant les cavités continues 15 d'une longueur de côté de 20 mm a été utilisée comme première couche diélectrique 16, la première feuille 17 comportant sur une face le circuit d'ali5 mentation 18 a été accolée à la couche 16 et ces éléments ont été superposés au conducteur 13 de mise à la terre formé par une feuille d'aluminium. La seconde couche diélectrique a été préparée à l'aide d'une feuille de polystyrène expansée similaire et la seconde feuille 21 comportant sur 10 une de ses faces le circuit d'irradiation 22 a été accolée à la couche 20. Des bornes d'alimentation ont été montées sur le circuit d'alimentation 18, la seconde couche 12 d'antenne a été superposée à la première couche d'antenne 11, le circuit d'irradiation 22 a été relié électriquement au 15 conducteur 13 de mise à la terre et le corps 10 d'antenne

plane a été obtenu.

Exemple 2:

Un autre corps 10 d'antenne plane a été obtenu à l'aide des mêmes étapes que celles de l'exemple 1 ci-dessus 20 sauf que les cavités dans les première et seconde couches

diélectriques 16 et 20 avaient une longueur de côté de 50mm.

Exemple 3:

Un autre corps 10 d'antenne plane a été obtenu à l'aide des mêmes étapes que dans l'exemple 1 ci-dessus 25 sauf que les cavités dans les première et seconde couches diélectriques 16 et 20 étaient circulaires avec un diamètre

de 30 mm.

Exemple 4:

Un papier de cuivre de 50 pm d'épaisseur a été accolé à une feuille de 50 pm d'épaisseur, les dessins correspondant au circuit d'alimentation et d'irradiation 18 et 22 ont été imprimés à l'aide d'une encre de réserve sur les papiers métalliques au moyen d'une impression appropriée, les circuits ont été obtenus à l'aide de l'opération d'attaque corrosive, on les a. empilés, sans éliminer l'encre de réserve, conjointement avec les couches diélectriques de polyethylene expansées suivant un facteur de foisonnement de 5 et le conducteur 13 de mise à la terre formé par une plaque d'aluminium de 2 mm d'épaisseur, et une antenne plane de la forme

représentée sur la figure 3 a été obtenue.

Exemple comparatif: Une antenne plane a été obtenue sensiblement à l'aide des mêmes étapes que celles de l'exemple 1 ci-dessus, sauf que les première et seconde couches diélectriques ont été formées par une plaque de polyethylene de 2 mm d'épaisseur et soumises au traitement de décharge par effluve5ainsi

qu'à une application du même agent adhésif en une quantité 15 de 3 g/m2.

Des mesures du gain de l'antenne et de la perte dans la ligne d'alimentation ont été effectuées sur les corps d'antennes planes respectifs obtenus dans les exemples 1 à 4 et dans l'exemple comparatif, et les résultats de ces mesures ont été portés dans le tableau I ci-après o il est clair que les caractéristiques de l'antenne plane utilisant les couches diélectriques comportant les cavités selon la

présente invention ont été considérablement améliorées.

TABLEAU I

Gain (dB) de l'antenne Perte (dB/m) dans la ligne d'alimentation Exemple 1 33,5 1,1 Exemple 2 33,0 1,3 Exemple 3 33,2 1,2 Exemple 4 31,5 1,1 Exemple comparatif 30,3 2,9 D'autres mesures de bandes de fonctionnement (dans lesquelles le gain a été maintenu dans une fourchette de ldB/m ont été effectuées sur une antenne plane obtenue à 1 'aide des mêmes étapes de fabrication que dans l'exemple 1 ci-dessus mais avec une dimension de cavités des première 5 et seconde couches diélectriques 16 et 20 de 10 mm, sur une autre antenne plane obtenue de la même façon mais avec une dimension de cavité de 25 mm, sur une autre antenne plane encore obtenue de la même façon mais sans aucune cavité dans les deux couches diélectriques, c'est-à-dire avec des couches 10 diélectriques pleines en résine expansée, et sur une antenne plane supplémentaire obtenue sensiblement à l'aide des mêmes étapes que dans l'exemple 1 ci-dessus mais avec les deux couches diélectriques non formées de résine expansée, et les résultats ont été portés dans le tableau II suivant, à l'examen duquel on constate que l'antenne plane comportant des cavités d'une dimension de 25 mm et l'antenne plane sans aucune cavité dans les couches diélectriques pourraient être utilisés tandis que l'antenne plane comportant les cavités de 10 mm donnerait satisfaction dans la bande de 700 MHz

ainsi que pour les avantages qu'elle apporte dans la fabrication et dans la fonction de support des couches.

