FR2807876A1 - Janus configuration microwave antenna substrate having printed circuit sub networks each side centre line arranged with parallel sub network feed lines - Google Patents
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Abstract
Description
présente invention concerne une antenne plaque micro ondes du type comprenant une pluralité d'éléments rayonnants agencés de manière à ce que ladite antenne soit du type à configuration Janus. The present invention relates to a microwave wave plate antenna of the type comprising a plurality of radiating elements arranged so that said antenna is of the Janus configuration type.
connaît déjà de telles antennes et on pourra se reporter document de brevet FR-A-2 667 730. L'antenne qui est décrite dans ce document est constituée d'une pluralité de sous-réseaux linéaires parallèles entre eux, chaque sous-réseau étant constitue d'une pluralité d'éléments rayonnants disposés le long d'une ligne d'alimentation dudit sous-réseau. Ces sous-réseaux sont alimentés en phase et les éléments rayonnants sont alimentés l'un déphasé de n par rapport à un autre adjacent. Such antennas are already known and reference may be made to patent document FR-A-2 667 730. The antenna which is described in this document consists of a plurality of linear subarrays parallel to each other, each sub-network being constitutes a plurality of radiating elements arranged along a supply line of said sub-network. These subnetworks are energized in phase and the radiating elements are fed one out of phase with respect to another adjacent.
éléments rayonnants et les lignes d'alimentation et, par conséquent les sous- réseaux sont formés de circuits de cuivre imprimés sur un substrat. radiating elements and power lines and, therefore sub-networks are formed of copper circuits printed on a substrate.
Avec ce type d'antenne, les distances qui séparent les éléments rayonnants aussi bien parallèlement aux directions longitudinales des sous-réseaux que perpendiculairement à ces directions déterminent le nombre et les inclinaisons des lobes l'antenne. With this type of antenna, the distances separating the radiating elements as well parallel to the longitudinal directions of the sub-networks as perpendicular to these directions determine the number and the inclinations of the lobes the antenna.
Dans une réalisation préférée représentée à la Fig. 2a du document mentionné ci-dessus, les sous-réseaux sont non seulement parallèles entre eux mais disposés par deux part et d'autre d'une ligne d'alimentation médiane. Par ailleurs, cette ligne d'alimentation médiane est reliée, en son centre, à une autre ligne d'alimentation qui court entre deux sous-réseaux jusqu'à un point d'alimentation sur le côté de la plaque. Néanmoins, cette géométrie s'avère ne pas donner entière satisfaction du fait que cette dernière ligne d'alimentation rayonne et perturbe donc le rayonnement global de l'antenne. In a preferred embodiment shown in FIG. 2a of the document mentioned above, the sub-networks are not only parallel to each other but arranged on both sides of a median feed line. Furthermore, this middle feed line is connected at its center to another feed line which runs between two sub-networks to a feeding point on the side of the plate. Nevertheless, this geometry proves not to be entirely satisfactory because this last power supply line radiates and thus disturbs the overall radiation of the antenna.
notera que l'antenne de la présente invention est aussi bien une antenne qui émet qu'une antenne qui reçoit et que ce n'est que par commodité que l'on ne parle que de émission, l'homme de métier pouvant extrapoler en ce qui concerne la réception. note that the antenna of the present invention is both an antenna that transmits an antenna that receives and that it is only for convenience that we speak only emission, the skilled person can extrapolate in this which concerns the reception.
Pour résoudre le problème évoqué ci-dessus, on a proposé une solution consistant ' alimenter la ligne médiane par son centre en traversant le substrat de la plaque antenne- Néanmoins, cette solution s'avère être relativement trop complexe à mettre en aeuvre. To solve the problem mentioned above, it has been proposed a solution consisting in feeding the center line through its center while passing through the substrate of the antenna plate. Nevertheless, this solution proves to be relatively too complex to implement.
Le problème que cherche à résoudre la présente invention est celui de l'alimentation des sous-réseaux de manière que le point d'alimentation soit, d'une part, sur la même face que celle où sont imprimés les éléments rayonnants et, d'autre part, sur un côté de la plaque constituant l'antenne. The problem which the present invention seeks to solve is that of feeding the sub-networks so that the feed point is, on the one hand, on the same face as that on which the radiating elements are printed and, on the other hand, on one side of the plate constituting the antenna.
