FR2700067A1 - Dual polarized plated antenna and corresponding transmitting / receiving device. - Google Patents
Dual polarized plated antenna and corresponding transmitting / receiving device. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2700067A1 FR2700067A1 FR9216048A FR9216048A FR2700067A1 FR 2700067 A1 FR2700067 A1 FR 2700067A1 FR 9216048 A FR9216048 A FR 9216048A FR 9216048 A FR9216048 A FR 9216048A FR 2700067 A1 FR2700067 A1 FR 2700067A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- resonance
- axis
- slot
- hand
- slots
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
Abstract
L'invention concerne une antenne plaquée, du type comprenant au moins un élément rayonnant engendrant deux ondes hyperfréquences à polarisations linéaires distinctes. Selon l'invention, le ou les éléments rayonnants (11, 12) sont alimentés d'une part, à travers une première fente (15), par une première ligne d'alimentation (13), et d'autre part, à travers une seconde (16) et une troisième (17) fentes, par une seconde ligne d'alimentation (14), les seconde et troisième fentes (16, 17) étant de même longueur (L2) et parallèles entre elles. Chaque élément rayonnant (11, 12) résonne d'une part selon un premier axe de résonance (116) perpendiculaire à l'axe (117) de la première fente (15) et d'autre part selon un second axe de résonance (118) perpendiculaire à l'axe (119) des seconde et troisième fente (16, 17), l'intersection de ces deux axes de résonance (116, 118) se faisant selon un angle droit et définissant un centre de résonance (120). La première fente (15) est centrée transversalement par rapport audit premier axe de résonance (116) et longitudinalement par rapport audit centre de résonance (120). Les secondes (16) et troisième (17) fentes sont centrées transversalement par rapport audit second axe de résonance (118) et placées à égale distance dudit centre de résonance (120).The invention relates to a plated antenna, of the type comprising at least one radiating element generating two microwave waves with distinct linear polarizations. According to the invention, the radiating element or elements (11, 12) are supplied on the one hand, through a first slot (15), by a first supply line (13), and on the other hand, through a second (16) and a third (17) slits, via a second supply line (14), the second and third slits (16, 17) being of the same length (L2) and parallel to each other. Each radiating element (11, 12) resonates on the one hand along a first resonance axis (116) perpendicular to the axis (117) of the first slot (15) and on the other hand along a second resonance axis (118 ) perpendicular to the axis (119) of the second and third slot (16, 17), the intersection of these two resonance axes (116, 118) being at a right angle and defining a resonance center (120). The first slot (15) is centered transversely with respect to said first axis of resonance (116) and longitudinally with respect to said center of resonance (120). The second (16) and third (17) slits are centered transversely with respect to said second resonance axis (118) and placed equidistant from said resonance center (120).
Description
Antenne plaquée à double polarisation et dispositif d'émission/réceptionDual polarized plated antenna and transmitting / receiving device
correspondant. Le domaine de l'invention est celui des antennes réalisées en technologie imprimée et travaillant en réutilisation de fréquence par diversité de polarisation. Plus précisément, l'invention concerne une antenne plaquée à double polarisation, du type comprenant deux éléments rayonnants participant tous les deux à l'engendrement de deux ondes hyperfréquences à polarisations linéaires distinctes, chaque élément rayonnant étant alimenté, à travers au moins deux fentes découpées dans un plan de masse, par deux alimentations correspondant chacune à une des corresponding. The field of the invention is that of antennas made in printed technology and working in frequency reuse by polarization diversity. More specifically, the invention relates to a dual polarization plated antenna, of the type comprising two radiating elements both participating in the generation of two microwave waves with distinct linear polarizations, each radiating element being fed through at least two cut-out slots. in a plane of mass, by two power supplies each corresponding to one of the
deux polarisations distinctes.two distinct polarizations.
Ce type d'antennes est d'un grand intérêt pour la réalisation de réseaux This type of antennas is of great interest for the realization of networks
d'antennes à commande électronique. electronically controlled antennas.
L'invention a de nombreuses applications, telles que par exemple la réalisation d'antennes devant être embarquées sur un satellite En effet, dans ce cas, The invention has many applications, such as for example the production of antennas to be embedded on a satellite. In this case,
la réutilisation de fréquence permet de limiter de façon significative l'encombre- Frequency reuse makes it possible to significantly reduce the clutter
ment spectral des antennes mises en oeuvre. spectral effect of the antennas used.
Les techniques d'alimentation les plus classiques des antennes imprimées, que ce soit par une ligne microruban à contact direct ou bien par une sonde coaxiale, ne permettent pas d'obtenir une large bande passante avec un faible The most conventional power supply techniques for printed antennas, whether using a direct contact microstrip line or a coaxial probe, do not make it possible to obtain a large bandwidth with a low
niveau de polarisation croisée.cross polarization level.
Une solution connue d'antenne plaquée à double polarisation, permettant l'obtention d'une large bande passante, consiste à alimenter un élément rayonnant, à travers deux fentes de couplage découpées dans un plan de masse, par deux lignes A known solution of dual polarization plated antenna, allowing to obtain a wide bandwidth, consists of feeding a radiating element, through two coupling slots cut in a ground plane, by two lines.
d'alimentation correspondant chacune à une des deux polarisations. each corresponding to one of the two polarizations.
Cette antenne comprend donc deux voies de transmission distinctes, chaque This antenna therefore comprises two distinct transmission paths, each
voie étant associée à une ligne d'alimentation et à une fente. track being associated with a feed line and a slot.
