FR2990065A1 - Cornet d'antenne a grille corrugee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un cornet rayonnant une onde radioélectrique, issue d'un guide d'onde d'entrée, comprenant une grille disposée au niveau de l'ouverture du cornet. Elle s'applique notamment au domaine des antennes à réflecteur. Le guide d'onde comporte un tronçon (12) en forme de cornet, une entrée (13), une ouverture (14), et une grille (21) disposée au voisinage de l'ouverture (14). Il permet la propagation d'une onde électromagnétique à polarisation linéaire entre l'entrée (13) et l'ouverture (14) selon un premier axe (z). La grille (21) comporte un ensemble de lames (211-213) de manière à former un filtre de polarisation linéaire pour toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon un deuxième axe (y) orthogonal au premier axe (z). Selon l'invention, la grille (21) du guide d'onde (20) comprend des corrugations (22) de manière à renforcer le filtrage de toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon le deuxième axe (y).
Description
CORNET D'ANTENNE À GRILLE CORRUGUÉE L'invention concerne un cornet rayonnant une onde radioélectrique, issue d'un guide d'onde d'entrée, comprenant une grille disposée au niveau de l'ouverture du cornet. Elle s'applique notamment au domaine des antennes à réflecteur. L'invention concerne également une antenne satellite munie de ce cornet. Classiquement, une antenne d'émission et de réception d'une onde électromagnétique peut être réalisée en associant un guide d'onde à un élément rayonnant qui peut, par exemple, prendre la forme d'un cornet. Un guide d'onde en forme de cornet, plus simplement appelé cornet, présente une section transverse (i. e. perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde) rectangulaire qui croît progressivement vers l'ouverture. Un tel guide d'onde permet de privilégier la propagation, selon son axe longitudinal, d'une onde électromagnétique polarisée selon un axe orthogonal à l'axe longitudinal du cornet. Le champ électrique de l'onde électromagnétique peut être décomposé en une composante parallèle aux côtés de plus petite dimension de l'ouverture, et en une composante parallèle aux côtés de plus grande dimension de l'ouverture. La première composante est appelée composante principale ou composante de copolarisation. L'autre composante est appelée composante de cross-polarisation. Dans le cadre de certaines applications, il est souhaitable de réduire au maximum l'amplitude de la composante de cross-polarisation. Une solution consiste à disposer une grille au niveau de l'ouverture du cornet. Une grille est généralement réalisée en un matériau métallique, par exemple en aluminium. Elle est formée d'un ensemble de lames disposées parallèlement aux côtés de plus grande dimension de l'ouverture du guide d'onde. La grille permet de laisser traverser la composante de copolarisation et de filtrer la composante de cross-polarisation d'une onde électromagnétique. Pour un cornet relativement directif, par exemple avec un gain supérieur à 25 dBi, équipé d'une grille, il est possible d'obtenir une composante de cross-polarisation dont l'amplitude est environ 40 à 45dB en dessous de l'amplitude de la composante de copolarisation. Cependant, l'efficacité du filtrage diminue très nettement voire complètement lorsque le cornet est moins directif. Cela est notamment le cas pour les cornets de test utilisés pour les chambres sourdes hyperfréquence. Aussi, le filtrage n'est efficace que sur une faible bande de fréquences. Avec la demande croissante de meilleures performances d'antenne, il devient utile de développer des cornets présentant une atténuation de la composante de cross-polarisation au minimum de 40 dB par rapport à la composante de copolarisation, et ce, sur des bandes de fréquences étendues, par exemple de l'ordre de 40% à 50%. Un but de l'invention est notamment de fournir un cornet présentant des propriétés améliorées de filtrage de la composante de cross- polarisation du champ électrique d'une onde électromagnétique, à la fois en termes d'amplitude de la composante de cross-polarisation et en termes de largeur de bande. A cet effet, l'invention a pour objet un guide d'onde comportant un tronçon en forme de cornet, une entrée, une ouverture, et