Dans ce , une antenne selon la présente invention est caractérisée en ce que lesdits sous-réseaux sont arrangés de manière à se correspondre deux à deux de part et d'autre d'un médian avec leurs axes longitudinaux perpendiculaires audit axe médian et sont alimentés par deux lignes d'alimentation de sous réseaux qui sont parallèles entre elles et qui s'étendent dans la direction dudit axe médian et sensiblement celui-ci, le point d'alimentation de ladite antenne se trouvant à la jonction desdites deux lignes d'alimentation et sur le côté de ladite plaque. In this, an antenna according to the present invention is characterized in that said subarrays are arranged so as to correspond in pairs on both sides of a median with their longitudinal axes perpendicular to said median axis and are powered by two subsystem supply lines which are parallel to each other and which extend in the direction of said central axis and substantially thereof, the feed point of said antenna being at the junction of said two feed lines and on the side of said plate.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties lignes de sous- réseaux reliant respectivement les points d'alimentation des sous-réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne, et le point d'alimentation de ladite antenne ont des longueurs qui diffèrent d'un multiple entier de la demi-longueur d'ondes. According to another characteristic of the invention, the sub-network line portions respectively connecting the feed points of the external sub-networks, the feed point side of the antenna, and the feed point of said antenna have lengths that differ by an integer multiple of the half-wavelength.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties des lignes de sous- réseaux reliant respectivement les points d'alimentation des sous réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne, et le point d'alimentation ladite antenne sont constituées d'une partie linéaire et d'une partie en arc d'un même cercle pour les deux ensembles de sous-réseaux qui se correspondent, le diamètre du cercle desdites parties en arc de cercle et les angles desdites parties étant prévus pour compenser, en terme de longueur de ligne, le décalage entre lesdits points d'alimentation desdits deux sous-réseaux externes. According to another characteristic of the invention, the parts of the sub-line lines respectively connecting the feed points of the external subnetworks, the feed point side of the antenna, and the feed point of said antenna consist of a linear portion and an arc portion of the same circle for the two sets of subareas that correspond, the diameter of the circle of said arcuate portions and the angles of said portions being provided to compensate, in terms of of line length, the offset between said feed points of said two external subnetworks.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les parties des lignes de sous- réseaux reliant respectivement les points d'alimentation des sous réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne, et le point d'alimentation ladite antenne sont constituées chacune d'une partie linéaire, une des deux dites parties linéaires ayant son extrémité qui est reliée à l'extrémité d'une autre partie linéaire parallèle à elle dont l'autre extrémité est reliée au point d'alimentation d'antenne, les longueurs desdites parties linéaires étant prévues pour compenser, en terme de longueur de ligne, le décalage entre lesdits points d'alimentation desdits deux sous-réseaux externes. According to another characteristic of the invention, the parts of the sub-line lines respectively connecting the feed points of the external subnetworks, the feed point side of the antenna, and the feed point of said antenna are each constituted a linear part, one of said two linear parts having its end which is connected to the end of another linear part parallel to it whose other end is connected to the antenna feed point, the lengths of said linear portions being provided to compensate, in terms of line length, the offset between said feed points of said two external sub-networks.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments rayonnants d'un sous-réseau d'un côté dudit axe médian et ceux d'un autre sous-réseau qui lui correspond de l'autre côté dudit axe médian sont alignés. According to another characteristic of the invention, the radiating elements of a sub-network on one side of said median axis and those of another sub-network which corresponds to it on the other side of said median axis are aligned.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite antenne est du type où les éléments rayonnants de chaque sous-réseau sont alignés et à équidistance les uns des autres et elle est caractérisée en ce que la distance entre les deux éléments rayonnants d'extrémité de deux sous-réseaux qui se correspondent de part et d'autre dudit axe médian est égale à la distance entre éléments de chacun desdits sous réseaux. According to another characteristic of the invention, said antenna is of the type where the radiating elements of each sub-array are aligned and equidistant from each other and it is characterized in that the distance between the two radiating end elements of two subnetworks which correspond on either side of said median axis is equal to the distance between elements of each of said subnetworks.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite antenne du type où les éléments rayonnants de chaque sous-réseau sont prévus pour rayonner à la normale l'un en opposition de phase (respectivement en phase) par rapport à celui qui lui est adjacent, et elle est caractérisée en ce que les éléments rayonnants d'un sous-réseau rayonnent ' la normale en opposition de phase (respectivement en phase) par rapport aux éléments symétriques selon l'axe médian du sous-réseau qui lui correspond de part et d'autre dudit axe médian. According to another characteristic of the invention, said antenna of the type where the radiating elements of each subarray are provided to radiate normal to one in opposition of phase (respectively in phase) with respect to that which is adjacent thereto, and it is characterized in that the radiating elements of a sub-array radiate the normal in phase opposition (respectively in phase) with respect to the symmetrical elements along the median axis of the sub-network which corresponds to it on both sides of the sub-network. other of said median axis.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments rayonnants de chaque sous-réseau sont disposés d'un même côté de leur ligne d'alimentation, cette disposition étant différente pour deux sous-réseaux qui se correspondent, deux sous- réseaux se correspondent étant alimentés en phase (respectivement en opposition de phase). According to another characteristic of the invention, the radiating elements of each sub-network are arranged on the same side of their supply line, this arrangement being different for two corresponding sub-networks, two sub-networks corresponding to each other. being energized in phase (respectively in phase opposition).