Généralement, les lignes d'alimentation sont soit du type microruban, soit Generally, the supply lines are either microstrip type or
du type triplaque.of the triplate type.
Dans une telle antenne connue, l'élément rayonnant résonne d'une part selon un premier axe de résonance perpendiculaire à l'axe de la première fente, et d'autre part selon un second axe de résonance perpendiculaire à l'axe de la seconde fente L'intersection des premier et second axes de résonance se fait selon un angle In such a known antenna, the radiating element resonates firstly along a first resonance axis perpendicular to the axis of the first slot, and secondly along a second resonance axis perpendicular to the axis of the second slot The intersection of the first and second resonance axes is at an angle
droit et définit un centre de résonance. right and defines a center of resonance.
Cette antenne connue présente de nombreux inconvénients, et notamment un dépointage du faisceau, une polarisation croisée et un couplage entre les deux voies. En effet, l'obtention d'une large bande passante, à l'aide des deux résonateurs que sont la fente et l'élément rayonnant, nécessite que ceux-ci aient des dimensions longitudinales proches Par conséquent, les fentes sont de tailles importantes, ce qui oblige à les décaler longitudinalement et transversalement par This known antenna has many disadvantages, including beam misalignment, cross polarization and coupling between the two channels. Indeed, obtaining a wide bandwidth, using the two resonators that are the slot and the radiating element, requires that they have longitudinal dimensions close Therefore, the slots are large in size, which forces them to shift longitudinally and transversely
rapport à leur axe de résonance respectif. relative to their respective resonance axis.
Du fait du décalage longitudinal de chaque fente, le centre de résonance des fentes n'est pas aligné avec le centre de l'élément rayonnant Ceci crée, pour le résonateur, une différence de phase entre les deux éléments constituant ce résonateur (à savoir la fente et l'élément rayonnant), et donc un dépointage du faisceau. De plus, le décalage transversal de chaque fente provoque l'apparition de Because of the longitudinal shift of each slot, the center of resonance of the slots is not aligned with the center of the radiating element This creates, for the resonator, a phase difference between the two elements constituting this resonator (namely the slot and the radiating element), and thus a misalignment of the beam. In addition, the transverse offset of each slot causes the appearance of
courants transversaux qui sont générateurs de polarisation croisée. cross currents which are generating cross polarization.
Enfin, la proximité des fentes entre elles, ainsi que la dissymétrie générée par les divers décalages des fentes par rapport à leur axe de résonance respectif, ne Finally, the proximity of the slots to one another, as well as the dissymmetry generated by the various shifts of the slots relative to their respective resonance axis, do not
permettent pas d'obtenir un très grand découplage entre les deux voies. not allow to obtain a very large decoupling between the two paths.
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvé- The invention aims in particular to overcome these various drawbacks
nients de l'état de la technique.from the state of the art.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une antenne plaquée à double polarisation, du type comprenant au moins un élément rayonnant participant à la génération de deux ondes hyperfréquences à polarisations distinctes, chaque élément rayonnant étant alimenté, à travers au moins deux fentes découpées dans un plan de masse, par deux alimentations correspondant chacune à une des More specifically, an object of the invention is to provide a double-polarized plated antenna, of the type comprising at least one radiating element participating in the generation of two microwave waves with distinct polarizations, each radiating element being powered, through at least two slots cut in a ground plane, by two power supplies each corresponding to one of the
deux polarisations distinctes, cette antenne possédant une large bande passante. two distinct polarizations, this antenna having a wide bandwidth.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle antenne qui permette de diminuer fortement le couplage et le niveau de polarisation croisée, et d'éliminer le dépointage du faisceau, tout en conservant une large bande passante. Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'une antenne plaquée à double polarisation, du type The invention also aims to provide such an antenna that allows to greatly reduce the coupling and the level of cross polarization, and eliminate the misalignment of the beam, while maintaining a wide bandwidth. These objectives as well as others which will appear subsequently, are achieved according to the invention with the aid of a double-polarized plated antenna, of the type
comprenant au moins un élément rayonnant engendrant deux ondes hyperfréquen- comprising at least one radiating element generating two microwave waves
ces à polarisations linéaires distinctes, chacun desdits éléments rayonnants étant alimenté, à travers au moins deux fentes découpées dans un plan de masse, par une première et une seconde lignes d'alimentation correspondant chacune à une desdites polarisations distinctes, chacun desdits éléments rayonnants étant alimenté d'une part par ladite première ligne d'alimentation à travers une première fente, et d'autre part par ladite seconde ligne d'alimentation à travers une seconde et une troisième fentes de même longueur (L 2) et parallèles entre elles, chacun desdits éléments rayonnants résonant: d'une part, selon un premier axe de résonance perpendiculaire à l'axe de ladite première fente, et d'autre part, selon un second axe de résonance perpendiculaire à l'axe de chacune desdites seconde et troisième fentes, l'intersection desdits premier et second axes de résonance se faisant selon un angle droit et définissant un centre de résonance, ladite première fente étant d'une part centrée transversalement par rapport audit premier axe de résonance et d'autre part centrée longitudinalement par rapport audit centre de résonance, these with distinct linear polarizations, each of said radiating elements being fed, through at least two slots cut in a ground plane, by a first and a second supply lines each corresponding to one of said distinct polarizations, each of said radiating elements being fed on the one hand by said first feed line through a first slot, and secondly by said second feed line through a second and third slot of the same length (L 2) and parallel to each other, each said resonant radiating elements: on the one hand, along a first resonance axis perpendicular to the axis of said first slot, and on the other hand, along a second resonance axis perpendicular to the axis of each of said second and third slots , the intersection of said first and second resonance axes being at a right angle and defining a center of resonance, said first said slot being on the one hand centered transversely to said first resonance axis and, on the other hand, centered longitudinally with respect to said resonance center,
et lesdites seconde et troisième fentes étant d'une part centrées transversa- and said second and third slots being on the one hand centered transverse
lement par rapport audit second axe de résonance et d'autre part placées à égale relative to said second resonance axis and on the other hand placed
distance dudit centre de résonance. distance from said center of resonance.
