FR3049775A1 - ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY - Google Patents

ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY Download PDF

Info

Publication number
FR3049775A1
FR3049775A1 FR1652702A FR1652702A FR3049775A1 FR 3049775 A1 FR3049775 A1 FR 3049775A1 FR 1652702 A FR1652702 A FR 1652702A FR 1652702 A FR1652702 A FR 1652702A FR 3049775 A1 FR3049775 A1 FR 3049775A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
antenna
layer
height
width
mhz
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1652702A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3049775B1 (en
Inventor
Hafdallah Habiba Ouslimani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite Paris Ouest Nanterre La Defense Paris 10
Original Assignee
Universite Paris Ouest Nanterre La Defense Paris 10
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite Paris Ouest Nanterre La Defense Paris 10 filed Critical Universite Paris Ouest Nanterre La Defense Paris 10
Priority to FR1652702A priority Critical patent/FR3049775B1/en
Priority to PCT/EP2017/057315 priority patent/WO2017167753A1/en
Publication of FR3049775A1 publication Critical patent/FR3049775A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3049775B1 publication Critical patent/FR3049775B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378Combination of fed elements with parasitic elements
    • H01Q5/385Two or more parasitic elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements

Abstract

L'invention concerne une antenne (1) d'émission/réception à une ou plusieurs fréquences de fonctionnement données comportant : - un plan de masse (3), - une première couche (10), placée au-dessus du plan de masse, comprenant une bande source (11) présentant une dimension (H) inférieure ou égale à λ/2, où λ est une longueur d'onde de fonctionnement, - une deuxième couche (20), fixée sur la première couche (10), comprenant un résonateur magnétique configuré pour réaliser un couplage inductif avec la bande source (11), et - une troisième couche (30), fixée sur la deuxième couche (20), comprenant un résonateur électrique configuré pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source (11).The invention relates to an antenna (1) for transmission / reception at one or more given operating frequencies comprising: - a ground plane (3), - a first layer (10), placed above the ground plane, comprising a source band (11) having a dimension (H) less than or equal to λ / 2, where λ is an operating wavelength, - a second layer (20), fixed on the first layer (10), comprising a magnetic resonator configured to inductively couple with the source band (11), and - a third layer (30), attached to the second layer (20), comprising an electric resonator configured to capacitively couple with the source band ( 11).

Description

DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne le domaine des antennes, et plus particulièrement les antennes capables de couvrir les bandes de fréquence allant d’environ 100 MHz à environ 500 MHz.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the field of antennas, and more particularly to antennas capable of covering the frequency bands ranging from about 100 MHz to about 500 MHz.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUEBACKGROUND

Actuellement, il existe des antennes capables de balayer des sous-bandes de fréquence, typiquement de 118 MHz à174 MHz à 180 MHz, de 225 à 400 MHz ou encore de 400 à 500 MHz. Il n’existe en revanche pas d’antenne capable de balayer l’ensemble de ces fréquences et qui soit en outre omnidirectionnelle. Or, une telle antenne à large bande de fréquence est pourtant recherchée, notamment dans le domaine des communications, surveillance, navigation, etc. sur véhicules (porteurs) tels que les navires, bateaux ou encore les avions.Currently, there are antennas capable of scanning frequency subbands, typically 118 MHz to 177 MHz at 180 MHz, 225 to 400 MHz or 400 to 500 MHz. On the other hand, there is no antenna capable of scanning all these frequencies and which is also omnidirectional. However, such a broadband frequency antenna is nevertheless sought, particularly in the field of communications, surveillance, navigation, etc. on vehicles (carriers) such as ships, boats or aircraft.

RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Un objectif de l’invention est donc de proposer une solution d’antenne ayant un rayonnement omnidirectionnel, qui soit capable de balayer une très large bande de fréquences allant au moins de 130 MHz à 500 MHz , qui soit en outre d’encombrement réduit et qui puisse être réalisée de manière simple et à faible coût.An object of the invention is therefore to propose an antenna solution having an omnidirectional radiation, which is capable of scanning a very wide band of frequencies ranging from at least 130 MHz to 500 MHz, which is further reduced in size and which can be done in a simple way and at a low cost.

Pour cela, l’invention propose une antenne d’émission/réception configurée pour couvrir une bande de fréquences comprise entre 100 MHz et 600 MHz, de préférence entre 130 MHz et 500 MHz, ladite antenne comportant : - un plan de masse, - une première couche, fixée sur le plan de masse, configurée pour être excitée par une source d’alimentation, ladite première couche comprenant une bande source présentant une dimension inférieure ou égale à λ/2, où λ est une longueur d’onde de fonctionnement. - une deuxième couche, fixée sur la première couche, comprenant un résonateur magnétique configuré pour réaliser un couplage inductif avec la bande source, - une troisième couche, fixée sur la deuxième couche, comprenant un résonateur électrique configuré pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source.For this, the invention proposes a transmitting / receiving antenna configured to cover a frequency band between 100 MHz and 600 MHz, preferably between 130 MHz and 500 MHz, said antenna comprising: - a ground plane, - a first layer, fixed on the ground plane, configured to be excited by a power source, said first layer comprising a source band having a dimension less than or equal to λ / 2, where λ is an operating wavelength. a second layer, fixed on the first layer, comprising a magnetic resonator configured to perform an inductive coupling with the source band; a third layer, fixed on the second layer, comprising an electric resonator configured to perform a capacitive coupling with the band; source.

Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l’antenne décrite ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - la longueur d’onde de fonctionnement λ correspond à une fréquence médiane de la bande de fréquence balayée par ladite antenne, typiquement une longueur d’onde λ d’un mètre, - la bande source présente une dimension sensiblement égale à 0.504 λ ou 0.35 λ, - la bande source comprend une base élargie depuis laquelle s’étend une languette sensiblement moins large que l’embase, la base présentant ayant une largeur d’environ 0.15 λ et une hauteur d’environ 0.075 λ et la languette présentant une largeur d’environ 0.075 λ et une hauteur comprise entre environ 0.35 λ et 0.5 λ, - la deuxième couche comprend un support diélectrique sur lequel est fixé le résonateur magnétique, ledit résonateur magnétique comprenant une plaque métallique sur laquelle est connectée la masse et deux bras latéraux s’étendant depuis ses extrémités libres de la plaque métallique, de part et d’autre de la bande source, - le support diélectrique comprend un matériau ayant résistance à la compression de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, une résistance à la traction de l’ordre de 1.0 à 3 MPa et une résistance au cisaillement de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, pour une permittivité zr de l’ordre de 1, par exemple une mousse du type Rohacell® 31HF, - les bras latéraux présentant une forme coudée de sorte que chaque bras comprend une première partie sensiblement parallèle à la bande source et une deuxième partie sensiblement perpendiculaire à la première partie et qui s’étend depuis la première partie en direction de la bande source, la plaque métallique de la deuxième couche a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur d’environ 0.61 λ pour une hauteur d’environ 0.157 λ, la première partie de chaque bras latéral a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur d’environ 0.035 λ pour une hauteur d’environ 0.095 λ, et la deuxième partie de chaque bras latéral a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur d’environ 0.035 λ pour une hauteur d’environ 0.22 λ, - la plaque métallique de la deuxième couche a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur d’environ 0.6 λ pour une hauteur d’environ 0.0844 λ, chaque bras latéral a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur d’environ 0.03 λ pour une hauteur d’environ 0.07A, et - la plaque métallique comprenant en outre neuf plaquettes, s’étendant depuis la plaque entre les deux bras latéraux et présentant chacune une largeur d’environ 0.055 λ pour une hauteur d’environ 0.0351 λ. - dans laquelle la deuxième couche comprend en outre deux bandes en forme de L dont des extrémités libres sont séparées d’une distance prédéfinie et sont positionnées de sorte à s’étendre de part et d’autre de la première couche, - l’antenne comprend en outre deux bandes supplémentaires s’étendant au-dessus de la première couche et de la deuxième couche, chaque bande supplémentaire étant connectée à l’une des bandes en forme de L de la deuxième couche à l’aide d’une bande métallique de connexion, qui s’étend entre le plan contenant les bandes supplémentaires et le plan contenant la deuxième couche, - les bandes supplémentaires sont en forme de L et s’étendent sensiblement parallèlement aux bandes en forme de L de la deuxième couche. - la troisième couche comprend une bordure périphérique de forme sensiblement rectangulaire définissant un espace interne rectangulaire traversant à l’intérieur duquel s’étend une partie centrale, - la bordure périphérique comprend un bord inférieur et un bord supérieur, sensiblement parallèles et ayant une largeur d’environ 0.25 λ et une hauteur d’environ 0.025 λ, et deux bords latéraux sensiblement parallèles ayant une largeur d’environ 0.051 λ et une hauteur d’environ 0.272 λ, et la partie centrale comprend un insert de forme sensiblement rectangulaire présentant une largeur d’environ 0.144 λ et une hauteur d’environ 0.042 λ et définissant une fente, l’insert étant relié au bord supérieur et au bord inférieur de la bordure périphérique par l’intermédiaire de deux baguettes présentant une hauteur de 0.090 λ et une largeur de 0.025 λ, - la bordure périphérique est formée par quatre sous-éléments en forme de F agencés de manière à former un rectangle, chaque sous-élément comprenant un montant et deux traverses sensiblement perpendiculaires au montant, - le montant présente une largeur de 0.255 λ et une hauteur de 0.01738 λ, un première desdites traverses présente une largeur de 0.051 λ et une hauteur de 0.1263 λ, une deuxième desdites traverses présente une largeur de 0.018 λ et une hauteur de 0.0978 λ et est espacée de la première traverse par une distance de 0.0675 λ, - les montants sont séparés deux à deux d’une distance de 0.015 λ et les premières traverses sont séparées deux à deux d’une distance de 0.02 λ, - la partie centrale de la troisième couche comprend deux ensembles en forme de E positionnées de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à ladite troisième couche, - les deux ensembles sont séparés par une distance de 0.02969 λ, - la partie centrale présente une largeur d’environ 0.191 λ et une hauteur d’environ 0.1785 λ, la hauteur de l’insert étant divisée en deux sous-parties présentant chacune une hauteur d’environ 0.0806 λ. - la bande source, le résonateur magnétique et le résonateur électrique sont réalisés dans un matériau métallique présentant une conductivité supérieure à 58x 106 S/m, par exemple dans l’un au moins des matériaux suivants : de l’aluminium, du fer, du cuivre, - la première couche est placée à une distance au moins égale à 0.1 λ, de préférence de l’ordre de 0.2 λ, du plan de masse, par exemple à l’aide de tiges de rappel, et/ou - l’antenne présente une dimension sensiblement inférieure ou égale à 600 mm et une épaisseur inférieure ou égale à 200 mm.Some preferred but non-limiting characteristics of the antenna described above are the following, taken individually or in combination: the operating wavelength λ corresponds to a median frequency of the frequency band swept by said antenna, typically a wavelength λ of one meter, - the source band has a dimension substantially equal to 0.504 λ or 0.35 λ, - the source band comprises an enlarged base from which extends a tongue substantially less wide than the base, the having a base having a width of about 0.15 λ and a height of about 0.075 λ and the tongue having a width of about 0.075 λ and a height of between about 0.35 λ and 0.5 λ, - the second layer comprises a dielectric support on which is fixed the magnetic resonator, said magnetic resonator comprising a metal plate on which is connected the mass and two side arms extending from its free ends of the metal plate, on either side of the source strip, the dielectric support comprises a material having a compressive strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, a resistance to traction on the order of 1.0 to 3 MPa and a shear strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, for a permittivity zr of the order of 1, for example a Rohacell® 31HF type foam, - the lateral arms having a bent shape so that each arm comprises a first portion substantially parallel to the source band and a second portion substantially perpendicular to the first portion and extending from the first portion towards the source band, the metal plate of the second layer has a substantially rectangular shape and has a width of about 0.61 λ for a height of about 0.157 λ, the first part of each side arm has a substantially rectangular shape and has a width of about 0.035 λ for a height of about 0.095 λ, and the second portion of each side arm has a substantially rectangular shape and has a width of about 0.035 λ for a height of about 0.22 λ, the metal plate of the second layer has a substantially rectangular shape and has a width of approximately 0.6λ for a height of approximately 0.0844λ, each side arm has a substantially rectangular shape and has a width of approximately 0.03λ for a height of about 0.07A, and - the metal plate further comprising nine plates, extending from the plate between the two side arms and each having a width of about 0.055 λ for a height of about 0.0351 λ. in which the second layer further comprises two L-shaped strips whose free ends are separated by a predefined distance and are positioned so as to extend on either side of the first layer, the antenna further comprises two additional strips extending over the first layer and the second layer, each additional strip being connected to one of the L-shaped strips of the second layer by means of a metal strip connection, which extends between the plane containing the additional strips and the plane containing the second layer, the additional strips are L-shaped and extend substantially parallel to the L-shaped strips of the second layer. the third layer comprises a substantially rectangular peripheral edge defining a rectangular internal space through which a central portion extends, the peripheral edge comprises a lower edge and an upper edge, substantially parallel and having a width of approximately 0.25 λ and a height of approximately 0.025 λ, and two substantially parallel lateral edges having a width of approximately 0.051 λ and a height of approximately 0.272 λ, and the central part comprises a substantially rectangular insert having a width of approximately 0.144 λ and a height of approximately 0.042 λ and defining a slot, the insert being connected to the upper edge and the lower edge of the peripheral edge via two rods having a height of 0.090 λ and a width of 0.025 λ, - the peripheral border is formed by four F-shaped sub-elements arranged in such a way that e to form a rectangle, each sub-element comprising an upright and two sleepers substantially perpendicular to the upright, the upright has a width of 0.255 λ and a height of 0.01738 λ, a first of said sleepers has a width of 0.051 λ and a height of 0.1263 λ, a second of said crosspieces has a width of 0.018 λ and a height of 0.0978 λ and is spaced from the first cross-member by a distance of 0.0675 λ, the posts are separated in pairs by a distance of 0.015 λ and the first crosspieces are separated in pairs by a distance of 0.02 λ, the central portion of the third layer comprises two E-shaped assemblies positioned substantially symmetrically with respect to a plane perpendicular to said third layer, the two sets are separated by a distance of 0.02969 λ, - the central part has a width of approximately 0.191 λ and a height of approximately 0.1785 λ, at the height of the insert being divided into two subparts each having a height of about 0.0806 λ. the source band, the magnetic resonator and the electric resonator are made of a metallic material having a conductivity greater than 58 × 10 6 S / m, for example in at least one of the following materials: aluminum, iron, copper, the first layer is placed at a distance of at least 0.1 λ, preferably of the order of 0.2 λ, from the ground plane, for example by means of return rods, and / or antenna has a dimension substantially less than or equal to 600 mm and a thickness less than or equal to 200 mm.