Selon une autre caractéristique de l'invention, la différence des longueurs des parties deux lignes de sous-réseau reliant respectivement les points d'alimentation des sous-réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne, et le point d'alimentation de ladite antenne est un multiple pair (respectivement impair) de la demi-longueur d'onde guidée sur ladite plaque. According to another characteristic of the invention, the difference in the lengths of the parts two sub-line lines respectively connecting the feed points of the external sub-networks, the feed point side of the antenna, and the feed point said antenna is an even multiple (respectively odd) of the half-wavelength guided on said plate.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments rayonnants de chaque sous-réseau sont disposés d'un même côté de leur ligne d'alimentation, cette disposition étant identique pour deux sous-réseaux qui se correspondent, deux sous- réseaux se correspondent étant alimentés en opposition de phase (respectivement en phase). According to another characteristic of the invention, the radiating elements of each sub-network are arranged on the same side of their supply line, this arrangement being identical for two corresponding sub-networks, two sub-networks corresponding to each other. being energized in phase opposition (respectively in phase).
Selon une autre caractéristique de l'invention, la différence des longueurs des parties deux lignes de sous-réseaux reliant respectivement les points d'alimentation des sous-réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne, et le point d'alimentation de ladite antenne est un multiple impair (respectivement pair) de la demi-longueur d'onde guidée sur ladite plaque. According to another characteristic of the invention, the difference in the lengths of the portions of two lines of sub-networks respectively connecting the feed points of the external sub-networks, the feed point side of the antenna, and the feed point of said antenna is an odd multiple (respectively even) of the half-wavelength guided on said plate.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chacun desdits éléments rayonnants constitué par une surface conductrice carrée dont un coin est relié galvaniquement à sa ligne d'alimentation de sous-réseaux, la diagonale passant par le point de contact galvanique étant perpendiculaire à ladite ligne d'alimentation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit décalage entre lesdits points d'alimentation desdits sous-réseaux externes, côté point d'alimentation de ladite antenne, égal à ladite diagonale. According to another characteristic of the invention, each of said radiating elements consists of a square conductive surface, a corner of which is galvanically connected to its subnetwork supply line, the diagonal passing through the galvanic contact point being perpendicular to said line. power. According to another characteristic of the invention, said offset between said supply points of said external sub-networks, said supply point side of said antenna, equal to said diagonal.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la ligne d'alimentation de chaque sous-réseau est coudée de manière à présenter un premier un second tronçons parallèles a la longueur de la ligne d'alimentation et, entre lesdits deux tronçons linéaires, un tronçon en forme de U. According to another characteristic of the invention, the supply line of each subarray is bent to present a first a second parallel sections to the length of the supply line and, between said two linear sections, a section U-shaped
La présente invention concerne également un circuit d'emission/réception qui est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une antenne d'émission selon une des revendications précédentes, d'une antenne de réception selon des revendications précédentes ainsi qu'un circuit émetteur et d'un circuit récepteur pilotés par un même oscillateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est pourvu d'un blindage qui couvre non seulement les circuits émetteur, récepteur et oscillateur mais également les boucles qui sont respectivement formées par les parties en de cercle des lignes d'alimentation des ensembles de sous-réseaux desdites deux antennes. The present invention also relates to a transmission / reception circuit which is characterized in that it consists of a transmitting antenna according to one of the preceding claims, a receiving antenna according to preceding claims and a circuit transmitter and a receiver circuit driven by the same oscillator. According to another characteristic of the invention, it is provided with a shield which covers not only the transmitter, receiver and oscillator circuits but also the loops which are respectively formed by the circular parts of the supply lines of the subassemblies. networks of said two antennas.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels La Fig. la est un schéma d'un circuit d'émission/réception équipé de deux antennes selon la présente invention, La Fig. lb est une partie agrandie d'une antenne selon un premier mode de réalisation de la présente invention, et La Fig. <B>le</B> est une partie agrandie d'une antenne selon un second mode de réalisation de la présente invention. The features of the invention mentioned above as well as others, will emerge more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the attached drawings, among which FIG. Fig. 1a is a diagram of a transmit / receive circuit equipped with two antennas according to the present invention; 1b is an enlarged part of an antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. <B> the </ B> is an enlarged part of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
Le circuit d'émission/réception qui est représenté à la Fig. 1 comprend essentiellement deux antennes<B>10,</B> et 102 identiques selon la présente invention et un circuit émetteur/récepteur 20 enfermé sous un blindage 21. The transmission / reception circuit shown in FIG. 1 essentially comprises two identical <B> 10, </ B> and 102 antennas according to the present invention and a transmitter / receiver circuit 20 enclosed in a shield 21.