De cette façon, les fentes ne sont pas décalées transversalement Cette disposition topologique des fentes de couplage permet d'éviter l'apparition de In this way, the slots are not offset transversely This topological arrangement of the coupling slots makes it possible to avoid the appearance of
courants transversaux, et par là-même la génération d'une polarisation croisée. cross currents, and thereby the generation of cross polarization.
De plus, la symétrie des fentes par rapport à leur axe de résonance respectif permet également de diminuer fortement le couplage entre les deux voies correspondant aux deux polarisations, à savoir d'une part la première voie comprenant la première ligne d'alimentation et la première fente, et d'autre part la seconde voie comprenant la seconde ligne d'alimentation et les seconde et troisième fentes En effet, cette symétrie permet d'éliminer deux à deux les couplages capacitifs entre la première fente dirigée selon le second axe de résonance, et les seconde et troisième fentes dirigées selon le premier axe de In addition, the symmetry of the slots with respect to their respective resonance axis also makes it possible to greatly reduce the coupling between the two channels corresponding to the two polarizations, namely on the one hand the first channel comprising the first power line and the first one. slot, and secondly the second channel comprising the second supply line and the second and third slots Indeed, this symmetry allows to eliminate in pairs the capacitive couplings between the first slot directed along the second resonance axis, and the second and third slots directed along the first axis of
résonance.resonance.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'antenne comprend un premier et un second éléments rayonnants, ledit second élément rayonnant étant disposé selon un plan sensiblement parallèle au plan dudit premier élément rayonnant, lesdits premier et second éléments rayonnants étant alimentés: d'une part par ladite première ligne d'alimentation à travers ladite première fente, et d'autre part par ladite seconde ligne d'alimentation à travers lesdites seconde et troisième fentes, lesdits premier et second éléments rayonnants résonant d'une part selon ledit premier axe de résonance et d'autre part In a preferred embodiment of the invention, the antenna comprises a first and a second radiating element, said second radiating element being disposed in a plane substantially parallel to the plane of said first radiating element, said first and second radiating elements being fed: on the one hand by said first supply line through said first slot, and on the other hand by said second supply line through said second and third slots, said first and second resonant radiators on the one hand according to said first axis of resonance and secondly
selon ledit second axe de résonance. according to said second resonance axis.
Ainsi, les éléments rayonnants participent tous les deux à la génération des deux ondes hyperfréquences à polarisations distinctes, et il est possible de diminuer la taille de la première fente et augmenter le découplage fréquentiel entre les deux voies. Avantageusement, ledit centre de résonance est situé sur une droite d'une part perpendiculaire au ou aux plans contenant le ou lesdits éléments rayonnants Thus, the radiating elements both contribute to the generation of the two microwave waves with distinct polarizations, and it is possible to reduce the size of the first slot and increase the frequency decoupling between the two channels. Advantageously, said resonance center is located on a straight line perpendicular to the plane or planes containing said radiating element (s).
et d'autre part passant par le centre du ou desdits éléments rayonnants. and on the other hand passing through the center of said radiating element or elements.
Ainsi, le centre de résonance est aligné avec le centre de chacun des deux So, the center of resonance is aligned with the center of each of the two
éléments rayonnants Par conséquent, le dépointage du faisceau est éliminé. radiating elements Consequently, the misalignment of the beam is eliminated.
De façon avantageuse, la longueur de ladite première fente est inférieure k Advantageously, the length of said first slot is smaller than
à la longueur desdites seconde et troisième fentes. at the length of said second and third slots.
Du fait de cette différence de taille, les fentes ne résonnent pas à la même Because of this difference in size, the slots do not resemble the same
fréquence et le découplage entre les deux voies est encore amélioré. frequency and decoupling between the two paths is further improved.
Préférentiellement, lesdites seconde et troisième fentes sont éloignées de ladite première fente. Cet éloignement des fentes les unes par rapport aux autres permet Preferably, said second and third slots are remote from said first slot. This distance from the slots relative to each other allows
également d'améliorer le découplage entre les deux voies. also to improve the decoupling between the two paths.
Avantageusement, lesdites première et seconde lignes d'alimentation appartiennent au groupe comprenant: les lignes microruban; Advantageously, said first and second feed lines belong to the group comprising: microstrip lines;
les lignes triplaque.the lines treble.
Dans un mode de réalisation préférentiel, lesdites fentes sont de forme In a preferred embodiment, said slots are of shape
sensiblement rectangulaire et lesdits éléments rayonnants sont de forme sensible- substantially rectangular and said radiating elements are substantially
ment carrée.square.
Enfin, l'invention concerne également un dispositif d'émission/réception Finally, the invention also relates to a transmission / reception device
comportant au moins une antenne selon l'invention. comprising at least one antenna according to the invention.
