FR2954858A1 - Antenne rayonnant un signal dans une direction de l'espace dependant de la frequence de ce signal - Google Patents

Abstract

Antenne comportant un corps d'antenne (700) ayant plusieurs éléments d'antenne répartis le long d'une première droite. Le corps d'antenne a une première surface de masse conductrice et une seconde surface de masse conductrice. Ces deux surfaces de masse (720, 730) sont parallèles. Un diélectrique (740) sépare la première et la seconde surface de masse. Un conducteur de signal (710) est prévu entre les deux surfaces de masse (720, 730). Les premiers éléments d'antenne, sont réalisés sous la forme d'ouvertures dans la première surface de masse (720) au-dessus du conducteur de signal (710). L'antenne rayonne un signal dans une direction de l'espace et cette direction dépend de la fréquence du signal. Ainsi, au moins deux des premiers éléments d'antenne, se distinguent en ce qu'ils rayonnent des puissances différentes.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne une antenne comportant : - un corps d'antenne ayant plusieurs premiers éléments d'antenne répartis le long d'une première droite, - les corps d'antenne ayant une première surface de masse conductrice et une seconde surface de masse conductrice, - la première et la seconde surface de masse étant pratiquement parallèles, - un diélectrique étant prévu entre la première et la seconde surface de masse, - un conducteur de signal étant prévu en outre entre la première et la seconde surface de masse, - les premiers éléments d'antenne étant réalisés sous la forme d'ouvertures dans la première surface de masse au-dessus du conducteur de signal, - l'antenne étant réalisée pour rayonner un signal dans une direction de l'espace, - la direction de l'espace dépendant de la fréquence du signal.

Etat de la technique Les installations de radar utilisent des antennes pour rayonner un faisceau laser. On connaît des installations de radar qui assurent le balayage de la zone de visibilité à l'aide d'un faisceau radar regroupé. Pour cela, il faut une antenne qui rayonne seulement dans une direction spatiale étroitement définie. En outre, il faut pouvoir modifier la direction d'émission dans cette direction spatiale pour détecter séquentiellement la plage de visibilité. Les antennes convenant pour de telles applications, sont également appelées scanners. On connait également des antennes dont la direction d'émission dépend de la fréquence du faisceau radar émis. De telles antennes sont appelées scanners de fréquence par exemple décrits dans les documents WO 95/20169 et DE 10 2007 056 910.8. Les antennes à balayage de fréquence ou scanners de fréquence sont toutefois compliquées et coûteuses à fabriquer et n'offrent qu'une caractéristique directionnelle ou qu'un regroupement de faisceau loin d'être optimum.

2 But de l'invention La présente invention a pour but de développer une antenne offrant de meilleures caractéristiques directionnelles. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une antenne du type défini ci-dessus, caractérisée en qu' au moins deux des premiers éléments d'antenne, diffèrent l'un de l'autre pour rayonner une puissance différente. Ainsi, de manière avantageuse, cette réalisation des éléments d'antenne permet d'optimiser l'occupation de l'antenne et de réaliser ainsi une caractéristique de rayonnement ou d'émission très avantageuse. De façon particulièrement avantageuse, la puissance rayonnée par les premiers éléments d'antenne interfère de sorte que la suppression des lobes auxiliaires de la puissance rayonnée dans le champ éloigné, est supérieure à 25 dB. De façon avantageuse, les premiers éléments d'antenne, ont un élément d'antenne extérieur et un élément d'antenne central et l'ouverture formant l'élément d'antenne extérieur a un premier diamètre et l'ouverture formant le second élément d'antenne a un second diamètre. Le premier et le second diamètre sont différents. De manière avantageuse, on règle l'occupation de l'antenne par la dimension des ouvertures. De façon particulièrement préférentielle, les premiers éléments d'antenne, ont un premier élément d'antenne central ou médian et la puissance rayonnée par le premier élément d'antenne, est sensiblement proportionnelle au carré du cosinus de la distance normée sur n/2 de ce premier élément d'antenne par rapport au premier élément d'antenne central ou médian. De façon avantageuse, des analyses et calculs ont montré qu'avec une telle occupation d'antenne, on obtient une caractéristique d'émission particulièrement avantageuse de l'antenne. De façon avantageuse, le conducteur de signal a au moins une structure de compensation pour compenser la perturbation du conducteur de signal occasionnée par les réflexions sur le premier