Selon un deuxième aspect, l’invention propose un véhicule, notamment un bateau ou un avion, comprenant un mât de communication, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins une antenne comme décrite ci-dessus fixée sur le mât de communication.According to a second aspect, the invention proposes a vehicle, in particular a boat or an airplane, comprising a communication mast, said vehicle being characterized in that it comprises at least one antenna as described above fixed on the communication mast. .

Optionnellement, le véhicule comprend au moins trois antennes, fixées sur le mât de communication.Optionally, the vehicle comprises at least three antennas, fixed on the communication mast.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features, objects and advantages of the present invention will appear better on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of non-limiting examples and in which:

La figure 1 est une vue en perspective d’une première forme de réalisation d’une antenne conforme à l’invention, sur laquelle une partie des couches est visible en transparence,FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of an antenna according to the invention, in which part of the layers is visible in transparency,

La figure 2 est une vue en coupe schématique de l’antenne de la figure 1,FIG. 2 is a schematic sectional view of the antenna of FIG. 1,

La figure 3 est une vue en perspective de l’antenne de la figure 1, sur laquelle le plan de masse et les supports diélectriques ont été omis,FIG. 3 is a perspective view of the antenna of FIG. 1, in which the ground plane and the dielectric supports have been omitted,

La figure 4 est une vue du dessous de la figure 3,FIG. 4 is a view from below of FIG. 3,

La figure 5a représente des diagrammes de rayonnement dans le plan xOz de l’antenne de la figure 1, pour des fréquences allant de 180 MHz à 360 MHz (suivant un intervalle de 20 MHz entre chaque diagramme), respectivement,Figure 5a shows radiation patterns in the xOz plane of the antenna of Figure 1, for frequencies ranging from 180 MHz to 360 MHz (at a 20 MHz interval between each chart), respectively,

Les figures 5b à 5g représentent des diagrammes de rayonnement dans le plan xOz de l’antenne de la figure 1, pour des fréquences de 180 MHz, 200 MHz, 220 MHz, 300 MHz, 320 MHz et 340 MHz, respectivement,FIGS. 5b to 5g show radiation patterns in the xOz plane of the antenna of FIG. 1, for frequencies of 180 MHz, 200 MHz, 220 MHz, 300 MHz, 320 MHz and 340 MHz, respectively,

La figure 6a représente des diagrammes de rayonnement dans le plan xOy de l’antenne de la figure 1, pour des fréquences allant de 180 MHz à 320 MHz (suivant un intervalle de 20 MHz entre chaque diagramme), respectivement.Figure 6a shows radiation patterns in the xOy plane of the antenna of Figure 1, for frequencies ranging from 180 MHz to 320 MHz (at a 20 MHz interval between each chart), respectively.

Les figures 6b à 6g représentent les diagrammes de rayonnement dans le plan xOy de l’antenne de la figure 1, pour des fréquences de 180 MHz, 200 MHz, 220 MHz, 300 MHz, 320 MHz et 340 MHz, respectivement,FIGS. 6b to 6g show the radiation patterns in the xOy plane of the antenna of FIG. 1, for frequencies of 180 MHz, 200 MHz, 220 MHz, 300 MHz, 320 MHz and 340 MHz, respectively,

La figure 7 est une vue en perspective d’une deuxième forme de réalisation d’une antenne conforme à l’invention, sur laquelle la deuxième couche est visible en transparence, le plan de masse et les supports diélectriques ayant été omis,FIG. 7 is a perspective view of a second embodiment of an antenna according to the invention, on which the second layer is visible in transparency, the ground plane and the dielectric supports having been omitted,

La figure 8 est une vue en coupe schématique de l’antenne de la figure 7, sur laquelle le plan de masse a été illustré au-dessus,FIG. 8 is a schematic sectional view of the antenna of FIG. 7, on which the ground plane has been illustrated above,

Les figures 9a et 9b sont une vue du dessus et une vue en perspective, respectivement, de la première couche de l’antenne de la figure 7, la deuxième et la troisième couches étant représentées en transparence,FIGS. 9a and 9b are a view from above and a perspective view, respectively, of the first layer of the antenna of FIG. 7, the second and third layers being represented in transparency,

La figure 10 est une vue en perspective de la deuxième couche de l’antenne de la figure 7, la première et la troisième couche étant représentées en transparence,FIG. 10 is a perspective view of the second layer of the antenna of FIG. 7, the first and third layers being represented in transparency,

La figure lia est une vue en perspective de la troisième couche de l’antenne de la figure 7, la première et la deuxième couche étant représentées en transparence,FIG. 11a is a perspective view of the third layer of the antenna of FIG. 7, the first and the second layers being represented in transparency;

La figure 11b est une vue en perspective d’une première partie de la troisième couche de l’antenne de la figure lia,FIG. 11b is a perspective view of a first portion of the third layer of the antenna of FIG.

La figure 11c est une vue du dessus d’une deuxième partie de la troisième couche de l’antenne de la figure lia.Figure 11c is a top view of a second portion of the third layer of the antenna of Figure 11a.

La figure 12 représente des diagrammes de rayonnement dans le plan xOz de l’antenne de la figure 7, pour des fréquences allant de 160 MHz à 480 MHz (suivant un intervalle de 20 MHz entre chaque diagramme), respectivement,Fig. 12 shows radiation patterns in the xOz plane of the antenna of Fig. 7, for frequencies ranging from 160 MHz to 480 MHz (at a 20 MHz interval between each chart), respectively,

La figure 13 représente des diagrammes de rayonnement dans le plan xOy de l’antenne de la figure 7, pour des fréquences allant de 160 MHz à 480 MHz (suivant un intervalle de 20 MHz entre chaque diagramme), respectivement, etFig. 13 shows radiation patterns in the xOy plane of the antenna of Fig. 7, for frequencies ranging from 160 MHz to 480 MHz (at a 20 MHz interval between each chart), respectively, and

Les figures 14a à 14f représentent les diagrammes de rayonnement en trois dimensions de l’antenne de la figure 7, pour des fréquences de 180 MHz, 240 MHz, 320 MHz, 400 MHz, 460 MHz et 500 MHz, respectivement.FIGS. 14a to 14f show the three-dimensional radiation patterns of the antenna of FIG. 7, for frequencies of 180 MHz, 240 MHz, 320 MHz, 400 MHz, 460 MHz and 500 MHz, respectively.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

Afin de balayer une large bande de fréquences, une antenne 1 conforme à l’invention comprend : - un plan de masse 3, - une première couche 10, placée au-dessus du plan de masse 3, configurée pour être excitée par une source d’alimentation (câble coaxial) 2, ladite première couche 10 comprenant une bande source 11 présentant une longueur sensiblement inférieure ou égale à λ/2, où λ est une longueur d’onde de fonctionnement en milieu de bande, - une deuxième couche 20, fixée sur la première couche 10, comprenant un résonateur magnétique configuré pour réaliser un couplage inductif avec la bande source 11, - une troisième couche 30, fixée sur la deuxième couche 20, comprenant un résonateur électrique configuré pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source.In order to scan a wide frequency band, an antenna 1 according to the invention comprises: - a ground plane 3, - a first layer 10, placed above the ground plane 3, configured to be excited by a source of power supply (coaxial cable) 2, said first layer 10 comprising a source band 11 having a length substantially less than or equal to λ / 2, where λ is a bandwidth operating wavelength, - a second layer 20, fixed on the first layer 10, comprising a magnetic resonator configured to perform an inductive coupling with the source band 11, - a third layer 30, fixed on the second layer 20, comprising an electric resonator configured to perform a capacitive coupling with the source band .