une grille disposée au voisinage de l'ouverture, une onde électromagnétique à polarisation linéaire étant apte à se propager entre l'entrée et l'ouverture selon un premier axe. La grille comporte un ensemble de lames de manière à former un filtre de polarisation linéaire pour toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon un deuxième axe orthogonal au premier axe. Le guide d'onde se caractérise en ce que la grille comprend des corrugations de manière à renforcer le filtrage de toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon le deuxième axe. L'invention a notamment pour avantage de pouvoir s'adapter à tout type de cornet, notamment les cornets pyramidaux et trifurqués, mieux connus sous la dénomination anglo-saxonne "trifurcated horns". Ces cornets sont relativement légers, et relativement simples à concevoir et à fabriquer. Par rapport à un cornet corrugué, un cornet pyramidal ou trifurcated présente une masse diminuée de moitiée environ. Aussi, l'invention présente l'avantage d'améliorer le taux d'onde stationnaire et le gain du cornet. L'invention peut être utilisée dans les équipements de test des chambres sourdes radiofréquence pour ainsi permettre de fournir des résultats de mesure plus précis et plus fiables sur les niveaux de cross-35 polarisation et sur l'orientation de la polarisation principale des équipements testés. Avec des niveaux de cross-polarisation meilleurs et grâce à sa simplicité de fabrication et sa masse favorable, on pourra aussi utiliser l'invention pour des applications d'antennes satellites.
Les corrugations consistent par exemple en des fentes rectangulaires ouvertes dans la direction opposée à l'entrée du guide d'onde. Avantageusement, les corrugations ont des dimensions variant selon leur position le long d'un troisième axe, orthogonal au premier et au deuxième axe, en fonction de la fréquence du champ électrique de l'onde électromagnétique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille. Le filtrage peut ainsi être optimisé sur une large bande de fréquences. La profondeur des fentes peut notamment être sensiblement égale au quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence du champ électrique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille. Par ailleurs, plus la fréquence présentant localement la plus grande amplitude est élevée, plus la largeur des fentes peut être faible. Toujours dans le but d'optimiser le filtrage sur une large bande de fréquences, l'écart entre deux corrugations adjacentes selon le troisième axe peut être sensiblement égal au quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence du champ électrique de l'onde électromagnétique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille. Selon une forme particulière de réalisation, la grille comporte un 25 cadre épousant sensiblement le pourtour de l'ouverture du guide d'onde et supportant les lames. La grille peut alors comporter des corrugations à la fois sur le cadre et sur les lames. Selon une forme particulière de réalisation, les corrugations sont 30 alignées par ensembles selon le deuxième axe, les corrugations d'un même ensemble ayant des dimensions identiques. Toujours selon une forme particulière de réalisation, la grille est disposée à une distance non nulle de l'ouverture du guide d'onde. 35 Afin de renforcer le filtrage de la composante de cross-polarisation, le guide d'onde peut comporter au moins une grille supplémentaire, les grilles étant espacées deux à deux d'une distance comprise entre la longueur d'onde correspondant sensiblement à une 5 fréquence centrale d'une bande de fréquences de fonctionnement du guide d'onde, et le huitième de cette longueur d'onde. Une ou plusieurs des grilles supplémentaires peuvent être placées parallèlement à la grille disposée au voisinage de l'ouverture. Par ailleurs, une ou plusieurs des grilles supplémentaires peuvent comporter chacune des corrugations. Chaque grille 10 supplémentaire peut être sensiblement identique à la grille disposée au voisinage de l'ouverture. Selon une forme particulière de réalisation, la grille comporte un cadre épousant sensiblement le pourtour de l'ouverture du guide d'onde, le 15 cadre comprenant des parties en saillie s'étendant dans un plan orthogonal au premier axe. Les parties en saillies forment par exemple un profil en dents de scie. Les parties en saillie peuvent s'étendre vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur du cadre. 