3 élément d'antenne. De manière avantageuse, on améliore ainsi la caractéristique d'émission (ou caractéristique de rayonnement) de l'antenne. Selon un développement, l'antenne comporte une lentille sous la forme d'un segment de cylindre. L'axe longitudinal de la lentille est parallèle aux premières droites. En outre, la lentille a une matière diélectrique. De façon avantageuse, le faisceau rayonné par l'antenne sera focalisé dans une direction perpendiculaire à la direction de basculement (ou direction de pivotement) de l'antenne. On augmente ainsi le gain de l'antenne. La lentille est de préférence en polyétherimide. Cette matière convient tout particulièrement. Selon un développement, l'antenne comporte plusieurs seconds éléments d'antenne installés au-delà des premières droites. Les seconds éléments d'antenne sont des éléments étiquettes et au moins deux des seconds éléments d'antenne, sont reliés par un microruban conducteur. Les seconds éléments d'antenne peuvent alors avantageusement, servir à détecter un signal radar réfléchi et améliorer ainsi la résolution de l'antenne dans une direction perpendiculaire à la direction de pivotement de l'antenne. Les seconds éléments d'antenne peuvent également servir à l'émission d'un signal radar. De manière préférentielle, les seconds éléments d'antenne sont disposés dans une rangée (ou une ligne) qui est parallèle aux premières droites. Ainsi, les seconds éléments d'antenne sont reliés en rangée par un microruban conducteur. Cette disposition convient tout particulièrement pour détecter le signal réfléchi, mais elle peut également servir avantageusement à l'émission d'un signal radar. Selon un développement, l'antenne comporte un second corps d'antenne ayant plusieurs troisièmes éléments d'antenne qui sont répartis le long d'une seconde droite. La seconde droite est orientée parallèlement à la première droite. En outre, un guide d'onde est prévu dans le second corps d'antenne ; ce guide d'onde passe entre les troisièmes éléments d'antenne. En outre, les troisièmes éléments d'antenne sont réalisés sous la forme d'orifices entre le guide d'onde et la surface du second corps d'antenne. De manière avantageuse, le

4 second corps d'antenne peut servir soit à la détection d'un signal radar réfléchi qui améliore ainsi la résolution de l'antenne dans la direction perpendiculaire à la direction de basculement de l'antenne, soit les signaux rayonnés par le premier et le second corps d'antenne peuvent interférer pour avoir une meilleure focalisation perpendiculairement à la direction de basculement de l'antenne. Selon un développement de l'antenne, au moins une colonne d'antenne est prévu avec plusieurs cinquièmes éléments d'antenne et cette colonne d'antenne est orientée perpendiculairement à la première droite, la colonne d'antenne étant couplée par une structure de couplage à un premier élément d'antenne. De manière avantageuse, la colonne d'antenne focalise le signal rayonné par l'antenne dans une direction perpendiculaire à la direction de basculement de l'antenne, ce qui améliore la caractéristique de rayonnement de l'antenne.

Selon un autre mode de réalisation, la colonne d'antenne est en forme de microruban conducteur et les cinquièmes éléments d'antenne, sont des éléments étiquettes. La colonne d'antenne a l'avantage de se réaliser de manière simple et économique. Entre le corps d'antenne et la colonne d'antenne, avantageusement un substrat assure l'isolation électrique de la colonne d'antenne par rapport au corps d'antenne. Suivant une variante de réalisation, la colonne d'antenne est un guide d'onde et les cinquièmes éléments d'antenne sont des ouvertures ou orifices réalisés dans ce guide d'onde. Une telle colonne d'antenne sous forme de guide d'onde a l'avantage de focaliser le signal rayonné par l'antenne dans une direction perpendiculaire à la direction de basculement de l'antenne. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents modes de réalisation de l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figue 1 est une vue en perspective d'un corps d'antenne, - la figure 2 est une vue en perspective du corps d'antenne ouvert avec un guide d'onde intérieur, - la figure 3 est une vue schématique du guide d'onde, - la figure 4 montre une autre représentation du guide d'onde avec des éléments d'antenne, - la figure 5 est une représentation graphique de la caractéristique de rayonnement de l'antenne, 5 - la figure 6 est une vue en perspective de l'antenne avec une lentille cylindrique, - la figure 7 est une représentation de l'antenne avec des colonnes d'antenne supplémentaires correspondant à un premier mode de réalisation, - la figure 8 est une représentation de l'antenne avec des colonnes d'antenne supplémentaires correspondant à un second mode de réalisation, - la figure 9 est une coupe de l'antenne avec une colonne d'antenne supplémentaire, - la figure 10 est une représentation de l'antenne avec des colonnes d'antenne supplémentaires correspondant à troisième mode de réalisation, - la figure 11 est une coupe de l'antenne avec des colonnes d'antenne supplémentaires correspondant au troisième mode de réalisation, - la figure 12 est une représentation de l'antenne avec des éléments d'étiquette supplémentaires, - la figure 13 est une représentation de l'antenne avec des corps d'antenne supplémentaires, et - la figure 14 est une représentation d'un guide d'onde en forme de ruban conducteur. Description de modes de réalisation de l'invention Les figures 1 et 2 montrent en perspective un corps 105 d'une antenne 100. Le corps d'antenne 105 comporte une partie supérieure 110 et une partie inférieure 120. Dans la représentation de la figure 1, la partie supérieure 110 et la partie inférieure 120 du corps d'antenne 105, sont reliées par des vis. La figure 2 montre la partie supérieure 110 et la partie inférieure 120 du corps d'antenne 105 à l'état détaché. La partie supérieure 110 et la partie inférieure 120, sont réalisées pratiquement sous la forme de parallélépipèdes plats. La partie supérieure 110 et la partie inférieure 120 du corps d'antenne peuvent