La première couche 10 est reliée au signal radiofréquence via un câble coaxial 2, tandis que la deuxième couche 20 est reliée à la masse. Le cas échéant, la tresse du câble coaxial 2 peut être utilisée pour relier la deuxième couche 20 à la masse. De manière optionnelle, le câble coaxial 2 peut être blindé.The first layer 10 is connected to the radiofrequency signal via a coaxial cable 2, while the second layer 20 is connected to ground. If necessary, the braid of the coaxial cable 2 can be used to connect the second layer 20 to ground. Optionally, the coaxial cable 2 may be shielded.

La longueur d’onde de fonctionnement λ correspond à la fréquence médiane de la bande de fréquence que l’on souhaite balayer à l’aide de l’antenne 1. Dans ce qui suit, la longueur d’onde de fonctionnement λ est de l’ordre d’un métré, ce qui correspond à une fréquence l’ordre de 300 MHz.The operating wavelength λ corresponds to the median frequency of the frequency band that it is desired to scan with the aid of the antenna 1. In the following, the operating wavelength λ is equal to order of a metric, which corresponds to a frequency in the order of 300 MHz.

Le plan de masse 3 est conventionnel et constitue l’armature de référence de l’élément capacitif de l’antenne 1. Ici, le plan de masse 3 présente une forme sensiblement parallélépipédique, les côtés du parallélépipède présentant une longueur au moins égale à 1.2 λ, de préférence au moins égale à 2 λ (lorsque l’espace le permet). Pour λ = 1m, les côtés du parallélépipède peuvent mesurer au moins un mètre vingt de long.The ground plane 3 is conventional and constitutes the reference armature of the capacitive element of the antenna 1. Here, the ground plane 3 has a substantially parallelepipedal shape, the sides of the parallelepiped having a length at least equal to 1.2 λ, preferably at least 2 λ (when space permits). For λ = 1m, the sides of the parallelepiped can measure at least one meter twenty long.

Dans une forme de réalisation, le plan de masse 3 peut être recouvert d’une couche de ferrites afin de supprimer la polarisation horizontale (parasites) et d’étendre la bande de fréquences vers les fréquences basses. L’épaisseur de la couche de ferrites peut être comprise entre 3 mm et 10 mm. Plus la couche de ferrites est épaisse, plus la bande de fréquences sera étendue vers les basses fréquences.In one embodiment, the ground plane 3 may be covered with a layer of ferrites in order to suppress the horizontal polarization (parasites) and to extend the frequency band towards the low frequencies. The thickness of the ferrite layer may be between 3 mm and 10 mm. The thicker the ferrite layer, the more the frequency band will be extended to lower frequencies.

Dans ce qui suit, on notera que toutes les valeurs numériques sont fournies avec une approximation à 10% près.In what follows, it should be noted that all the numerical values are provided with an approximation of 10%.

La première couche 10The first layer 10

La première couche 10 est de préférence placée à une distance au moins égale à un dixième de la longueur d’onde de fonctionnement λ du plan de masse 3, soit au moins dix centimètres, de préférence de l’ordre d’une vingtaine de centimètres (pour une longueur d’onde de fonctionnement λ d’un mètre).The first layer 10 is preferably placed at a distance at least equal to one-tenth of the operating wavelength λ of the ground plane 3, ie at least ten centimeters, preferably of the order of twenty centimeters. (for an operating wavelength λ of one meter).

La bande source 11 est réalisée en métal et présente une forme globalement allongée. Elle est configurée pour permettre l’émission d’ondes électromagnétiques.The source strip 11 is made of metal and has a generally elongated shape. It is configured to allow the emission of electromagnetic waves.

La bande source 11 présente à cet effet une embase 11 comprenant une base 12 élargie depuis laquelle s’étend une languette 13 sensiblement moins large que la base 12. Une longueur de la bande source 11 est par ailleurs sensiblement inférieure ou égale à λ/2 (à 10% prés). La source d’alimentation 2 est connectée à l’embase 11 élargie de la bande source 11.The source band 11 has for this purpose a base 11 comprising an enlarged base 12 from which extends a tongue 13 substantially smaller than the base 12. A length of the source band 11 is also substantially less than or equal to λ / 2 (at 10% near). The power source 2 is connected to the enlarged base 11 of the source band 11.

Dans ce qui suit, la hauteur des différentes parties de l’antenne est définie suivant la direction d’extension de la bande source 11, tandis que leur largeur est définie suivant la direction perpendiculaire à sa direction d’extension, dans le plan de la couche 10, 20, 30 contenant ladite partie.In the following, the height of the different parts of the antenna is defined in the direction of extension of the source band 11, while their width is defined in the direction perpendicular to its direction of extension, in the plane of the antenna. layer 10, 20, 30 containing said portion.

Dans une première forme de réalisation illustrée en figures 1 à 4, la base 12 présente un bord inférieur sur lequel est connectée la source d’alimentation 2 et ayant largeur L1 d’environ 0.15 λ (soit 150 mm, pour la longueur d’onde de fonctionnement d’un mètre), une hauteur H1 d’environ 0.075 λ (soit 75 mm pour λ = 1m) et un sommet L2, opposé au bord inférieur, d’environ 0.075 λ. Les côtés de l’embase 11 sont droits et sensiblement perpendiculaires au bord inférieur de la base 12 sur 60% à 90% de sa hauteur puis convergent progressivement vers le sommet.In a first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, the base 12 has a lower edge on which the power source 2 is connected and having a width L1 of approximately 0.15 λ (ie 150 mm, for the wavelength operating mode of one meter), a height H1 of about 0.075 λ (ie 75 mm for λ = 1m) and a vertex L2, opposite the lower edge, of about 0.075 λ. The sides of the base 11 are straight and substantially perpendicular to the lower edge of the base 12 60% to 90% of its height and then gradually converge towards the top.

La languette 13 quant à elle est de forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur L2 sensiblement constante d’environ 0.075 λ et une hauteur H2 d’environ 0.429 λ (soit 429 mm pour λ = 1m).The tongue 13 in turn is substantially rectangular in shape and has a substantially constant width L2 of about 0.075 λ and a height H2 of about 0.429 λ (ie 429 mm for λ = 1m).

La hauteur totale H (= H1 + H2) de l’embase 11 est donc de 0.504 λ. L’embase 11 et la languette 13 sont formées intégralement et en une seule pièce, par exemple par découpe d’une tôle métallique ou par dépôt sur un diélectrique.The total height H (= H1 + H2) of the base 11 is therefore 0.504 λ. The base 11 and the tongue 13 are formed integrally and in one piece, for example by cutting a metal sheet or by depositing on a dielectric.

Ici, la bande source 11 présente une longueur de 0,504 λ (soit 504 mm, pour la longueur d’onde de fonctionnement λ d’un mètre).Here, the source band 11 has a length of 0.504 λ (ie 504 mm, for the operating wavelength λ of one meter).

Dans une deuxième forme de réalisation illustrée en figures 7 et suivantes, la base 12 présente une forme sensiblement rectangulaire avec une largeur L4 de l’ordre de 0.15 λ et une hauteur H4 de l’ordre de 0.01 λ.In a second embodiment illustrated in FIGS. 7 and following, the base 12 has a substantially rectangular shape with a width L4 of the order of 0.15 λ and a height H4 of the order of 0.01 λ.

La languette 13 quant à elle est également de forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur L3 d’environ 0.1 λ (soit 100 mm, pour la longueur d’onde de fonctionnement d’un mètre) pour une hauteur H3 d’environ 0.35 λ (soit 350 mm pour λ = 1 m).The tongue 13 is also of substantially rectangular shape and has a width L3 of about 0.1 λ (ie 100 mm, for the operating wavelength of one meter) for a height H3 of about 0.35 λ ( ie 350 mm for λ = 1 m).

La hauteur totale H (=H3) de l’embase 11 est donc de 0.35 λ.The total height H (= H3) of the base 11 is 0.35 λ.

La base 12 et la languette 13 peuvent être formées séparément puis rapportées et fixées ensemble, par exemple par découpe d’une tôle métallique, ou formées intégralement et en une seule pièce par dépôt sur un diélectrique.The base 12 and the tongue 13 can be formed separately then reported and fixed together, for example by cutting a metal sheet, or formed integrally and in one piece by depositing on a dielectric.

Quelle que soit la forme de réalisation, la bande source 11 peut être réalisée par découpe d’une tôle présentant une épaisseur de l’ordre de 2 mm réalisée dans l’un des matériaux suivants : aluminium, fer, cuivre, etc. ou tout métal présentant une conductivité supérieure à 58 x 10® S/m.Whatever the embodiment, the source strip 11 may be made by cutting a sheet having a thickness of the order of 2 mm made in one of the following materials: aluminum, iron, copper, etc. or any metal having a conductivity greater than 58 x 10® S / m.

La deuxième couche 20The second layer 20

La deuxième couche 20 comprend le résonateur magnétique et est configurée pour réaliser un couplage inductif avec la bande source 11. Le résonateur magnétique est fixé sur un support diélectrique 5 ayant une bonne tenue mécanique (c’est-à-dire une bonne résistance à la compression, à la traction et au cisaillement) et qui est sensiblement transparent d’un point de vue électromagnétique.The second layer 20 comprises the magnetic resonator and is configured to induce an inductive coupling with the source band 11. The magnetic resonator is fixed on a dielectric support 5 having a good mechanical strength (that is to say a good resistance to compression, tensile and shear) and which is substantially electromagnetically transparent.

Le support diélectrique 5 peut par exemple comprendre un matériau ayant résistance à la compression de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, une résistance à la traction de l’ordre de 1.0 à 3 MPa et une résistance au cisaillement de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, pour une permittivité Sr de l’ordre de 1. Par exemple, le support peut comprendre une mousse du type Rohacell® 31 HP, qui présente une permittivité Sr de 1.07.The dielectric support 5 may for example comprise a material having a compressive strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, a tensile strength of the order of 1.0 to 3 MPa and a shear strength of the order of 0.4. at 1.5 MPa, for a Sr permittivity of the order of 1. For example, the support may comprise a Rohacell® 31 HP type foam, which has a Sr permittivity of 1.07.

Le support diélectrique 5 peut présenter une épaisseur de 0.004 λ (soit 4.0 mm pour λ = 1 m).The dielectric support 5 may have a thickness of 0.004 λ (ie 4.0 mm for λ = 1 m).

Le résonateur magnétique peut notamment comprendre une plaque métallique 21 sur laquelle est connectée le potentiel référence (du plan de masse 3) via la tresse métallique du câble coaxial 2 (source d’alimentation coaxiale radiofréquence) et deux bras latéraux 22 s’étendant depuis les extrémités libres de la plaque 21, de part et d’autre de la bande source 11. La première couche et la deuxième couche s’étendent dans des plans distincts sensiblement parallèles.The magnetic resonator may in particular comprise a metal plate 21 on which the reference potential (of the ground plane 3) is connected via the metal braid of the coaxial cable 2 (radiofrequency coaxial power source) and two lateral arms 22 extending from the free ends of the plate 21, on either side of the source strip 11. The first layer and the second layer extend in separate substantially parallel planes.

