FR2619658A1 - SLOTTED ANTENNA - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une antenne du type à fentes. L'antenne est caractérisée en ce qu'elle comprend un guide d'onde rectangulaire W entouré de plaques métalliques 1, 3, 4, 7, 8 pour former un espace de guide d'onde rectangulaire, un guide d'onde en cornet 5 relié au guide d'onde rectangulaire W afin d'y communiquer un espace de guide d'onde en cornet. La présente invention trouve application notamment dans le domaine de la diffusion de signaux.The present invention relates to a slot type antenna. The antenna is characterized in that it comprises a rectangular waveguide W surrounded by metal plates 1, 3, 4, 7, 8 to form a rectangular waveguide space, a horn waveguide 5 connected to the rectangular waveguide W to communicate therein a horn waveguide space. The present invention finds application in particular in the field of signal broadcasting.
Description
La présente invention concerne une antenne à fentesayant un guide d'ondeThe present invention relates to a slot antenna having a waveguide
rectangulaire pour larectangular for the
communication, la diffusion et autres. communication, dissemination and others.
En se référant à la figure 44 représentant une antenne à fentesconventionnelle ayant un guide d'onde circulaire, l'onde électromagnétique est propagée dans le guide d'onde en mode coaxial TEM qui est représenté par des coordonnées cylindriques comme représenté en figure 45. Puisque l'onde se propage coaxialement autour d'une ouverture d'alimentation centrale, des fentes de Referring to Fig. 44 showing a conventional slot antenna having a circular waveguide, the electromagnetic wave is propagated in the TEM coaxial waveguide which is represented by cylindrical coordinates as shown in Fig. 45. the wave propagates coaxially around a central feed opening, slits of
rayonnement sont disposées coaxialement ou en spirale. radiation are arranged coaxially or spirally.
Une telle antenne circulaire est convenable pour l'onde polarisée circulairement. Cependant, il existe des problèmes lorsqu'utilisée pour rayonner la polarisation linéaire, puisque le lobe latéral devient grand et le gain d'antenne se réduit en comparaison à l'onde polarisée circulairement. Un objet de la présente invention est de réaliser une antenne à fentesayant un guide d'onde rectangulaire Such a circular antenna is suitable for the circularly polarized wave. However, there are problems when used to radiate linear polarization, since the side lobe becomes large and the antenna gain is reduced in comparison to the circularly polarized wave. An object of the present invention is to provide a slotted antenna having a rectangular waveguide
qui peut émettre non seulement l'onde polarisée circulai- which can emit not only the circulating polarized wave
rement mais également la polarisation linéaire à rendement élevé. Un autre objet de la présente invention est de réaliser une antenne qui peut compenser une différence but also high efficiency linear polarization. Another object of the present invention is to provide an antenna which can compensate for a difference
de phase d'un champ électrique dans un guide d'onde. phase of an electric field in a waveguide.
Selon la présente invention, on réalise une antenne à fentescomprenant un guide d'onde rectangulaire entouré de plaques métalliques pour former un espace de guide d'onde rectangulaire, un guide d'onde en corne relié au guide d'onde rectangulaire afin d'y communiquer un espace de guide d'onde en corne avec l'espace de guide d'onde rectangulaire, et ayant une ouverture d'entrée d'alimentation en énergie à une extrémité de celui-ci, le guide d'onde rectangulaire ayant un certain nombre de fentes de rayonnement d'onde sur In accordance with the present invention, a slotted antenna is provided comprising a rectangular waveguide surrounded by metal plates to form a rectangular waveguide space, a horn waveguide connected to the rectangular waveguide for communicating a horn waveguide space with the rectangular waveguide space, and having a power supply input aperture at one end thereof, the rectangular waveguide having a certain number of wave radiation slots on
l'une des plaques métalliques.one of the metal plates.
En ajustant la disposition des fentes, la polarisation linéaire et l'onde polarisée circulairement By adjusting the disposition of the slots, the linear polarization and the circularly polarized wave
peuvent toutes les deux être émises à partir des fentes. both can be emitted from slots.
Selon un aspect de l'invention, le guide d'onde rectangulaire a une résistance terminale à une plaque d'extrémité de celui-ci et comprend un moyen d'adaptation à une plaque d'extrémité de celui-ci pour augmenter l'énergie de l'onde rayonnée des fentes adjacentes à la According to one aspect of the invention, the rectangular waveguide has a terminal resistance to an end plate thereof and includes means for matching an end plate thereof to increase the energy. of the radiated wave from the slits adjacent to the
plaque extrême.extreme plate.