Ce dispositif peut comprendre plusieurs antennes, notamment sous forme This device may comprise several antennas, in particular in the form of
de réseaux.networks.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la Other characteristics of the invention will appear on reading the
description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à following description of a preferred embodiment of the invention given to
titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels: As an indicative and nonlimiting example, and the appended drawings, in which:
la figure 1 présente une vue de dessus d'un mode de réalisation préféren- FIG. 1 shows a view from above of a preferred embodiment of
tiel d'une antenne selon l'invention; la figure 2 présente une vue en coupe de l'antenne présentée sur la figure of an antenna according to the invention; FIG. 2 shows a sectional view of the antenna shown in FIG.
1;1;
la figure 3 présente un diagramme logique résumant le principe de fonctionnement d'une antenne selon l'invention telle que présentée sur les figures 1 et 2; la figure 4 présente la courbe de variation, en fonction de la fréquence, du découplage entre les deux voies de transmission d'une antenne telle que L présentée sur les figures 1 et 2; les figures 5 et 6 présentent chacune la courbe de variation, en fonction de la fréquence, du rapport d'onde stationnaire, respectivement pour la première et la seconde voie de transmission d'une antenne telle que présentée sur les figures 1 et 2; la figure 7 présente un diagramme en copolarisation de l'une des deux voies de transmission d'une antenne telle que présentée sur les figures 1 et 2; la figure 8 présente un diagramme en polarisation croisée de l'une des deux voies de transmission d'une antenne telle que présentée sur les figures 1 et 2; la figure 9 présente un tableau de correspondance entre les références des courbes présentées sur les figures 7 et 8 et les différents niveaux de champ Figure 3 shows a logic diagram summarizing the operating principle of an antenna according to the invention as shown in Figures 1 and 2; FIG. 4 shows the curve of variation, as a function of frequency, of the decoupling between the two transmission paths of an antenna such as L presented in FIGS. 1 and 2; FIGS. 5 and 6 each show the variation curve, as a function of frequency, of the standing wave ratio, respectively for the first and the second transmission path of an antenna as shown in FIGS. 1 and 2; Figure 7 shows a co-polarization diagram of one of the two transmission paths of an antenna as shown in Figures 1 and 2; Figure 8 shows a cross-polarization diagram of one of the two transmission paths of an antenna as shown in Figures 1 and 2; FIG. 9 presents a table of correspondence between the references of the curves presented in FIGS. 7 and 8 and the different field levels.
rayonné par l'antenne.radiated by the antenna.
L'invention concerne donc une antenne plaquée à double polarisation. The invention therefore relates to a dual polarized plated antenna.
Les figures 1 et 2 présentent respectivement une vue de dessus et une vue Figures 1 and 2 respectively show a view from above and a view
en coupe d'un mode de réalisation préférentiel d'une antenne selon l'invention. in section of a preferred embodiment of an antenna according to the invention.
Une telle antenne comprend notamment: un premier 11 et un second 12 éléments rayonnants; une première 13 et une seconde 14 lignes d'alimentation; une première 15, une seconde 16 et une troisième 17 fentes découpées dans un second 18 plan de masse; un premier plan de masse 19 et plusieurs couches de substrat 110 Such an antenna comprises in particular: a first 11 and a second 12 radiating elements; a first 13 and a second 14 supply lines; a first 15, a second 16 and a third 17 slits cut in a second 18 ground plane; a first ground plane 19 and several substrate layers 110
à 115.at 115.
Ces différents éléments constitutifs de l'antenne sont disposés selon des plans superposés dans l'ordre suivant, en partant du plan inférieur: le premier plan de masse 19; deux couches de substrat 115, 114; les deux lignes d'alimentation 13, 14; une couche de substrat 113; le second plan de masse 18 dans lequel sont découpées les trois fentes 15, 16, 17; une couche de substrat 112; le premier élément rayonnant 11; une couche de substrat 111; le second élément rayonnant 12; These various elements constituting the antenna are arranged in superimposed planes in the following order, starting from the lower plane: the first ground plane 19; two substrate layers 115, 114; the two feed lines 13, 14; a substrate layer 113; the second ground plane 18 in which are cut the three slots 15, 16, 17; a substrate layer 112; the first radiating element 11; a substrate layer 111; the second radiating element 12;
une couche de substrat 110.a substrate layer 110.
La première ligne d'alimentation 13 coopère avec la première fente 15 La seconde ligne d'alimentation 14 comprend deux bras 14 A'14 B, chaque bras de cette seconde ligne d'alimentation coopérant avec une des seconde et troisième fente (à savoir le premier bras, référencé 14 A' avec la seconde fente 16 et le second bras, The first supply line 13 cooperates with the first slot 15 The second supply line 14 comprises two arms 14 A '14 B, each arm of this second supply line cooperating with one of the second and third slots (namely the first arm referenced 14 A 'with the second slot 16 and the second arm,
référencé 14 Bs avec la troisième fente 17). referenced 14 Bs with the third slot 17).
Les seconde et troisième fentes 16, 17 sont de même longueur L 2 et The second and third slots 16, 17 are of the same length L 2 and
parallèles entre elles.parallel to each other.
Chacun des deux éléments rayonnants 11,12 résonne: d'une part selon un premier axe de résonance 116 perpendiculaire à l'axe 117 de la première fente 15; et d'autre part selon un second axe de résonance 118 perpendiculaire à l'axe Each of the two radiating elements 11,12 resonates: firstly along a first resonance axis 116 perpendicular to the axis 117 of the first slot 15; and secondly according to a second resonance axis 118 perpendicular to the axis
119 de chacune des seconde et troisième fente 16,17. 119 of each of the second and third slots 16,17.
Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 1, le second axe de résonance 118 est identique à l'axe 117 de la première fente 15, et le premier axe In the embodiment shown in FIG. 1, the second resonance axis 118 is identical to the axis 117 of the first slot 15, and the first axis
de résonance 116 est identique à l'axe 119 des seconde et troisième fentes. resonance 116 is identical to the axis 119 of the second and third slots.
L'intersection des premier et second axes de résonance 116, 118 se fait The intersection of the first and second resonance axes 116, 118 is
selon un angle droit et définit un centre de résonance 120. at a right angle and defines a center of resonance 120.
Selon l'invention, la disposition topologique des fentes est la suivante: la première fente 15 est d'une part centrée transversalement par rapport au premier axe de résonance 116, et d'autre part centrée longitudinalement par rapport au centre de résonance 120; les seconde et troisième fentes 16, 17 sont d'une part centrées transversalement par rapport au second axe de résonance 118, et According to the invention, the topological arrangement of the slots is as follows: the first slot 15 is centered on the one hand transversely to the first resonance axis 116, and on the other hand centered longitudinally with respect to the resonance center 120; the second and third slots 16, 17 are on the one hand centered transversely with respect to the second resonance axis 118, and
d'autre part placées à égale distance du centre de résonance 120. on the other hand placed equidistant from the resonance center 120.
Ainsi, ces seconde et troisième fentes 16, 17 se comportent comme So, these second and third slots 16, 17 behave like
une fente unique centrée longitudinalement et transversalement. a single slot centered longitudinally and transversely.
En d'autres termes, la première fente 15 est perpendiculaire aux seconde et troisième fentes 16, 17, et est placée à égale distance de chacune des seconde et troisième fentes 16, 17 L'axe 117 de cette première fente 15 passe par le centre de In other words, the first slot 15 is perpendicular to the second and third slots 16, 17, and is placed equidistant from each of the second and third slots 16, 17 The axis 117 of this first slot 15 passes through the center of
chacune des seconde et troisième fentes 16, 17. each of the second and third slots 16, 17.
Dans ce mode de réalisation, les fentes sont rectangulaires et la longueur Ll de la première fente 15 est inférieure à la longueur L 2 de chacune des seconde In this embodiment, the slots are rectangular and the length L1 of the first slot 15 is smaller than the length L 2 of each of the second
et troisième fentes 16, 17.and third slots 16, 17.
Les premier et second éléments rayonnants 11, 12 sont de forme sensiblement carrée Pour chacun de ces deux éléments, on définit un centre The first and second radiating elements 11, 12 have a substantially square shape. For each of these two elements, a center is defined
géométrique ( 121 et 122 respectivement). geometric (121 and 122 respectively).
Le centre 121 du premier élément rayonnant 11, le centre 122 du second élément rayonnant 12 et le centre de résonance 120 des fentes 15, 16, 17 sont alignés sur une droite 123 perpendiculaire aux plans contenant les premier et The center 121 of the first radiating element 11, the center 122 of the second radiating element 12 and the resonance center 120 of the slots 15, 16, 17 are aligned on a straight line 123 perpendicular to the planes containing the first and second radii.
second éléments rayonnants 11, 12. second radiating elements 11, 12.
La première fente 15 est superposée avec la zone centrale de chacun des premier et second éléments rayonnants 11, 12 Les seconde et troisième fentes 16, 17 sont superposées avec les zones périphériques des premier et second éléments rayonnants 11, 12, ces zones étant situées de part et d'autre de la zone centrale et The first slot 15 is superimposed with the central zone of each of the first and second radiating elements 11, 12 The second and third slots 16, 17 are superimposed with the peripheral zones of the first and second radiating elements 11, 12, these zones being located from both sides of the central area and
éloignées de celle-ci.away from it.
Les première et seconde lignes d'alimentation 13, 14 sont par exemple des The first and second feed lines 13, 14 are, for example,
lignes triplaque il peut également s'agir de lignes microruban. Triplate lines it can also be microstrip lines.
La figure 3 présente un diagramme logique résumant le principe de Figure 3 presents a logic diagram summarizing the principle of
fonctionnement d'une antenne selon l'invention. operation of an antenna according to the invention.
Une telle antenne comprend deux voies de transmission. Such an antenna comprises two transmission channels.
L'antenne émet deux ondes 31, 32 de même fréquence mais de polarisa- The antenna emits two waves 31, 32 of the same frequency but of polarization
tions distinctes, chaque polarisation correspondant à une des deux voies de each polarization corresponding to one of the two channels of
transmission.transmission.
Généralement, les deux polarisations distinctes sont des polarisations linéaires. La première voie de transmission est représentée par des flèches en trait Generally, the two distinct polarizations are linear polarizations. The first transmission path is represented by line arrows
plein, la seconde voie de transmission étant représentée par des flèches en pointillé. full, the second transmission path being represented by dashed arrows.
L'information de la première voie de transmission est fournie par la première ligne d'alimentation 33 Cette première ligne d'alimentation 33 alimente, à travers la première fente 34, d'une part le premier élément rayonnant 35 et d'autre part le second élément rayonnant 36 Ces deux éléments rayonnants 35, 36 participent à la génération de la première onde 31 possédant la première The information of the first transmission path is provided by the first power supply line 33 This first power supply line 33 feeds, through the first slot 34, on the one hand the first radiating element 35 and on the other hand the second radiating element 36 These two radiating elements 35, 36 participate in the generation of the first wave 31 having the first
polarisation.polarization.
L'information de la seconde voie de transmission est fournie par la seconde ligne d'alimentation 37 Cette seconde ligne d'alimentation alimente, à travers les seconde et troisième fentes 38, 39, d'une part le premier élément rayonnant 35 et d'autre part le second élément rayonnant 36 Ces deux éléments rayonnants 35, 36 The information of the second transmission path is provided by the second power supply line 37. This second supply line feeds, through the second and third slots 38, 39, on the one hand the first radiating element 35 and on the other. secondly the second radiating element 36 These two radiating elements 35, 36
participent à la génération de la seconde onde 32 possédant la seconde polarisation. participate in the generation of the second wave 32 having the second polarization.
Ainsi, en appliquant ce principe de fonctionnement à une antenne telle que présentée précédemment en relation avec les figures 1 et 2, on obtient une antenne plaquée à double polarisation (les deux polarisations étant linéaires et orthogonales l'une par rapport à l'autre) dont les performances sont présentées en relation avec Thus, by applying this principle of operation to an antenna as presented above in connection with FIGS. 1 and 2, a double polarization plated antenna is obtained (the two polarizations being linear and orthogonal to each other). whose performances are presented in relation to
les figures 4 à 8.Figures 4 to 8.
La figure 4 présente la courbe de variation du découplage (en d B) entre Figure 4 shows the decoupling variation curve (in d B) between
les deux voies de transmission en fonction de la fréquence (en G Hz). the two transmission paths as a function of frequency (in G Hz).
Ce découplage est inférieur à -35 d B sur toute la bande passante 41 des deux voies de transmission, soit entre 1,4 G Hz et 1,7 G(Hz environ Comme expliqué par la suite en relation avec les figures 5 et 6, la bande passante de chaque voie de transmission est définie comme l'ensemble des fréquences d'ondes pour This decoupling is less than -35 dB over the entire bandwidth 41 of the two transmission paths, ie between 1.4 GHz and 1.7 G (approximately Hz As explained below in connection with FIGS. 5 and 6, the bandwidth of each transmission channel is defined as the set of wave frequencies for
lesquelles le Rapport d'Onde Stationnaire (ROS) est inférieur à 2. which the Stationary Wave Ratio (ROS) is less than 2.
Cette très grande valeur de découplage est due à la disposition topologique des fentes de couplage En effet, cette disposition symétrique permet d'éliminer deux à deux les couplages capacitifs entre la première fente d'une part, et les This very large decoupling value is due to the topological arrangement of the coupling slots. Indeed, this symmetrical arrangement makes it possible to eliminate the capacitive coupling between the first slot on the one hand and the capacitive couplings in pairs.
secondes et troisième fentes d'autre part. second and third slots on the other hand.
Les figures 5 et 6 présentent chacune la courbe de variation du rapport d'onde stationnaire (ROS) en fonction de la fréquence, respectivement pour la FIGS. 5 and 6 each show the curve of variation of the standing wave ratio (ROS) as a function of the frequency, respectively for the
première et la seconde voie de transmission. first and second way of transmission.
Chacune de ces deux courbes permet de calculer la bande passante lf 1, f 2 l d'une voie de transmission, la bande passante étant égale à la bande de fréquences pour lesquelles le R O S est inférieur à 2 Cette bande passante peut également s'exprimer en pourcentage, obtenu par division de la largeur (f 2 f 1) de la bande Each of these two curves makes it possible to calculate the bandwidth lf 1, f 2 l of a transmission channel, the bandwidth being equal to the frequency band for which the ROS is less than 2 This bandwidth can also be expressed in percentage, obtained by dividing the width (f 2 f 1) of the band
passante par la fréquence centrale (f 3) de cette bande passante. passing through the central frequency (f 3) of this bandwidth.
Pour la première voie de transmission (figure 5), la bande passante 51 est sensiblement comprise entre f 1 = 1,41 G Hz et f 2 = 1,71 G Hz Avec une fréquence For the first transmission channel (FIG. 5), the bandwidth 51 is substantially between f 1 = 1.41 GHz and f 2 = 1.71 G Hz with a frequency
centrale f 3 = 1,55 G Hz, cette bande passante 51 est égale à 19 %. central f 3 = 1.55 GHz, this bandwidth 51 is equal to 19%.
Pour la seconde voie de transmission (figure 6), la bande passante 61 est sensiblement comprise entre f 1 = 1,38 G Hz et f 2 = 1,70 G Hz Avec une fréquence For the second transmission channel (FIG. 6), the bandwidth 61 is substantially between f 1 = 1.38 GHz and f 2 = 1.70 G Hz with a frequency
centrale f 3 = 1,55 G Hz, cette bande passante 61 est égale à 21 %. central f 3 = 1.55 GHz, this bandwidth 61 is equal to 21%.
En résumé, l'antenne selon l'invention possède une large bande passante In summary, the antenna according to the invention has a wide bandwidth
sur chacune des deux voies de transmission. on each of the two transmission paths.
La figure 7 présente le diagramme en copolarisation de la seconde voie de transmission de l'antenne présentée sur les figures 1 et 2, pour une fréquence égale FIG. 7 shows the co-polarization diagram of the second transmission path of the antenna shown in FIGS. 1 and 2, for an equal frequency
à 1,43 G Hz.at 1.43 GHz.