Dans une première forme de réalisation, la plaque 21 a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur L7 d’environ 0.61 λ pour une hauteur H7 d’environ 0.157 λ (soit 610 mm x 157 mm, pour λ = 1 m).In a first embodiment, the plate 21 has a substantially rectangular shape and has a width L7 of about 0.61 λ for a height H7 of about 0.157 λ (ie 610 mm × 157 mm, for λ = 1 m).

Ici, les bras latéraux 22 présentent une forme coudée, de sorte que chaque bras 22 comprend un montant 23, sensiblement parallèle à la bande source 11, et une traverse 24, sensiblement perpendiculaire au montant 23 et qui s’étend depuis le montant 23 en direction de la bande source 11.Here, the lateral arms 22 have a bent shape, so that each arm 22 comprises an upright 23, substantially parallel to the source strip 11, and a crossbar 24, substantially perpendicular to the upright 23 and extending from the upright 23 direction of the source band 11.

Le montant 23 de chaque bras latéral 22 a alors une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur L8 d’environ 0.035 λ pour une hauteur H8 de 0,363 λ (soit 35 mm x 363 mm, pour λ = 1 m). En d’autres termes, la largeur de la plaque 21 entre les deux bords internes des bras latéraux 22 est de l’ordre de (0,51 λ) 0.51 λ (soit 510 mm, pour λ = 1 m).The upright 23 of each lateral arm 22 then has a substantially rectangular shape and has a width L8 of approximately 0.035 λ for a height H8 of 0.363 λ (ie 35 mm × 363 mm, for λ = 1 m). In other words, the width of the plate 21 between the two internal edges of the lateral arms 22 is of the order of (0.51 λ) 0.51 λ (ie 510 mm, for λ = 1 m).

La traverse 24 de chaque bras latéral 22 a une forme sensiblement rectangulaire avec une largeur L9 de 0.255 λ et une hauteur H9 de 0.035 λ (soit 255 mm x 35 mm, pour λ = 1 m). Les traverses 24 sont donc séparées d’une distance D2 d’environ 0.1 λ (soit 100 mm, pour λ = 1 m). Au total, on a donc 2xL9 + D2 = 0,61 λ.The cross member 24 of each lateral arm 22 has a substantially rectangular shape with a width L9 of 0.255 λ and a height H9 of 0.035 λ (ie 255 mm × 35 mm, for λ = 1 m). The sleepers 24 are therefore separated by a distance D2 of approximately 0.1 λ (ie 100 mm, for λ = 1 m). In total, we have 2xL9 + D2 = 0.61 λ.

Lorsque la deuxième couche 20 est placée sur la première couche 10, l’extrémité libre de la languette 13 de la bande source 11 s’étend entre les deux extrémités libres des traverses 24 des bras latéraux 22 du résonateur magnétique.When the second layer 20 is placed on the first layer 10, the free end of the tongue 13 of the source strip 11 extends between the two free ends of the crosspieces 24 of the lateral arms 22 of the magnetic resonator.

Dans une deuxième forme de réalisation, la plaque 21 a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur L10 d’environ 0.6 λ pour une hauteur H10 d’environ 0,0844 λ (soit 600 mm x 84,4 mm, pour λ = 1 m).In a second embodiment, the plate 21 has a substantially rectangular shape and has a width L10 of about 0.6 λ for a height H10 of about 0.0844 λ (ie 600 mm × 84.4 mm, for λ = 1 m).

Ici, les bras latéraux 22 ne comprennent qu’un montant 23 de forme sensiblement rectangulaire présentant une largeur L11 d’environ 0.03 λ pour une hauteur H11 d’environ 0.070 λ (soir 30 mm x 70 mm, pour λ = 1 m). En d’autres termes, la hauteur totale du résonateur magnétique est de l’ordre de 0.1554 λ (soit 154.4 mm, pour λ = 1 m).Here, the lateral arms 22 comprise only an upright 23 of substantially rectangular shape having a width L11 of about 0.03 λ for a height H11 of about 0.070 λ (evening 30 mm × 70 mm, for λ = 1 m). In other words, the total height of the magnetic resonator is of the order of 0.1554 λ (ie 154.4 mm, for λ = 1 m).

La deuxième couche 20 comprend en outre neuf plaquettes 24, s’étendant depuis la plaque 21 entre les deux bras latéraux 22 et présentant chacune une largeur L12 d’environ 0.055 λ pour une hauteur H12 d’environ 0.0351 λ (soit 55 mm x 35.1 mm, pour λ = 1 m). Les plaquettes 24 sont espacées deux à deux d’une distance D3 d’environ 0.013 λ.The second layer 20 further comprises nine plates 24, extending from the plate 21 between the two lateral arms 22 and each having a width L12 of approximately 0.055 λ for a height H12 of approximately 0.0351 λ (ie 55 mm x 35.1 mm, for λ = 1 m). The plates 24 are spaced apart by a distance D3 of about 0.013 λ.

Par exemple, les plaquettes 24 peuvent chacune être rapportées et fixées sur la plaque 21 : pour cela, il est possible de réaliser des plaquettes 24 présentant une hauteur plus grande, par exemple de 0.09 λ, et de les fixer sur la plaque 21 de sorte que seule une hauteur H12 de 0.0351 λ dépasse de ladite plaque 21.For example, the plates 24 may each be attached and fixed to the plate 21: for this purpose, it is possible to make plates 24 having a greater height, for example 0.09 λ, and to fix them on the plate 21 so that only a height H12 of 0.0351 λ exceeds said plate 21.

De manière optionnelle, comme visible notamment sur les figures 9a et 9b, la deuxième couche 20 peut également comprendre deux bandes 14 en forme de L comprenant chacune une première bande 15 présentant une largeur L5 d’environ 0.25 λ et une hauteur H5 d’environ 0.02 λ (soit 250 mm X 20 mm, pour λ = 1 m), et une deuxième bande 16, s’étendant perpendiculairement depuis une extrémité de la première bande 15 et présentant une largeur L6 d’environ 0.03 λ et une hauteur H6 d’environ 0,403 λ (soit 30 mm et 403 mm, pour λ = 1 m). Les extrémités libres des premières bandes 15 sont séparées d’une distance DI de l’ordre de 0.1 λ, et sont positionnées par rapport à l’embase 11 de la première couche 10 de sorte à s’étendre au niveau de l’extrémité libre de la languette 13. L’excitation est formée par la languette 13 et prolongée en son extrémité par la base 12.Optionally, as can be seen in particular in FIGS. 9a and 9b, the second layer 20 may also comprise two L-shaped strips 14 each comprising a first strip 15 having a width L5 of approximately 0.25 λ and a height H5 of approximately 0.02 λ (ie 250 mm × 20 mm, for λ = 1 m), and a second strip 16, extending perpendicularly from one end of the first strip 15 and having a width L6 of about 0.03 λ and a height H6 of approximately 0.403 λ (ie 30 mm and 403 mm, for λ = 1 m). The free ends of the first strips 15 are separated by a distance DI of the order of 0.1 λ, and are positioned relative to the base 11 of the first layer 10 so as to extend at the free end of the tongue 13. The excitation is formed by the tongue 13 and extended at its end by the base 12.

Optionnellement, la deuxième couche 20 peut en outre comprendre deux troisièmes bandes 18 s’étendant au-dessus de la première couche 10 et de la deuxième couche 20. Chaque troisième bande 18 est connectée à la deuxième bande 16 en regard de la deuxième couche 20 à l’aide d’une bande métallique de connexion 17, qui s’étend alors entre le plan contenant les troisièmes bandes 18 et le plan contenant la deuxième couche 20.Optionally, the second layer 20 may further comprise two third strips 18 extending above the first layer 10 and the second layer 20. Each third strip 18 is connected to the second strip 16 facing the second layer 20 by means of a metal connecting strip 17, which then extends between the plane containing the third strips 18 and the plane containing the second layer 20.

La deuxième bande 16, la bande de connexion 17 et la troisième bande 18 forment ensemble un dipôle en U.The second strip 16, the connection strip 17 and the third strip 18 together form a U-shaped dipole.

Chaque troisième bande 18 peut présenter une largeur L25 d’environ 0.03 λ et une hauteur H25 d’environ 0.403 λ (soit 30 mm x 403 mm, pour λ = 1 m). La première couche 20 est à une distance de 0.04 λ de la deuxième couche 20 et à une distance de 0.04 λ des troisièmes bandes de connexion.Each third band 18 may have a width L25 of approximately 0.03 λ and a height H25 of approximately 0.403 λ (ie 30 mm × 403 mm, for λ = 1 m). The first layer 20 is at a distance of 0.04 λ from the second layer 20 and at a distance of 0.04 λ from the third connection strips.

Pour des raisons de symétrie, la deuxième couche 20 peut en outre comprendre deux quatrièmes bandes (non illustrées sur les figures) s’étendant chacune depuis l’extrémité libre des troisièmes bandes 18, sensiblement parallèlement aux premières bandes 15. Les quatrièmes bandes présentent alors des dimensions similaires aux premières bandes 15, soit une largeur L5 d’environ 0.25 λ et une hauteur H5 d’environ 0.02 λ (soit 250 mm x 20 mm, pour λ = 1 m). On obtient ainsi deux structures en L parallèles et sensiblement identiques.For reasons of symmetry, the second layer 20 may further comprise two fourth strips (not shown in the figures) each extending from the free end of the third strips 18, substantially parallel to the first strips 15. The fourth strips then have dimensions similar to the first strips 15, a width L5 of about 0.25 λ and a height H5 of about 0.02 λ (ie 250 mm × 20 mm, for λ = 1 m). Two parallel and substantially identical L-shaped structures are thus obtained.

Quelle que soit la forme de réalisation, les différentes parties du résonateur magnétique 20 sont en métal et peuvent être formées intégralement et en une seule pièce, par exemple par découpe d’une tôle métallique ou par dépôt sur un diélectrique.Whatever the embodiment, the different parts of the magnetic resonator 20 are made of metal and can be formed integrally and in one piece, for example by cutting a metal sheet or by depositing on a dielectric.

Typiquement, de manière analogue à la bande source 11, le résonateur magnétique 20 peut être réalisé par découpe d’une tôle présentant une épaisseur de l’ordre de 2 mm réalisée dans l’un des matériaux suivants : aluminium, fer, cuivre, etc. ou tout métal présentant une conductivité supérieure à 58 10® S/m.Typically, analogously to the source band 11, the magnetic resonator 20 can be made by cutting a sheet having a thickness of the order of 2 mm made in one of the following materials: aluminum, iron, copper, etc. . or any metal having a conductivity greater than 58 10® S / m.

La deuxième couche 20 constitue donc un premier métamatériau.The second layer 20 is therefore a first metamaterial.

La troisième couche 30The third layer 30

La troisième couche 30 comprend un résonateur électrique et est configurée pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source 11. Le résonateur électrique est fixé sur un support diélectrique 6 ayant une bonne tenue mécanique et qui est sensiblement transparent d’un point de vue électromagnétique.The third layer 30 comprises an electric resonator and is configured to perform a capacitive coupling with the source band 11. The electric resonator is fixed on a dielectric support 6 having good mechanical strength and which is substantially electromagnetically transparent.