Le circuit émetteur/récepteur 20 est par exemple un circuit micro-ondes à composants fonctionnant sur le principe des lignes microrubans. Il comporte par exemple un oscillateur micro-ondes 22 pilotant un émetteur 23 et un récepteur 24. La sortie de l'émetteur 23 est reliée au point d'alimentation P1 de l'antenne 101, alors que le point d'alimentation P2 de l'antenne 102 est relié à l'entrée du récepteur 24. N'étant pas à proprement parler le sujet de la présente invention, ce circuit 20 n'est pas décrit plus en détails ici. The transmitter / receiver circuit 20 is for example a microwave circuit with components operating on the principle of microstrip lines. It comprises for example a microwave oscillator 22 driving a transmitter 23 and a receiver 24. The output of the transmitter 23 is connected to the feed point P1 of the antenna 101, while the feed point P2 of the Antenna 102 is connected to the input of the receiver 24. Not being properly speaking the subject of the present invention, this circuit 20 is not described in more detail here.
Chaque antenne<B>10</B> est constituée de plusieurs (ici quatre) sous-reseaux 11 à 14 parallèles entre eux, chacun d'eux étant formé d'une pluralité (ici cinq) d'éléments rayonnants 1 à 5 alignés les uns avec les autres. Each antenna <B> 10 </ B> consists of several (here four) sub-networks 11 to 14 parallel to each other, each of them being formed of a plurality (here five) of radiating elements 1 to 5 aligned the ones with the others.
On notera que, dans la suite de la description, lorsqu'il s'agira de rayonnements des éléments rayonnants 1 à 5, on considèrera le rayonnement à la normale de la plaque sur laquelle est mise en oeuvre l'antenne 10. It will be noted that, in the remainder of the description, when radiation will be applied to the radiating elements 1 to 5, the radiation will be considered normal to the plate on which the antenna 10 is used.
Les éléments rayonnants 1 à 5 d'un même sous-réseau sont alignés et à équidistance les uns des autres. Ils sont alimentés par une unique ligne d'alimentation 6 de manière à ce qu'un élément puisse rayonner déphasé l'un par rapport à celui qui lui est adjacent, par exemple comme cela est représenté à la Fig. la, d'un multiple impair de n. Pour obtenir ce déphasage, et toujours selon l'exemple de réalisation représenté, les éléments rayonnants 1 à 5 se trouvent tous du même coté de la ligne d'alimentation 6 et la longueur de la partie de la ligne d'alimentation 6 entre deux éléments rayonnants contigus est égale à un multiple entier impair (ici 3) d'une demi- longueur d'ondes à la fréquence de fonctionnement de ladite antenne. Comme cela est le cas dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. la, la ligne d'alimentation de sous-reseau 6 peut être coudée de manière, d'une part, à avoir la distance désirée entre éléments rayonnants 1 à 5 et, d'autre part, la longueur de la partie de la ligne 6 entre deux éléments rayonnants égale à la valeur mentionnée ci-dessus. Par exemple, cette ligne alimentation présente un premier et un second tronçons parallèles à la longueur de la ligne d'alimentation et, entre lesdits deux tronçons linéaires, un tronçon en forme de U. Par exemple, les longueurs desdits deux tronçons linéaires et celle de l'âme tronçon en forme de U sont égales entre elles et à un tiers de distance qui sépare deux éléments rayonnants adajcents. Par ailleurs, il peut être nécessaire de disposer des éléments d'adaptation d'impédance sur la ligne d'alimentation 6. The radiating elements 1 to 5 of the same sub-array are aligned and equidistant from each other. They are fed by a single power supply line 6 so that an element can radiate out of phase with that which is adjacent to it, for example as shown in FIG. the, of an odd multiple of n. To obtain this phase shift, and still according to the exemplary embodiment shown, the radiating elements 1 to 5 are all on the same side of the supply line 6 and the length of the portion of the supply line 6 between two elements radiating adjacent is equal to an odd integer multiple (here 3) of half a wavelength at the operating frequency of said antenna. As is the case in the embodiment shown in FIG. 1a, the sub-network supply line 6 can be bent so as, on the one hand, to have the desired distance between radiating elements 1 to 5 and, on the other hand, the length of the part of the line 6 between two radiating elements equal to the value mentioned above. For example, this feed line has first and second sections parallel to the length of the feed line and, between said two linear sections, a U-shaped section. For example, the lengths of said two linear sections and that of the soul U-shaped section are equal to each other and to a third distance separating two radiating elements adajcents. Furthermore, it may be necessary to have the impedance matching elements on the power line 6.
notera que, dans la présente description, lorsque l'on parle de longueur d'ondes, il s'agit de la longueur d'ondes guidée sur le substrat du circuit imprimé sur lequel sont imprimés les éléments rayonnants. note that in the present description, when speaking of wavelength, it is the wavelength guided on the substrate of the printed circuit on which the radiating elements are printed.