Selon un autre aspect, une plaque métallique opposée à la plaque métallique comportant les fentes comprend un moyen à onde lente ou de retard tel qu'une plaque métallique striée, ridée ou nervurée pour retarder In another aspect, a metal plate opposite to the metal plate having the slots comprises a slow wave or delay means such as a metal plate striated, wrinkled or ribbed to retard
l'onde propagée.the propagated wave.
De plus, la présente invention réalise une antenne à fentescomprenant un guide d'onde rectangulaire entouré In addition, the present invention provides a slotted antenna comprising a rectangular waveguide surrounded by
de plaques métalliques pour former un espace de guide- of metal plates to form a guide-space
d'onde rectangulaire, un guide d'onde en cornet relié au guide d'onde rectangulaire afin d'y communiquer un espace de guide d'onde en cornet à l'espace de guide d'onde rectangulaire, et comportant une ouverture d'entrée d'alimentation en énergie à une extrémité de celui-ci, le guide d'onde rectangulaire ayant un certain nombre de fentes de rayonnement d'onde sur l'une des plaques rectangular waveguide, a horn waveguide connected to the rectangular waveguide for communicating a horn waveguide space therein to the rectangular waveguide space, and having an aperture of power supply input at one end thereof, the rectangular waveguide having a number of wave radiation slots on one of the plates
métalliques, un réflecteur parabolique prévu entre l'es- metallic, a parabolic reflector provided between the
pace de guide d'onde en cornet et l'espace de guide d'onde rectangulaire pour réfléchir l'onde au guide d'onde rectangulaire de sorte qu'un plan compensé en phase ou cornet waveguide pace and the rectangular waveguide space for reflecting the wave to the rectangular waveguide so that a plane compensated in phase or
plan équiphase de l'onde puisse être aplati. equiphase plane of the wave can be flattened.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci The invention will be better understood, and other purposes, features, details and advantages thereof
apparaîtront plus clairement au cours de la description will become clearer during the description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention and in which:
- la figure 1 est une vue en perspective représen- FIG. 1 is a perspective view representing
tant une antenne à fentesselon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective en coupe de l'antenne à fentes suivant une ligne A-A' de la figure 1; - la figure 3 est un diagramme expliquant des modes de propagation d'onde dans l'antenne à fentes représentée en coordonnées orthogonales; - la figure 4 est un diagramme expliquant des phases de propagation d'onde dans un guide d'onde en cornet de l'antenne à fentes; - la figure 5 est une courbe représentant une caractéristique de densité d'énergie à une section longitudinale d'un guide d'onde rectangulaire; - la figure 6 est un diagramme représentant une a slot antenna according to a first embodiment of the invention; - Figure 2 is a perspective sectional view of the slot antenna along a line A-A 'of Figure 1; FIG. 3 is a diagram explaining wave propagation modes in the slot antenna represented in orthogonal coordinates; FIG. 4 is a diagram explaining wave propagation phases in a horn waveguide of the slotted antenna; Fig. 5 is a graph showing an energy density characteristic at a longitudinal section of a rectangular waveguide; FIG. 6 is a diagram representing a
distribution de champ électrique à une section transver- electric field distribution to a cross-section
sale d'un guide d'onde rectangulaire de l'antenne à fentes; - la figure 7a est une vue en perspective d'un guide d'onde en cornet réalisé dans un second mode de réalisation de la présente invention; - la figure 7b est une vue en perspective d'une modification du guide d'onde en cornet; - la figure 8 est une vue en perspective d'une autre modification du guide d'onde en cornet; - la figure 9 est une vue plane de l'antenne à fentes du second mode de réalisation; - la figure 10 est une vue en perspective en coupe d'une antenne à fentes suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention; - la figure I1 est une courbe représentant une caractéristique de densité d'énergie à une section longitudinale de l'antenne à fentes du troisième mode de réalisation; - les figures 12 à 15 représentent des exemples de section d'une antenne à fentes suivant un quatrième mode de réalisation de la présente invention; - la figure 16 est une vue en perspective en coupe de l'antenne à fentes représentée en figure 15; dirty of a rectangular waveguide of the slotted antenna; Fig. 7a is a perspective view of a horn waveguide made in a second embodiment of the present invention; FIG. 7b is a perspective view of a modification of the horn waveguide; FIG. 8 is a perspective view of another modification of the horn waveguide; FIG. 9 is a plan view of the slot antenna of the second embodiment; FIG. 10 is a perspective sectional view of a slot antenna according to a third embodiment of the present invention; FIG. 11 is a curve showing an energy density characteristic at a longitudinal section of the slot antenna of the third embodiment; Figures 12 to 15 show sectional examples of a slot antenna according to a fourth embodiment of the present invention; FIG. 16 is a perspective sectional view of the slot antenna shown in FIG. 15;