6 s'assembler de façon que la surface supérieure de la partie supérieure 110 soit en contact avec la surface supérieure de la partie inférieure 120. Les surfaces de la partie supérieure 110 et de la partie inférieure 120 qui s'assemblent, comportent chacune une cavité en forme de rainure en méandres. Lorsqu'on assemble la partie supérieure 110 et la partie inférieure 120, les cavités en forme de rainures se complètent pour constituer un guide creux 200 passant à l'intérieur du corps d'antenne 105. Le guide creux 200 passe ainsi entre une entrée io 210 au niveau de l'arête du corps d'antenne 105 et une sortie 220 au niveau de la même arête du corps d'antenne 105. L'entrée 210 et la sortie 220, permettent de coupler et de découpler un signal électromagnétique haute fréquence dans le conducteur creux ou guide d'onde 200. Le signal peut avoir par exemple une fréquence de 77 GHz. 15 Pour basculer le faisceau radar émis par l'antenne 100, on peut varier la fréquence par exemple de 2 GHz. La partie supérieure 110 du corps d'antenne 105 comporte plusieurs éléments d'antenne 300 le long d'une droite. Les premiers éléments d'antenne 300 sont réalisés sous la forme 20 d'ouvertures passant entre la surface supérieure du corps d'antenne 105 et le guide d'onde 200 à l'intérieur du corps d'antenne 105. Les droites le long desquelles s'étendent les premiers éléments d'antenne 300 sont parallèles à la direction d'extension du guide d'onde 200 en forme de méandres. Chaque boucle du guide d'onde en forme de 25 méandres 200 comporte une ouverture formant l'élément d'antenne 300. Les éléments d'antenne 300 sont prévus chacun au milieu entre chaque fois deux retours successifs du guide d'onde 200. Mais il est également possible de prévoir les éléments d'antenne 300 dans d'autres positions du guide d'onde 200, par exemple à proximité ou directement 30 au niveau des retours du tracé en méandres du guide d'onde 200. On peut prévoir par exemple 24 ou 48 ou un nombre plus élevé d'éléments d'antenne 300. La distance directe entre deux éléments d'antenne 300, voisins, est choisie en fonction de la fréquence du signal à injecter dans le guide d'onde 200 ; cette distance peut correspondre par exemple 35 sensiblement à la demi-longueur d'onde du signal. La forme en

7 méandres du guide d'onde 200 fait que la longueur du guide 200 entre deux éléments d'antenne voisins 300 est plus grande et peut correspondre par exemple à 5,5 fois la longueur d'onde du signal. Le corps d'antenne 105 est en une matière électro- isolante revêtu d'une matière conductrice. La matière électro-isolante est par exemple une matière plastique de préférence un polyétherimide ou un polybutylènetéréphthalate. Dans ce cas, le corps d'antenne 105 sera fabriqué par exemple par injection. En variante, le corps d'antenne 105 peut également être réalisé en verre. Dans ce cas, le corps io d'antenne 105 sera par exemple fabriqué par impression. Le corps d'antenne 105 peut également être réalisé en un autre matériau isolant. Sur le matériau isolant du corps d'antenne 105, on applique un revêtement en une matière conductrice. Cela est nécessaire pour que le guide d'onde 200 permette de transmettre une onde électromagnétique. 15 Le revêtement conducteur peut se composer de différentes combinaisons de couches et de matières. De façon très appropriée on utilise un revêtement d'une épaisseur seulement de quelques microns avec de l'or ou de l'aluminium. Le revêtement peut être appliqué par exemple par dépôt physique en phase gazeuse ou par un procédé de 20 revêtement galvanique. Pour la protection du revêtement conducteur contre la corrosion, le guide d'onde 200 peut être rempli en plus d'un milieu transparent au rayonnement radar. Conviennent tout particulièrement, à titre d'exemple, les gaz pauvres de réaction, le téflon (marque 25 déposée), différentes mousses ou le vide. On peut ne remplir que le guide d'onde 200 avec un milieu et pour cela les éléments d'antenne 300, l'entrée 210 et la sortie 220, seront revêtus d'un milieu transparent au rayonnement radar. En variante, on peut également réaliser l'ensemble du corps d'antenne 105 avec le matériau souhaité. 30 La figure 3 est une autre vue schématique du guide 200 à l'intérieur du corps 105 de l'antenne 100. Le guide d'onde 200 est formé d'un ensemble de segments orientés parallèlement à l'axe x ; ces segments sont reliés suivant un tracé en méandres par des boucles de sorte que le guide d'onde 200 s'étend globalement dans la direction y. 35 Aux premiers éléments d'antenne 300 sont associées des premières