20 L'invention a également pour objet une antenne satellite comprenant un guide d'onde tel que décrit précédemment. L'invention a enfin pour objet un procédé de test d'un équipement radiofréquence dans lequel un guide d'onde tel que décrit précédemment est 25 utilisé. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard de dessins annexés sur lesquels : 30 - la figure 1 représente, dans une vue en perspective, un exemple de guide d'onde terminé en forme de cornet et comprenant une grille simple proche de l'ouverture ; - la figure 2 représente, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d'un guide d'onde terminé en forme de cornet et 35 comprenant une grille selon l'invention proche de l'ouverture ; - les figures 3A et 3B représentent, respectivement dans une vue de dessus et dans une vue de côté, l'exemple de grille selon la figure 2 dimensionnée pour une bande de fréquences donnée ; - les figures 4A, 4B et 5 illustrent, par des graphiques, l'impact 5 de la grille selon l'invention sur les performances du guide d'onde ; - la figure 6 représente une forme particulière de réalisation d'un guide d'onde selon l'invention. Pour la suite de la description, on note fo la fréquence centrale de 10 la bande de fréquences de fonctionnement d'une antenne, Co la célérité de la lumière dans le milieu de propagation considéré, et Ào la longueur d'onde correspondant à la fréquence fo (avec Ào = Co/fo). La figure 1 représente, dans une vue en perspective, un exemple 15 de guide d'onde en forme de cornet pour une antenne à réflecteur. Le guide d'onde est souvent appelé cornet en référence à sa forme. Le cornet 10 comporte un premier tronçon 11 à section transverse (dans le plan xy) rectangulaire constante, et un deuxième tronçon 12 à section transverse rectangulaire croissant régulièrement entre l'entrée 13 et l'ouverture 14, 20 c'est-à-dire selon son axe longitudinal z. Pour une section transverse donnée, la plus grande dimension de cette section est orientée selon l'axe x, tandis que la plus petite dimension est orientée suivant l'axe y. L'entrée 13 est généralement reliée à un guide d'onde rectangulaire, non représenté, de même section transverse que celle du tronçon 11. Le cornet 10 comprend 25 une grille 15 disposée au voisinage de l'ouverture 14. Par voisinage, on entend une distance comprise entre la longueur d'onde Ào et la valeur nulle, la grille 15 étant alors fixée sur le pourtour de l'ouverture 14. La grille 15 comprend un cadre 150 épousant sensiblement le pourtour de l'ouverture 14, et un ensemble de lames 151, 152 et 153. Les lames 151-153 sont 30 disposées parallèlement au plan xz de manière à permettre le passage d'une onde électromagnétique dont le champ électrique est polarisé selon l'axe y et le filtrage de toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon l'axe y. La grille 15 forme ainsi un filtre de polarisation linéaire d'axe y. Par filtrage, on entend l'atténuation de l'amplitude du champ 35 électrique. La grille 15 atténue notamment la composante dite de cross- polarisation du champ électrique d'une onde électromagnétique, c'est-à-dire la composante orientée selon l'axe x. Les propriétés géométriques de la grille 15 sont déterminées essentiellement en fonction de la bande de fréquences de fonctionnement de l'antenne. Les propriétés géométriques ayant l'impact le plus significatif sur les propriétés électromagnétiques de la grille sont la hauteur de la grille 15 et l'écart entre les lames adjacentes, de même qu'entre les lames externes 151 et 153 et le bord intérieur du cadre 150. Avantageusement, la hauteur de la grille 15 suivant l'axe z est sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde À0 (À012). L'écart entre deux lames adjacentes, ainsi qu'entre les lames externes 151 et 153 et le bord intérieur du cadre 150 est avantageusement sensiblement égal au quart de la longueur d'onde À0 (Ào/4). D'autres propriétés géométriques ont une influence secondaire sur les propriétés électromagnétiques du cornet 10. Il s'agit notamment de la position de la grille 15 par rapport à l'ouverture 14.
Avantageusement, la grille 15 est placée à une distance du plan xy de l'ouverture 14 sensiblement nulle. L'épaisseur du cadre 150 suivant les axes x et y et celle des lames 151-153 suivant l'axe y ont peu d'influence sur les performances de la grille 15. L'épaisseur des lames 151-153 dépend directement de la dimension de l'ouverture 14 du cornet suivant l'axe y, du nombre de lames ainsi que de l'écart entre lames. D'un point de vue électromagnétique, l'épaisseur des lames 151-153 peut être très faible. Cependant, les lames 151-153 doivent être suffisamment épaisses pour être fabricables et pour assurer leur tenue mécanique. A titre d'exemple, l'épaisseur des lames peut être sensiblement égale à 1 mm. L'épaisseur du cadre 150 est essentiellement déterminée de manière à supporter les contraintes mécaniques subies par le cornet 10. En particulier, les lames 151-153 étant d'épaisseur relativement faible, l'épaisseur du cadre 150 doit être suffisante pour éviter une torsion des lames 151-153. Pour un cornet destiné à une antenne fonctionnant dans la bande de fréquences Ku, c'est-à- dire dans la bande de fréquences 10,00 GHz à 15,00GHz, l'épaisseur du cadre 150 est par exemple comprise entre 2 et 10 mm. La figure 2 représente, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d'un cornet selon l'invention. Le cornet 20 se distingue du 35 cornet 10 de la figure 1 par sa grille. La grille 21 comprend également un cadre 210 disposé au voisinage de l'ouverture 14 du cornet 20, et un ensemble de lames 211, 212 et 213 disposées parallèlement au plan xz. Les propriétés géométriques de la grille 21 sont déterminées de manière identique à celles de la grille 15 de la figure 1. La grille 21 diffère de la grille 15 en ce qu'elle comprend des corrugations 22. La grille 21 est dite corruguée. Les corrugations 22 consistent par exemple en des fentes, en des encoches ou des créneaux. Mécaniquement, elles peuvent s'apparenter à des saignées pratiquées le long de l'axe y sur la face externe du cadre 210 et/ou des lames 211-213. Par face externe, on entend la surface orientée dans la direction opposée à l'entrée 13 du cornet 20. Les corrugations 22 présentent avantageusement une forme rectangulaire ou en U dans un plan xz. En pratique, les corrugations 22 peuvent être réalisées aussi bien par usinage que par moulage de la grille 21. Les corrugations 22 améliorent l'atténuation de l'amplitude de tout champ électrique non polarisé selon l'axe y par rapport à une grille simple telle que la grille 15 de la figure 1. En particulier, elles permettent d'améliorer le filtrage de la composante de cross-polarisation du champ électrique. Cela signifie donc que le filtrage sera meilleur, et plus uniforme, dans la bande de fréquence de travail.
Les propriétés géométriques des corrugations 22 sont également déterminées en fonction de la bande de fréquences de fonctionnement de l'antenne. Les propriétés géométriques ayant l'impact le plus significatif sur les propriétés électromagnétiques de la grille sont la profondeur des corrugations et l'écart entre corrugations adjacentes selon l'axe x. La profondeur d'une corrugation 22 est définie comme la distance selon l'axe z entre, d'une part, la surface externe du cadre 210 ou des lames 211-213 et, d'autre part, le fond de la fente 22 considérée. La profondeur des corrugations est avantageusement dimensionnée en "piège quart d'onde". Autrement dit, elle est sensiblement égale au quart de la longueur d'onde À0 (Ào/4). Cependant, afin de conserver un filtrage optimal sur toute la largeur de la bande de fréquences, il est possible de considérer plusieurs fréquences particulières dans la bande de fréquences. En effet, les signaux aux basses fréquences ont tendance à se disperser davantage sur les bords de la grille qu'au centre, alors que les signaux à plus haute fréquence sont plus directifs et se concentrent donc davantage au centre de la grille. Cette propriété peut être utilisée afin de dédier différentes parties de la grille au filtrage de fréquences particulières distinctes. Dans l'exemple de la figure 2, quatre fréquences particulières sont considérées. Chaque fréquence particulière correspond à une longueur d'onde et est associée à un ensemble de corrugations 22. Chaque fréquence particulière donne ainsi une profondeur de corrugation distincte des autres. Le fonctionnement du cornet 20 étant symétrique par rapport au plan yz, les corrugations 22 peuvent être réalisées symétriquement par rapport au plan yz passant par le centre de la grille. Dans la forme particulière de réalisation de la figure 2, un premier ensemble 221 de corrugations 22 est réalisé sur le cadre 210 et les lames 211-213 de sorte que les corrugations sont alignées selon l'axe y passant par le centre des côtés de plus grande dimension du cadre 210, des ensembles de corrugations 222A-222B, 223A-223B, et 224A-224B étant réalisés symétriquement de part et d'autre du premier ensemble 221. L'écart entre corrugations adjacentes selon l'axe x constitue le principal critère d'optimisation du caractère filtrant des corrugations 22. L'écart entre deux corrugations adjacentes 22 est défini comme la distance selon l'axe x entre les bords contigus de ces corrugations 22 ou, le cas échéant, entre le bord intérieur du cadre 210 et le bord contigu de la corrugation adjacente 22.
Néanmoins, la largeur des corrugations étant relativement faible par rapport à l'écart entre corrugations, cet écart peut également être défini comme la distance entre les centres des corrugations. L'écart entre corrugations adjacentes 22 est avantageusement sensiblement égal au quart de la longueur d'onde À0 (À0/4). Cependant, de manière analogue à la profondeur des corrugations, il est possible de considérer plusieurs fréquences particulières dans la bande de fréquences de fonctionnement. En raison du fonctionnement symétrique du cornet, les écarts entre corrugations sont normalement symétriques par rapport au plan yz passant par le centre de la grille 21. La largeur des corrugations exerce une influence secondaire sur les propriétés électromagnétiques de la grille 21. En outre, cette dimension est conditionnée par les dimensions de l'ouverture 14 du cornet 20 selon l'axe x, par le nombre de corrugations selon chaque axe x, ainsi que par les écarts entre les corrugations. La largeur des corrugations doit néanmoins être suffisante pour réaliser leur usinage ou le moulage de la grille 21. A titre d'exemple, la largeur des corrugations peut être sensiblement égale à 1 mm.
De préférence, plus la fréquence particulière considérée est élevée, plus la largeur est réduite. Ainsi, la largeur des corrugations augmente du centre vers les bords du cadre 210.
Les figures 3A et 3B représentent, respectivement dans une vue de dessus et dans une vue de côté, un exemple de grille selon la figure 2 dimensionnée pour une bande de fréquences comprise entre 10,3 GHz et 14,75 GHz. On note H la hauteur de la grille 21 suivant l'axe z, d l'écart entre lames adjacentes suivant l'axe y, ec l'épaisseur du cadre 210 suivant les axes x et y, el l'épaisseur des lames suivant l'axe y, h1 à ha la profondeur des corrugations 22 des ensembles respectifs 221 à 224 suivant l'axe z. On note également d12 l'écart entre les corrugations suivant l'axe x du premier ensemble 221 et celles de chaque ensemble 222A-222B, d23 l'écart entre les corrugations de l'ensemble 222A (respectivement 222B) et celles de l'ensemble 223A (respectivement 223B), d34 l'écart entre les corrugations de l'ensemble 223A (respectivement 223B) et celles de l'ensemble 224A (respectivement 222B), et dao l'écart entre les corrugations de l'ensemble 224A (respectivement 224B) et le bord intérieur contigu du cadre 210. Enfin, on note el à ea la largeur des corrugations 22 suivant l'axe x des ensembles respectifs 221 à 224. On considère les fréquences suivantes : f0=12,5 GHz, f1=14,75 GHz, f2=14,25 GHz, f3=12,75 GHz et f4=11,7 GHz. Chaque fréquence f1 à fa est associée à un ensemble de corrugations 221, 222A-222B, 223A-223B ou 224A-224B. Ces fréquences permettent de définir les profondeurs h1 à h4 des corrugations des ensembles respectifs 221 à 224. Avec C0=3.108 m/s, les longueurs d'onde associées aux fréquences f1 à f4 sont respectivement À0=24 mm, À1=20,34 mm, À2=21,05 mm, À3=23,53 mm et /4=25,64 mm. Pour les différentes zones de la grille 21 situées entre les corrugations, on considère les fréquences suivantes : f12=14,5 GHz, f23=13,75 GHz, f34=f0=12,5 GHz et f40=10,3 GHz. Elles permettent de définir les écarts entre corrugations adjacentes. Les longueurs d'onde associées à ces fréquences sont respectivement À12=20,69 mm, À23=21,82 mm, À34=24,00 mm, et À40=29,13 mm. Pour ces fréquences, les dimensions de la grille 21 sont par exemple les suivantes : - H=12 mm, dimensionnée en À0/2; - d=8,25 mm ; - ec=7,0 mm ; - e1=1,0 mm ; - h1=5,08 mm ; h2=5,26 mm ; h3=5,88 mm ; h4=6,41 mm ; - d12=5,17 mm ; d23=5,46 mm ; d34=6,00 mm ; d40=7,28 mm ; - e1=0,75 mm ; e2=1,0 mm ; e3=1,25 mm ; e4=1,5 mm. Les figures 4A, 4B et 5 illustrent, par des graphiques, l'amélioration des performances d'un cornet en bande C due à la présence 10 d'une grille selon l'invention par rapport au même cornet non muni de grille, et par rapport au même cornet muni d'une grille simple (sans corrugation). Sur les graphiques des figures 4A et 4B, les amplitudes A, en dB, des composantes de copolarisation et de cross-polarisation du champ 15 électrique d'une onde électromagnétique sont tracées en fonction de l'angle de site cp, et pour une seule fréquence. L'angle de site correspond à l'angle formé entre l'axe z et la direction de propagation de l'onde électromagnétique. Typiquement, on s'intéresse essentiellement aux angles de site compris entre 00 et 30 à 40°. Sur le graphique de la figure 4A, une 20 courbe 41 représente l'amplitude de la composante de copolarisation pour un cornet sans grille, une courbe 42 représente l'amplitude de la composante de cross-polarisation pour un cornet sans grille, et une courbe 43 représente l'amplitude de la composante de cross-polarisation pour un cornet muni d'une grille simple. Sur le graphique de la figure 4B, les courbes 41 et 42 25 sont reproduites, et une courbe 44 représente l'amplitude de la composante de cross-polarisation pour un cornet muni d'une grille comportant des corrugations selon l'invention. Les figures 4A et 4B montrent des maximums d'amplitude de la composante de cross-polarisation sensiblement 30 dB en dessous du maximum d'amplitude de la composante de copolarisation pour 30 un cornet sans grille, 35 dB pour un cornet muni d'une grille simple, et 45 dB pour un cornet muni d'une grille selon l'invention. Sur le graphique de la figure 5, les maximums d'amplitude Amax des composantes de cross-polarisation du champ électrique d'une onde 35 électromagnétique pour un angle de site compris entre -10° et +100 sont tracés en fonction de la fréquence f. Ces maximums d'amplitude sont considérés en décibels par rapport au maximum d'amplitude de la composante de copolarisation calculé pour un angle de site compris entre -180° et +1800, c'est à dire sur la sphère totale de rayonnement de l'onde.
Une courbe 51 représente le maximum d'amplitude, pour un angle de site compris entre -10° et +100, de la composante de cross-polarisation pour un cornet sans grille. Une courbe 52 représente ce maximum, pour un angle de site compris entre -10° et +100 et pour un cornet muni d'une grille simple, et une courbe 53 représente ce maximum pour un angle de site compris entre -10° et +100 et pour un cornet muni d'une grille comportant des corrugations. La plus faible atténuation de la composante de cross-polarisation sur la bande de fréquences de fonctionnement pour un cornet muni d'une grille selon l'invention est sensiblement égale à -44 dB, alors qu'elle est environ égale à -40 dB pour un cornet muni d'une grille simple et de -34 dB pour un cornet sans grille. La grille corruguée selon l'invention présente également l'avantage d'améliorer le taux d'onde stationnaire d'environ 1 à 5 dB, ainsi que le gain du cornet de quelques dixièmes de décibels. Elle permet d'obtenir des maximums d'amplitude de la composante de cross-polarisation 40 dB en dessous des maximums d'amplitude de la composante de copolarisation avec des cornets pyramidaux. Dans l'exemple des figures 2, 3A et 3B, le cornet 20 est pyramidal, c'est-à-dire qu'il comporte un tronçon 12 dont les dimensions dans le plan transverse augmentent linéairement selon l'axe de propagation de l'onde électromagnétique. L'invention s'applique néanmoins à toute autre forme de cornet, en particulier les cornets dits "trifurcated" et les cornets corrugués.