- la figure 17a est une vue en perspective frag- FIG. 17a is a fragmentary perspective view
mentaire d'une antenne à fentes suivant un cinquième mode de réalisation de la présente invention; - la figure 17b est un diagramme explicatif représentant une distribution de champ électrique dans l'antenne à fentes de la figure 17a; - la figure 18a est une vue en coupe fragmentaire d'une antenne à fentes suivant un sixième mode de réalisation de la présente invention; - la figure 18b est une vue plane d'une plaque métallique utilisée dans l'antenne à fentes de la figure 18a; - la figure 19 est une vue en coupe fragmentaire d'une antenne à fentes suivant un septième mode de réalisation de la présente invention; - la figure 20 est une vue en coupe fragmentaire d'une antenne à fentessuivant un huitième mode de réalisation de la présente invention; - la figure 21 est une vue en perspective en coupe d'une antenne à fentes suivant un neuvième mode de réalisation de la présente invention; - les figures 22 et 23 sont des vues en coupe schématique de modifications de l'antenne à fentes du neuvième mode de réalisation; - la figure 24 est une vue en perspective en coupe représentant une autre modification de l'antenne à fentes du neuvième mode de réalisation; - les figures 25 à 28 sont des diagrammes représentant des fentes et des champs électriques rayonnés d'antennes à fentes; - la figure 29 est une vue en perspective d'un guide d'onde en cornet; - la figure 30 est une vue en perspective en coupe d'une modification d'un guide d'onde en cornet; - la figure 31a est une vue en perspective d'une antenne à fentes suivant un dixième mode de réalisation de la présente invention, ayant des réflecteurs paraboliques; - la figure 31b est une vue en perspective en coupe de l'antenne à fentes du dixième mode de réalisation; - la figure 32 est une vue plane d'un guide d'onde en cornet de l'antenne à fentes; - la figure 33a est une vue en perspective de l'antenne à fentes représentée en coordonnées orthogonales; - les figures 33b et 33c sont des diagrammes explicatifs de l'antenne à fentes; - la figure 34 est une vue en perspective agrandie représentant une partie de l'antenne à fentes; la figure 35 est une vue en coupe de l'antenne à fentes; - la figure 36 est une vue en perspective en coupe d'une antenne à fentes suivant un onzième mode de réalisation; - les figures 37 et 38 représentent des vues en perspective en coupe de modifications du onzième mode de réalisation; la figure 39 est une vue en perspective en coupe d'une antenne à fentes suivant un douzième mode de réalisation; - les figures 40 à 43 sont des vues planes d'exemples de dispositions de fentes; - la figure 44 est une vue en perspective en coupe d'une fente circulaire conventionnelle du type à câble coaxial; et - la figure 45 est un diagramme expliquant la of a slot antenna according to a fifth embodiment of the present invention; Fig. 17b is an explanatory diagram showing an electric field distribution in the slot antenna of Fig. 17a; Fig. 18a is a fragmentary sectional view of a slot antenna according to a sixth embodiment of the present invention; Fig. 18b is a plan view of a metal plate used in the slot antenna of Fig. 18a; Fig. 19 is a fragmentary sectional view of a slot antenna according to a seventh embodiment of the present invention; Fig. 20 is a fragmentary sectional view of an antenna according to an eighth embodiment of the present invention; Fig. 21 is a perspective sectional view of a slot antenna according to a ninth embodiment of the present invention; Figures 22 and 23 are schematic sectional views of modifications of the slot antenna of the ninth embodiment; Fig. 24 is a sectional perspective view showing another modification of the slot antenna of the ninth embodiment; FIGS. 25 to 28 are diagrams representing slits and electric fields radiated from slot antennas; Fig. 29 is a perspective view of a horn waveguide; FIG. 30 is a sectional perspective view of a modification of a horn waveguide; Fig. 31a is a perspective view of a slot antenna according to a tenth embodiment of the present invention, having parabolic reflectors; - Figure 31b is a perspective sectional view of the slot antenna of the tenth embodiment; Fig. 32 is a plan view of a horn waveguide of the slot antenna; - Figure 33a is a perspective view of the slot antenna shown in orthogonal coordinates; - Figures 33b and 33c are explanatory diagrams of the slot antenna; Fig. 34 is an enlarged perspective view showing a portion of the slot antenna; Fig. 35 is a sectional view of the slot antenna; FIG. 36 is a perspective sectional view of a slot antenna according to an eleventh embodiment; FIGS. 37 and 38 show sectional perspective views of modifications of the eleventh embodiment; Figure 39 is a perspective sectional view of a slot antenna according to a twelfth embodiment; Figures 40 to 43 are plan views of examples of slot arrangements; FIG. 44 is a perspective sectional view of a conventional circular slot of the coaxial cable type; and - Figure 45 is a diagram explaining the
propagation d'onde dans l'antenne à fentes convention- wave propagation in the conventionally slotted antenna
nelle représentée en coordonnées cylindriques. represented in cylindrical coordinates.