8 droites orientées parallèlement à l'axe y. Les premiers éléments d'antenne 300 réalisés sous forme d'ouvertures dans le guide d'onde 200 perturbent le guide d'onde 200 et détériorent les caractéristiques de guide d'onde. Pour compenser la perturbation du guide d'onde 200 par les premiers éléments d'antenne 300, le guide d'onde 200 comporte un ensemble de structures de compensation 230. Les structures de compensation 230 sont réalisées sous la forme de rétrécissements du guide d'onde 200 à proximité des premiers éléments d'antenne 300 formant des ouvertures. Les structures de compensation 230 sont dimensionnées pour compenser l'effet des premiers éléments d'antenne 300 sur les guides d'onde 200. Les structures de compensation 230 peuvent également être prévues à un autre endroit, par exemple à une distance plus grande des premiers éléments d'antenne. Il est particulièrement avantageux toutefois que les structures de compensation 230 soient aussi proches que possible des premiers éléments d'antenne 300. Les structures de compensation 230 améliorent les caractéristiques de rayonnement de l'antenne 100. La figure 4 montre une autre vue de la partie supérieure 110 du corps d'antenne 105 et de son guide d'onde 200. La figure 4 montre que les ouvertures formant les premiers éléments d'antenne 300, ont des diamètres différents. Ces ouvertures ne sont pas nécessairement de forme circulaire, mais peuvent également avoir une autre forme par exemple une forme rectangulaire. L'expression « diamètre » désigne dans ce contexte, la taille de l'ouverture indépendamment de la forme précise de l'ouverture. Un élément d'antenne 330, extérieur, le plus près de l'entrée 210 du guide d'onde 200, a un premier diamètre 310. Un élément d'antenne 340, central, au milieu du guide d'onde 200, a un second diamètre 320. Le second diamètre 320 est plus grand que le premier diamètre 310. Les premiers éléments d'antenne 300 placés entre l'élément d'antenne central 340 et l'élément d'antenne extérieur 330 du premier élément d'antenne 300, ont des diamètres compris entre le premier diamètre 310 et le second diamètre 320. Le diamètre des premiers éléments d'antenne 300 augmente vers le milieu du guide d'onde 200. Cela est vrai de façon correspondante pour les premiers éléments d'antenne 300 qui se

9 trouvent entre la sortie 220 du guide d'onde 200 et le milieu ou centre du guide d'onde 200. La dimension des orifices qui constituent les premiers éléments d'antenne 300, donne la puissance rayonnée par les premiers éléments d'antenne 300. La répartition des puissances rayonnées différemment par le premier élément d'antenne 300 est appelée occupation de l'antenne. La forme de l'occupation de l'antenne a une influence décisive sur la caractéristique directionnelle de l'antenne 100. Pour une occupation constante pour laquelle tous les premiers éléments d'antenne 300 rayonnent sensiblement dans la même direction, on a une caractéristique directionnelle avec seulement de petits lobes latéraux. En améliorant l'occupation de l'antenne, on améliore également la suppression des lobes latéraux. La caractéristique directionnelle de l'antenne 100 dans le champ éloigné résulte d'une transformation de Fourier de l'occupation de l'antenne. A partir du champ éloigné, souhaité de l'antenne 100, on calcule ainsi une occupation appropriée de l'antenne. Il est particulièrement avantageux d'avoir une occupation d'antenne pour laquelle la puissance rayonnée de chaque premier élément d'antenne 300 est sensiblement proportionnelle au carré du cosinus de la distance normée sur (n/2) du premier élément d'antenne respectif 300 par rapport à l'élément central d'antenne 340. La distance normée de l'élément d'antenne extérieur 330 par rapport à l'élément d'antenne central 340, correspond à une valeur de (n/2). La puissance rayonnée par l'élément d'antenne extérieur 330 est proportionnelle au carré du cosinus de (n/2), c'est-à-dire que cette puissance est nulle. Entre l'élément d'antenne extérieur 330 et l'élément d'antenne central 340, on a des éléments d'antenne 330, ayant une distance normée par rapport à l'élément d'antenne central 340 et qui est inférieure à (n/2). Les éléments d'antenne extérieurs 330 qui rayonnent une puissance nulle, peuvent évidemment être supprimés. On peut également utiliser d'autres occupations d'antenne. Globalement, on aura une suppression, supérieure à 25 dB du lobe d'antenne pour la puissance rayonnée dans le champ éloigné de l'antenne 100.

l0 Le diamètre exact des ouvertures formées par les premiers éléments d'antenne 300, résulte de l'occupation d'antenne, souhaitée et d'une correction tenant compte de ce que le signal électromagnétique haute fréquence est appliqué unilatéralement au guide d'onde 200 par l'entrée 210. C'est pourquoi, les éléments d'antenne 300 éloignés de l'entrée 210, doivent avoir un plus grand diamètre que les éléments d'antenne 300 proches de l'entrée 210. La suppression des lobes latéraux du signal rayonné par l'antenne, se fait comme indiqué par une occupation optimisée des io premiers éléments d'antenne 300. La figure 5 montre schématiquement la comparaison des caractéristiques directionnelles d'une antenne 100 ayant les structures de compensation 230, et une occupation optimisée d'antenne des premiers éléments d'antenne 300 par comparaison à la caractéristique directionnelle d'une antenne sans les optimisations 15 décrites. Dans ce graphique, l'axe horizontal correspond à l'angle de rayonnement de l'antenne et l'axe vertical représente le gain normé de l'antenne. La première caractéristique directionnelle 400 de l'antenne non optimisée présente une suppression de lobe latéral 410. Une seconde caractéristique directionnelle 420 de l'antenne optimisée 100 20 comporte une seconde suppression de lobe latéral 430. Il apparaît que la seconde suppression de lobe latéral 430 de l'antenne 100 optimisée est meilleure que la première suppression de lobe auxiliaire 410 de l'antenne non optimisée. La figure 6 montre une autre vue en perspective de 25 l'antenne 100 ou du corps d'antenne 105. Les premiers éléments 300 de l'antenne 100, sont répartis le long de la première droite orientée parallèlement à l'axe y. En modifiant la fréquence du signal haute fréquence injecté dans le guide d'onde 200, on modifie l'angle de rayonnement de l'antenne 100 dans le plan y-z. Toutefois, dans la 30 direction y, l'antenne 100 continue d'émettre dans une plage angulaire large. C'est pourquoi, la figure 6 montre une lentille 500 placée devant le corps d'antenne 105. La lentille 500 a la forme d'un segment de cylindre dont l'axe longitudinal est orienté parallèlement à l'axe y. La lentille 500 focalise le faisceau émis par l'antenne 100 dans la direction 35 x et augmente ainsi le gain de l'antenne 100. Dans la direction y, le