Par ailleurs, un cornet selon l'invention peut comporter une pluralité de grilles en plus de la grille 21 disposée au voisinage de l'ouverture 14 du cornet 20. Ces grilles supplémentaires présentent également des corrugations sur leurs lames et/ou sur les bords de leur cadre. Les grilles sont par exemples espacées régulièrement les unes des autres (deux à deux) d'une distance comprise entre la longueur d'onde À0 et le huitième de cette longueur d'onde. Les grilles supplémentaires peuvent être identiques ou non à la grille 21. La figure 6 représente une forme particulière de réalisation d'un 5 guide d'onde selon l'invention. Le cornet 30 se distingue du cornet 20 de la figure 2 en ce que le cadre 310 de la grille 31 comprend des parties en saillie 320 s'étendant dans un plan xy, c'est-à-dire dans un plan orthogonal à l'axe z. Ces parties en saillie 320 sont par exemple disposées sur les côtés de plus petite dimension du cadre 310, comme représenté sur la figure 6.
10 Cependant, les parties en saillie peuvent aussi être disposées sur tout le pourtour du cadre 310, ou uniquement sur les côtés de plus grande dimension. Par ailleurs, les parties en saillie peuvent s'étendre soit vers l'intérieur du cadre 310, soit vers l'extérieur, comme représenté sur la figure 6. Les parties en saillie peuvent par exemple s'apparenter à des dents de 15 scie ou à des créneaux rectangulaires.
Claims (19)
- REVENDICATIONS1. Guide d'onde comportant un tronçon (12) en forme de cornet, une entrée (13), une ouverture (14), et une grille (21) disposée au voisinage de l'ouverture (14), une onde électromagnétique à polarisation linéaire étant apte à se propager entre l'entrée (13) et l'ouverture (14) selon un premier axe 5 (z), la grille (21) comportant un ensemble de lames (211-213) de manière à former un filtre de polarisation linéaire pour toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon un deuxième axe (y) orthogonal au premier axe (z), le guide d'onde (20) étant caractérisé en ce que la grille (21) comprend des corrugations (22) de manière à renforcer le 10 filtrage de toute onde électromagnétique dont le champ électrique n'est pas polarisé selon le deuxième axe (y).
- 2. Guide d'onde selon la revendication 1, dans lequel les corrugations (22) sont des fentes rectangulaires ouvertes dans la direction 15 opposée à l'entrée (13) du guide d'onde (20).
- 3. Guide d'onde selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les corrugations (22) ont des dimensions variant selon leur position le long d'un troisième axe (x), orthogonal au premier (z) et au deuxième axe (y), 20 en fonction de la fréquence du champ électrique de l'onde électromagnétique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille (21).
- 4. Guide d'onde selon les revendications 2 et 3, dans lequel la profondeur (hl -h4) des fentes (22) est sensiblement égale au quart de la 25 longueur d'onde correspondant à la fréquence du champ électrique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille (21).
- 5. Guide d'onde selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel plus la fréquence présentant localement la plus grande amplitude est 30 élevée, plus la largeur (el-e4) des fentes (22) est faible.
- 6. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'écart entre deux corrugations (22) adjacentes selon un troisième axe (x), orthogonal au premier axe (z) et au deuxième axe (y), estsensiblement égal au quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence du champ électrique de l'onde électromagnétique présentant localement la plus grande amplitude au niveau de la grille (21).
- 7. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la grille (21) comporte un cadre (210) épousant sensiblement le pourtour de l'ouverture (14) du guide d'onde (20) et supportant les lames (211-213), la grille (21) comportant des corrugations (22) à la fois sur le cadre (210) et sur les lames (211-213).