En se référant aux figures 1 et 2, une antenne à fentes selon la présente invention comprend une guide d'onde rectangulaire W et un guide d'onde en cornet 5 relié au guide d'onde rectangulaire W à une ouverture d'alimentation en énergie 2 de celui-ci. Le guide d'onde rectangulaire W comprend des plaques de guide métalliques rectangulaires opposées 3 et 4, et des plaques de guide latérales métalliques 1, 7 et 8 pour former un espace de guide d'onde rectangulaire S. La plaque de guide supérieu- re 3 comprend un certain nombre de fentes de rayonnement Referring to FIGS. 1 and 2, a slot antenna according to the present invention comprises a rectangular waveguide W and a horn waveguide 5 connected to the rectangular waveguide W at a power supply opening. 2 of it. The rectangular waveguide W comprises opposite rectangular metal guide plates 3 and 4, and metal side guide plates 1, 7 and 8 to form a rectangular waveguide space S. The upper guide plate 3 includes a number of radiation slits
d'onde 15, agencées en rangées. Les rangées sont coaxiale- 15, arranged in rows. The rows are coaxial-
ment agencées et chaque fente est disposée perpendiculai- arranged and each slot is arranged perpendicularly
rement à l'axe du guide d'onde W. A l'intérieur de la plaque latérale 1 du guide d'onde rectangulaire W, une résistance terminale 6 est prévue comme représenté en the inside of the side plate 1 of the rectangular waveguide W, a terminal resistor 6 is provided as shown in FIG.
figure 2.figure 2.
Dans le guide d'onde rectangulaire W, l'onde électromagnétique est propagée en mode TE10 représenté par des coordonnées orthogonales comme indiqué en In the rectangular waveguide W, the electromagnetic wave is propagated in TE10 mode represented by orthogonal coordinates as indicated in FIG.
figure 3. En figure 3, les lignes en pointillé H représen- Figure 3. In Figure 3, the dashed lines H represent
tent des lignes de force magnétique et les lignes E représentent des lignes de force électrique à chaque moitié de longueur d'onde (1/2 %). Puisque des lignes de force électrique ayant la même direction se produisent à chaque longueur d'onde ( X0), il est facile de former des fentes pour rayonner la force électrique. Selon l'antenne, non seulement l'onde polarisée circulairement mais également la polarisation linéaire peuvent être Magnetic lines of force and E-lines represent lines of electric force at each half-wavelength (1/2%). Since electric lines of force having the same direction occur at each wavelength (X0), it is easy to form slots to radiate the electric force. Depending on the antenna, not only the circularly polarized wave but also the linear polarization can be
rayonnées à rendement élevé.high yielding radiates.
Si des fentes sont formées sur la plaque latérale 8, la force magnétique est rayonnée en émise des fentes. Dans une telle antenne, des fentes sont disposées en parallèle If slots are formed on the side plate 8, the magnetic force is radiated out of the slots. In such an antenna, slots are arranged in parallel
à l'axe du guide d'onde rectangulaire. to the axis of the rectangular waveguide.
Dans le guide d'onde en cornet 5, l'onde est propagée en onde coaxiale autour d'un centre 0 dans une entrée d'alimentation d'énergie comme représenté en figure 4. De ce fait, il existe une différence de phase entre la distance de parcours de l'onde L du centre et une ouverture de sortie 22 le long de l'axe (B-B') et In the waveguide 5, the wave is propagated coaxially around a center 0 in a power supply input as shown in FIG. 4. As a result, there is a phase difference between the travel distance of the center L wave and an exit aperture 22 along the (B-B ') axis and
la distance de parcours de l'onde le long d'un côté 21. the distance of travel of the wave along a side 21.
Afin de compenser la différence de phases,les fentes 15 sont agencées le long de lignes circulaires coaxiales, autour du centre 0. Ainsi, les forces électriques ayant In order to compensate for the difference in phase, the slots 15 are arranged along coaxial circular lines, around the center 0. Thus, the electric forces having
la même phase peuvent être émises des fentes. the same phase can be emitted from the slots.
L'énergie restante dans le guide d'onde W est absorbée dans la résistance terminale 6 à la plaque The remaining energy in the waveguide W is absorbed in the terminal resistor 6 at the plate
latérale d'extrémité 1.lateral end 1.