Le support diélectrique 6 de la troisième couche 30 peut, de manière analogue au support diélectrique 5 de la deuxième couche 20, comprendre un matériau ayant résistance à la compression de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, une résistance à la traction de l’ordre de 1.0 à 3 MPa et une résistance au cisaillement de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, pour une permittivité Sr de l’ordre de 1. Par exemple, le support peut comprendre une mousse du type Rohacell® 31HF.The dielectric support 6 of the third layer 30 may, analogously to the dielectric support 5 of the second layer 20, comprise a material having a compressive strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, a tensile strength of order of 1.0 to 3 MPa and a shear strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, for a Sr permittivity of the order of 1. For example, the support may comprise a Rohacell® 31HF type foam.

Dans une première forme de réalisation, le support diélectrique 6 peut présenter une épaisseur de 0.004 λ (soit 4.0 mm, pour λ = 1 m).In a first embodiment, the dielectric support 6 may have a thickness of 0.004 λ (ie 4.0 mm, for λ = 1 m).

Le cas échéant, le support diélectrique de la deuxième et de la troisième couche 30 peuvent être confondus. La deuxième et la troisième couche 30 s’étendent alors dans un même plan, le résonateur électrique de la troisième couche 30 étant fixé sur le support diélectrique 5 de la deuxième couche 20 (voir par exemple Fig. 8).Where appropriate, the dielectric support of the second and third layers 30 may be merged. The second and third layers 30 then extend in the same plane, the electric resonator of the third layer 30 being fixed on the dielectric support 5 of the second layer 20 (see for example Fig. 8).

Le résonateur électrique comprend une bordure périphérique 31 de forme sensiblement rectangulaire définissant un espace interne traversant rectangulaire à l’intérieur duquel s’étend une partie centrale 35.The electric resonator comprises a peripheral rim 31 of substantially rectangular shape defining a rectangular through-going internal space within which a central portion 35 extends.

Dans une première forme de réalisation, la bordure périphérique 31 comprend un bord inférieur 32 et un bord supérieur 33, sensiblement parallèles et ayant une largeur L13 d’environ 0.25 λ et une hauteur H13 d’environ 0.025 λ (soit 250 mm x 25 mm, pour λ = 1 m), et deux bords latéraux 34 sensiblement parallèles ayant une largeur L14 d’environ 51 mm et une hauteur H14 d’environ 0.272 λ (soit 272 mm, pour λ = 1 m). Les bords latéraux 34 de la bordure périphérique 31 sont donc séparés d’une distance de 0.145 λ (soit 145 mm, pour λ = 1 m).In a first embodiment, the peripheral edge 31 comprises a lower edge 32 and an upper edge 33, substantially parallel and having a width L13 of about 0.25 λ and a height H13 of about 0.025 λ (ie 250 mm × 25 mm). , for λ = 1 m), and two substantially parallel lateral edges 34 having a width L14 of about 51 mm and a height H14 of about 0.272 λ (ie 272 mm, for λ = 1 m). The lateral edges 34 of the peripheral edge 31 are therefore separated by a distance of 0.145 λ (ie 145 mm, for λ = 1 m).

Le bord inférieur 32 et le bord supérieur 33 s’étendent sensiblement parallèlement à la plaque métallique 21 du résonateur magnétique 20 tandis que les bords latéraux 34 s’étendent le long des montants 23 des bras latéraux 22.The lower edge 32 and the upper edge 33 extend substantially parallel to the metal plate 21 of the magnetic resonator 20 while the lateral edges 34 extend along the uprights 23 of the lateral arms 22.

La distance D4 entre le bord inférieur 32 de la bande électrique et la plaque métallique 21 du résonateur magnétique est d’environ 0.051 λ (soit 51 mm pour λ = 1 m). La distance D5 entre un bord latéral 34 du résonateur électrique 30 et le bras latéral 23 adjacent du résonateur magnétique est d’environ 0.145 λ (soit 145 mm pour λ = 1 m).The distance D4 between the lower edge 32 of the electrical band and the metal plate 21 of the magnetic resonator is approximately 0.051 λ (ie 51 mm for λ = 1 m). The distance D5 between a lateral edge 34 of the electric resonator 30 and the adjacent lateral arm 23 of the magnetic resonator is approximately 0.145 λ (ie 145 mm for λ = 1 m).

La partie centrale 35 comprend un insert de forme sensiblement rectangulaire présentant une largeur L15 d’environ 0.144 λ et une hauteur H15 d’environ 0.042 λ (soit 144 mm x 42 mm, pour λ = 1 m) et définissant une fente traversante également rectangulaire configurée pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source 11. La hauteur H16 de la fente traversante est d’environ 0.022 λ (soit 22 mm pour λ = 1 m). L’insert 35 est relié au bord supérieur 33 et au bord inférieur 32 de la bordure périphérique 31 par l’intermédiaire de deux baguettes 36 présentant une hauteur H17 de 0.09 λ et une largeur L17 de 0.025 λ (soit 90 mm X 25 mm pour λ = 1 m) configurées pour réaliser, avec la bordure périphérique 31, un couplage inductif avec la bande source 11.The central portion 35 comprises an insert of substantially rectangular shape having a width L15 of approximately 0.144 λ and a height H15 of approximately 0.042 λ (ie 144 mm × 42 mm, for λ = 1 m) and defining an equally rectangular through slot configured to achieve a capacitive coupling with the source band 11. The height H16 of the through slot is about 0.022 λ (ie 22 mm for λ = 1 m). The insert 35 is connected to the upper edge 33 and the lower edge 32 of the peripheral edge 31 by means of two rods 36 having a height H17 of 0.09 λ and a width L17 of 0.025 λ (ie 90 mm × 25 mm for λ = 1 m) configured to produce, with the peripheral edge 31, an inductive coupling with the source strip 11.

Le résonateur électrique 30 forme un circuit 2LC.The electric resonator 30 forms a 2LC circuit.

Les différentes parties du résonateur électrique 30 peuvent être formées intégralement et en une seule pièce, par exemple par découpe d’une tôle métallique ou par dépôt sur un diélectrique.The different parts of the electric resonator 30 may be integrally formed in one piece, for example by cutting a metal sheet or by depositing on a dielectric.

On notera que, lorsque les trois couches 10, 20, 30 sont superposées, les bandes de la partie centrale 35 du résonateur électrique 30 sont superposées avec la languette 13 de la bande source 11 et s’étendent sensiblement le long de ladite languette 13, tandis que les bords latéraux 34 de la bordure périphérique 31 du résonateur électrique 30 s’étendent de part et d’autre de la languette 13.It will be noted that, when the three layers 10, 20, 30 are superimposed, the strips of the central portion 35 of the electric resonator 30 are superimposed with the tongue 13 of the source strip 11 and extend substantially along said tongue 13, while the lateral edges 34 of the peripheral edge 31 of the electric resonator 30 extend on either side of the tongue 13.

Dans une deuxième forme de réalisation, la bordure périphérique 31 est formée par quatre sous-éléments 37 identiques en forme de F agencés de manière à former sensiblement un rectangle (voir Fig. 1 b).In a second embodiment, the peripheral edge 31 is formed by four identical F-shaped sub-elements 37 arranged to form substantially a rectangle (see Fig. 1b).

Chaque sous-élément 37 comprend un montant 38 et deux traverses 39, 40 sensiblement perpendiculaires au montant 38, une première desdites traverses 39 s’étendant depuis une extrémité libre du montant 38 tandis que la deuxième traverse 40 s’étend entre la première traverse 39 et l’autre extrémité libre du montant 38.Each sub-element 37 comprises an upright 38 and two crosspieces 39, 40 substantially perpendicular to the upright 38, a first of said crosspieces 39 extending from a free end of the upright 38 while the second crossbar 40 extends between the first cross member 39 and the other free end of the post 38.

Le montant 38 présente une largeur L18 de 0.255 λ et une hauteur H18 de 0.03 λ (soit 255 mm x 30 mm pour λ = 1 m).The post 38 has a width L18 of 0.255 λ and a height H18 of 0.03 λ (ie 255 mm × 30 mm for λ = 1 m).

La première traverse 39 présente une largeur L19 de 0.051 λ et une hauteur H19 de 0.1263 λ (soit 51 mm x 126.3 mm, pour λ = 1 m).The first crosspiece 39 has a width L19 of 0.051 λ and a height H19 of 0.1263 λ (ie 51 mm x 126.3 mm, for λ = 1 m).

La deuxième traverse 40 présente une largeur L20 de 0.018 λ et une hauteur H20 de 0.0978 λ (soit 18 mm x 97.8 mm, pour λ = 1 m) et est espacée de la première traverse 39 par une distance D6 de 0.0675 λ (soit 67.5 mm, pour λ = 1 m).The second crosspiece 40 has a width L20 of 0.018 λ and a height H20 of 0.0978 λ (ie 18 mm × 97.8 mm, for λ = 1 m) and is spaced from the first cross member 39 by a distance D6 of 0.0675 λ (ie 67.5 mm, for λ = 1 m).

Afin de former la bordure périphérique 31, les sous-éléments 37 sont placés de manière symétriques par rapport à deux plans perpendiculaires de sorte que les premières traverses 39 et les montants 38 forment des coins de la bordure périphérique 31 et définissent l’espace interne traversant. Les deuxièmes traverses 40 s’étendent donc en regard deux à deux.In order to form the peripheral border 31, the sub-elements 37 are placed symmetrically with respect to two perpendicular planes so that the first crosspieces 39 and the uprights 38 form corners of the peripheral border 31 and define the internal space therethrough . The second cross members 40 therefore extend in pairs.

Les montants 38 sont séparés deux à deux d’une distance D7 de 0.015 λ (15 mm pour λ = 1 m), tandis que les premières traverses 39 sont séparées deux à deux d’une distance D8 de 0.02 λ (20 mm, pour λ = 1 m). Une première fente présentant une largeur D7 de 0.015 λ traverse donc la bordure périphérique 31, entre les extrémités libres des montants 38, et une deuxième fente présentant une hauteur D8 de 0.02 λ traverse la bordure périphérique 31 entre les extrémités libres des premières traverses 39.The uprights 38 are separated in pairs by a distance D7 of 0.015 λ (15 mm for λ = 1 m), while the first crosspieces 39 are separated in pairs by a distance D8 of 0.02 λ (20 mm, for λ = 1 m). A first slot having a width D7 of 0.015 λ thus crosses the peripheral edge 31, between the free ends of the uprights 38, and a second slot having a height D8 of 0.02 λ passes through the peripheral edge 31 between the free ends of the first crosspieces 39.