D'autres configurations que celle qui est décrite ci-dessus pourraient être envisagées. Par exemple, toujours pour obtenir un déphasage entre éléments rayonnants égal à un multiple impair de 7r, les éléments rayonnants 1 a 5 se trouvent alternativement d'un côté et de l'autre de la ligne d'alimentation 6 et la longueur de la partie de la ligne d'alimentation 6 entre deux éléments rayonnants contigus est alors égale à un multiple entier de la longueur d'ondes à la fréquence de fonctionnement de ladite antenne. Other configurations than the one described above could be envisaged. For example, still to obtain a phase shift between radiating elements equal to an odd multiple of 7r, the radiating elements 1 to 5 are alternately on one side and the other of the supply line 6 and the length of the part the supply line 6 between two adjacent radiating elements is then equal to an integer multiple of the wavelength at the operating frequency of said antenna.
Pour certaines configurations, un déphasage entre éléments rayonnants d'un multiple pair de -,c pourrait être envisagé. Compte tenu de ce qui a été dit précédemment, l'homme du métier pourra mettre en ceuvre de telles configurations. For some configurations, a phase shift between radiating elements of an even multiple of -, c could be considered. Given what has been said above, the skilled person can implement such configurations.
La distance dl qui sépare deux éléments rayonnants adjacents 1 à 5 d'un même sous-réseau est choisie en fonction de l'inclinaison par rapport à la normale à la plaque l'antenne du ou des lobes de rayonnement à la normale souhaités pour cette antenne. The distance d1 which separates two adjacent radiating elements 1 to 5 of the same subarray is chosen as a function of the inclination with respect to the normal to the antenna plate of the desired radiation lobe or lobes for this purpose. antenna.
Les sous-réseaux 11 à 14 sont arrangés de manière à se correspondre deux à deux part et d'autre d'un axe médian xx' avec leurs axes longitudinaux perpendiculaires audit axe médian. Ils forment alors deux ensembles de sous-réseaux qui se correspondent. Les éléments rayonnants 1 à 5 d'un sous-réseau qui se trouve d'un côte de l'axe médian (par exemple le sous-réseau 11 ou 13) sont alignés avec les éléments rayonnants 1 à 5 de l'autre sous-réseau qui se trouve de l'autre côte dudit axe médian (respectivement le sous-réseau 12 et le sous-réseau 14). La distance dl qui sépare deux éléments rayonnants d'extrémité 5 les plus proches de l'axe médian de deux sous-réseaux 11 (ou 13) et 12 (ou 14) qui se correspondent est égale à distance qui sépare deux éléments rayonnants 1 à 5 adjacents de chacun desdits sous-réseaux 11 à 14. Sub-arrays 11 to 14 are arranged so as to correspond two to two on each side of a median axis xx 'with their longitudinal axes perpendicular to said median axis. They then form two sets of matching subnets. The radiating elements 1 to 5 of a sub-network which lies one side of the median axis (for example the sub-network 11 or 13) are aligned with the radiating elements 1 to 5 of the other sub-network. network which is on the other side of said median axis (respectively the sub-network 12 and the sub-network 14). The distance d1 which separates two radiating end elements 5 closest to the median axis of two subarrays 11 (or 13) and 12 (or 14) which correspond to each other is equal to a distance separating two radiating elements 1 to Adjacent to each of said subarrays 11 to 14.
On notera que l'alignement des sous-réseaux 13 et 14 et la symétrie rapport à l'axe des éléments rayonnants 5 permettent de réduire très sensiblement les lobes parasites de l'antenne autour de la normale au plan d'antenne, notamment en polarisation croisée, normalement élevée pour le type d'éléments rayonnants 1 à 5 utilises dans l'exemple de réalisation représenté. It will be noted that the alignment of the subarrays 13 and 14 and the symmetry relative to the axis of the radiating elements 5 make it possible to very substantially reduce the parasitic lobes of the antenna around the normal to the antenna plane, especially in polarization. crossed, normally high for the type of radiating elements 1 to 5 used in the embodiment shown.