11 signal émis par l'antenne 100, n'est pas modifié par la lentille 500. La lentille 500 peut être réalisée en différentes matières. Comme matière convenant tout particulièrement, il y a le polyétherimide. L'antenne 500 peut augmenter le gain de l'antenne 100 d'une valeur allant jusqu'à 7dB. La figure 7 est une vue d'un autre mode de réalisation d'une antenne 3100. L'antenne 3100 comporte des premiers éléments d'antenne 300 répartis le long de premières droites. En plus, l'antenne 3100 comporte d'autres colonnes d'antenne perpendiculaires aux premières droites. A la figure 7 on a représenté une première colonne d'antenne 3150, une seconde colonne d'antenne 3151 et une troisième colonne d'antenne 3152, ainsi qu'une quatrième colonne d'antenne 3153. De façon préférentielle, l'antenne 3100 a autant de colonnes d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 que les premiers éléments d'antenne 300. Chaque colonne d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 comporte un ensemble de cinq éléments d'antenne 3300 réalisés sous la forme d'éléments en étiquette. Dans l'exemple de la figure 7, chaque colonne d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 comporte six cinquièmes éléments d'antenne 3300. Des cinquièmes éléments d'antenne 3300 d'une première colonne d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 sont reliés par un microruban conducteur. Le microruban conducteur et les cinq éléments d'antenne 3300 sont réalisés en une matière électroconductrice, par exemple en un métal. En plus, chaque colonne d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 comporte une branche de couplage 3200 réalisée également sous la forme d'un microruban conducteur relié au microconducteur reliant les cinquièmes éléments d'antenne 3300. La branche de couplage 3200 de chaque colonne d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 est montée respectivement par l'intermédiaire d'un premier élément 300 de l'antenne 3300 et constitue ainsi avec ce premier élément d'antenne 300, une première structure de couplage 3700. La première structure de couplage 3700 injecte la puissance rayonnée par le premier élément d'antenne 300 respectif dans la colonne 3150, 3151, 3152, 3153 couplée respectivement au premier élément d'antenne 300. Comme les colonnes d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 sont orientées

12 perpendiculairement aux premières droites, les colonnes d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153 focalisent le signal rayonné par l'antenne 3100, perpendiculairement au plan de basculement de l'antenne 3100. Les structures de couplage 3700 peuvent, comme cela est présenté à la figure 7, être installées au milieu des colonnes d'antenne respectives 3150, 3151, 3152, 3153. En variante, les structures de couplage 3700 peuvent également être prévues au bord ou dans des positions quelconques des colonnes d'antenne 3150, 3151, 3152, 3153. La figure 8 est une vue d'un autre mode de réalisation d'une antenne 4100. L'antenne 4100 comporte un ensemble de colonnes d'antenne installées chaque fois au-dessus des premiers éléments d'antenne 300 et orientées perpendiculairement à des premières droites. A la différence de l'antenne 3100 de la figure 7, les colonnes de l'antenne 4100 n'ont pas d'entretoises de couplage. Au lieu de cela, l'un des cinquièmes éléments d'antenne 3100 de chaque colonne d'antenne est installé au-dessus d'un premier élément d'antenne 300 respectif et forme avec celui-ci la première structure de couplage 3700. Ainsi, la puissance rayonnée par chaque premier élément d'antenne 300 est couplée dans la colonne d'antenne de ce premier élément 300, ce qui assure la focalisation du signal émis par l'antenne 4100 perpendiculairement à la direction de pivotement. Les positions de structures de couplage 3700 sur les colonnes d'antenne, peuvent être elles aussi choisies de manière quelconque. La figure 9 montre une coupe de l'une des premières structures de couplage 3700 des antennes 3100 de la figure 7. Il apparaît un substrat 3710 entre l'entretoise de couplage 3200 de la colonne d'antenne 3150 et le premier élément d'antenne 300. Le substrat 3710 est en une matière électro-isolante qui isole électriquement la colonne d'antenne 3150 du corps d'antenne 105.