En se référant à la figure 7a représentant un second mode de réalisation de la présente invention, le guide d'onde en cornet 5 comprend, à la sortie de celui-ci, une antenne en lentille 19a en diélectrique. L'antenne en lentille a une forme semi-circulaire en vue plane de sorte que la différence de phase de l'onde puisse être compensée. Le fonctionnement et l'effet du mode de réalisation sont les mêmes que pour le premier mode de Referring to Fig. 7a showing a second embodiment of the present invention, the horn waveguide 5 comprises, at the output thereof, a dielectric lens antenna 19a. The lens antenna has a semicircular shape in planar view so that the phase difference of the wave can be compensated. The operation and the effect of the embodiment are the same as for the first mode of
IF réalisation.IF achievement.
Le guide d'onde en cornet 5 représenté en figure 7b comprend une antenne en lentille 19b, réalisée en un certain nombre de plaques métalliques, et le guide d'onde en cornet 5 de la figure 8 a un dispositif d'onde de retard 13 sous forme d'une plaque métallique à nervures. Par de tels moyens, un plan passant des parties équiphases devient plat. Ainsi, les fentes 15 peuvent être agencées en parallèle comme représenté en The horn waveguide 5 shown in FIG. 7b comprises a lens antenna 19b made of a number of metal plates, and the horn waveguide 5 of FIG. 8 has a delay wave device 13 in the form of a ribbed metal plate. By such means, a plane passing from the equiphase parts becomes flat. Thus, the slots 15 can be arranged in parallel as shown in FIG.
figure 9.figure 9.
La figure 5 représente une distribution de densité Figure 5 shows a density distribution
d'énergie de l'antenne suivant le premier mode de réali- of the antenna according to the first embodiment of
sation représenté en figure 1. La densité d'énergie se réduit vers la plaque latérale d'extrémité 1 à cause du rayonnement d'énergie des fentes 15, de sorte que le gain d'antenne se réduise. Un troisième mode de réalisation représenté en figure 10 est de rayonner uniformément l'énergie. La plaque de guide 4 sans fentes est inclinée par rapport à la plaque de guide 3 pour réduire la largeur The energy density is reduced to the end side plate 1 because of the energy radiation of the slots 15, so that the antenna gain is reduced. A third embodiment shown in FIG. 10 is to radiate the energy uniformly. The guide plate 4 without slots is inclined with respect to the guide plate 3 to reduce the width
de l'espace S dans le guide d'onde vers la plaque laté- space S in the waveguide to the side plate
rale 1. Ainsi, l'énergie est sensiblement uniformément distribuée comme représenté en figure 11, augmentant de Thus, the energy is substantially evenly distributed as shown in FIG. 11, increasing by
la sorte le gain d'antenne.so the antenna gain.
En se référant à la figure 6, une ligne en pointillé D représente une distribution du champ électrique dans le plan transversal dans lequel la force électrique se réduit vers les deux côtés 7 et 8. Chacun des guides d'onde comme quatrième mode de réalisation représenté aux figures 12 et 14 a une plaque de guide en forme de V 4, et chaque guide d'onde représenté aux figures 13, 15 et 16 Referring to Fig. 6, a dotted line D represents a distribution of the electric field in the transverse plane in which the electrical force is reduced to both sides 7 and 8. Each of the waveguides as the fourth embodiment shown in Figures 12 and 14 has a V-shaped guide plate 4, and each waveguide shown in Figures 13, 15 and 16
a une plaque de guide circulaire 4 de sorte que la dis- has a circular guide plate 4 so that the dis-
tribution du champ électrique puisse être unifiée. tribution of the electric field can be unified.
Dans un cinquième mode de réalisation de la figure 17a, deux plaques métalliques 18 sont prévues dans In a fifth embodiment of FIG. 17a, two metal plates 18 are provided in
le guide d'onde W adjacentes aux plaques latérales 7 et 8. the waveguide W adjacent to the side plates 7 and 8.
Chaque plaque 18 est fixée à la plaque 4 formant un intervale entre la plaque 3 afin d'étrangler le guide d'onde pour produire une impédance propre. Ainsi, la distribution du champ électrique peut être unifiée comme Each plate 18 is fixed to the plate 4 forming an interval between the plate 3 in order to strangle the waveguide to produce a clean impedance. Thus, the distribution of the electric field can be unified as
représenté en figure 17b.represented in FIG. 17b.
Un guide d'onde du sixième mode de réalisation représenté en figure 18a comprend une plaque métallique intermédiaire 17 ayant un grand nombre de fentes et de trous 16. En ajustant la forme et la densité des trous comme représenté en figure 18b, la densité d'énergie dans A waveguide of the sixth embodiment shown in Figure 18a comprises an intermediate metal plate 17 having a large number of slots and holes 16. By adjusting the shape and density of the holes as shown in Figure 18b, the density of energy in
un espace S1 et le champ électrique peuvent être unifor- a space S1 and the electric field can be uniform
mément distribués.distributed.