TABLEAU II

Type de couches diélectriques Bande de fonctionnement avec cavités de 10 mm 700 MHz avec cavités de 25 mm 800 MHz sans cavités 400 MHz pas en résine expansée 900 MHz Selon une autre caractéristique de la présente invention, le corps d'antenne plane est pourvu d'un moyen 30 d'alimentation qui diminue la perte par transmission par réflexion sont déterminantes. En se référant à la figure 6, on voit qu'une première couche 51 d'antenne est disposée entre une seconde couche 52 d'antenne et un conducteur 53 de mise à la terre. Une première couche diélectrique 56 de résine expanséecomportant un grand nombre de cavités,est disposée entre la première couche 51 d'antenne et le conducteur 53 de mise à la terre tandis qu'une seconde couche diélectrique , sous la forme d'une couche d'air, est constituée entre les première et seconde couches 51 et 52 d'antenne. Dans ce cas, la seconde couche diélectrique 60 peut se présenter sous la forme de la couche de résine expansée comportant

les nombreuses cavités tandis que la première couche diélectrique 56 forme la couche d'air.

La première couche 51 d'antenne comprend un circuit 15 d'alimentation 58 sur lequel est monté un moyen d'alimentation 70. Ce moyen d'alimentation 70 comprend une broche d'alimentation 71 qui passe à travers un trou 72, d'un diamètre plus grand que celui de la broche 71 et ménagé dans le conducteur 53 de mise à la terre, et à travers un trou 73 d'un diamètre 20 sensiblement égal à celui de la broche 71 et ménagé dans la feuille 57 de la première couche 51 d'antenne et cette broche est reliée à son extrémité ayant ainsi traversée les trous par un point d'alimentation 58a du circuit d'alimentation 58 au moyen d'une soudure 57. La broche 71 est connectée 25 à un câble coaxial par l'intermédiaire d'un connecteur 75 en étant alignée avec un conducteur d'âme de ce connecteur , de préférence en étant entouré par un élément diélectrique tubulaire 76. Un manchon métallique 77 monté autour de la broche 71 en étant engagé dans le trou 72 du conducteur 30 53 de mise à la terre de manière à être relié à ce dernier à une extrémité et une pluralité de barrettes 78 conductrices de l'électricité sont dressées autour du manchon 77. De façon

optimale, les barrettes conductrices 78 sont réalisées sous la forme de vis afin d'être vissées dans des trous taraudés 35 53a et 75a du conducteur 53 de mise à la terre et du connec-

teur 75 puis dans des trous 57a de la feuille 57 de la première couche 51 d'antenne et, enfin, dans la seconde couche diélectrique 60 pour atteindre la surface intérieure de la seconde couche 52 d'antenne. Dans le second cas repré5 senté sur la figure 6, quatre des barrettes conductrices 78, de préférence en Teflon, s'étendent sur toute l'épaisseur de l'antenne plane en passant à travers les première et seconde couches diélectriques 56 et 60, respectivement, aux angles de la configuration carrée, comme on peut le voir 10 sur la figure 7, qui entoure le point d'alimentation 58a, de telle manière que les distances rI à r4 entre les quatre barrettes respectives 78 soient sensiblement inférieures à 1/2 de la longueur d'onde Ys de l'onde superficielle

engendrée au voisinage du point d'alimentation 58a.