La figure 10 est une vue de dessus d'une antenne 5100 selon un autre mode de réalisation. L'antenne 5100 comporte elle aussi plusieurs premiers éléments d'antenne 300 alignés suivant une première droite. L'antenne 5100 comporte également plusieurs colonnes d'antenne 3160, 3161, 3162, 3163 orientées chaque fois perpendiculairement aux premières droites en étant installées chaque

13 fois au-dessus d'un des premiers éléments d'antenne 300. Chacune des colonnes 3160, 3161, 3162, 3163 est réalisée sous la forme d'une antenne guide d'onde avec plusieurs sixièmes éléments d'antenne 3310. Dans le segment central de chacune des colonnes d'antenne 3160, 3161, 3162, 3163, la colonne d'antenne respective 3160, 3161, 3162, 3163 est couplée par une seconde structure de couplage 3800 au premier élément d'antenne 300 qui se trouve en dessous. La puissance rayonnée par le premier élément d'antenne 300 est ainsi couplée dans les colonnes d'antenne 3160, 3161, 3162, 3163 ce qui se traduit par la focalisation du signal rayonné par l'antenne 5100 perpendiculairement à la direction de pivotement de l'antenne 5100. La figure 11 est une coupe de l'antenne 5100 de la figure 10 pour une seconde structure de couplage 3800. Le guide d'onde de la colonne d'antenne 3160 est situé à la perpendiculaire au-dessus du guide d'onde 200 de l'antenne 5100. Le guide d'onde de l'antenne 5100 est relié au guide d'onde de la colonne d'antenne 3160. Perpendiculairement au-dessus du guide d'onde et du premier élément d'antenne 300, on a un sixième élément d'antenne 3310 de la colonne d'antenne 3160. Le sixième élément d'antenne 3310 peut être réalisé comme ouverture ou être fermé par exemple par une matière diélectrique. Les antennes 3100, 4100, 5100 des figures 7 à 11, ont l'avantage que les colonnes d'antenne focalisent le signal rayonné par les antennes 3100, 4100, 5100, perpendiculairement à la direction de basculement respective sans nécessiter de lentille. Cela réduit l'encombrement nécessaire à l'antenne 3100, 4100, 5100. La figure 12 est une vue de dessus d'une antenne 1100 correspondant à un autre mode de réalisation. L'antenne 1100 a, elle aussi, plusieurs éléments d'antenne 300 répartis le long d'une première droite orientée parallèlement à l'axe y. En plus, l'antenne 1100 comporte plusieurs seconds éléments d'antenne 600 installés dans la direction x à côté des premiers éléments d'antenne 300. Les seconds éléments d'antenne 600 sont répartis dans des rangées orientées parallèlement aux premières droites. La figure 12 montre à titre d'exemple une première rangée ou série 610 et une seconde rangée ou

14 série 620. Mais on peut également avoir d'autres rangées avec d'autres seconds éléments d'antenne 600. Les seconds éléments d'antenne 600 sont des éléments d'étiquette. Les seconds éléments d'antenne 600 de chaque rangée 610, 620 sont reliés par des microrubans conducteurs.

Les microrubans conducteurs ne sont pas représentés à la figure 12. Chaque rangée 610, 620 forme ainsi une propre antenne étiquette. Chaque rangée 610, 620 peut être reliée à sa propre électronique d'exploitation. Les rangées 610, 620 peuvent servir à détecter un signal radar réfléchi. Comme les rangées 610, 620 sont juxtaposées dans la direction x, elles permettent de résoudre angulairement le signal radar réfléchi, dans la direction x, c'est-à-dire la direction perpendiculaire à la direction de basculement de l'antenne 1100. L'antenne 1100 peut détecter l'espace situé devant elle, c'est-à-dire le plan y-z par basculement du faisceau radar émis et résoudre par résolution angulaire le signal radar réfléchi dans le plan (x ; z). Ainsi, l'antenne 1100 assure une excellente résolution angulaire à la fois dans la direction horizontale et dans la direction verticale. En variante, on peut utiliser les seconds éléments d'antenne 600 également pour l'émission. La figure 13, est une vue de dessus d'une antenne 2100 correspondant à un autre mode de réalisation. L'antenne comporte le corps d'antenne 105 déjà décrit à l'aide de la figure 1 avec les premiers éléments d'antenne 300. En plus, l'antenne 2100 comporte un second corps d'antenne 2105 et un troisième corps d'antenne 2106. L'antenne 2100 peut également comporter d'autres corps d'antenne. Le second corps d'antenne 2105 et le troisième corps d'antenne 2106 ont une structure correspondant à celle du premier corps d'antenne 2105. Ainsi, le second corps d'antenne 2106 comporte quatre éléments d'antenne 2105. Les premiers éléments d'antenne 300, les troisièmes éléments d'antenne 2300, les quatrièmes éléments d'antenne 2305 sont orientés respectivement dans la direction parallèle à l'axe y. Dans la direction x, les éléments d'antenne des différents corps d'antenne 105, 2105, 2106 peuvent être soit directement superposés, soit juxtaposés latéralement. L'antenne 2100 peut s'utiliser de différentes manières. Soit que les différents corps d'antenne 105, 2105, 2106 sont alimentés par une source haute fréquence commune, de sorte que les différents