Dans le septième mode de réalisation représenté en figure 19, un élément d'adaptation Il est prévu sur la plaque d'extrémité 1 au lieu de la résistance terminale 6 du premier mode de réalisation. L'onde frappant l'élément d'adaptation est réfléchie pour être additionnée aux ondes rayonnées des fentes d'extrémité, égalisant ainsi In the seventh embodiment shown in FIG. 19, an adapter element 11 is provided on the end plate 1 instead of the terminal resistor 6 of the first embodiment. The wave striking the matching element is reflected to be added to the radiated waves of the end slots, thus equalizing
la distribution d'énergie.the distribution of energy.
Un guide d'onde suivant un huitième mode de réalisation représenté en figure 20 comprend un dispositif d'onde de retard 13 formé par une plaque nervurée ou réalisée en un diélectrique. En contrôlant la constante de phase de l'onde, il est possible de régler la direction du rayonnement et la densité d'énergie pour améliorer la A waveguide according to an eighth embodiment shown in FIG. 20 comprises a delay wave device 13 formed by a ribbed plate or made of a dielectric. By controlling the phase constant of the wave, it is possible to adjust the direction of the radiation and the energy density to improve the
directivité et le gain de l'antenne. directivity and gain of the antenna.
Suivant l'antenne représentée en figure 21 comme Next to the antenna shown in Figure 21 as
neuvième mode de réalisation, lé guide d'onde rectangu- ninth embodiment, the rectangular waveguide
laire W est superposé au guide d'onde en cornet 5 pour former une construction compacte. La plaque de guide 4 est raccourcie, de sorte que l'ouverture 22 du guide d'onde en cornet 5 soit reliée à l'ouverture 2 du guide d'onde rectangulaire W, formant ainsi une connexion en forme de U. Les figures 22 et 23 représentent des connexions en forme de U, respectivement. Dans chacune des connexions, un élément de guide incliné 12 est prévu à chaque coin, de sorte quel'onde soit tournée de 1800 W is superimposed on the horn waveguide 5 to form a compact construction. The guide plate 4 is shortened, so that the opening 22 of the horn waveguide 5 is connected to the opening 2 of the rectangular waveguide W, thereby forming a U-shaped connection. and 23 represent U-shaped connections, respectively. In each of the connections, an inclined guide element 12 is provided at each corner, so that the wave is rotated from 1800
sans réfléchir l'onde, rayonnant efficacement l'énergie. without reflecting the wave, effectively radiating energy.
La figure 24 représente une modification de l'antenne de la figure 21. L'antenne comprend un réflecteur FIG. 24 represents a modification of the antenna of FIG. 21. The antenna comprises a reflector
parabolique 23 à la connexion en forme de U. En réfléchis- parabolic 23 to the U-shaped connection.
sant l'onde par le réflecteur parabolique 23, la différence de phase est compensée pour former un plan d'onde plat équiphase. Ainsi, les fentes 15 peuvent être With the wave through the parabolic reflector 23, the phase difference is compensated for forming an equiphase flat wave plane. Thus, the slots 15 can be
disposées en parallèle.arranged in parallel.
La figure 25 représente la disposition de fentes à des intervalles de longueur d'onde L0' Les fentes 15 représentées aux figures 26 et 27 sont formées à des intervalles d'une demi-longueur d'onde 70/2 et à 450 par rapport à l'axe de guide d'onde. Les fentes 15 sur des rangées adjacentes sont inversées pour être à 900 les unes par rapport aux autres. Ainsi, des composantes P ayant la même direction sont ajoutées les unes aux autres, augmentant de la sorte l'énergie rayonnée. Puisque la Fig. 25 shows the arrangement of slots at wavelength intervals L0 '. The slots 15 shown in Figs. 26 and 27 are formed at half-wavelength intervals 70/2 and 450 relative to the waveguide axis. Slots 15 on adjacent rows are inverted to be 900 relative to one another. Thus, components P having the same direction are added to each other, thereby increasing the radiated energy. Since the
densité des fentes est augmentée, le rendement d'ouver- density of the slots is increased, the output of
ture peut être augmenté pour améliorer le gain de l'antenne. Les fentes représentées aux figures 25 à 27 sont disposées pour la polarisation linéaire. Les fentes représentées en figure 28 sont agencées pour l'onde ture can be increased to improve the gain of the antenna. The slots shown in Figures 25 to 27 are arranged for linear polarization. The slots shown in FIG. 28 are arranged for the wave
polarisée circulairement.circularly polarized.
