FR2763428A1 - Dispositif pour emettre ou recevoir des ondes electromagnetiques millimetriques capable de creer une image bidimensionnelle - Google Patents

Abstract

Le dispositif de l'invention comporte une antenne à fente évasée flexible (12) qui est fixée sur un dispositif à solénoïde (20) qui communique à l'antenne une force de vibration pour qu'elle balaie le champ d'observation. Un modulateur d'amplitude 2D (34) est fixé au bord avant de l'antenne pour communiquer un caractère orthogonal au signal qui est émis ou reçu, pour réaliser un balayage 2D. Un processeur de signal (32) compare le signal détecté, par auto-corrélation, avec un modèle d'un faisceau ayant une distribution de puissance orthogonale.

Description

DISPOSITIF POUR EMETTRE OU RECEVOIR DES ONDES

ELECTROMAGNETIQUES MILLIMETRIQUES,

CAPABLE DE CREER UNE IMAGE BIDIMENSIONNELLE

Cette invention concerne de façon générale un dispositif de re-

connaissance d'image, et en particulier une antenne à fente évasée oscillante qui balaie un champ d'observation, accomplit une action de

transducteur d'ondes électromagnétiques millimétriques, et traite l'éner-

gie reçue pour créer une image lisible.

Les structures d'antenne de l'invention sont capables de créer

une image par une opération active ou passive de l'antenne à fente éva-

sée oscillante, en balayant un champ d'observation. Des antennes à fente évasée sont connues de façon générale. Cependant, I'antenne à

fente évasée élastique de façon flexible de l'invention génère un dia-

gramme de faisceau à distribution de puissance orthogonale, à haute ré-

solution. il existe dans le domaine des antennes des structures d'antenne

à réseau de phase qui sont capables de produire un balayage bidimen-

sionnel au moyen d'éléments de déphasage électroniques qui font l'objet d'un ajustement temporel. Par exemple, de telles exigences concernant des antennes sont utiles dans des systèmes de radar anti-collision pour des automobiles. Nécessairement, de telles structures sont physiquement

très grandes, coûteuses à construire et manquent de résolution et de fia-

bilité. En outre, elles ne détectent pas effectivement des fréquences éle-

vées dans un mode passif. D'autres techniques ont été employées pour monter de façon mobile des antennes paraboliques, des antennes à fente planes ou des antennes Yagi sur une suspension à la Cardan qui procure

de façon mécanique le balayage nécessaire du champ d'observation.

Des structures d'antenne utiles pour des applications de radar,

comme le système anti-collision précité, doivent être physiquement peti-

tes, mais elles doivent être capables de détecter des signaux dans deux dimensions, c'est-à-dire en mode 2D, elles doivent avoir une résolution élevée et des caractéristiques de large bande, ainsi que des diagrammes

de rayonnement et des caractéristiques d'impédance qui sont fondamen-

talement indépendants des fréquences sur une gamme étendue. La structure d'antenne de l'invention est particulièrement utile dans des capteurs à balayage pour la vision nocturne et pour des dispositifs de robotique. On peut l'utiliser dans des opérations de fabrication et des capteurs de type radar pour des dispositifs anti-collision d'automobile

ayant une possibilité de localisation de brouillage directionnel.

Les structures d'antenne doivent donc de préférence être capa-

bles de générer de manière synthétique des ouvertures directionnelles

bidimensionnelles. Dans la présente invention, I'ouverture bidimension-

nelle est obtenue en faisant osciller l'antenne à fente évasée, élastique de façon flexible, pour créer une déflexion en azimut, et par pondération de faisceau. La création d'une déflexion en azimut et d'une pondération

de faisceau est obtenue par un ensemble discret de faisceaux de ba-

layage en site qui sont modifiés de façon à avoir une distribution de

puissance mutuellement orthogonale dans la direction d'azimut.