15 éléments d'antenne 105, 2105, 2106 rayonnent en synchronisme. Dans ce cas, les faisceaux partiels émis par les différents corps d'antenne 105, 2105, 2106 peuvent interférer si bien que l'on a une focalisation du faisceau radar émis par l'antenne 2100 dans le plan (y, z). La fonction de l'antenne 2100 correspond à celle des antennes 3100, 4100, 5100 des figures 7, 8, 10. Une seconde possibilité d'utilisation de l'antenne 2100 consiste à utiliser uniquement le premier corps d'antenne 105 pour émettre des faisceaux radar et de détecter le signal radar réfléchi à l'aide du second corps d'antenne 2105 et du troisième corps d'antenne 2106. L'antenne 2100 permettra alors une résolution angulaire perpendiculairement à la direction de basculement de l'antenne 2100. Cela correspond à fonction de l'antenne 1100 de la figure 12. Les antennes des différents modes de réalisation décrits ci-dessus, utilisent chacun un guide d'onde 200 ayant des ouvertures constituant les premiers éléments d'antenne 300. A la place du corps d'antenne 105 et du guide d'onde 200, on peut également utiliser un conducteur en forme de ruban. La figure 14 montre schématiquement une vue en coupe d'un conducteur en forme de ruban ou ruban conducteur 700, approprié. Le ruban conducteur 700 a une première surface de masse 720 et une seconde surface de masse 730. La première surface de masse 720 et la seconde surface de masse 730, sont réalisées en une matière électroconductrice, par exemple en un métal. La première surface de masse 720 et la seconde surface de masse 730, peuvent être court-circuitées électriquement. Les deux surfaces de masse 720, 730, s'étendent chacune dans un plan et ces deux plans sont pratiquement parallèles. Entre la première surface de masse 720 et la seconde surface de masse 730, on a un diélectrique 740. Le diélectrique a, de préférence, une constante diélectrique relativement faible. Par exemple, le diélectrique peut être du téflon ou une matière expansée. Un conducteur de signal 710 est intégré dans le diélectrique 740. Le conducteur de signal 710 est en une matière électroconductrice, par exemple en un métal. Le conducteur de signal s'étend pratiquement le long d'une direction. Le conducteur de signal

16 710 n'est pas nécessairement centré entre la première surface de masse 720 et la seconde surface de masse 730. On peut également prévoir un autre diélectrique entre le premier conducteur de signal 710 et la première surface de masse 720, que celui entre le conducteur de signal 710 et la seconde surface de masse 730. Le conducteur de signal 710 et les surfaces de masse 720, 730, peuvent transmettre en commun un signal électromagnétique haute fréquence. Le ruban conducteur 700 peut remplacer le corps d'antenne 105 avec le guide d'onde 200 ou servir d'alternative de corps d'antenne. Dans ce cas, le premier élément de masse ou surface de masse 720 et/ou le second élément de masse ou surface de masse 730, comportent une ou plusieurs ouvertures servant d'éléments d'antenne. Les éléments d'antenne ainsi formés correspondent aux premiers éléments 300 de l'antenne 100 de la figure 1. Entre les ouvertures formant les éléments d'antenne dans le premier élément de masse 720 et/ou le second élément de masse 730, on peut avoir un conducteur de signal 710 suivant un tracé en méandres comme le guide d'onde 200 ou encore un conducteur en ligne droite. Les développements décrits à l'aide des figures 3 à 13, peuvent être combinés à une antenne utilisant le ruban conducteur 700. C'est ainsi que les ouvertures formant les éléments d'antenne peuvent être réalisées dans le premier élément de masse 720 et/ou le second élément de masse 730 avec des diamètres différents pour optimiser l'occupation de l'antenne comme cela a été décrit à l'aide des figures 4 et 5. Le conducteur de signal 710 peut avoir des structures de compensation comme à la figure 3 qui compensent la perturbation engendrée par la réflexion sur les éléments d'antenne. La lentille cylindrique 500 peut également être combinée au ruban conducteur 700. On peut également prévoir des colonnes d'antenne supplémentaires à la surface du ruban conducteur.35 17 NOMENCLATURE

100 antenne 105 corps d'antenne 110 partie supérieure du corps d'antenne 120 partie inférieure du corps d'antenne

200 guide d'onde 210 entrée 220 sortie 230 structure de compensation

300 premier élément d'antenne 310 premier diamètre 320 second diamètre 330 élément d'antenne extérieur 340 élément d'antenne central

400 première caractéristique directionnelle 410 première suppression de lobe auxiliaire 420 seconde caractéristique directionnelle 430 seconde suppression de lobe auxiliaire

500 lentille 600 second élément d'antenne 610 première rangée 620 seconde rangée

30 700 ruban conducteur 710 conducteur de signal 720 première surface de masse 730 seconde surface de masse 740 diélectrique 35 1100 antenne

2100 antenne 2105 second corps d'antenne 2106 troisième corps d'antenne 2300 troisième élément d'antenne 2305 quatrième élément d'antenne