La figure 29 représente une modification du guide d'onde en cornet 5. Le guide d'onde en cornet comprend un guide courbé 14. Le guide d'onde en cornet 5 représenté en figure 30 comprend un câble coaxial, 34 comme alimentation. Une autre alimentation telle qu'un guide d'onde à nervures et un couplage en boucle peut Fig. 29 shows a modification of the horn waveguide 5. The horn waveguide comprises a curved guide 14. The horn waveguide 5 shown in Fig. 30 comprises a coaxial cable 34 as a power supply. Another power supply such as a ribbed waveguide and a loop coupling can
être utilisée.to be used.
En se référant aux figures 31a et 31b représentant un dixième mode de réalisation, l'antenne comprend deux guides d'onde rectangulaires W1, W2 et deux guides d'onde en cornet. Les guides d'onde rectangulaires sont formés par des plaques de guide opposées 31, 32, des plaques latérales 33, 33a et une cloison 37 ayant des résistances terminales aux c6tés opposés de celle -ci, de sorte que 15. deux espaces de guide d'onde S1 et S sont formés. Le guide d'onde en cornet comprend des plaques de guide 32 et 34a pour former deux espaces de guide d'onde en cornet A1 et A2 qui sont symétriquement séparés par un élément d'adaptation 35. Ainsi deux antennes sont symétriquement formées. Un guide d'onde d'alimentation 34 ayant un espace de guide d'onde A est relié à une partie centrale de l'antenne qui est en communication avec les espaces A1 et A2 Referring to Figures 31a and 31b showing a tenth embodiment, the antenna comprises two rectangular waveguides W1, W2 and two horn waveguides. The rectangular waveguides are formed by opposed guide plates 31, 32, side plates 33, 33a, and a partition 37 having end resistances on the opposite sides thereof, so that two guide gaps are provided. S1 and S wave are formed. The horn waveguide includes guide plates 32 and 34a to form two horn waveguide spaces A1 and A2 which are symmetrically separated by an adapter member 35. Thus, two antennas are symmetrically formed. A power waveguide 34 having a waveguide gap A is connected to a central portion of the antenna that is in communication with the spaces A1 and A2.
par des ouvertures d'alimentation en énergie. by power supply openings.
Chaque connexion C ayant un intervalle D a une plaque latérale 33a ayant une forme en section semi-circulaire ou polygonale et a un réflecteur parabolique. Le réflecteur parabolique est formé en Each connection C having an interval D has a side plate 33a having a shape in semicircular or polygonal section and has a parabolic reflector. The parabolic reflector is formed in
déplaçant une parabole le long de la plaque semi- moving a parabola along the semi-
circulaire 33a. En d'autres termes, le réflecteur parabolique a une parabole à chaque section transversale Circular 33a. In other words, the parabolic reflector has a parabola at each cross section
de la plaque semi-circulaire 33a. De ce fait, le réflec- of the semicircular plate 33a. As a result, the reflection
teur parabolique est différent de l'antenne parabolique parabolic dish is different from the satellite dish
qui est formée par la rotation d'une parabole. which is formed by the rotation of a parabola.
L'onde dans l'espace A1(A2) dans le guide d'onde en cornet se propage en mode circulaire autour de 0 comme The wave in space A1 (A2) in the cornet waveguide propagates in circular mode around 0 as
représenté en figure 32, ayant une différence de phase. represented in FIG. 32, having a phase difference.
L'onde est réfléchie par le réflecteur parabolique, de The wave is reflected by the parabolic reflector,
sorte que la différence de phase soit compensée pour pro- so that the phase difference is compensated for
duire des distances de déplacement ou de parcours égales par rapport à l'axe Y comme représenté en figure 33b.. Deplus comme représenté en figure 33c, l'onde est réfléchie au réflecteur en forme de U en parallèle. Les distances de déplacement par rapport à l'axe Z sont égalisées. Ainsi, les fentes 31a It is also possible to obtain distances of equal displacement or travel with respect to the Y axis as shown in FIG. 33b. Moreover, as shown in FIG. 33c, the wave is reflected to the U-shaped reflector in parallel. The displacement distances with respect to the Z axis are equalized. So the slots 31a
peuvent être disposées parallèlement. can be arranged in parallel.
Puisque l'onde réfléchie au réflecteur en forme de U passe l'espace S1 différent de l'espace A1 (figure 33c), il est possible d'empêcher la réduction du gain due au blocage qui se,produit dans une antenne parabolique à Since the wave reflected from the U-shaped reflector passes the space S1 different from the space A1 (FIG. 33c), it is possible to prevent the reduction of the gain due to the blocking which occurs in a parabolic antenna at
double réflexion.double reflection.