On comprendra qu'à l'instar de deux éléments adjacents d'un même sous- réseau, ces éléments rayonnants d'extrémité 5 les plus proches de l'axe médian doivent rayonner dans la même relation de phase que les éléments rayonnants de chaque sous-réseau. It will be understood that, like two adjacent elements of the same subarray, these radiating end elements 5 closest to the median axis must radiate in the same phase relation as the radiating elements of each subarray. -network.
Dans l'exemple de réalisation représenté, deux sous-réseaux qui se correspondent sont alimentés en phase l'un avec l'autre. Pour que les deux éléments rayonnants d'extrémité 5 les plus proches de l'axe médian xx' puissent rayonner en opposition de phase, dans l'exemple de réalisation représenté, les éléments rayonnants 1 à 5 de l'un sont disposés d'un côté de leur ligne d'alimentation 6 et les éléments rayonnants 1 ` 5 de l'autre présentent une disposition différente, c' -à-dire qu'ils se trouvent de l'autre côté de leur ligne d'alimentation 6. In the exemplary embodiment shown, two matching subarrays are powered in phase with each other. So that the two radiating end elements 5 closest to the median axis xx 'can radiate out of phase, in the exemplary embodiment shown, the radiating elements 1 to 5 of one are disposed of a next to their feed line 6 and the radiating elements 1 to 5 of the other have a different arrangement, ie they are on the other side of their feed line 6.
Les sous réseaux 11 et 13 d'un côté de l'axe médian et les sous réseaux 12 et 14 de l'autre côté de l'axe médian sont respectivement alimentés par des lignes d'alimentation 15 et 16 qui s'étendent dans la direction de l'axe médian xx' et sensiblement celui-ci. Ces lignes 15 et 16 sont parallèles entre elles et ont leurs extrémités d'alimentation P1 (pour l'antenne 101) (et P2 pour l'antenne 102) qui se trouvent sur le côté de la plaque sur laquelle l'antenne est imprimée. The sub-networks 11 and 13 on one side of the central axis and the sub-networks 12 and 14 on the other side of the central axis are respectively supplied by supply lines 15 and 16 which extend into the direction of the median axis xx 'and substantially thereof. These lines 15 and 16 are parallel to each other and have their feed ends P1 (for the antenna 101) (and P2 for the antenna 102) which are on the side of the plate on which the antenna is printed.
Dans l'exemple de réalisation représenté, les sous-réseaux 1 13 ; 12 et 14 d'un même côté de l'axe médian xx' sont alimentés de manière à rayonner en phase. Chaque sous-réseau a alors ses éléments rayonnants 1 à 5 qui rayonnent de manière identique aux éléments rayonnants 1 à 5 de tout autre sous-réseau meure côté d'axe médian xx'. In the exemplary embodiment shown, the sub-networks 1 13; 12 and 14 on the same side of the central axis xx 'are energized so as to radiate in phase. Each sub-network then has its radiating elements 1 to 5 which radiate identically to the radiating elements 1 to 5 of any other sub-network mère side of median axis xx '.
En particulier, dans l'exemple de réalisation représenté, voit sur la Fig. la que les sous-reseaux 11 et 13 ; 12 et 14 d'un même côté sont identiques les uns aux autres : leurs éléments rayonnants 1 à 5 se trouvent du même côté de leurs lignes d'alimentation 6 respectives. Les sous-réseaux d'un même côté de axe xx' sont de plus alimentés en phase les uns par rapport aux autres. Les parties 15a et 16a des lignes d'alimentation 15 et 1ô entre deux points d'alimentation p de deux sous-réseaux adjacents sont pour ce faire de longueur égale à une longueur d'onde a la fréquence de fonctionnement de ladite antenne. In particular, in the exemplary embodiment shown, it is seen in FIG. the sub-networks 11 and 13; 12 and 14 on the same side are identical to each other: their radiating elements 1 to 5 are on the same side of their respective supply lines 6. The subnetworks on the same side of axis xx 'are additionally energized in phase with respect to each other. The portions 15a and 16a of the supply lines 15 and 10 between two feed points p of two adjacent sub-networks are for this length equal to a wavelength at the operating frequency of said antenna.
Pour que les sous-réseaux 11 et 13 ; 12 et 14 d'un même coté puissent être alimentés de manière à rayonner en phase, d'autres configurations peuvent être envisagées. Par exemple, les éléments rayonnants 1 à 5 d'un même sous-réseau se trouvent d'un côté de leur ligne d'alimentation 6 et ceux d'un sous-reseau adjacent se trouvent de l'autre côté de leur ligne d'alimentation 6. De plus, deux sous-réseaux adjacents sont alors alimentés en opposition de phase si bien que les parties 15a et 16a des lignes d'alimentation 15 et 16 entre deux points d'alimentation p de deux sous- réseaux adjacents sont de longueur égale à un multiple impair d'une demi-longueur d'onde à la fréquence de fonctionnement de ladite antenne. For the subnets 11 and 13; 12 and 14 on the same side can be powered to radiate in phase, other configurations may be considered. For example, the radiating elements 1 to 5 of the same subnetwork are on one side of their power line 6 and those of an adjacent subnetwork are on the other side of their line. In addition, two adjacent subnetworks are then supplied in phase opposition so that the portions 15a and 16a of the feed lines 15 and 16 between two feed points p of two adjacent sub-networks are of length. equal to an odd multiple of half a wavelength at the operating frequency of said antenna.