- 8. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les corrugations (22) sont alignées par ensembles (221, 222A-222B, 223A-223B, 224A-224B) selon le deuxième axe (y), les corrugations (22) d'un même ensemble ayant des dimensions identiques.
- 9. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la grille (21) est disposée à une distance non nulle de l'ouverture (14) du guide d'onde (20).
- 10. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins une grille supplémentaire, les grilles étant espacées deux à deux d'une distance comprise entre la longueur d'onde correspondant sensiblement à une fréquence centrale d'une bande de fréquences de fonctionnement du guide d'onde (20), et le huitième de cette longueur d'onde.
- 11. Guide d'onde selon la revendication 10, dans lequel une ou plusieurs grilles supplémentaires sont placées parallèlement à la grille (21) disposée au voisinage de l'ouverture (14).
- 12. Guide d'onde selon l'une des revendications 10 et 11, dans lequel une ou plusieurs grilles supplémentaires comportent chacune des corrugations.
- 13. Guide d'onde selon l'une des revendications 10 à 12, dans lequel chaque grille supplémentaire est sensiblement identique à la grille (21) disposée au voisinage de l'ouverture (14).
- 14. Guide d'onde selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la grille (31) comporte un cadre (310) épousant sensiblement le pourtour de l'ouverture (14) du guide d'onde (30), le cadre (310) comprenant des parties en saillie (320) s'étendant dans un plan orthogonal au premier axe (z).
- 15. Guide d'onde selon la revendication 14, dans lequel les parties en saillies (320) forment un profil en dents de scie.
- 16. Guide d'onde selon l'une des revendications 14 et 15, dans 15 lequel des parties en saillie (320) s'étendent vers l'intérieur du cadre (310).
- 17. Guide d'onde selon l'une des revendications 14 à 16, dans lequel des parties en saillie (320) s'étendent vers l'extérieur du cadre (310). 20
- 18. Antenne satellite comprenant un guide d'onde selon l'une des revendications précédentes.
- 19. Procédé de test d'un équipement radiofréquence dans lequel est utilisé un guide d'onde selon l'une des revendications 1 à 17. 25
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CN105116261B (zh) * | 2015-09-08 | 2017-11-14 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种测量波纹喇叭损耗的方法 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2298272A (en) * | 1938-09-19 | 1942-10-13 | Research Corp | Electromagnetic horn |
US3031664A (en) * | 1959-10-01 | 1962-04-24 | Marconi Wireless Telegraph Co | Polarisation screen and filter for radio waves |
US3938159A (en) * | 1974-09-17 | 1976-02-10 | Hughes Aircraft Company | Dual frequency feed horn using notched fins for phase and amplitude control |
JPS58121410U (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | 日本電気株式会社 | ホ−ンアンテナ |
US5731777A (en) * | 1993-11-18 | 1998-03-24 | Hughes Electronics | Radio-frequency absorbing fin blanket |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2820965A (en) * | 1956-02-16 | 1958-01-21 | Itt | Dual polarization antenna |
US4119932A (en) * | 1976-07-06 | 1978-10-10 | Hughes Aircraft Company | Linear polarization selective screen |
US6208309B1 (en) * | 1999-03-16 | 2001-03-27 | Trw Inc. | Dual depth aperture chokes for dual frequency horn equalizing E and H-plane patterns |
US8730119B2 (en) * | 2010-02-22 | 2014-05-20 | Viasat, Inc. | System and method for hybrid geometry feed horn |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2298272A (en) * | 1938-09-19 | 1942-10-13 | Research Corp | Electromagnetic horn |
US3031664A (en) * | 1959-10-01 | 1962-04-24 | Marconi Wireless Telegraph Co | Polarisation screen and filter for radio waves |
US3938159A (en) * | 1974-09-17 | 1976-02-10 | Hughes Aircraft Company | Dual frequency feed horn using notched fins for phase and amplitude control |
JPS58121410U (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | 日本電気株式会社 | ホ−ンアンテナ |
US5731777A (en) * | 1993-11-18 | 1998-03-24 | Hughes Electronics | Radio-frequency absorbing fin blanket |
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