Bien que le moyen d'alimentation ci-dessus ait été indiqt6 comme étant connecté au câble coaxial, il est possible de monter sur le conducteur 83 de mise à la terre un guide d'onde 105 à la place du connecteur et de relier une broche d'alimentation 100 au guide d'onde 105. Au lieu que quatre barrettes conductrices 78 traversent les première et seconde couches diélectriques comme mentionné ci-dessus, il est possible de disposer ces barres de telle sorte que, comme représenté schématiquement sur les figures 9(a) et (b), elles traversent complètement une seule des première 25 et seconde couches diélectriques 56 et 60 mais la moitié de l'autre couche diélectrique. Comme représenté également sur la figure 9(c) , les barrettes conductrices 78 peuvent, dans une variante, s'étendre uniquement depuis le conducteur 53 de mise à la terre et depuis la secondecouche 52 d'antenne 30 jusqu'à une position intermédiaire, à la fois dans la première et dans la seconde couches diélectriques 56 et 60. De toute façon, il est essentiel que plus de trois des barrettes conductrices 78 soient disposées de manière à être reliées à au moins l'un des élément comprenant le conducteur 53 de mise à la terre et la seconde 35 couche 52 d'antenne pour être présentes à la fois dans les première et seconde couches diélectriques 56 et 60, et que la distance entre les barrettes respectives soit sensiblement inférieure à 1/2 de la longueur d'onde As de l'onde de surface engendrée au voisinage du point d'alimentation 58a tandis que la broche d'alimentation 71 est disposée à l'intérieur d'une zone définie par des lignes de connexion entre les barrettes conductrices respectives 78. Bien entendu, il est possible que les barrettes conductrices 78 ne soient pas du type vis mais se présentent simplement sous la forme 10 de barres que l'on fixe à au moins l'un des éléments comprenant le conducteur 75, le guide d'onde 105, les première et seconde couches 51 et 52 d'antenne et le conducteur 53

de mise à la terre.

Le manchon 77 représenté sur la figure 6 a une 15 forme tubulaire telle que celle représentée sur la figure (a) mais peut être remplacé par une paire de plaques métalliques courbes ou plates telles que celles représentées sur les figures 10(b) et (c). Quand on envisage d'obtenir l'alimentation non pas depuis la zone centrale mentionnée du circuit d'alimentation 58 se trouvant dans la première couche 51 d'antenne, mais depuis une partie d'extrémité du circuit, on peut parvenir à ce résultat en reliant la broche d'alimentation 71 au point d'alimentation 118a se trouvant à une borne d'extrémité du circuit d'alimentation 558, et en uti25 lisant trois ou quatre des barrettes conductrices 138 pour entourer la broche, comme représenté sur la figure 11(a)

ou sur la figure 11(b).

Grâce à la disposition, dans le moyen d'alimentation ci-dessus, du manchon métallique et d'au moins trois des barrettes conductrices entourant la broche d'alimentation, on peut parvenir à une adaptation d'impédance à l'aide du manchon métallique tandis que l'on peut limiter efficacement la génération d'onde de surface au moyen des barrettes conductrices. On peut donc obtenir des améliorations remarquables 35 en ce qui concerne les caractéristiques de puissance de réflexion de la figure 12, comme cela apparait clairement quand on compare la courbe de x en traits interrompus représentant la présente invention avec une courbe x1 en traits mixtes concernant un agencement ne comportant ni le manchon 5 métallique ni les barrettes, ou avec une courbe x2 en trait plein se rapportant à un agencement dans lequel le manchon est absent, la présente invention permettant donc d'améliorer

efficacement les caractéristiques de l'antenne.

En outre, selon une autre caractéristique encore 10 de la présente invention, on cherche à éviter la liaison directe entre la broche d'alimentation du moyen d'alimentation et le circuit d'alimentation de la première couche de l'antenne. Sur les figures 13 et 14, les mêmes éléments constitutifs que ceux des modes de réalisation des figures 5 et 6 15 sont désignés par les références numériques utilisées dans le rode de réalisation de la figure 7 mais auquel on a ajouté 100. Dans le présent cas, une broche d'alimentation 171 est disposée au voisinage immédiat d'une feuille 157 d'une première couche 151 d'antenne formée sur une des faces d'un 20 circuit d'alimentation 158 et des barrettes conductrices 178 sont également disposées de manière à entourer la broche 171 comme dans le mode de réalisation des figures 6 et 7, le circuit d'alimentation 158 et la broche 171 n'étant pas ici reliés directement mais se trouvant dans un état dans lequel ils sont couplés électromagnétiquement. Dans cet agencement, l'énergie de transmission qui a atteint l'extrémité de la broche 171 est transfére par couplage électromagnétique au circuit d'alimentation 158 en combinaison avec l'action des barrettes conductrices 178 et l'énergie peut 30 être fournie à ce circuit 158. Du fait que, dans le présent cas, la broche d'alimentation 171 n'est pas reliée au circuit 158 par une soudure ou autre liaison analogue, il devient possible d'utiliser pour le circuit 158 un matériau conducteur tel que l'aluminium qu'il est difficile de connecter 35 par une soudure ou autre liaison analogue, cet agencement est aussi avantageux dans le cas o l'on envisage de recouvrir le circuit d'alimentation 158 avec une couche de résine synthétique que l'on peut alors former sans rencontrer les difficultés provoquées par la soudure ou autre liaison ana5 logue. De plus, comme on peut le voir sur la figure 15, on peut s'attendre à ce que le couplage électromagnétique soit favorisé si on dispose une plaque conductrice plate 180 à l'extrémité de la broche d'alimentation 171a de manière qu'elle soit adjacente à une des faces de la première couche 15ta d'antenne qu'elle s'étende dans la direction dans laquelle s'étend lecircuit d'alimentation 158a. Sur la figure 15, les mêmes éléments constitutifs que ceux des figures 13 et 14 sont désignés par les mêmes références numériques que celles utilisées dans ces dernières mais sont accompagnées du suffixe "a". 15 En outre, dans le présent cas, le circuit d'alimentation et la plaque plate peuvent être disposés sur le même côté de la feuille 157a de la première couche d'antenne, un agent adhésif ou un film thermofusible devant être utilisé alors