On notera que d'autres configurations peuvent être envisagées où les sous- réseaux 11 et 13, 12 et 14 d'un même côté de l'axe médian puissent être alimentés de manière à rayonner en opposition de phase. Compte tenu de ce qui vient d'être , l'homme du métier saura mettre en oeuvre de telles configurations. It will be noted that other configurations may be envisaged where the sub-networks 11 and 13, 12 and 14 on the same side of the central axis may be powered to radiate out of phase. Given what has just been, the skilled person will implement such configurations.
La distance d2 qui sépare deux sous-réseaux adjacents d'un même côté de l' médian xx' est choisie en fonction de l'inclinaison par rapport à la normale à la plaque de l'antenne du ou des lobes de rayonnement à la normale souhaitée pour cette antenne. The distance d2 separating two adjacent subnetworks on the same side of the median xx 'is chosen as a function of the inclination from the normal to the antenna plate of the radiation lobe (s) to normal. desired for this antenna.
Selon la présente invention, la différence des longueurs des parties des lignes d'alimentation de sous-réseaux 15 et 16 qui relient respectivement les points d'alimentation p des sous-réseaux externes, côté point d'alimentation de l'antenne ou P2, et le point d'alimentation de l'antenne P1 ou P2 est telle que les sous-réseaux 11 et 12, 13 et 14 qui se correspondent sont alimentés soit en phase soit en opposition phase selon la configuration retenue pour ces sous-réseaux. On peut montrer que cette différence est proche d'un multiple entier de la demi-longueur d'onde, par exemple multiple pair pour que les sous-réseaux qui se correspondent soient alimentés en phase ou un multiple impair pour que les sous-réseaux qui se correspondent soient alimentés en opposition phase. On rappelle qu'il s'agit ici de la longueur d'onde guidée sur le substrat sur lequel est imprimée l'antenne considérée. According to the present invention, the difference in the lengths of the parts of the subnetwork supply lines 15 and 16 which respectively connect the supply points p of the external subnetworks, the feed point side of the antenna or P2, and the feed point of the antenna P1 or P2 is such that the corresponding subarrays 11 and 12, 13 and 14 are fed either in phase or in phase opposition according to the configuration adopted for these sub-networks. It can be shown that this difference is close to an integer multiple of the half-wavelength, for example an even multiple so that the matching subnetworks are energized in phase or an odd multiple so that the subnetworks which correspond to be fed in opposition phase. Remember that this is the wavelength guided on the substrate on which is printed the antenna considered.
Comme cela est visible à la Fig. lb dans un mode de réalisation particulier, les parties pour ensembles de sous-réseaux 11 ; 13 et 12 ; 14 sont constituées chacune d'une partie linéaire 15L, 16L et d'une partie 15A, 16A. Les parties 15A et 15B ont, à une première extrémité, un point commun P1, P2 correspondant aux points d'alimentation l'antenne P,, PZ et, à l'autre extrémité, des points de jonction J1 et J2 aux parties linéaires 16L et 15L qui sont relativement proches l'un de l'autre, lesdites parties présentant une forme telle que les longueurs 15A et 15B aient une longueur différente donnée. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig, lb, les parties 15A et 15B présentent une forme en arc d'un même cercle pour les deux ensembles de sous réseaux. Dans ce cas, le diamètre du cercle desdites parties en arc de cercle 15A 16A et les angles desdites parties sont prévus pour compenser le décalage Dec qui existe entre les points d'alimentation p des deux sous-réseaux externes 13 et 14, côté point d'alimentation P1 et P2 de l'antenne considérée. As can be seen in FIG. lb in a particular embodiment, the parts for sets of subarrays 11; 13 and 12; 14 each consist of a linear portion 15L, 16L and a portion 15A, 16A. The parts 15A and 15B have, at one end, a common point P1, P2 corresponding to the feed points of the antenna P ,, PZ and, at the other end, junction points J1 and J2 to the linear parts 16L. and 15L which are relatively close to each other, said portions having a shape such that the lengths 15A and 15B have a given different length. In the embodiment shown in FIG. 1b, the parts 15A and 15B have an arcuate shape of the same circle for the two sets of sub-networks. In this case, the diameter of the circle of said arc portions 15A 16A and the angles of said portions are provided to compensate for the shift Dec which exists between the feed points p of the two external sub-networks 13 and 14 supply P1 and P2 of the antenna in question.