L'invention procure un dispositif pour émettre et recevoir des ondes électromagnétiques millimétriques, capable de créer une image d'un champ d'observation, qui comprend une antenne-réseau à fente élastique de façon flexible, ayant une couche métallisée formée sur une surface d'un substrat diélectrique. On donne à la couche métallisée la forme d'une fente évasée définissant une cavité résonnante et une partie de cornet qui remplit la fonction d'un transformateur. Des éléments émetteurs- récepteurs sont intégrés sur l'antenne et ils sont disposés de

façon adjacente à la cavité résonnante. L'antenne à fente évasée, élasti-

que de façon flexible, est montée dans un environnement dans lequel le vide est établi, et un mouvement d'oscillation lui est communiqué au

moyen d'un excitateur vibrant approprié. L'onde électromagnétique milli-

métrique qui est émise par les dispositifs émetteurs-récepteurs ou qui est captée est appliquée à un modulateur d'amplitude 2D qui est associé à la partie de cornet de l'antenne à fente évasée. Le modulateur 2D distord le signal d'onde électromagnétique millimétrique pour donner un diagramme

de distribution de puissance orthogonale aléatoire.

Un circuit intégré de traitement de signal est incorporé pour

corréler le signal qui est émis ou reçu, avec un modèle de référence pré-

déterminé, pour effectuer une comparaison par auto-correlation du signal détecté avec le modèle. La création d'un diagramme de faisceau à distri-

bution de puissance orthogonale est accomplie en interposant un modu-

lateur d'amplitude 2D à l'extrémité avant de l'antenne à fente évasée. Le modulateur d'amplitude 2D est réalisé en déposant des bandes de métal sur un substrat isolant diélectrique en une configuration géométrique

précise, avec chaque bande de métal orthogonale à une bande adja-

cente. La configuration est déterminée en suivant une fonction de trans-

fert de code telle qu'une fonction de Walsh. Chaque ligne de bande de métal déposée est disposée en une configuration géométrique précise, et chaque bande a une longueur et une largeur prédéterminées, de façon que chaque ligne de bandes de métal donne par auto-corrélation une valeur de signal élevée et donne une valeur zéro par inter-corrélation avec n'importe quel autre code dans le régime de codes. Les dimensions de chaque bande de métal sont fonction de la longueur d'onde du signal qui est modulé. Le modulateur d'amplitude 2D représente une fonction de

base imposée aux ondes électromagnétiques millimétriques.

Un circuit de commande est incorporé pour créer une image li-

sible correspondant aux ondes électromagnétiques millimétriques émises ou reçues, pour moduler les ondes électromagnétiques millimétriques de façon à transformer le signal en un diagramme de faisceau ayant une

distribution de puissance orthogonale aléatoire, pour effectuer une con-

version descendante du signal jusqu'à une fréquence intermédiaire (FI) à bas niveau, et pour numériser le signal Fl. Le signal numérisé est ensuite traité dans un processeur de signal dans lequel le diagramme de faisceau

avec une distribution de puissance orthogonale aléatoire auquel on s'in-

téresse est comparé par auto-corrélation avec un modèle d'un diagramme

de faisceau à distribution de puissance orthogonale aléatoire prédétermi-

né. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront

mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de

réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La suite de la descrip-

tion se réfère aux dessins annexes, dans lesquels La figure 1 est une représentation schématique de l'antenne à fente évasée de l'invention, dans un environnement dans lequel le vide est établi, qui est équipée d'un mécanisme pour faire osciller l'antenne; La figure 2a est une vue en élévation latérale de l'antenne à fente évasée de la figure 1, avec le modulateur d'amplitude 2D fixé sur son bord avant; La figure 2b est une vue en élévation de face du modulateur 2D, selon la ligne 2B-2B de la figure 1;

La figure 3 est une représentation graphique illustrant l'ampli-

tude de signal de l'Equation 1 en fonction du temps, en correspondance avec les valeurs de distribution de la puissance Wn;