comme feuille de manière que la plaque plate 180 puisse être 20 fixée facilement à cette feuille par pression.

Le couplage électromagnétique entre la broche

d'alimentation et le circuit d'alimentation peut aussi être effectué à une partie terminale, formant bande, du circuit.

Comme représenté sur la figure 16, un connecteur 225 compor25 tant une broche d'alimentation 221 peut être fixé à un bord périphérique de l'antenne plane de manière que la broche s'étende le long du plan du circuit 208-tandis qu'une plaque conductrice plate 230 est fixée à la broche en étant disposée directement sur la première couche 201 d'antenne. La plaque

plate 230 peut faire partie intégrante de la broche d'alimentation 221 si cette broche est plate et de formeallongée.

Par ailleurs, comme représenté sur la figure 17, on peut réaliser la plaque conductrice plate 280 sous la forme d'un dessin conducteur 280b sur un film 280a en matière 35 plastique au moyen du procédé d'attaque corrosive ou bien, selon les besoins, on peut utiliser, comme représenté sur la figure 18, un connecteur comportant une broche d'alimentation 321 à laquelle un film 330a en matière plastique

supportant un dessin conducteur 330b est fixé perpendiculai5 rement.

En outre, dans la présente invention, un grande diversité de modifications de construction est possible sans modifier l'esprit de cette invention. Par exemple, les première et seconde couches diélectriques ont été mentionnées 10 comme étant constituées par une résine expansée comportant au moins, dans l'une de ses couches, les cavités successives mais il est possible d'utiliser l'une des combinaisons consistant soit en des couches diélectriques pleines toutes deux simplement en résine expansée ne comportant aucune cavité du tout soit une couche diélectrique pleine en résine expansée avec une couche diélectrique en résine expansée comportant les cavités successives, soit deux couches diélectriques pleines en résine expansée, soit une couche diélectrique

pleine en résine expansée avec une couche d'air comme autre 20 couche diélectrique.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS

   _____________1. Antenne plane dans laquelle une surface est formée, en vue de recevoir des ondes polarisées circulairement ou autres ondes analogues transmises dans la bande des hyperfréquences (SHF), par une superposition sur un conducteur de mise à la terre d'une première couche d'antenne comprenant une première feuille de résine synthétique, un circuit d'alimentation en matière conductrice formé sur la première feuille et une première couche diélectrique, et d'une seconde couche d'antenne comprenant une seconde feuille de résine synthétique, un circuit d'irradiation en matière conductrice sur la seconde feuille et une seconde couche diélectrique, des circuits d'alimentation et d'irradiation étant disposés de manière à être indépendants l'un de l'autre et couplés électromagnétiquement l'un à l'autre, et le conducteur de 15 mise à la terre étant séparé du circuit d'alimentation par la première couche diélectrique, caractérisée en ce qu'au moins l'une despremière et seconde couches diélectriques disposées respectivement entre le circuit d'alimentation, le circuit

   d'irradiation et le conducteur de mise à la terre consistent 20 en une résine expansée.
2. 2. Antenne plane selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche diélectrique en résine expansée comprend une pluralité de cavités formées de façon successive

   dans la couche.
3. 3. Antenne plane selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première et seconde couches diélectriques sont toutes deux en résine expansée et comportent, respectivement, une pluralité de cavités formées de façon successive

   dans la résine expansée.
4. 4. Antenne plane selon la revendication 3, caractérisée en ce que les cavités dans les première et seconde couches diélectriques ont une forme carrée de manière à donner