Pour l'ensemble des sous-réseaux 11 et 13, la partie 15A en arc de cercle correspond à un arc d'environ 90 alors que pour l'ensemble des sous-réseaux 12 et 14, la partie 16A en arc de cercle correspond à un arc d'environ 270 . Si on appelle al l'angle de l'arc 16A d'un premier ensemble de sous-réseaux, L1 la longueur sa partie linéaire 16L, a2 l'angle de l'arc 15A du second ensemble de sous-réseaux L2 la longueur de sa partie linéaire 15L, et D le diamètre du cercle desdits arcs, peut écrire <B>ai</B> D+LI=a2D+L2+n@,/2 le facteur n a,/2 exprimant le déphasage qui existe entre les deux ensembles de sous-réseaux 11, 13 et 12, 14. For all the subarray 11 and 13, the arcuate portion 15A corresponds to an arc of approximately 90 whereas for all the subarrays 12 and 14, the arcuate portion 16A corresponds to an arc of about 270. If we call the angle of the arc 16A of a first set of sub-networks, L1 the length of its linear part 16L, the angle of the arc 15A of the second set of sub-networks L2 the length of its linear part 15L, and D the diameter of the circle of said arcs, can write <B> ai </ B> D + LI = a2D + L2 + n @, / 2 the factor na, / 2 expressing the phase difference which exists between two sets of subnets 11, 13 and 12, 14.
Un autre mode de réalisation est représenté à la Fig. 1 c dans lequel les parties des lignes d'alimentation de sous-réseaux 15 et 16 sont constituées chacune d'une partie linéaire 15L' et 16L', la partie 15 comportant en outre une seconde partie linéaire 15L" dont une extrémité est reliée à l'extrémité de la partie linéaire 15L' et l'autre extrémité au point d'alimentation P2 du sous-réseau correspondant. On notera que les parties linéaires 15L' et 15L" sont parallèles entre elles parallèles à l'axe xx'. Another embodiment is shown in FIG. 1c wherein the portions of the sub-array feed lines 15 and 16 each consist of a linear portion 15L 'and 16L', the portion 15 further comprising a second linear portion 15L "having one end connected to the end of the linear part 15L 'and the other end at the feed point P2 of the corresponding sub-network It will be noted that the linear parts 15L' and 15L "are parallel to each other parallel to the axis xx '.
Si on appelle LI et L2 les longueurs des parties linéaires 15L' et 16L' et L2' la longueur de la partie linéaire 15L", on peut écrire LI = L2 L2'+ n k/2 le facteur n @,/2 exprimant le déphasage qui existe entre deux ensembles de sous-réseaux 1 , 13 et 12, 14. If we call LI and L2 the lengths of the linear parts 15L 'and 16L' and L2 'the length of the linear part 15L ", we can write LI = L2 L2' + nk / 2 the factor n @, / 2 expressing the phase shift which exists between two sets of subnets 1, 13 and 12, 14.
Chacun éléments rayonnants 1 à 5 est, dans les exemples de réalisation représentés, constitué par une surface conductrice carrée de coté a dont un coin est relié galvaniquement à sa ligne d'alimentation de sous-réseaux, la diagonale d passant par point de contact galvanique étant perpendiculaire à ladite ligne d'alimentation 6. Each radiating element 1 to 5 is, in the exemplary embodiments shown, constituted by a square conductive surface of side a of which a corner is galvanically connected to its subnetwork supply line, the diagonal d passing through galvanic contact point being perpendicular to said feed line 6.
On notera que, dans ce cas, la distance qui sépare les points d'alimentation p de deux sous-réseaux qui se correspondent est égale à une diagonale diag d'un élément rayonnant. It should be noted that, in this case, the distance separating the feed points p from two corresponding subnetworks is equal to a diag diag of a radiating element.
Toujours dans ce cas, on peut constater que la relation qui relie les deux- longueurs LI et L2 des parties linéaires 15L et 16L peut s'écrire LI = L2 + diag A la Fig. la, voit que le blindage 21 couvre non seulement les circuits 22, 23 et 24 mais également les boucles qui sont formées, pour les deux antennes 101 et 102, par les parties 15A 16A en arc de cercle.Still in this case, it can be seen that the relation which connects the two lengths LI and L2 of the linear portions 15L and 16L can be written LI = L2 + diag in FIG. la, see that the shield 21 covers not only the circuits 22, 23 and 24 but also the loops which are formed, for the two antennas 101 and 102, by the portions 15A 16A arcuate.
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