La figure 4 est un tracé du diagramme de faisceau de l'art anté-

rieur, en termes de puissance de signal reçue ou émise en fonction du balayage d'une antenne avec montage à la Cardan; La figure 5a est un tracé de la puissance de signal émise/reçue par l'antenne de l'invention, avant le traitement par le filtre adapté; La figure 5b est un tracé des données relevées sur la figure 5a, qui sont générées par l'antenne de l'invention et sont traitées par le filtre adapté; et La figure 6 est un organigramme du processus de création

d'image convertissant le signal émis ou reçu et produisant une image en-

registrable. En se référant aux figures 1, 2a et 2b, on voit le dispositif de I'invention, identifié par la référence numérique générale 10. L'antenne à fente évasée 12 est contenue dans une enceinte en verre 14 dans laquelle on a fait le vide jusqu'à une pression inférieure à 130 Pa (1

Torr). L'antenne 12 comprend une membrane semblable à une lame sou-

ple qui est formée par un substrat tel que du verre, une pellicule de poly-

ester, du polyisocyanate, du polyéthylene ou du poly(acétate de vinyle).

De façon générale, le substrat doit être un matériau diélectrique qui est élastique de façon flexible et qui peut osciller sous l'effet d'une certaine forme d'excitateur vibrant. Le substrat, par exemple en verre, peut avoir

une épaisseur dans la plage de 125-250 Gim. Un motif métallisé conduc-

teur 16, de préférence en cuivre, est déposé sur le substrat, sous la forme d'une configuration de fente évasée. en utilisant des techniques de

photogravure bien connues. On donne à l'antenne à fente une configura-

tion comprenant une cavité résonnante 18 et une partie de cornet qui remplit la fonction d'un transformateur 19. L'antenne qui a été étudiée dans le développement de la structure d'antenne 10 était un élément

semblable à une lame souple de 2 cm de largeur et de 5 cm de longueur.

On appréciera que les dimensions de l'antenne à fente évasée 12 sont

fonction de la fréquence du signal qui doit être émis/reçu. De façon gé-

nérale, les dimensions de l'antenne sont proportionnelles à la longueur d'onde du signal d'onde électromagnétique millimétrique. Dans le cas présent, la taille préférée de l'antenne à fente évasée, élastique de façon

flexible, est dans la plage de 1 cm x 3 cm à 3 cm x 10 cm, pour émet-

tre/recevoir de façon appropriée de l'énergie d'onde électromagnétique millimétrique dans la gamme de 90-96 GHz. On peut comprendre que la

gamme utile pour des antennes de taille pratique serait de 10 GHz jus-

qu'à plus de 95 GHz. Comme on le comprend aisément, des fréquences de détection inférieures à 10 GHz augmenteraient notablement la taille

de l'antenne exigée.

Le mécanisme d'entraînement pour communiquer le mouvement d'oscillation à l'antenne est un dispositif à solénoïde 20 qui comprend un noyau magnétique 22, en forme de "U", ayant des parties de branches 22a et 22b autour desquelles est enroulé un fil conducteur 24 formant un générateur électromagnétique. Une armature 26 montée en porte-à-faux est fixée à une extrémité de la partie de branche 22a et elle est mise en vibration sous l'effet de l'excitation du solénoïde 20. Une extrémité de l'antenne qui est opposée à la partie de cornet 19, ayant une fonction de transformateur, est fixée à l'extrémité libre de l'armature 26. L'excitation périodique du solénoïde 20 fait vibrer l'armature, ce qui communique un mouvement oscillant à l'antenne 12, la faisant osciller sur un angle de déflexion 0. Le solénoïde 20 comprend un excitateur 30 connecté à la bobine de fil 24, qui effectue l'excitation périodique du noyau magnétique

22 communiquant le mouvement de vibration à l'antenne 12.

On notera que la disposition de l'antenne 12 et du noyau ma-

gnétique du dispositif à solénoïde 20 à l'intérieur de l'enceinte en verre 14 a pour but de minimiser l'effet d'amortissement de l'air sur l'oscillation de l'antenne 12. Dans des conditions qui sont presque celles du vide, on peut faire osciller l'antenne 12, élastique de façon flexible, en fournissant

très peu d'énergie et à une fréquence stable de façon appropriée.