Quant à la dimension de la fente 33a, la longueur de la fente est d'environ une moitié de longueur d'onde (1/2 X0) et la largeur est plus petite que la longueur d'onde. Il est préférable que l'intervalle h entre les fentes soit plus petit qu'une longueur d'onde d'espace libre 0 afin de réduire le lobe latéral de l'antenne, par exemple de 0,9 0 à 0,5 0. Cependant, il est impossible d'émettre l'onde des fentes disposées à de tels intervalles. Afin d'émettre l'onde, une plaque nervurée 36 comme dispositif d'onde de retard est montée sur la plaque de guide 32 comme représenté en figure 35. En retardant l'onde, les mêmes ondes de phase peuvent être émises des As for the size of the slot 33a, the slot length is about half a wavelength (1/2 X 0) and the width is smaller than the wavelength. It is preferred that the gap h between the slots be smaller than a free-space wavelength θ in order to reduce the side lobe of the antenna, for example from 0.9 to 0.5. However, it is impossible to transmit the wave of slots arranged at such intervals. In order to emit the wave, a ribbed plate 36 as a delay wave device is mounted on the guide plate 32 as shown in FIG. 35. By delaying the wave, the same phase waves can be emitted from the waves.
fentes disposées à de petits intervalles. Bien que l'inter- slots arranged at small intervals. Although the
valle h soit réduit, la longueur de la fente 31a est d'environ une moitié de longueur d'onde. Il est possible d'augmenter le rapport de l'aire disponible des fentes 31a à l'aire en section du guide d'onde rectangulaire ayant un réflecteur parabolique, améliorant ainsi le rendement d'ouverture. Par exemple, si un guide d'onde rectangulaire à réflecteur parabolique a la longueur axiale de 80 cm et la longueur du côté long du rectangle de 60 cm, l'intervalle h est de 0,8Xo, et la fréquence de l'onde est de 12 GHz, 1.600 fentes parallèles peuvent être valle h is reduced, the length of the slot 31a is about half a wavelength. It is possible to increase the ratio of the available area of the slits 31a to the cross-sectional area of the rectangular waveguide having a parabolic reflector, thus improving the opening efficiency. For example, if a rectangular parabolic reflector waveguide has an axial length of 80 cm and a length of the long side of the rectangle of 60 cm, the interval h is 0.8 × 0, and the frequency of the wave is of 12 GHz, 1,600 parallel slots can be
réalisées sur le plan de rayonnement. made on the radiation plan.
En se référant à la figure 36 représentant un onzième mode de réalisation un seul guide d'onde en cornet ayant une connexion C est disposé en parallèle aux guidesd'onde rectangulaires W1 et W2. La connexion C a un réflecteur parabolique et l'onde est amenée d'une partie centrale entre les guides d'onde W1 et W2. De ce fait, les résistances terminales 37 sont prévues aux extrémités opposées de l'antenne. Les figures 37 et 38 représentent des modifications du onzième mode de réalisation, dans lequel chaque connexion C est disposée perpendiculaire au Referring to Fig. 36 showing an eleventh embodiment, a single horn waveguide having a connection C is disposed in parallel with the rectangular waveguides W1 and W2. The connection C has a parabolic reflector and the wave is brought from a central part between the waveguides W1 and W2. As a result, the terminal resistors 37 are provided at opposite ends of the antenna. FIGS. 37 and 38 show modifications of the eleventh embodiment, in which each connection C is arranged perpendicular to the
guide d'onde rectangulaire.rectangular waveguide.
La figure 39 représente une modification du dixième mode de réalisation des figures 31a et 31b. Un câble coaxial 38 est relié à l'antenne à une partie centrale entre les guides d'onde en cornet pour émettre des ondes aux espaces de guide d'onde en cornet A1 et A2 à travers Fig. 39 shows a modification of the tenth embodiment of Figs. 31a and 31b. A coaxial cable 38 is connected to the antenna at a central portion between the horn waveguides to emit waves to the A1 and A2 horn waveguide spaces through
des ouvertures d'entrée d'alimentation en énergie. power supply input openings.
Les figures 40 à 43 représentent des dispositions de fentes 31a. L'antenne de la figure 40 est réalisée pour rayonner la polarisation binaire et l'antenne de la figure 41 est réalisée pour rayonner l'onde polarisée circulairement. Dans l'antenne représentée en figure 42, quatre fentes encerclées par une ligne forment une unité pour rayonner une polarisation linéaire et un certain Figures 40 to 43 show slit arrangements 31a. The antenna of FIG. 40 is made to radiate the binary polarization and the antenna of FIG. 41 is made to radiate the circularly polarized wave. In the antenna shown in Figure 42, four slots encircled by a line form a unit to radiate a linear polarization and a certain
nombre d'unités sont agencées en rangées et colonnes. number of units are arranged in rows and columns.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |