FR2703516A1 - Antenne à ondes progressives. - Google Patents
Antenne à ondes progressives. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2703516A1 FR2703516A1 FR9303886A FR9303886A FR2703516A1 FR 2703516 A1 FR2703516 A1 FR 2703516A1 FR 9303886 A FR9303886 A FR 9303886A FR 9303886 A FR9303886 A FR 9303886A FR 2703516 A1 FR2703516 A1 FR 2703516A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- antenna
- elementary
- waves
- antennas
- antenna according
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/206—Microstrip transmission line antennas
-
- 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
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
L'invention se rapporte principalement à une antenne à ondes progressives multiples. Selon l'invention, l'on génère deux ondes progressives de sens de propagation contraires, guidées dans un milieu présentant des fuites; la composition en phase des ondes électromagnétiques émergeant du milieu forme une onde électromagnétique d'une première polarisation. Dans l'exemple préféré de réalisation, l'azimut de l'axe du lobe principal ne varie pas avec la fréquence. La présente invention s'applique à la réalisation d'antennes d'émission et/ou de réception.
Description
ANTENNE A ONDES PROGRESSIVES
L'invention se rapporte principalement à une antenne à ondes progressives multiples.
L'invention se rapporte principalement à une antenne à ondes progressives multiples.
Divers types d'antennes à une onde progressive ou de type résonant et de faible épaisseur, notamment planes, ont été proposés pour assurer l'émission et/ou la réception d'ondes électromagnétiques.
Une ligne micro-ruban (microstrip en terminologie anglosaxonne) constituée par une piste métallique de faible épaisseur imprimée sur une première face d'un support diélectrique dont la seconde face comporte un plan de masse, assure normalement la propagation guidée, sans fuite, d'ondes électromagnétiques hautes fréquences.
Toutefois, certaines formes de lignes micro-rubans, notamment en zigzag, présentent des fuites importantes et ont été utilisées comme éléments rayonnants. Une antenne micro-ruban à onde stationnaire est décrite par Nishimura et consorts en 1979, IEEE-AP-S, International
Symposium, pages 134 à 137 et dans Handbook of Microstrip Antennas,
Edited by JR JAMES & PS HALL, pages 1105 et suivantes. Cette antenne n'étant pas de structure symétrique ne permet pas l'émission ou la réception dans deux polarisations orthogonales, ce qui ne permet pas de travailler en diversité de polarisation. De plus, cette antenne ne présente pas une bonne pureté de polarisation.
Symposium, pages 134 à 137 et dans Handbook of Microstrip Antennas,
Edited by JR JAMES & PS HALL, pages 1105 et suivantes. Cette antenne n'étant pas de structure symétrique ne permet pas l'émission ou la réception dans deux polarisations orthogonales, ce qui ne permet pas de travailler en diversité de polarisation. De plus, cette antenne ne présente pas une bonne pureté de polarisation.
D'autre part, il est connu, notamment du Brevet US-4 021 810, de générer une onde progressive entre un point d'alimentation situé à une première extrémité d'un micro-ruban et une charge terminale connectée à son extrémité opposée. II est également connu d'associer deux réseaux linéaires inversés de tels micro-rubans pour produire une polarisation circulaire.
Chaque paire du réseau est alimentée à une première extrémité et connectée à une charge à l'extrémité à l'opposé, ce qui conduit à des pertes et à une illumination non uniforme. Ce type d'antennes qui subissent des pertes de puissance de quelques pour-cents dans les charges terminales, ont un rendement énergétique faible et assurent une illumination peu efficace dans des configurations périodiques. Il~est difficile d'obtenir deux polarisations orthogonales à partir de la même antenne, et dans la plupart des cas, I'on obtient un balayage en azimut du faisceau en fonction de la fréquence émise.
Ce dernier inconvénient peut être évité en réalisant un réseau à deux micro rubans disposés symétriquement, chacun étant parcouru par une seule onde et terminé par une charge.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir une antenne ayant un haut rendement.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une antenne ayant une large bande passante.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une antenne susceptible de rayonner une puissance importante.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une antenne susceptible d'émettre dans deux polarisations orthogonales.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une antenne ayant une très faible diaphonie entre les deux polarisations orthogonales.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une antenne directive.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une antenne dont on pourra, à la conception, déterminer la direction du rayonnement pour toutes les fréquences de la bande passante. Ainsi, dans le premier exemple de réalisation, L'antenne selon la présente invention émettra toutes les fréquences de la bande passante d'émission dans une même direction Au contraire, un second exemple de réalisation assurera le balayage du faisceau avec la fréquence émise.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une antenne de faible épaisseur et de faible masse.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une antenne susceptible d'être conformée à la géométrie du porteur.
C'est également un but de la présente invention de rayonner des ondes électromagnétiques dirigées dans la direction d'une antenne de réception ou d'un objectif à illuminer.
C'est aussi un but de la présente invention de rayonner de telles ondes émises dans deux polarisations orthogonales et présentant une très faible diaphonie entre polarisation.
C'est également un but de la présente invention de rayonner de telles ondes électromagnétiques appartenant à une large bande de fréquence.
Ces buts sont atteints en générant deux ondes progressives de sens de propagation contraires, guidées dans un milieu présentant des fuites ; la composition en phase des ondes électromagnétiques émergeant du milieu forme une onde électromagnétique d'une première polarisation. Dans l'exemple préféré de réalisation, I'azimut de l'axe du lobe principal ne varie pas avec la fréquence.
Avantageusement, la composition en opposition de phase de deux autres ondes progressives de sens contraires forme une onde d'une seconde polarisation orthogonale à ladite première polarisation.
L'invention a principalement pour objet une antenne élémentaire comportant des moyens guides d'ondes à fuites formant des éléments rayonnants et des moyens d'alimentation, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites et les moyens d'alimentation sont disposés de manière à propager dans les moyens guides d'ondes à fuites des ondes progressives de sens opposés.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes propagent deux premières ondes progressives engendrant deux ondes émergentes dont la composition forme une onde d'une première polarisation et en ce que les moyens guides d'ondes propagent deux secondes ondes progressives engendrant deux ondes émergentes dont la composition forme une onde d'une seconde polarisation orthogonale à ladite première polarisation.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que le contrôle des phases respectives des ondes progressives par disposition convenable des moyens d'alimentation permet le contrôle de la forme (lobe "somme" ou "différence") et la polarisation (linéaire, elliptique ou circulaire) du lobe principal, obtenu par la composition des lobes de rayonnement et provenant des ondes.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que, à partir de portes séparées dans les moyens d'alimentation, deux polarisations orthogonales (linéaires, elliptiques ou circulaires) peuvent être rayonnées dans des faisceaux de formes sensiblement identiques (de type "somme" ou "différence").
L'invention a également pour objet une antenne, caractérisée en ce que, à partir de portes séparées dans les moyens d'alimentation, la même polarisation (linéaire, elliptique ou circulaire) peut être rayonnée dans deux lobes "orthogonaux", I'un de type "somme", I'autre de type "différence".
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que ladite antenne est de faible épaisseur h, notamment une antenne plane.
L'invention a également pour objet une antenne, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites sont des lignes micro-rubans imprimées ou suspendues.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites comportent deux conducteurs disposés symétriquement par rapport à un axe, chaque conducteur comportant un nombre entier de créneaux.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que la longueur électrique de chaque créneau est sensiblement égale à la longueur d'ondes guidées X, la longueur électrique des éléments rectilignes longitudinaux d'un créneau est sensiblement égale à A/2 et la longueur électrique de chacun des éléments transversaux du créneau est sensiblement égale à A14.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que les dimensions transversales des conducteurs constituant un créneau ne sont pas uniformes mais optimisées pour augmenter la bande de fréquence de l'antenne.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce que les dimensions sont légèrement modifiées d'un créneau à l'autre pour augmenter la bande de fréquence de l'antenne.
L'invention a également pour objet une antenne élémentaire, caractérisée en ce qu'elle comporte à une première extrémité, un circuit d'adaptation et de répartition formant les moyens d'alimentation et, à son extrémité opposée, un court-circuit assurant la réflexion des ondes électromagnétiques progressives.
L'invention a également pour objet une antenne, caractérisée en ce qu'elle comporte deux antennes élémentaires selon l'invention, chaque antenne élémentaire étant symétrique par rapport à un axe, ces axes de symétrie des antennes élémentaires étant alignés, et en ce que les antennes élémentaires sont disposées symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe de symétrie de chacune des antennes élémentaires.
L'invention a également pour objet une antenne réseau, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité d'antennes élémentaires selon l'invention.
L'invention a également pour objet une antenne, caractérisée en ce que son rayonnement résulte de la composition de deux ondes progressives guidées de sens opposés.
L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs, et sur lesquelles:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un détail de la figure 1;
- la figure 3 est une vue en perspective explicative illustrant l'émission d'ondes électromagnétiques selon la présente invention;
- la figure 4 est une vue en perspective d'une deuxième variante de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 5 est une vue en plan d'un troisième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 6 est une vue en plan d'un quatrième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 7 est une vue en plan d'un cinquième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une antenne selon la présente invention comportant deux antennes élémentaires de la figure 4;
- la figure 9 est une vue en plan d'un exemple de réalisation d'un réseau selon l'invention;
- la figure 10 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation verticale, mesurée avec une antenne élémentaire selon la présente invention
- la figure 1 1 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation verticale, calculée pour cette même antenne élémentaire;
- la figure 12 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation horizontale, mesurée pour ladite antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 13 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation horizontale, calculée pour ladite antenne élémentaire selon la présente invention.
- la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un détail de la figure 1;
- la figure 3 est une vue en perspective explicative illustrant l'émission d'ondes électromagnétiques selon la présente invention;
- la figure 4 est une vue en perspective d'une deuxième variante de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 5 est une vue en plan d'un troisième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 6 est une vue en plan d'un quatrième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 7 est une vue en plan d'un cinquième exemple de réalisation d'une antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une antenne selon la présente invention comportant deux antennes élémentaires de la figure 4;
- la figure 9 est une vue en plan d'un exemple de réalisation d'un réseau selon l'invention;
- la figure 10 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation verticale, mesurée avec une antenne élémentaire selon la présente invention
- la figure 1 1 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation verticale, calculée pour cette même antenne élémentaire;
- la figure 12 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation horizontale, mesurée pour ladite antenne élémentaire selon la présente invention;
- la figure 13 est une courbe représentant l'amplitude en fonction de l'azimut, pour une polarisation horizontale, calculée pour ladite antenne élémentaire selon la présente invention.
Sur les figures 1 à 13, I'on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.
Sur la figure 1, I'on peut voir une antenne élémentaire A selon la présente invention comprenant deux lignes micro-rubans métalliques 1 et 2 crénelées disposées symétriquement par rapport à un axe longitudinal 3 sur une première face 4 d'un support diélectrique 5 dont la face opposée 6 comporte une métallisation 7 formant le plan de masse. L'épaisseur h du support diélectrique est faible par rapport à la longueur d'onde par exemple égale à 1/20ème de la longueur d'onde. Chacun des micro-rubans 1 et 2 crénelés comprend des éléments rectilignes longitudinaux extérieurs 8 et des éléments rectilignes longitudinaux intérieurs 9, parallèles à l'axe 3, reliés par des éléments rectilignes transversaux 10 orthogonaux à l'axe 3.
Nous nous référons maintenant à la figure 2. Soient:
L1, la longueur d'un élément rectiligne longitudinal extérieur 8,
L2, la longueur d'un élément rectiligne longitudinal intérieur 9,
L3, la longueur d'un élément rectiligne transversal 10,
L4, la distance entre les éléments rectilignes longitudinaux intérieurs 9 placés en vis à vis,
L5, la longueur des éléments rectilignes longitudinaux d'un créneau C, et
L6, la longueur de ce créneau.
L1, la longueur d'un élément rectiligne longitudinal extérieur 8,
L2, la longueur d'un élément rectiligne longitudinal intérieur 9,
L3, la longueur d'un élément rectiligne transversal 10,
L4, la distance entre les éléments rectilignes longitudinaux intérieurs 9 placés en vis à vis,
L5, la longueur des éléments rectilignes longitudinaux d'un créneau C, et
L6, la longueur de ce créneau.
L'on a approximativement:
L5 = L1 + 2x(1/2 L2)-v2, L3 4 D4
L6 = 2x L3 + L5J.
L5 = L1 + 2x(1/2 L2)-v2, L3 4 D4
L6 = 2x L3 + L5J.
Les flèches 1 1 indiquent sur la figure 2 le sens du courant à un instant t0 donné. Avantageusement, I'amplitude du champ électrique Ex parallèlement à l'axe 3 est égale à l'amplitude du champ électrique Ey perpendiculairement à cet axe dans le plan de l'antenne.
Chaque micro-ruban 1 et 2 de l'antenne élémentaire A de la figure 1 comporte un nombre entier strictement positif de créneaux C de la figure 2. Un circuit d'adaptation et de répartition 12 est connecté à chaque extrémité de l'antenne élémentaire A pour appliquer les tensions V1, V2, V3 et
V4 respectivement aux points Pi, P2, P3 et P4, c'est-à-dire entre ces points et le plan de masse, ces tensions étant en provenance d'une source commune.
V4 respectivement aux points Pi, P2, P3 et P4, c'est-à-dire entre ces points et le plan de masse, ces tensions étant en provenance d'une source commune.
Pour émettre une onde en polarisation horizontale, c'est-à-dire dans le plan parallèle à l'antenne, I'on excite l'antenne avec des tensions
V1, V2 = V1, V3 = - V1 et V4 = - V1.
V1, V2 = V1, V3 = - V1 et V4 = - V1.
Pour émettre une onde électromagnétique en polarisation verticale, le lobe principal 13 (figure 3) étant perpendiculaire au plan formé par l'antenne, I'on utilise des tensions d'excitation:
V1, V2 = - V1, V3 = V1 et V4 = - V1.
V1, V2 = - V1, V3 = V1 et V4 = - V1.
Sur la figure 3, I'on peut voir le principe de fonctionnement de l'antenne A selon la présente invention.
Ondes en polarisation horizontale : les ondes progressives 14 et 15, se propageant en phase suivant les lignes micro-rubans 1 et 2, engendrent une illumination 16 et un faisceau 21. Les ondes progressives 17 et 18, se propageant en sens contraires engendrent une illumination 19 et un faisceau 22. La composition des illuminations 16 et 19 forment l'illumination composite et le faisceau composite 13 en polarisation horizontale rayonnant perpendiculairement au plan de l'antenne A (faisceau somme).
Ondes en polarisation verticale : similairement, les ondes progressives 14 et 15, se propageant en opposition de phase suivant les lignes micro-rubans 1 et 2 et les ondes progressives 17 et 18 se propageant en sens inverse engendrent le rayonnement d'un faisceau 13 identique, mais en polarisation orthogonale, dont l'axe du lobe principal est perpendiculaire au plan de l'antenne A (faisceau somme).
La combinaison des illuminations 16 et 19 peut aussi s'effectuer en opposition de phase et engendrer un faisceau dit différence (différence entre les faisceaux 21 et 22) avec un zéro de rayonnement dans la direction perpendiculaire au réseau et deux lobes symétriques. Ceci s'accomplit en changeant de signe les deux excitations dans l'un des moyens d'alimentation 12. Ceci est possible en polarisation horizontale et en polarisation verticale.
II est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux antennes planes. Au contraire, il peut s'avérer avantageux de conformer l'antenne selon la présente invention à la géométrie d'un porteur, par exemple d'un missile ou d'un avion. Dans un tel cas, I'on adapte la géométrie des lignes micro-rubans 1 et 2, de façon à obtenir, en l'absence de déviation, le rayonnement dans l'azimut désiré.
II est bien entendu que l'antenne selon la présente invention peut être complétée par des moyens mécaniques et/ou électroniques de pointage du faisceau. Elle peut notamment comporter des moyens de balayage électroniques du faisceau.
La propagation guidée de deux ondes progressives de sens contraires 15 et 18 ou 14 et 17, est une caractéristique essentielle de la présente invention. Avantageusement, l'on contrôle avec une grande précision l'amplitude et la phase relative des ondes progressives se propageant dans les micro-rubans 1 et 2. Toutefois, la Demanderesse a découvert qu'il n'est pas nécessaire, pour remplir ces conditions, de disposer d'un circuit d'adaptation et de répartition 12 à chaque extrémité des lignes micro-rubans 1 et 2. Au contraire, comme l'on peut le voir dans l'exemple avantageux illustré sur la figure 4, une antenne élémentaire A peut être alimentée à une seule de ses extrémités, I'extrémité opposée comportant un court-circuit 23 réfléchissant, avantageusement, en phase, les ondes progressives incidentes.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, le court-circuit 23 consiste en un créneau dont la hauteur L7, parallèlement à l'axe longitudinal 3, est approximativement égale à A/2.
L'invention n'est pas limitée à la forme en créneaux des microrubans 1 et 2. La mise en oeuvre des micro-rubans en zigzag ou en chaîne ne sort pas du cadre de la présente invention.
Sur les figures 5 à 7, I'on peut voir trois exemples de réalisation d'une antenne élémentaire A selon l'invention du type à microruban comportant deux lignes d'alimentation rectilignes et parallèles à 24 et 25 connectées à des métallisations 26 régulièrement réparties entre les lignes 24 et 25. De telles métallisations 26 sont appelées par leur dénomination anglosaxonne "patch" en technologie micro-onde. Dans le premier mode de réalisation non illustré, un circuit d'adaptation et de répartition 12, est connecté à chaque extrémité de l'antenne élémentaire A. Avantageusement, seule une première extrémité de l'antenne élémentaire A comporte un circuit d'adaptation et de répartition 12, l'extrémité opposée comportant un courtcircuit réfléchissant les ondes progressives.
Dans l'exemple illustré sur la figure 5, les "patchs" 26 sont sensiblement des carrés dont deux côtés sont parallèles aux lignes 24 et 25.
Des lignes de connexion 27 s'étendent dans les prolongations des diagonales et relient les quatre coins des patchs 26 aux lignes 24 ou 25. La distance L8 entre les points de contact des connexions 27 avec les lignes 24 ou 25 de deux patchs consécutifs est sensiblement égale à B/4.
Sur la figure 6, I'on peut voir une variante de réalisation de l'antenne A selon l'invention dans laquelle les patchs 26 sont sensiblement des carrés dont l'une des diagonales correspond à l'axe longitudinal 3 de l'antenne. Les connexions 27, formant par exemple des arcs de cercle, relient les lignes 24 ou 25 aux milieux des quatre côtés des patchs 26. La distance
L9 entre les points de connexion 27 sur les lignes 24 ou 25 d'un même patch 26 est sensiblement égale à B/4.
L9 entre les points de connexion 27 sur les lignes 24 ou 25 d'un même patch 26 est sensiblement égale à B/4.
Sur la figure 7, I'on peut voir une antenne élémentaire A dont les patchs 26 sont des disques. Les formes et les dispositions des connexions 27 sont sensiblement identiques dans les variantes de réalisation des figures 6 et 7.
II est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre de la technologie de micro-rubans, mais que l'on peut mettre en oeuvre tout milieu à fuites assurant une propagation guidée d'ondes électromagnétiques. L'on peut, par exemple, sans sortir du cadre de la présente invention, réaliser une antenne à fentes rayonnante, des guides d'ondes à fuites, notamment comportant une fente et un redan, ou des lignes de transmission à discontinuité. L'on peut également mettre en oeuvre des conducteurs, par exemple de section cylindrique ou rectangulaire, par exemple adoptant la forme des micro-rubans des figures 1 à 4, 8 et 9 et avantageusement disposés devant un plan de masse.
Avantageusement, I'on constitue une antenne d'émission et/ou de réception en associant une pluralité d'antennes élémentaires A selon la présente invention.
Sur la figure 8, I'on peut voir une antenne 28 comprenant deux antennes élémentaires A de la figure 4 disposées symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe 3. Avantageusement, les circuits d'adaptation et de répartition 12 sont connectés à une seule des deux extrémités de chaque antenne élémentaire A et sont disposés en vis à vis.
Sur la figure 9, I'on peut voir une antenne comportant 64 antennes 28 de la figure 8 réparties sur deux colonnes. L'antenne de l'invention présente un rendement particulièrement élevé. Ces performances sont démontrées sur les figures 10 à 13. Ces figures correspondent aux performances d'une antenne élémentaire A de la figure 1 rayonnante selon un axe perpendiculaire à l'antenne.
Les courbes 30 et 29 des figures 10 à 13 correspondent à
I'amplitude du signal émis en fonction de l'angle e par rapport à la normale au plan de l'antenne.
I'amplitude du signal émis en fonction de l'angle e par rapport à la normale au plan de l'antenne.
Les figures 10 et 11 correspondent à l'émission en polarisation verticale alors que les figures 12 et 13 correspondent à l'émission en polarisation verticale. Les figures 10 et 12 sont des courbes obtenues par mesure d'émission réelle ; les figures 11 et 13 étant des résultats de simulation obtenus par le calcul. La courbe 29 représente la variation de l'amplitude du signal avec l'angle e pour la polarisation verticale ; la courbe 30 représente la variation de l'amplitude avec l'angle e pour la polarisation horizontale.
La courbe 30 correspond, sur la figure 10, à la diaphonie entre polarisations croisées, alors que, sur la figure 12, c'est la courbe 29 qui correspond à la diaphonie entre polarisations croisées.
L'antenne selon la présente invention présente nombreux avantages par rapport aux antennes de type connu.
Chaque antenne élémentaire peut être optimisée pour produire, dans une antenne réseau du type de celle illustrée sur la figure 9, un champ électrique rayonné vers l'avant perpendiculairement au plan du réseau avec des composantes linéaires orthogonales et égales.
L'antenne 28 de la figure 8 élimine totalement la polarisation croisée dans les deux plans principaux.
L'excitation d'une antenne élémentaire par deux ondes progressives de fuites opposées se croisant assure une illumination quasi uniforme avec une efficacité proche de 100 %, un diagramme de rayonnement symétrique normal au plan de l'antenne et, dans les variantes de réalisation illustrées, sans balayage en fréquence, la suppression totale de la polarisation croisée dans l'axe du faisceau et une largeur de bandes potentielles plus élevée que pour un réseau résonant. Dans l'exemple illustré, I'on a obtenu une bande passante égale à quelques centièmes de la fréquence centrale de fonctionnement de l'antenne.
La présente invention s'applique à la réalisation d'antennes d'émission et/ou de réception.
La présente invention s'applique principalement aux radars, notamment aux radars à synthèse d'ouverture (SAR en terminologie anglosaxonne) pour satellite ou aéronef, aux antennes de télécommunication, notamment aux antennes conformes pour satellites, lanceurs, missiles, ou aéronefs.
L'invention s'applique également aux antennes de télévision, notamment aux antennes d'émission en UHF.
Les antennes selon la présente invention s'appliquent également aux réflecteurs d'ondes électromagnétiques, et notamment aux réseaux réflecteurs ainsi qu'aux sources primaires pour réflecteurs cylindriques.
L'invention s'applique aussi aux antennes planes des terminaux, notamment à balayage dans un plan et aux antennes à balayage en fréquence à double polarisation.
Claims (13)
1. Antenne élémentaire comportant des moyens guides d'ondes à fuites (1, 2) formant des éléments rayonnants et des moyens d'alimentation (12), caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites (1, 2) et les moyens d'alimentation (12) sont disposés de manière à propager dans les moyens guides d'ondes à fuites (1, 2) des ondes progressives de sens opposé (14, 15, 17, 18).
2. Antenne élémentaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le contrôle des phases respectives des ondes progressives (14, 15, 17 et 18) par disposition convenable des moyens d'alimentation (12) permet le contrôle de la forme (lobe "somme" ou "différence") et la polarisation (linéaire, elliptique ou circulaire) du lobe principal (13), obtenu par la composition des lobes de rayonnement (21) et (22) provenant des ondes (14, 15) et (17, 18) respectivement.
3. Antenne élémentaire selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, à partir de portes séparées dans les moyens d'alimentation (12), deux polarisations orthogonales (linéaires, elliptiques ou circulaires) peuvent être rayonnées dans des faisceaux (13) de formes sensiblement identiques (de type "somme" ou "différence").
4. Antenne selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, à partir de portes séparées dans les moyens d'alimentation (12), la même polarisation (linéaire, elliptique ou circulaire) peut être rayonnée dans deux lobes "orthogonaux", I'un de type "somme", I'autre de type "différence".
5. Antenne élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite antenne est de faible épaisseur h, notamment une antenne plane.
6. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites (1, 2) sont des lignes micro-rubans imprimées ou suspendues.
7. Antenne élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens guides d'ondes à fuites (1, 2) comportent deux conducteurs disposés symétriquement par rapport à un axe (3), chaque conducteur comportant un nombre entier de créneaux (C).
8. Antenne élémentaire selon la revendication 7, caractérisée en ce que la longueur électrique de chaque créneau est sensiblement égale à la longueur d'ondes guidées X, la longueur électrique des éléments rectilignes longitudinaux d'un créneau (C) est égale à S2 et la longueur électrique de chacun des éléments transversaux du créneau est sensiblement égale à S4.
9. Antenne élémentaire selon la revendication 7, caractérisée en ce que les dimensions transversales des conducteurs constituant un créneau (C) ne sont pas uniformes mais optimisées pour augmenter la bande de fréquence de l'antenne.
10. Antenne élémentaire selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que les dimensions sont légèrement modifiées d'un créneau (C) à l'autre pour augmenter la bande de fréquence de l'antenne.
11. Antenne élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte à une première extrémité, un circuit d'adaptation et de répartition (12) formant les moyens d'alimentation et, à son extrémité opposée, un court-circuit assurant la réflexion des ondes électromagnétiques progressives.
12. Antenne, caractérisée en ce qu'elle comporte deux antennes élémentaires (A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, chaque antenne élémentaire (A) étant symétrique par rapport à un axe (3), ces axes de symétrie (3) des antennes élémentaires étant alignés, et en ce que les antennes élémentaires (A) sont disposées symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe de symétrie (3) de chacune des antennes élémentaires (A).
13. Antenne réseau, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité d'antennes élémentaires selon l'une quelconque des revendications 1 à il, ou d'antennes (28) selon la revendication 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9303886A FR2703516A1 (fr) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Antenne à ondes progressives. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9303886A FR2703516A1 (fr) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Antenne à ondes progressives. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2703516A1 true FR2703516A1 (fr) | 1994-10-07 |
Family
ID=9445674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9303886A Pending FR2703516A1 (fr) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Antenne à ondes progressives. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2703516A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11108163B2 (en) | 2016-01-14 | 2021-08-31 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Narrowband leaky wave antenna for sensing objects in relation to a vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1393160A (en) * | 1971-10-01 | 1975-05-07 | Tiuri M E | Travelling wave chain antenna |
| EP0007222A1 (fr) * | 1978-07-11 | 1980-01-23 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Antennes microbande |
| DE3149200A1 (de) * | 1980-12-12 | 1982-07-01 | Toshio Toyonaka Osaka Makimoto | Kreispolarisierte mikrostreifenleiterantenne |
| WO1993000723A1 (fr) * | 1991-06-28 | 1993-01-07 | Alcatel Espace | Antenne reseau lineaire |
-
1993
- 1993-04-02 FR FR9303886A patent/FR2703516A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1393160A (en) * | 1971-10-01 | 1975-05-07 | Tiuri M E | Travelling wave chain antenna |
| EP0007222A1 (fr) * | 1978-07-11 | 1980-01-23 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Antennes microbande |
| DE3149200A1 (de) * | 1980-12-12 | 1982-07-01 | Toshio Toyonaka Osaka Makimoto | Kreispolarisierte mikrostreifenleiterantenne |
| WO1993000723A1 (fr) * | 1991-06-28 | 1993-01-07 | Alcatel Espace | Antenne reseau lineaire |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TIURI ET AL.: "PRINTED CIRCUIT RADIO LINK ANTENNA", CONFERENCE PROCEEDINGS 6TH EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE, September 1976 (1976-09-01), ROME, ITALY, pages 280 - 282 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11108163B2 (en) | 2016-01-14 | 2021-08-31 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Narrowband leaky wave antenna for sensing objects in relation to a vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0205212B1 (fr) | Modules unitaires d'antenne hyperfréquences et antenne hyperfréquences comprenant de tels modules | |
| EP0108463B1 (fr) | Elément rayonnant ou récepteur de signaux hyperfréquences à polarisations orthogonales et antenne plane comprenant un réseau de tels éléments juxtaposés | |
| EP0899814B1 (fr) | Structure rayonnante | |
| CA1290449C (fr) | Dispositif d'excitation d'un guide d'onde en polarisation circulaire par une antenne plane | |
| EP1325537A1 (fr) | Perfectionnement aux sources d'emission / reception d'ondes electromagnetiques pour antenne a multireflecteurs | |
| FR2766626A1 (fr) | Systeme d'antennes directionnelles a polarisation croisee | |
| WO2014202498A1 (fr) | Source pour antenne parabolique | |
| EP0017530B1 (fr) | Source rayonnante constituée par un dipole excité par un guide d'onde extra-plat, et son utilisation dans une antenne à balayage électronique | |
| FR2806214A1 (fr) | Antenne reflectrice comportant une pluralite de panneaux | |
| CA2029378A1 (fr) | Antenne a polarisation circulaire, notamment pour reseau d'antennes | |
| EP3176875B1 (fr) | Architecture d'antenne active a formation de faisceaux hybride reconfigurable | |
| FR3069713B1 (fr) | Antenne integrant des lentilles a retard a l'interieur d'un repartiteur a base de diviseurs a guide d'ondes a plaques paralleles | |
| EP1305846B1 (fr) | Reflecteur hyperfrequence actif a bipolarisation, notamment pour antenne a balayage electronique | |
| EP3175509B1 (fr) | Antenne log-periodique a large bande de frequences | |
| EP0520908B1 (fr) | Antenne réseau linéaire | |
| EP0065467B1 (fr) | Radiateur d'onde électromagnétique polarisée circulairement | |
| EP0477102B1 (fr) | Réseau directif pour radiocommunications, à éléments rayonnants adjacents et ensemble de tels réseaux directifs | |
| FR2703516A1 (fr) | Antenne à ondes progressives. | |
| EP0225219A1 (fr) | Antenne réseau à balayage conique et radar comportant une telle antenne | |
| EP0156684A1 (fr) | Elément rayonnant des ondes électromagnétiques, et son application à une antenne à balayage électronique | |
| EP0088681B1 (fr) | Antenne à double réflecteur à transformateur de polarisation incorporé | |
| EP0831550B1 (fr) | Antenne-réseau polyvalente | |
| WO2023218008A1 (fr) | Antenne faible profil à balayage electronique bidimensionnel | |
| FR2747842A1 (fr) | Lentille hyperfrequence multibande et son application a une antenne a balayage electronique | |
| EP3155689A1 (fr) | Antenne plate de telecommunication par satellite |