Une paire de micro-puces de circuits intégrés 32 et 33 sont fixées sur la surface métallisée 16 de l'antenne 12 dans des positions adjacentes à la cavité résonnante 18 pour les ondes électromagnétiques millimétriques. Le cornet de transformateur 19 a une impédance adaptée à la cavité résonnante 18. Les puces intégrées 32 et 33 représentent le circuit de commande qui est chargé de faire fonctionner la structure d'antenne en émetteur-récepteur d'ondes millimétriques. La puce 32 est

un processeur de signal qui traite le signal après qu'il a subi une conver-

sion descendante jusqu'à un signal à fréquence intermédiaire Fl (figure

1). La puce de circuit intégré 33 est un émetteur-récepteur d'ondes milli-

métriques qui émet ou reçoit l'énergie d'ondes électromagnétiques milli-

métriques pour le dispositif 10, lorsqu'il fonctionne en dispositif passif ou actif. Une plaquette 34 est fixée sur le bord avant de l'antenne 12, en position adjacente au cornet de transformateur 19, et elle a pour fonction de distordre le signal d'onde électromagnétique millimétrique que génère la puce 33, conformément à une fonction de base générant un faisceau

de puissance présentant une distribution orthogonale aléatoire. Le mo-

dulateur d'amplitude à plaquette 34 est placé dans une position normale

au plan de la surface de l'antenne 12. La réalisation du modulateur d'am-

plitude 34 exige le placement d'une série de bandes conductrices 36, de

longueur et de largeur prédéterminées, disposées en une série de ran-

gées 38 collées sur un support de base 40. Le support de base 40 est un matériau diélectrique tel qu'une mousse du genre Styrofoam qui est transparente à l'énergie d'ondes électromagnétiques millimétriques. La taille des bandes 36 et des rangées 38 telles qu'elles sont disposées sur le substrat est proportionnelle à la longueur d'onde de l'énergie d'ondes

électromagnétiques millimétriques 33 à moduler. La configuration géo-

métrique de chacune des bandes 36 est déterminée par les formules

mathématiques qui sont spécifiées dans les fonctions de code de Walsh.

La fonction spécifique du modulateur d'amplitude 34 consiste en ce qu'il modifie le signal d'ondes électromagnétiques millimétriques qui est reçu par le modulateur, lorsque le signal est reçu ou émis. La

première rangée d'éléments 38 a pour fonction d'auto-corréler le fais-

ceau, et celui-ci est inter-corrélé, en donnant une puissance zéro, par les

rangées 38b-38n restantes dans les réseaux. Le motif de bandes de mé-

tal 36 est spécifique, de façon que les éléments soient orthogonaux les

uns aux autres. On notera que la modulation du signal d'ondes électro-

magnétiques millimétriques qui est reçu ou émis est essentielle pour con-

vertir le signal en forme orthogonale. On notera qu'en plus des fonctions

de Walsh, on peut utiliser d'autres transformations équivalentes, confor-

mément à un dictionnaire, pour optimiser les critères de détection. Le modulateur d'amplitude 2D 34 oscille avec l'antenne, comme représenté sur la figure 1. En se référant à nouveau à la figure 1, on voit sous une forme simplifiée le diagramme de faisceau 35, ayant une distribution de

puissance aléatoire, que génère l'antenne 12 lorsqu'elle effectue un ba-

layage du champ d'observation sur l'angle 0. Le diagramme de faisceau

est obtenu en représentant graphiquement la puissance d'ondes élec-

tromagnétiques millimétriques émise ou reçue par l'antenne, en fonction

de l'angle d'azimut à un instant.

Dans la présente invention, I'équation suivante représente une

approche pour la réalisation du modulateur d'amplitude 2D 34.

m A(t) = (Wn x Sn+t) Equation 1 n=1

La représentation graphique qui est identifiée de façon géné-

rale par la référence 37, représentée sur la figure 3, illustre l'opération de l'Equation 1, qui détermine l'amplitude A du signal de puissance en fonction du temps t. Le modèle d'onde 39 est la forme d'onde Wn qui est émise ou reçue avec mise en forme par le modulateur d'amplitude 34, représentant la fonction de base. Pendant que l'antenne 12 effectue un balayage sur l'angle de balayage 0 dans le champ d'observation, elle

détectera à un instant t quelconque une valeur S de la puissance de si-

gnal qui est retournée à l'antenne à chaque position -M à +M. Le modèle

d'onde 39 est la distribution des valeurs de puissance pondérées confor-

mément au diagramme de Wn mis en forme, qui est appliqué au signal de puissance S. La structure de pondération Wn est une fonction de l'angle d'azimut sur l'étendue de l'antenne. En se référant à l'Equation 1, on note que l'amplitude A est la sommation de Wn fois le signal Sn+t qui est

retourné ou qui est émis à chaque position angulaire d'azimut. La puis-

sance de signal Sn est une nouvelle valeur pour chaque position, du fait qu'elle est émise/reçue à partir d'objets dans le champ de balayage, à chaque position angulaire. Le facteur de pondération Wn est donc une fonction du diagramme de forme d'onde qui est imposé par le modulateur 34. Les valeurs pour Wn varient de +1 à -1 par rapport à la ligne de base 41. Lorsqu'un signal tombe au-dessous de la ligne de base 41, c'est une

valeur négative et au niveau de la ligne de base c'est une valeur positive.

Si le diagramme ne concorde pas avec le modulateur 34, il en résultera une discordance au moment o le signal est corrélé avec le modèle 39, et

par conséquent il n'y aura pas d'émission ou de réception de signal.

En se référant à la figure 4, on voit la courbe 42 de la puis-

sance d'ondes électromagnétiques millimétriques que produit le circuit

intégré 33, tracée en fonction de l'angle d'azimut de l'antenne 12. La fi-

gure 4 représente le tracé 42 d'un signal d'ondes électromagnétiques millimétriques qui n'a pas fait l'objet d'une modulation d'amplitude par le modulateur 34. On observera que dans la zone de la courbe comprise entre +15 et -15 , il y a un pic ou un lobe large 42 qui est généré par

l'antenne. La possibilité de génération d'image d'un tel balayage de fais-

ceau conduira à une très mauvaise image ayant une faible résolution, ce qui fait qu'elle ne permettra pas de noter de manière précise les objets dans le champ d'observation. Une analyse du tracé de l'énergie d'ondes électromagnétiques millimétriques sur la figure 4 indique que des objets qui émettent de l'énergie d'ondes électromagnétiques millimétriques de chaque côté du lobe 42 ont une faible puissance et ne peuvent donc pas

être détectés par un récepteur.

En se référant aux figures 5a et 5b, on voit respectivement les

données non traitées qui sont générées par l'antenne, et les mêmes don-

nées après traitement conformément à l'organigramme de la figure 6.

La figure 5a est un tracé 43a du signal de puissance que dé-

tecte l'antenne de la figure 1 à différents angles d'azimut. Le tracé repré-

sente des données brutes qui n'ont pas été traitées par le processeur représenté sur la figure 6. On observera que le tracé ne présente pas de pics abrupts, ce qui indique l'absence d'une ouverture à résolution élevée appropriée. Ce tracé des données montre que la puissance du signal à

chaque angle de l'antenne a été modifiée par une fonction de base pré-

déterminée, tandis que le balayage de la figure 4 n'a pas été modulé

avec une fonction de base.

On parvient à créer une antenne à haute résolution en traitant les données qui résultent du balayage, par passage à travers le filtre

adapté 32 de la figure 6. Le tracé 43b de la figure 5b représente la puis-

sance de signal qui a été collectée et qui est représentée dans le tracé de la figure 5a, qui a subi une conversion descendante pour donner un signal analogique FI à bas niveau et qui a ensuite été traitée par passage à travers le filtre adapté 32. Le processeur 32 calcule le produit de Wn x

S (figure 3) en utilisant la fonction orthogonale, ce qui conduit à synthéti-

ser l'antenne à ouverture étroite. Les données brutes sont auto- corrélées avec le modèle Wn. On appréciera que la synthèse de l'ouverture étroite rend possible la formation d'une image lisible et enregistrable de la

scène qui est balayée par l'antenne.