Ce diagramme en copolarisation comprend une pluralité de courbes représentées dans un repère dont les axes correspondent sensiblement aux axes de This co-polarization diagram comprises a plurality of curves represented in a coordinate system whose axes correspond substantially to the axes of
résonance des fentes (axes référencés 116, 118 sur la figure 1). resonance of the slots (axes referenced 116, 118 in Figure 1).
Chaque courbe correspond à un niveau distinct de champ rayonné par lantenne Les différents niveaux possibles sont représentés sur le tableau de la figure 9 qui indique la correspondance entre les références de courbe et les valeurs Each curve corresponds to a distinct level of field radiated by the antenna. The different possible levels are represented on the table of FIG. 9 which indicates the correspondence between the curve references and the values
associées de niveau de champ rayonné. associated with the radiated field level.
L'analyse de ce diagramme en copolarisation montre que l'antenne selon l'invention permet d'éviter le dépointage du faisceau pour la fréquence 1,43 G Hz The analysis of this diagram in co-polarization shows that the antenna according to the invention makes it possible to avoid misalignment of the beam for the frequency 1.43 G Hz
puisque le maximum de champ rayonné correspond au centre de résonance. since the maximum radiated field corresponds to the center of resonance.
il De plus, les inventeurs ont également montré que l'antenne selon l'invention permet d'éviter le dépointage également pour toutes les autres In addition, the inventors have also shown that the antenna according to the invention makes it possible to avoid misalignment also for all the others
fréquences de la bande passante.bandwidth frequencies.
L'élimination du dépointage du faisceau est obtenue notamment grâce à l'alignement du centre de chacun des deux éléments rayonnants avec le centre de The elimination of the misalignment of the beam is obtained in particular by aligning the center of each of the two radiating elements with the center of the beam.
résonance des fentes.resonance of the slits.
La figure 8 présente le diagramme en polarisation croisée de la seconde voie de transmission de lantenne présentée sur les figures 1 et 2, pour une FIG. 8 shows the cross-polarization diagram of the second transmission channel of the antenna shown in FIGS. 1 and 2 for a
fréquence égale à 1,43 G Hz.frequency equal to 1.43 GHz.
Ce diagramme en polarisation croisée comprend, comme le diagramme en copolarisation présenté en relation avec la figure 7, une pluralité de courbes de niveaux. L'analyse de ce diagramme montre que la polarisation croisée de la seconde voie de transmission est inférieure à -33 d B pour cette fréquence, dans l'axe radioélectrique de l'antenne Les inventeurs ont par ailleurs montré que la polarisation croisée de la première voie de transmission présente les mêmes performances Les inventeurs ont également montré que ces résultats sont valables This cross-polarization diagram comprises, like the co-polarization diagram presented in relation with FIG. 7, a plurality of level curves. The analysis of this diagram shows that the cross polarization of the second transmission path is less than -33 d B for this frequency, in the radio axis of the antenna. The inventors have also shown that the crossed polarization of the first transmission path has the same performance The inventors have also shown that these results are valid
pour toutes les fréquences de la bande passante. for all frequencies of the bandwidth.
Ce faible niveau de polarisation croisée est obtenu, avec l'antenne selon l'invention, notamment grâce à la symétrie transversale des fentes par rapport à leur This low level of cross polarization is obtained with the antenna according to the invention, in particular thanks to the transverse symmetry of the slots with respect to their
axe de résonance respectif.resonance axis.
Le mode de réalisation préférentiel d'une antenne selon l'invention, The preferred embodiment of an antenna according to the invention,
présentée en relation avec les figures 1 à 8, comprend deux éléments rayonnants. shown in relation to Figures 1 to 8, comprises two radiating elements.
Il est clair que l'invention n'est pas limitée à ce seul cas mais concerne It is clear that the invention is not limited to this case alone but
également le cas o l'antenne ne comprend qu'un élément rayonnant. also the case where the antenna comprises only one radiating element.
Claims (9)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9216048A FR2700067B1 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Double polarized plated antenna and corresponding transmission / reception device. |
DE1993623612 DE69323612T2 (en) | 1992-12-29 | 1993-12-20 | Stripline antenna with two polarizations and corresponding device for transmission / reception |
EP19930460038 EP0605338B1 (en) | 1992-12-29 | 1993-12-20 | Patch antenna with dual polarisation and corresponding device for transmission/reception |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9216048A FR2700067B1 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Double polarized plated antenna and corresponding transmission / reception device. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2700067A1 true FR2700067A1 (en) | 1994-07-01 |
FR2700067B1 FR2700067B1 (en) | 1995-03-17 |
Family
ID=9437391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9216048A Expired - Fee Related FR2700067B1 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Double polarized plated antenna and corresponding transmission / reception device. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0605338B1 (en) |
DE (1) | DE69323612T2 (en) |