3100 antenne 3150 1. colonne d'antenne 3151 2. colonne d'antenne 3152 3. colonne d'antenne 3153 4. colonne d'antenne 3160 colonne d'antenne 3161 colonne d'antenne 3162 colonne d'antenne 3163 colonne d'antenne 3200 nervure de couplage 3300 cinquième élément d'antenne 3310 sixième élément d'antenne

3700 première structure de couplage 3710 substrat 3800 seconde structure de couplage

4100 antenne 5100 antenne35

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Antenne (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) comportant : - un corps d'antenne (700) ayant plusieurs premiers éléments d'antenne (300) répartis le long d'une première droite, - les corps d'antenne ayant une première surface de masse conductrice (720) et une seconde surface de masse conductrice (730), - la première et la seconde surface de masse (720, 730) étant pratiquement parallèles, - un diélectrique (740) étant prévu entre la première et la seconde surface de masse (720, 730), - un conducteur de signal (710) étant prévu en outre entre la première et la seconde surface de masse (720, 730), - les premiers éléments d'antenne (300) étant réalisés sous la forme d'ouvertures dans la première surface de masse (730) au-dessus du conducteur de signal (710), - l'antenne (100), (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) étant réalisée pour rayonner un signal dans une direction de l'espace, - la direction de l'espace dépendant de la fréquence du signal, antenne caractérisée en ce qu' au moins deux des premiers éléments d'antenne (300), diffèrent l'un de l'autre pour rayonner une puissance différente. 2°) Antenne (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la puissance rayonnée par les premiers éléments d'antenne (300) interfère de sorte que la suppression des lobes auxiliaires de la puissance rayonnée dans le champ éloigné, est supérieure à 25 dB. 3°) Antenne (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers éléments d'antenne (300) ont un élément d'antenne extérieur (330) et un élément d'antenne central (340), * l'ouverture formant le premier élément d'antenne (330) ayant un premier diamètre (310), 20 * l'ouverture formant l'élément d'antenne central (340) ayant un second diamètre (320), * le premier diamètre (310) étant différent du second diamètre (320). 4°) Antenne (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers éléments d'antenne (300) ont un premier élément central d'antenne, la puissance rayonnée par un premier élément d'antenne (300) étant sensiblement proportionnelle au carré du cosinus de la distance normée sur (n/2) du premier élément d'antenne (300) par rapport au premier élément d'antenne central. 5°) Antenne (1100, 2100, 3100, 4100, 5100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conducteur de signal (710) a au moins une structure de compensation (230) pour compenser la perturbation du conducteur de signal (710) engendrée par les premiers éléments d'antenne (300). 6°) Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'antenne comporte une lentille (500), * la lentille (500) a la forme d'un segment de cylindre, * l'axe longitudinal de la lentille (500) étant orienté parallèlement aux premières droites, et * la lentille (500) comportant une matière diélectrique. 7°) Antenne selon la revendication 6, caractérisée en ce que la lentille (500) est en polyétherimide. 8°) Antenne (1100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que * l'antenne (1100) comporte un ensemble de seconds éléments d'antenne (600), 21 * les seconds éléments d'antenne (600) étant installés au-delà des premières droites, * les seconds éléments d'antenne (600) étant des éléments étiquettes, et * au moins deux des seconds éléments d'antenne (600) étant reliés par un microruban conducteur. 9°) Antenne selon la revendication 8, caractérisée en ce que * les seconds éléments d'antenne (600) sont disposés dans une rangée (610) orientée parallèlement aux premières droites, * les seconds éléments d'antenne (600) de la rangée (610) sont reliés par un microruban conducteur. 10°) Antenne (2100,) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'antenne (2100) comporte un second corps d'antenne (700, 2105), * le second corps d'antenne (2105) ayant un ensemble de troisièmes éléments d'antenne (2300) répartis le long d'une seconde droite, * la seconde droite étant parallèle aux premières droites, * le second corps d'antenne (2105) comportant un guide d'onde passant entre les troisièmes éléments d'antenne (2300), * les troisièmes éléments d'antenne (2300) étant réalisés sous la forme d'orifices entre le guide d'onde (200) et la surface du second corps d'antenne (2105). 11 °) Antenne (3100, 4100, 5100) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' * au moins une colonne d'antenne (3150, 3160) comporte un ensemble de cinquièmes éléments d'antenne (3300), * la colonne d'antenne (3150) étant orientée perpendiculairement à la première droite, * la colonne d'antenne (3150, 3160) étant couplée au premier élément d'antenne (300) par une structure de couplage (3700).3522 12°) Antenne (3100, 4100) selon la revendication 11, caractérisée en ce que la colonne d'antenne (3150) est réalisée comme antenne à microruban conducteur et les cinquièmes éléments d'antenne (3300) sont des 5 éléments étiquettes. 13°) Antenne (3100, 4100) selon la revendication 12, caractérisée en ce qu' un substrat (3710) est prévu entre le corps d'antenne (105) et la colonne 10 d'antenne (3150). 14°) Antenne (5100) selon la revendication 11, caractérisée en ce que la colonne d'antenne (3160) est en forme de guide d'onde, et les 15 cinquièmes éléments d'antenne (3300) sont des ouvertures dans ce guide d'onde. 20