En se référant à nouveau à la figure 2, on note que le circuit intégré 33 est une puce de circuit intégré micro-onde monolithique qui crée l'énergie d'ondes électromagnétiques millimétriques ou le signal RF lorsque le dispositif 10 fonctionne dans le mode d'émission ou le mode de réception. La puce de circuit intégré 32 est un processeur de signal qui traite le signal après qu'il a subi une conversion descendante pour donner un signal FI à bas niveau. Le processeur de signal intégré 32

détecte le signal qui a été reçu à partir d'un balayage du champ d'obser-

vation, ou bien il génère le faisceau approprié à émettre dans le cas du mode de radar passif. Dans la structure préférée, les circuits intégrés 32 et 33 sont intégrés à l'antenne à fente évasée 12, au lieu d'effectuer le traitement électronique du signal à distance de la structure d'antenne. La structure présente évite une perte de puissance excessive en logeant le circuit de conversion de fréquence à l'intérieur de l'enveloppe en verre 14. Il faut noter que le circuit de conversion de fréquence peut être placé

à distance du dispositif 10. On considère que l'invention n'implique au-

cune limitation concernant l'endroit auquel le circuit est placé.

L'excitateur 30 du solénoïde est synchronisé avec le processeur de filtre adapté 32, et les circuits intégres 32 et 33 sont alimentés par

une alimentation 52. Le processeur de signal 32 reçoit en entrée un mo-

dèle du diagramme de faisceau d'ondes électromagnétiques millimétri-

ques qui présente une onde de référence modifiée de façon orthogonale

qui est comparée avec le signal d'ondes électromagnétiques millimétri-

ques qui est détecté lorsque le dispositif 10 est mis en oscillation, dans le but de former une image d'un champ d'observation. Ce modèle est produit dans des conditions définies en dirigeant de l'énergie d'ondes électromagnétiques millimétriques qui est émise par l'antenne 12 et est

mesurée dans un capteur de puissance, dans des conditions dans les-

quelles l'antenne 12 n'oscille pas mais est déplacée sur un arc d'un ba-

layage 0 sélectionné, comme par exemple + 30 . Un tel balayage statique à une distance d'environ 3 m à 6 m du capteur de puissance produira un

diagramme d'onde défini qui est appliqué pour le modèle au circuit inté-

gré de processeur de signal 32. La carte donnant la répartition de l'éner-

gie mesurée est enregistrée dans la mémoire de la puce 32.

Dans le fonctionnement en capteur de radar passif, la structure

d'antenne sera dirigée vers un champ d'observation et adaptée pour re-

cevoir des signaux d'ondes millimétriques dans la gamme de 90-95 GHz,

de préférence 95 GHz. L'antenne 12 est mise en oscillation à une ca-

dence d'environ 100 Hz. La différence d'un ordre de grandeur élevé entre

l'oscillation de basse fréquence de l'antenne 12, et la fréquence extrê-

mement élevée du signal d'ondes électromagnétiques millimétriques qui est détecté, conduit à un diagramme de faisceau à haute résolution pour les objets situés dans le champ de balayage. Le signal est reçu dans le convertisseur en sens descendant 54, comme représenté sur la figure 6, dans lequel il est converti en un signal analogique Fi à bas niveau. Le

signal Fl qui résulte de la conversion en sens descendant est ensuite re-

çu par le processeur de signal 32 dans lequel il est numérisé et corrélé

avec le modèle enregistré en mémoire. La fonction de base du signal re-

çu qui est imposée au signal d'ondes électromagnétiques millimétriques par le modulateur d'amplitude 2D 34 sera comparée avec le modèle, par auto-corrélation, pour créer ainsi un signal à haute résolution du champ d'observation. Le signal qui a été détecté et numérisé peut être reçu par

un ordinateur et enregistré dans une mémoire, ou être converti en un si-

gnal analogique par le convertisseur numérique-analogique 56 et émis

vers un moniteur vidéo 58.

On a décrit le fonctionnement du dispositif en se référant aux figures 3 à 6 seulement en ce qui concerne la première rangée 38a d'éléments dans le modulateur 34. Le signal de puissance combiné qui

est reçu par l'antenne résulte de toutes les rangées 38 du modulateur 34.