FR (1) | FR2700067B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114597644A (en) * | 2022-03-25 | 2022-06-07 | 常熟市泓博通讯技术股份有限公司 | 28GHz millimeter wave dual-polarized antenna and array thereof |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07249926A (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Works Ltd | Plane antenna |
IT1284996B1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-28 | Italtel Spa | MICROSTRIP ANTENNA WITH CONTROL OF THE DIRECTION OF THE AXIS OF MAXIMUM IRRADIATION |
CA2237648A1 (en) * | 1997-07-29 | 1999-01-29 | Noel Mcdonald | Dual polarisation patch antenna |
DE10114012B4 (en) * | 2000-05-11 | 2011-02-24 | Amtran Technology Co., Ltd., Chung Ho | chip antenna |
FR2827430A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-17 | France Telecom | Satellite biband receiver/transmitter printed circuit antenna having planar shapes radiating elements and first/second reactive coupling with radiating surface areas coupled simultaneously |
FR2828014B1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-10-31 | D Phy Espace Dev De Produits H | ANTENNA |
WO2011103841A2 (en) * | 2011-04-19 | 2011-09-01 | 华为技术有限公司 | Microstrip antenna |
US20140118203A1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-01 | John R. Sanford | Coax coupled slot antenna |
EP3582326B1 (en) * | 2018-06-15 | 2021-10-06 | Nokia Solutions and Networks Oy | Antenna coupling |
GB201902620D0 (en) * | 2019-02-27 | 2019-04-10 | Secr Defence | Dual polarised planar antenna, base station and method of manufacture |
WO2020182315A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Feeding method and structure for an antenna element |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4903033A (en) * | 1988-04-01 | 1990-02-20 | Ford Aerospace Corporation | Planar dual polarization antenna |
FR2666691A2 (en) * | 1990-07-11 | 1992-03-13 | Ct Reg Innovat Transfert Tech | Microwave antenna |
EP0481417A1 (en) * | 1990-10-18 | 1992-04-22 | Alcatel Espace | Device for feeding an antenna element radiating two orthogonal polarisations |
-
1992
- 1992-12-29 FR FR9216048A patent/FR2700067B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-20 DE DE1993623612 patent/DE69323612T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-20 EP EP19930460038 patent/EP0605338B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4903033A (en) * | 1988-04-01 | 1990-02-20 | Ford Aerospace Corporation | Planar dual polarization antenna |
FR2666691A2 (en) * | 1990-07-11 | 1992-03-13 | Ct Reg Innovat Transfert Tech | Microwave antenna |
EP0481417A1 (en) * | 1990-10-18 | 1992-04-22 | Alcatel Espace | Device for feeding an antenna element radiating two orthogonal polarisations |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ELECTRONICS LETTERS. vol. 28, no. 19, Septembre 1992, STEVENAGE GB pages 1785 - 1787 EDIMO ET AL. 'OPTIMISED FEEDING OF DUAL POLARISED BROADBAND APERTURE-COUPLED PRINTED ANTENNA' * |
IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION vol. 40, no. 5, Mai 1992, NEW YORK US pages 482 - 491 DAS ET POZAR 'Multiport Scattering Analysis of General Multilayered Printed Antennas Fed by Multiple Feed Ports : Part II - Applications' * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114597644A (en) * | 2022-03-25 | 2022-06-07 | 常熟市泓博通讯技术股份有限公司 | 28GHz millimeter wave dual-polarized antenna and array thereof |
CN114597644B (en) * | 2022-03-25 | 2024-03-29 | 常熟市泓博通讯技术股份有限公司 | 28GHz millimeter wave dual polarized antenna and array thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69323612T2 (en) | 1999-10-21 |
DE69323612D1 (en) | 1999-04-01 |
FR2700067B1 (en) | 1995-03-17 |
EP0605338A1 (en) | 1994-07-06 |
EP0605338B1 (en) | 1999-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0542595B1 (en) | Microstrip antenna device especially for satellite telephone transmissions | |
EP0089084B1 (en) | Flat microwave antenna structure | |
CA1290449C (en) | Device for exciting a circularly polarized wage guide by means of a planar antenna | |
EP3547450A1 (en) | Radiating element with circular polarisation implementing a resonance in a fabry-perot cavity | |
FR2810163A1 (en) | IMPROVEMENT TO ELECTROMAGNETIC WAVE EMISSION / RECEPTION SOURCE ANTENNAS | |
EP0605338B1 (en) | Patch antenna with dual polarisation and corresponding device for transmission/reception | |
FR2652453A1 (en) | COAXIAL ANTENNA HAVING A PROGRESSIVE WAVE POWER TYPE. | |
EP0890226B1 (en) | Radio station with circularly polarised antennas | |
FR2797098A1 (en) | BI-POLARIZATION PRINTED ANTENNA AND CORRESPONDING ANTENNA ARRAY | |
EP0430745B1 (en) | Circular polarized antenna, particularly for array antenna | |
JP2003101337A (en) | Device for receiving and/or transmitting electromagnetic signals with radiation diversity | |
EP3843202A1 (en) | Horn for ka dual-band satellite antenna with circular polarisation | |
EP1346442A1 (en) | Printed patch antenna | |
EP0377155B1 (en) | Dual frequency radiating device | |
EP1188202B1 (en) | Device for transmitting and/or receiving signals | |
FR2527014A1 (en) | GAMMA POWERED MICROBAND ANTENNA | |
EP0190279A1 (en) | Radio frequency polariser. | |
EP3900113B1 (en) | Elementary microstrip antenna and array antenna | |
FR2629644A1 (en) | DISSYMETRICAL BROADBAND LOOPED ANTENNA, IN PARTICULAR ANTENNA FOR TRANSMISSION, AND NETWORK ANTENNA FORMED OF A PLURALITY OF SUCH ANTENNAS | |
WO2007054582A1 (en) | Flat antenna system with a direct waveguide access | |
FR2705167A1 (en) | Small-sized, wide-band patch antenna, and corresponding transmitting/receiving device | |
EP0520908A1 (en) | Linear antenna array | |
EP3910729A1 (en) | Broadband orthomode transducer | |
WO1996008055A1 (en) | Very large band, double polarisation, miniature planar antenna | |
EP0831550B1 (en) | Versatile array antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20081020 |