Dans cette deuxième forme de réalisation, la partie centrale 35 de la troisième couche 30 comprend deux ensembles 41 identiques en forme de E (voir Fig. 11c) positionnées de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan perpendiculaire au support diélectrique 5. Les deux ensembles 41 forment ainsi un insert de forme sensiblement rectangulaire comportant en outre deux bandes centrales 42 s’étendant en regard. Les deux ensembles 41 sont séparés par une distance D9 de 0.02969 λ (soit 29.69 mm, pour λ = 1 m), qui forme une troisième fente. Cette troisième fente est centrée sur l’axe défini par la direction d’extension de la deuxième fente de la bordure périphérique 31 et est configurée pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source 11.In this second embodiment, the central portion 35 of the third layer 30 comprises two identical E-shaped assemblies 41 (see FIG.11c) positioned substantially symmetrically with respect to a plane perpendicular to the dielectric support 5. The two sets 41 and form an insert of substantially rectangular shape further comprising two central strips 42 extending opposite. The two sets 41 are separated by a distance D9 of 0.02969 λ (ie 29.69 mm, for λ = 1 m), which forms a third slot. This third slot is centered on the axis defined by the extension direction of the second slot of the peripheral edge 31 and is configured to perform a capacitive coupling with the source strip 11.

La partie rectangulaire de l’insert présente une largeur L21 d’environ 0. 1785 λ et une hauteur H21 d’environ 0. 191 λ (soit 178.5 mm x 191 mm, pour λ = 1 m), la hauteur H21 de l’insert étant divisée en deux sous-parties présentant chacune une hauteur H22 d’environ 0.0806 λ (soit 80.6 mm, pour λ = 1 m) et étant espacées par la troisième fente. Les bandes centrales 42 présentent quant à elles une largeur L23 de 0.0126 λ (soit 12.6 mm, pour λ = 1 m) pour une hauteur H23 de 0.0685 λ (soit 68.5 mm, pour λ = 1 m). Les bandes centrales 42 sont également espacées d’une distance D9 de 0.02969 λ, qui correspond à la troisième fente.The rectangular part of the insert has a width L21 of about 0.1855 λ and a height H21 of about 0. 191 λ (ie 178.5 mm × 191 mm, for λ = 1 m), the height H21 of the insert being divided into two subparts each having a height H22 of about 0.0806 λ (ie 80.6 mm, for λ = 1 m) and being spaced apart by the third slot. The central strips 42 have a width L23 of 0.0126 λ (ie 12.6 mm, for λ = 1 m) for a height H23 of 0.0685 λ (ie 68.5 mm, for λ = 1 m). The central strips 42 are also spaced a distance D9 of 0.02969 λ, which corresponds to the third slot.

La partie centrale 35 du résonateur électrique forme donc un circuit ELC.The central portion 35 of the electric resonator thus forms an ELC circuit.

On notera que, lorsque les trois couches 10, 20, 30 sont superposées, les bandes centrales 42 de la partie centrale 35 du résonateur électrique 30 sont superposées avec la languette 13 de la bande source 11 et s’étendent sensiblement le long de ladite languette 13, tandis que les premières et deuxièmes traverses 39, 40 de la bordure périphérique 31 du résonateur électrique 30 s’étendent de part et d’autre de la languette 13 de première couche 10, le cas échéant entre les deuxième 16 bandes de la seconde couche 20 (et le cas échéant les troisièmes bras 18).Note that when the three layers 10, 20, 30 are superimposed, the central strips 42 of the central portion 35 of the electric resonator 30 are superimposed with the tongue 13 of the source strip 11 and extend substantially along said tongue 13, while the first and second crosspieces 39, 40 of the peripheral edge 31 of the electrical resonator 30 extend on either side of the tongue 13 of the first layer 10, where appropriate between the second 16 strips of the second layer 20 (and optionally the third arms 18).

Quelle que soit la forme de réalisation, les différentes parties du résonateur électrique 30 peuvent être formées intégralement et en une seule pièce, par exemple par découpe d’une tôle métallique ou par dépôt sur un diélectrique.Whatever the embodiment, the different parts of the electrical resonator 30 may be formed integrally and in one piece, for example by cutting a metal sheet or by depositing on a dielectric.

Typiquement, de manière analogue à la bande source 11, le résonateur électrique peut être réalisé par découpe d’une tôle présentant une épaisseur de l’ordre de 2 mm réalisée dans l’un des matériaux suivants : aluminium, fer, cuivre, etc. ou tout métal présentant une conductivité supérieure à 58x 10® S/m.Typically, analogously to the source band 11, the electric resonator can be made by cutting a sheet having a thickness of the order of 2 mm made of one of the following materials: aluminum, iron, copper, etc. or any metal having a conductivity greater than 58x 10® S / m.

La troisième couche 30 constitue donc un deuxième métamatériau.The third layer 30 thus constitutes a second metamaterial.

En pratique, le résonateur magnétique 20 et le résonateur électrique 30 sont excités par la bande source 11 et interagissent de manière à élargir le diagramme d’émission de l’antenne 1 afin que l’antenne 1 émette en continu dans la bande de fréquence choisie.In practice, the magnetic resonator 20 and the electric resonator 30 are excited by the source band 11 and interact so as to widen the emission diagram of the antenna 1 so that the antenna 1 transmits continuously in the selected frequency band .

Une antenne 1 comprenant les trois couches décrites ci-dessus conformément à la première forme de réalisation (qui correspond aux figures 1 à 6g) est alors capable de couvrir une bande de fréquence allant de 160 MHz à 320 MHz (voir les figures 5a à 5g et 6a à 6g qui sont des diagrammes de rayonnement dans la bande passante entre 160 MHz et 320 MHz). Elle présente en outre de faibles dimensions (inférieures à 600 mm de large pour 200 mm d’épaisseur).An antenna 1 comprising the three layers described above according to the first embodiment (which corresponds to FIGS. 1 to 6g) is then capable of covering a frequency band ranging from 160 MHz to 320 MHz (see FIGS. 5a to 5g). and 6a to 6g which are radiation diagrams in the bandwidth between 160 MHz and 320 MHz). It also has small dimensions (less than 600 mm wide and 200 mm thick).

Dans une forme de réalisation, lorsque le plan de masse 3 de cette antenne 1 comprend une couche de ferrites, l’antenne peut couvrir une bande de fréquences allant de 160 MHz à 320 MHz (par exemple avec une couche de ferrites ayant une épaisseur de 3 mm), voire de 120 MHz à 320 MHz (avec une couche de ferrites ayant une épaisseur de 5 mm).In one embodiment, when the ground plane 3 of this antenna 1 comprises a layer of ferrites, the antenna can cover a frequency band ranging from 160 MHz to 320 MHz (for example with a layer of ferrites having a thickness of 3 mm), or even from 120 MHz to 320 MHz (with a layer of ferrites having a thickness of 5 mm).

Par ailleurs, une antenne 1 comprenant les trois couches décrites ci-dessus conformément à la deuxième forme de réalisation (qui correspond aux figures 7 à 14f) est alors capable de couvrir une bande de fréquence allant de 160 MHz à 500 MHz (voir les figures 12 et 13 qui sont des diagrammes de rayonnement dans la bande passante entre 160 MHz et 480 MHz et les diagrammes en trois dimensions représentés aux figures 14a à 14f). Elle présente également de faibles dimensions (inférieures à 600 mm de large pour moins de 200 mm d’épaisseur). Cet élargissement de la bande passante par rapport à la première forme de réalisation illustrée notamment en figure 1 est permis notamment grâce à la configuration de la troisième couche 30, et en particulier grâce â la partie centrale de la troisième couche 30 qui réalise le couplage capacitif avec la bande source 11.Furthermore, an antenna 1 comprising the three layers described above according to the second embodiment (which corresponds to FIGS. 7 to 14f) is then capable of covering a frequency band ranging from 160 MHz to 500 MHz (see FIGS. 12 and 13 which are radiation diagrams in the bandwidth between 160 MHz and 480 MHz and the three-dimensional diagrams shown in Figures 14a to 14f). It also has small dimensions (less than 600 mm wide and less than 200 mm thick). This broadening of the bandwidth with respect to the first embodiment illustrated in particular in FIG. 1 is allowed in particular thanks to the configuration of the third layer 30, and in particular thanks to the central part of the third layer 30 which carries out the capacitive coupling. with the source tape 11.

Dans une forme de réalisation, lorsque le plan de masse 3 de cette antenne 1 comprend une couche de ferrites, l’antenne peut couvrir une bande de fréquences allant de 130 MHz à 500 MHz (par exemple avec une couche de ferrites ayant une épaisseur de 3 mm), voire de 120 MHz à 500 MHz (avec une couche de ferrites ayant une épaisseur de 5 mm).In one embodiment, when the ground plane 3 of this antenna 1 comprises a layer of ferrites, the antenna can cover a frequency band ranging from 130 MHz to 500 MHz (for example with a layer of ferrites having a thickness of 3 mm), or even from 120 MHz to 500 MHz (with a layer of ferrites having a thickness of 5 mm).

On notera que les deux formes de réalisation d’antenne 1 décrites ci-dessus et illustrées sur les figures ne sont pas limitatives. En particulier, les couches des première et deuxième formes de réalisation peuvent être interchangées. Typiquement, un exemple d’antenne 1 conforme à l’invention (non visible sur les figures) peut comprendre une première couche 10 conforme à la deuxième forme de réalisation (comme illustrée sur les Figs. 9a et 9b), et une deuxième et une troisième couche 20, 30 conformes â la première forme de réalisation (comme illustrées sur la Fig. 3). Un autre exemple de réalisation (non visible sur les figures) peut également comprendre une première et une troisième couche 10, 30 conformes â la deuxième forme de réalisation (comme illustrées sur les Figs. 9a, 9b, lia et 11b) et une deuxième couche 20 conforme â la première forme de réalisation (comme illustrée sur la Fig. 3).Note that the two antenna embodiments 1 described above and illustrated in the figures are not limiting. In particular, the layers of the first and second embodiments may be interchanged. Typically, an example of antenna 1 according to the invention (not visible in the figures) may comprise a first layer 10 according to the second embodiment (as illustrated in Figs 9a and 9b), and a second and a second third layer 20, 30 according to the first embodiment (as illustrated in Fig. 3). Another embodiment (not visible in the figures) may also comprise first and third layers 10, 30 according to the second embodiment (as illustrated in Figs 9a, 9b, 11a and 11b) and a second layer According to the first embodiment (as illustrated in Fig. 3).

Par ailleurs, d’autres dimensions sont envisageables pour la deuxième couche de l’antenne 1 conforme â la deuxième forme de réalisation. Par exemple, les dimensions suivantes peuvent être envisagées, en remplacement des dimensions indiquées ci-dessus (pour λ = 1 m) : - L10 = 0.6 λ et H10 = 0.1393 λ (soit 600 mm x 139.3 mm) - L11 = 0.03 λ et H11 = 0.0151 λ (soit 30 mm x 15.1 mm) - L12, H12 et D3 peuvent rester inchangés - L5 = 0.25 λ et H5 = 0.03 λ (soit 250 mm x 30 mm) - L6 = 0.03 λ et H6 = 0.35 λ (soit 30 mm x 350 mm) - DI peut rester inchangé - L25 = 0.03 λ et H25 = 0.35 λ (soit 30 mm x 350 mm)Moreover, other dimensions can be envisaged for the second layer of antenna 1 according to the second embodiment. For example, the following dimensions can be envisaged, replacing the dimensions indicated above (for λ = 1 m): - L10 = 0.6 λ and H10 = 0.1393 λ (ie 600 mm x 139.3 mm) - L11 = 0.03 λ and H11 = 0.0151 λ (ie 30 mm x 15.1 mm) - L12, H12 and D3 can remain unchanged - L5 = 0.25 λ and H5 = 0.03 λ (ie 250 mm x 30 mm) - L6 = 0.03 λ and H6 = 0.35 λ ( ie 30 mm x 350 mm) - DI can remain unchanged - L25 = 0.03 λ and H25 = 0.35 λ (ie 30 mm x 350 mm)

Une antenne 1 conforme à l’invention peut être mise en oeuvre notamment sur un véhicule, tel qu’un bateau, un avion, etc.An antenna 1 according to the invention can be implemented in particular on a vehicle, such as a boat, an airplane, etc.