Lorsque le processeur de signal 32 auto-corrèle le signal combiné avec le modèle d'onde Wn correspondant à la première rangée 38a, les autres rangees donnent par inter-correlation une valeur de zero, et le signal de sortie représente un faisceau étroit synthétisé qui effectue une balayage

dans la direction d'azimut à un site particulier correspondant à la pre-

mière rangée 38a du modulateur 34. Ceci est effectivement une ouverture unidimensionnelle.

Pour générer de façon synthétique une ouverture bidimension-

nelle, on peut enregistrer dans la mémoire du processeur de signal 32 un ensemble de modèles d'ondes Wn correspondant aux rangées respectives 38an. En corrélant le signal reçu avec chacun des modèles enregistrés

respectifs, on sélectionne la rangée 38 correspondante et les autres par-

ties du signal, provenant d'autres rangées, qui représentent des fonc-

tions de base orthogonales, donnent par inter-corrélation une puissance nulle. On peut synthétiser une ouverture bidimensionnelle à partir de

l'ensemble d'ouvertures unidimensionnelles qui sont ainsi générées.

Le signal d'ondes électromagnétiques millimétriques qui est traité

génère une ouverture d'antenne à haute résolution dans la plage de +2 à -2 .

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (10) pour émettre ou recevoir des ondes électro-

magnétiques millimétriques, capable de créer une image d'un champ d'observation, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une antenne à fente (12) élastique de façon flexible, ayant une couche métallisée (16) sur une surface d'un substrat dielectrique; (b) une cavité résonnante (18) et un cornet (19) ayant une fonction de transformateur, formés dans la couche

métallisée (16); (c) un générateur (33) pour générer des ondes électro-

magnétiques millimétriques; (d) des moyens pour communiquer un ca-

ractère orthogonal aux ondes électromagnétiques millimétriques, compre-

nant un processeur de signal (32) et un modulateur d'amplitude bidimen-

sionnel (34), pour générer un faisceau ayant une distribution de puis-

sance orthogonale; (e) des moyens (20) pour communiquer une force de vibration à l'antenne à fente (12) élastique de façon flexible; et (f) une enceinte (14) pour contenir l'antenne à fente (12) élastique de façon

flexible dans un environnement dans lequel le vide est établi.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modulateur d'amplitude bidimensionnel (34) est destiné a appliquer une fonction de base aux ondes électromagnétiques millimétriques qui sont générées par le générateur d'ondes électromagnétiques millimétriques (33).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à solénoïde (20) pour communiquer la force

de vibration à l'antenne à fente (12) élastique de façon flexible.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que le processeur de signal (32) et le généra-

teur d'ondes électromagnétiques millimétriques (33) sont disposés sur l'antenne à fente (12) élastique de façon flexible, en position adjacente à

la cavité résonnante (18).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que le processeur de signal (32) contient un modèle d'un faisceau ayant une distribution de puissance orthogonale, à

titre de référence de corrélateur pour l'onde électromagnétique millimétri-

que émise ou reçue.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

modulateur d'amplitude bidimensionnel (34) est un modulateur d'ampli-

tude à fonction de base orthogonale qui est fixé sur un bord avant de l'antenne (12), en position adjacente au cornet (19) ayant une fonction de transformateur.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications préce-

dentes, caractérisé en ce que la configuration géométrique du modula-

teur d'amplitude bidimensionnel (34) comprend un support de base di-

électrique (40) sur lequel est déposée une série de bandes de métal (36) disposées en une série prédéterminée de rangées (38), conformément à

un ensemble de fonctions de base orthogonales.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que le générateur d'ondes électromagnétiques

millimétriques comprend une puce de circuit intégré micro-onde monoli-

thique (33) pour générer les ondes électromagnétiques millimétriques, et

le processeur de signal comprend une puce de circuit intégré (32).

9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'onde électromagnétique millimétrique émise/reçue est comparée par

auto-corrélation avec l'onde de modèle qui est enregistrée par le proces-

seur de signal (32).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que le signal d'ondes électromagnétiques milli-

métriques qui est traité génère une ouverture d'antenne à haute résolu-

tion dans la plage de +2 à -2 .