   à la couche, dans son ensemble, une configuration en réseau.
5. 5. Antenne plane selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cavités dans chacune des première et 5 seconde couches diélectriques occupent plus des 4/9 de la

   superficie de la couche diélectrique.
6. 6. Antenne plane selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un élément protecteur monté sur la seconde couche d'antenne, cet élément protecteur 10 étant réalisé de manière à former le couvercle d'un boîtier destiné à l'antenne, le conducteur de mise à la terre formant

   le corps du boîtier et les première et seconde couches d'antenne étant logées étroitement à l'intérieur de ce boîtier.
7. 7. Antenne plane selon la revendication 6, caracté15 risée par le fait qu'elle comprend, en outre, un moyen de

   support à section en forme de U et monté autour du boitier.
8. 8. Antenne plane selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen de support comprend un chassisà

   section en forme de U et divisé en une pluralité de tronçons 20 qui sont réunis latéralement les uns aux autres.
9. 9. Antenne plane dans laquelle une surface est formée en vue de recevoir des ondes polarisées circulairement ou autres ondes analogues transmtses dans la bande des hyperfréquences (SHF) par superposition sur un conducteur de mise à la terre d'une première couche d'antenne comprenant une première feuille de résine synthétique, un circuit d'alimentation en matière conductrice sur cette première feuille et une première couche diélectrique, et d'une seconde couche d'antenne comprenant une seconde feuille de résine synthétique, 30 un circuit d'irradiation en matière conductrice sur la seconde feuille et une seconde couche diélectrique, un moyen étant présent pour fournir une énergie au circuit d'alimentation, les circuits d'alimentation et d'irradiation étant indépendants l'un de l'autre et couplés électromagnétiquement l'un a l'autre tandis que le conducteur de mise à la terre est séparé du circuit d'alimentation par la première couche diélectrique, caractérisée en ce que le moyen d'alimentation comprend une 5 broche d'alimentation disposée de manière que son extrémité se trouve au moins près du circuit d'alimentation et une pluralité de barrettes conductrices disposées de manière à entourer la broche d'alimentation en en étant espacées

   et de manière à s'étendre au moins partiellement à travers 10 chacune des première et seconde couches diélectriques.
10. 10. Antenne plane selon la revendication 9, caractérisée

    par le fait que le moyen d'alimentation comprend, en outre, un élément conducteur disposé de manière à se trouver entre la broche d'alimentation et les barrettes conductrices afin 15 d'entourer la broche d'alimentation.
11. 11. Antenne plane selon la revendication 10, caractérisée en ce que la broche d'alimentation est reliée à un connecteur d'un câble coaxial, les barrettes conductrices étant fixées à une de leurs extrémités et l'élément conducteur 20 entourant la broche étant relié au conducteur de mise à la terre.
12. 12. Antenne plane selon la revendication 10, caractérisée en ce que les barrettes conductrices sont présentes en un nombre supérieur à trois et le point d'alimentation entre la broche d'alimentation et le circuit d'alimentation se trouve à l'intérieur d'une zone délimitée par des lignes reliant respectivement les barrettes conductrices adjacentes correspondantes.
13. 13. Antenne plane selon la revendication 12, caracté30 risée par le fait que les barrettes conductrices se présentent

    sous la forme de vis.
14. 14. Antenne plane selon la revendication 10, caractérisée par le fait que l'élément conducteur-entourant la broche

    est un manchon métallique.
15. 15. Antenne plane selon la revendication 10, caractérisée par le fait que l'extrémité de la broche d'alimentation

    est reliée directement au circuit d'alimentation.
16. 16. Antenne plane selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le moyen d'alimentation comprend, en outre, une plaque conductrice plate disposée le long du plan du circuit d'alimentation et fixée à ladite extrémité de

    la broche d'alimentation.