Dans le cas d’un bateau, celui-ci comprend en outre un mât de communication sur lequel est fixée au moins une antenne 1 conforme à l’invention. De préférence, plusieurs antennes 1 sont fixées sur le mât. Les antennes 1 peuvent être identiques et comporter les mêmes couches 10, 20, 30 en présentant les mêmes dimensions, ou différentes et comporter des couches 10, 20, 30 différentes et/ou de dimension différente.In the case of a boat, it further comprises a communication mast on which is fixed at least one antenna 1 according to the invention. Preferably, several antennas 1 are fixed on the mast. The antennas 1 may be identical and have the same layers 10, 20, 30 having the same dimensions, or different and comprise layers 10, 20, 30 different and / or different size.

Typiquement, le mât peut globalement présenter la forme d’un prisme tronqué présentant trois faces planes triangulaire inclinées donc un sommet est coupé, ou d’un trapèze présentant quatre face planes inclinées réunies par une face supérieure rectangulaire. Une antenne 1 peut alors être fixée sur chaque face du mât afin d’augmenter la capacité d’émission et de réception de l’ensemble ainsi formé, les faces du mât jouant le rôle de plan de masse 3 pour chaque antenne 1.Typically, the mast may generally have the shape of a truncated prism having three triangular plane faces inclined so a vertex is cut, or a trapezoid having four inclined plane faces joined by a rectangular upper face. An antenna 1 can then be fixed on each side of the mast in order to increase the transmission and reception capacity of the assembly thus formed, the faces of the mast acting as a ground plane 3 for each antenna 1.

Le mât peut également loger des équipements radar de veille, des systèmes optroniques, etc.The mast can also house standby radar equipment, optronic systems, etc.

Claims (25)

REVENDICATIONS 1. Antenne (1) d’émission/réception configurée pour couvrir une bande de fréquences comprise entre 100 MHz et 600 MHz, de préférence entre 130 MHz et 500 MHz, ladite antenne comportant : - un plan de masse (3), - une première couche (10), fixée sur le plan de masse, configurée pour être excitée par une source d’alimentation, ladite première couche (10) comprenant une bande source (11) présentant une dimension (H) inférieure ou égale à λ/2, où λ est une longueur d’onde de fonctionnement, - une deuxième couche (20), fixée sur la première couche (10), comprenant un résonateur magnétique configuré pour réaliser un couplage inductif avec la bande source (11 ), - une troisième couche (30), fixée sur la deuxième couche (20), comprenant un résonateur électrique configuré pour réaliser un couplage capacitif avec la bande source (11 ).Antenna (1) transmitting / receiving configured to cover a frequency band between 100 MHz and 600 MHz, preferably between 130 MHz and 500 MHz, said antenna comprising: - a ground plane (3), - a first layer (10), fixed on the ground plane, configured to be excited by a power source, said first layer (10) comprising a source band (11) having a dimension (H) less than or equal to λ / 2 , where λ is an operating wavelength, - a second layer (20), fixed on the first layer (10), comprising a magnetic resonator configured to perform an inductive coupling with the source band (11), - a third layer (30), fixed on the second layer (20), comprising an electrical resonator configured to capacitively couple with the source band (11). 2. Antenne (1) selon la revendication 1, dans laquelle la longueur d’onde de fonctionnement λ correspond à une fréquence médiane de la bande de fréquence balayée par ladite antenne (1), typiquement une longueur d’onde λ d’un mètre.2. Antenna (1) according to claim 1, wherein the operating wavelength λ corresponds to a median frequency of the frequency band swept by said antenna (1), typically a wavelength λ of one meter . 3. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la bande source (11) présente une dimension (H) sensiblement égale à 0.504 λ ou 0.35 λ.3. Antenna (1) according to one of claims 1 or 2, wherein the source band (11) has a dimension (H) substantially equal to 0.504 λ or 0.35 λ. 4. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la bande source (11) comprend une base (12) élargie depuis laquelle s’étend une languette (13) sensiblement moins large que l’embase (12), la base (12) présentant ayant une largeur (L1) d’environ 0.15 λ et une hauteur (H1) d’environ 0.075 λ et la languette (13) présentant une largeur (L2) d’environ 0.075 λ et une hauteur (H2) comprise entre environ 0.35 λ et 0.5 λ.4. Antenna (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the source strip (11) comprises an enlarged base (12) from which extends a tongue (13) substantially smaller than the base (12). ), the base (12) having a width (L1) of about 0.15 λ and a height (H1) of about 0.075 λ and the tongue (13) having a width (L2) of about 0.075 λ and a height (H2) between about 0.35 λ and 0.5 λ. 5. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la deuxième couche (20) comprend un support diélectrique (5) sur lequel est fixé le résonateur magnétique, ledit résonateur magnétique comprenant une plaque métallique (21) sur laquelle est connectée la masse et deux bras latéraux (22) s’étendant depuis ses extrémités libres de la plaque métallique (21 ), de part et d’autre de la bande source (11 ).5. Antenna (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the second layer (20) comprises a dielectric support (5) on which is fixed the magnetic resonator, said magnetic resonator comprising a metal plate (21) on which is connected the mass and two side arms (22) extending from its free ends of the metal plate (21), on either side of the source strip (11). 6. Antenne (1) selon la revendication 5, dans laquelle le support diélectrique (5) comprend un matériau ayant résistance à la compression de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, une résistance à la traction de l’ordre de 1.0 à 3 MPa et une résistance au cisaillement de l’ordre de 0.4 à 1.5 MPa, pour une permittivité Sr de l’ordre de 1, par exemple une mousse du type Rohacell® 31HF.6. Antenna (1) according to claim 5, wherein the dielectric support (5) comprises a material having compressive strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, a tensile strength of the order of 1.0 to 3 MPa and a shear strength of the order of 0.4 to 1.5 MPa, for a Sr permittivity of the order of 1, for example a Rohacell® 31HF type foam. 7. Antenne (1) selon l’une des revendications 5 ou 6, dans laquelle les bras latéraux (22) présentent une forme coudée de sorte que chaque bras (22) comprend une première partie (23) sensiblement parallèle à la bande source (11) et une deuxième partie (24) sensiblement perpendiculaire à la première partie (23) et qui s’étend depuis la première partie (23) en direction de la bande source (11).7. Antenna (1) according to one of claims 5 or 6, wherein the lateral arms (22) have a bent shape so that each arm (22) comprises a first portion (23) substantially parallel to the source strip ( 11) and a second portion (24) substantially perpendicular to the first portion (23) and extending from the first portion (23) toward the source band (11). 8. Antenne (1) selon la revendication 7, dans laquelle : - la plaque métallique (21) de la deuxième couche (20) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur (L7) d’environ 0.61 λ pour une hauteur (H7) d’environ 0.157 λ, - la première partie (23) de chaque bras latéral (22) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur (L8) d’environ 0.035 λ pour une hauteur (H8) d’environ 0.095 λ, et - la deuxième partie (24) de chaque bras latéral (22) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur (L9) d’environ 0.035 λ pour une hauteur (H9) d’environ 0.22 λ.8. Antenna (1) according to claim 7, wherein: - the metal plate (21) of the second layer (20) has a substantially rectangular shape and has a width (L7) of about 0.61 λ for a height (H7 ) of approximately 0.157λ, the first part (23) of each lateral arm (22) has a substantially rectangular shape and has a width (L8) of approximately 0.035λ for a height (H8) of approximately 0.095λ, and - the second portion (24) of each lateral arm (22) has a substantially rectangular shape and has a width (L9) of about 0.035 λ for a height (H9) of about 0.22 λ. 9. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle - la plaque métallique (21 ) de la deuxième couche (20) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur (L10) d’environ 0.6 λ pour une hauteur (H10) d’environ 0.0844 λ, - chaque bras latéral (23) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur (L11) d’environ 0.03 λ pour une hauteur (H11) d’environ 0.07A, et la plaque métallique (21) comprenant en outre neuf plaquettes (24), s’étendant depuis la plaque (21) entre les deux bras latéraux (23) et présentant chacune une largeur (L12) d’environ 0.055 λ pour une hauteur (H 12) d’environ 0.0351 λ.9. Antenna (1) according to one of claims 1 to 6, wherein - the metal plate (21) of the second layer (20) has a substantially rectangular shape and has a width (L10) of about 0.6 λ for a height (H10) of approximately 0.0844 λ, - each lateral arm (23) has a substantially rectangular shape and has a width (L11) of approximately 0.03 λ for a height (H11) of approximately 0.07A, and the plate metal plate (21) further comprising nine plates (24), extending from the plate (21) between the two side arms (23) and each having a width (L12) of about 0.055 λ for a height (H 12) about 0.0351 λ. 10. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle la deuxième couche (20) comprend en outre deux bandes (14) en forme de L dont des extrémités libres sont séparées d’une distance (DI) prédéfinie et sont positionnées de sorte à s’étendre de part et d’autre de la première couche (10).10. Antenna (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the second layer (20) further comprises two strips (14) L-shaped whose free ends are separated by a distance (DI) predefined and are positioned to extend on either side of the first layer (10). 11. Antenne (1 ) selon la revendication 10, comprenant en outre deux bandes supplémentaires (18) s’étendant au-dessus de la première couche (10) et de la deuxième couche (20), chaque bande supplémentaire (18) étant connectée à l’une des bandes (14) en forme de L de la deuxième couche (20) à l’aide d’une bande métallique de connexion (17), qui s’étend entre le plan contenant les bandes supplémentaires (18) et le plan contenant la deuxième couche (20).Antenna (1) according to claim 10, further comprising two additional strips (18) extending above the first layer (10) and the second layer (20), each additional strip (18) being connected at one of the L-shaped strips (14) of the second layer (20) by means of a metal connecting strip (17), which extends between the plane containing the additional strips (18) and the plane containing the second layer (20). 12. Antenne (1) selon la revendication 11, dans laquelle les bandes supplémentaires (18) sont en forme de L et s’étendent sensiblement parallèlement aux bandes (14) en forme de L de la deuxième couche (20).Antenna (1) according to claim 11, wherein the additional strips (18) are L-shaped and extend substantially parallel to the L-shaped strips (14) of the second layer (20). 13. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle la troisième couche (30) comprend une bordure périphérique (31) de forme sensiblement rectangulaire définissant un espace interne rectangulaire traversant à l’intérieur duquel s’étend une partie centrale (35).13. Antenna (1) according to one of claims 1 to 2, wherein the third layer (30) comprises a peripheral edge (31) of substantially rectangular shape defining a rectangular internal space through which extends a central portion (35). 14. Antenne (1) selon la revendication 13 dans laquelle : - la bordure périphérique (31) comprend un bord inférieur (32) et un bord supérieur (33), sensiblement parallèles et ayant une largeur (L13) d’environ 0.25 λ et une hauteur (H13) d’environ 0.025 λ, et deux bords latéraux (34) sensiblement parallèles ayant une largeur (L14) d’environ 0.051 λ et une hauteur (H14) d’environ 0.272 λ, et - la partie centrale (35) comprend un insert de forme sensiblement rectangulaire présentant une largeur (L15) d’environ 0.144 λ et une hauteur (H15) d’environ 0.042 λ et définissant une fente, l’insert étant relié au bord supérieur et au bord inférieur de la bordure périphérique (31) par l’intermédiaire de deux baguettes (36) présentant une hauteur (H17) de 0.090 λ et une largeur (L17) de 0.025 λ.14. Antenna (1) according to claim 13 wherein: the peripheral edge (31) comprises a lower edge (32) and an upper edge (33), substantially parallel and having a width (L13) of about 0.25 λ and a height (H13) of approximately 0.025 λ, and two substantially parallel lateral edges (34) having a width (L14) of approximately 0.051 λ and a height (H14) of approximately 0.272 λ, and - the central portion (35) ) comprises an insert of substantially rectangular shape having a width (L15) of about 0.144 λ and a height (H15) of about 0.042 λ and defining a slot, the insert being connected to the upper edge and the lower edge of the edge peripheral (31) via two rods (36) having a height (H17) of 0.090 λ and a width (L17) of 0.025 λ. 15. Antenne (1) selon la revendication 13 dans laquelle la bordure périphérique (31) est formée par quatre sous-éléments (37) en forme de F agencés de manière à former un rectangle, chaque sous-élément (37) comprenant un montant (38) et deux traverses (39, 40) sensiblement perpendiculaires au montant (38).Antenna (1) according to claim 13 wherein the peripheral border (31) is formed by four F-shaped sub-elements (37) arranged to form a rectangle, each sub-element (37) comprising a post (38) and two crosspieces (39, 40) substantially perpendicular to the upright (38). 16. Antenne (1) selon la revendication 15, dans laquelle : - le montant (38) présente une largeur (L18) de 0.255 λ et une hauteur (H18) de 0.01738 λ. - un première desdites traverses (39) présente une largeur (L19) de 0.051 λ et une hauteur (H19) de 0.1263 λ, - une deuxième desdites traverses (40) présente une largeur (L20) de 0.018 λ et une hauteur (H20) de 0.0978 λ (soit 18 mm x 97.8 mm, pour λ = 1 m) et est espacée de la première traverse (39) par une distance (D6) de 0.0675 λ.16. Antenna (1) according to claim 15, wherein: - the upright (38) has a width (L18) of 0.255 λ and a height (H18) of 0.01738 λ. a first of said crosspieces (39) has a width (L19) of 0.051λ and a height (H19) of 0.1263λ, a second of said crosspieces (40) has a width (L20) of 0.018λ and a height (H20) of 0.0978 λ (ie 18 mm x 97.8 mm, for λ = 1 m) and is spaced from the first crossbar (39) by a distance (D6) of 0.0675 λ. 17. Antenne (1) selon l’une des revendications 15 ou 16, dans laquelle les montants (38) sont séparés deux à deux d’une distance (D7) de 0.015 λ et les premières traverses (39) sont séparées deux à deux d’une distance (D8) de 0.02 λ.17. Antenna (1) according to one of claims 15 or 16, wherein the uprights (38) are separated in pairs by a distance (D7) of 0.015 λ and the first crosspieces (39) are separated in pairs a distance (D8) of 0.02 λ. 18. Antenne (1) selon l’une des revendications 15 à 17, dans laquelle la partie centrale (35) de la troisième couche (30) comprend deux ensembles (41) en forme de E positionnées de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à ladite troisième couche (30).18. Antenna (1) according to one of claims 15 to 17, wherein the central portion (35) of the third layer (30) comprises two sets (41) E-shaped positioned substantially symmetrically with respect to a plane perpendicular to said third layer (30). 19. Antenne (1) selon la revendication 18, dans laquelle les deux ensembles (41) sont séparés par une distance (D9) de 0.02969 λ.19. Antenna (1) according to claim 18, wherein the two sets (41) are separated by a distance (D9) of 0.02969 λ. 20. Antenne (1) selon l’une des revendications 18 ou 19, dans laquelle la partie centrale (35) présente une largeur (L21) d’environ 0.191 λ et une hauteur (H21) d’environ 0.1785 λ, la hauteur (H21) de l’insert étant divisée en deux sous-parties présentant chacune une hauteur (H22) d’environ 0.0806 λ.20. Antenna (1) according to one of claims 18 or 19, wherein the central portion (35) has a width (L21) of about 0.191 λ and a height (H21) of about 0.1785 λ, the height ( H21) of the insert being divided into two subparts each having a height (H22) of about 0.0806λ. 21. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 20, dans laquelle la bande source (11), le résonateur magnétique et le résonateur électrique sont réalisés dans un matériau métallique présentant une conductivité supérieure à 58 x 10® S/m, par exemple dans l’un au moins des matériaux suivants : de l’aluminium, du fer, du cuivre.21. Antenna (1) according to one of claims 1 to 20, wherein the source strip (11), the magnetic resonator and the electric resonator are made of a metallic material having a conductivity greater than 58 x 10® S / m for example in at least one of the following materials: aluminum, iron, copper. 22. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 21, dans laquelle la première couche (10) est placée à une distance au moins égale à 0.1 λ, de préférence de l’ordre de 0.2 λ, du plan de masse (3), par exemple à l’aide de tiges de rappel (4).22. Antenna (1) according to one of claims 1 to 21, wherein the first layer (10) is placed at a distance at least equal to 0.1 λ, preferably of the order of 0.2 λ, of the ground plane (3), for example using return rods (4). 23. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 22, présentant une dimension sensiblement inférieure ou égale à 600 mm et une épaisseur inférieure ou égale à 200 mm.23. Antenna (1) according to one of claims 1 to 22, having a dimension substantially less than or equal to 600 mm and a thickness less than or equal to 200 mm. 24. Véhicule, notamment un bateau ou un avion, comprenant un mât de communication, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins une antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 23 fixée sur le mât de communication.24. Vehicle, in particular a boat or an airplane, comprising a communication mast, said vehicle being characterized in that it comprises at least one antenna (1) according to one of claims 1 to 23 fixed on the communication mast. 25. Véhicule selon la revendication 24, caractérisé en ce qu’il comprend au moins trois antennes (1), fixées sur le mât de communication.25. Vehicle according to claim 24, characterized in that it comprises at least three antennas (1), fixed on the communication mast.
FR1652702A 2016-03-29 2016-03-29 ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY Active FR3049775B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652702A FR3049775B1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY
PCT/EP2017/057315 WO2017167753A1 (en) 2016-03-29 2017-03-28 Vhf/uhf antenna with omnidirectional radiation and sweeping a wide frequency band

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652702A FR3049775B1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY
FR1652702 2016-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3049775A1 true FR3049775A1 (en) 2017-10-06
FR3049775B1 FR3049775B1 (en) 2019-07-05

Family

ID=56802526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1652702A Active FR3049775B1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3049775B1 (en)
WO (1) WO2017167753A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4835538A (en) * 1987-01-15 1989-05-30 Ball Corporation Three resonator parasitically coupled microstrip antenna array element
US6650294B2 (en) * 2001-11-26 2003-11-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Compact broadband antenna
US7099686B2 (en) * 2003-09-09 2006-08-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Microstrip patch antenna having high gain and wideband
US20070268190A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-band antenna for GSM, UMTS, and WiFi applications
US20120306702A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Faverights, Inc. Substrate Antenna
US20150091760A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Kyocera Slc Technologies Corporation Antenna board

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4835538A (en) * 1987-01-15 1989-05-30 Ball Corporation Three resonator parasitically coupled microstrip antenna array element
US6650294B2 (en) * 2001-11-26 2003-11-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Compact broadband antenna
US7099686B2 (en) * 2003-09-09 2006-08-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Microstrip patch antenna having high gain and wideband
US20070268190A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-band antenna for GSM, UMTS, and WiFi applications
US20120306702A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Faverights, Inc. Substrate Antenna
US20150091760A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Kyocera Slc Technologies Corporation Antenna board

Also Published As

Publication number Publication date
FR3049775B1 (en) 2019-07-05
WO2017167753A1 (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3547450B1 (en) Radiating element with circular polarisation implementing a resonance in a fabry-perot cavity
EP1433223B1 (en) Multi-frequency wire-plate antenna
FR2973586A1 (en) ANTENNA STRUCTURES COMBINING OPTIMIZED METAMATERIALS FOR THE UHF-RFID BAND
FR2763177A1 (en) FILTER EMPLOYING A FREQUENCY SELECTIVITY SURFACE AND ANTENNA USING THE SAME
EP1407512A1 (en) Antenna
EP1042845B1 (en) Antenna
CA2696279C (en) Omt type broadband multiband transmission-reception coupler-separator for rf frequency telecommuncations antennas
EP2059973B1 (en) Polarization diversity multi-antenna system
FR2751471A1 (en) WIDE-BAND RADIATION DEVICE WHICH MAY BE MULTIPLE POLARIZATION
FR2819109A1 (en) MULTI-BAND ANTENNA FOR MOBILE DEVICES
EP2643886B1 (en) Planar antenna having a widened bandwidth
EP3179557B1 (en) Multi-band elementary radiating cell
FR2965978A1 (en) LARGE BANDWIDE SURFACE WAVE DIMENSIONAL ANTENNA
EP3014704B1 (en) Polarisation device for a satellite telecommunications antenna and associated antenna
EP0098192B1 (en) Multiplexing device for combining two frequency bands
FR3095303A1 (en) WIDE BAND RADIOFREQUENCY (S) POLARIZING CELL (S) POLARIZER SCREEN
EP1225655A1 (en) Dual-band planar antenna and apparatus including such an antenna device
FR2657729A1 (en) ANTENNA IN WAVE WAVEGUIDES, IN PARTICULAR FOR SPATIAL RADARS.
FR3049775B1 (en) ANTENNA V / UHF WITH OMNIDIRECTIONAL RADIATION AND SCANNING A BROADBAND FREQUENCY
EP0075498B1 (en) Cavity filter with coupling between non-adjacent cavities
WO2012095358A1 (en) Dual-polarization and dual-band microstrip antenna
WO2011000703A1 (en) Omnidirectional, broadband compact antenna system comprising two highly decoupled separate transmission and reception access lines
FR2971370A1 (en) CIRCULAR POLARIZATION ANTENNA SYSTEM AND RADIO FREQUENCY TAG READER HAVING SUCH A SYSTEM
WO2020187821A1 (en) Compact directional antenna, device comprising such an antenna
FR2887078A1 (en) UHF transmitting and receiving antenna, e.g. flat-plate patch antenna, has radiating element separated from ground plane by dielectric medium such as air

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20171006

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9