FR3062524A1

FR3062524A1 - Antenne elementaire a dispositif rayonnant planaire

Info

Publication number: FR3062524A1
Application number: FR1700103A
Authority: FR
Inventors: Patrick Garrec; Anthony Ghiotto; Gwenael Morvan
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Thales SA; Universite de Bordeaux; Institut Polytechnique de Bordeaux
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Thales SA; Universite de Bordeaux; Institut Polytechnique de Bordeaux
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: FR3062524B1; JP7104479B2; AU2018216020A1; IL268066B; IL268066B2; CN110506365A; EP3577721A1; US10992061B2; IL268066A; AU2018216020B2; CN110506365B; WO2018141882A1; JP2020505893A; US20190372239A1

Abstract

Antenne élémentaire comprenant un dispositif rayonnant planaire comprenant un élément rayonnant sensiblement plan et un circuit d'émission et/ou de réception comprenant au moins une chaîne d'amplification d'un premier type et au moins une chaîne d'amplification d'un deuxième type, chaque chaîne d'amplification du premier type étant couplée à au moins un point d'excitation d'un premier ensemble d'au moins un point d'excitation de l'élément rayonnant et chaque chaîne d'amplification du deuxième type étant couplée à au moins un point d'un deuxième ensemble de points, les points d'excitation des premier et deuxième ensemble étant distincts et la chaîne d'amplification du premier type étant différente de la chaîne d'amplification du deuxième type de sorte qu'elles présentent des propriétés d'amplification différentes.

Description

® Mandataire(s) : MARKS & CLERK FRANCE Société en nom collectif.

® ANTENNE ELEMENTAIRE A DISPOSITIF RAYONNANT PLANAIRE.

FR 3 062 524 - A1 (57) Antenne élémentaire comprenant un dispositif rayonnant planaire comprenant un élément rayonnant sensiblement plan et un circuit d'émission et/ou de réception comprenant au moins une chaîne d'amplification d'un premier type et au moins une chaîne d'amplification d'un deuxième type, chaque chaîne d'amplification du premier type étant couplée à au moins un point d'excitation d'un premier ensemble d'au moins un point d'excitation de l'élément rayonnant et chaque chaîne d'amplification du deuxième type étant couplée à au moins un point d'un deuxième ensemble de points, les points d'excitation des premier et deuxième ensemble étant distincts et la chaîne d'amplification du premier type étant différente de la chaîne d'amplification du deuxième type de sorte qu'elles présentent des propriétés d'amplification différentes.


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ANTENNE ELEMENTAIRE A DISPOSITIF RAYONNANT PLANAIRE

La présente invention se rapporte au domaine des antennes réseau et notamment des antennes actives. Elle s’applique notamment aux radars, aux systèmes de guerre électronique (tels que les détecteurs de radar et les brouilleurs de radar) ainsi qu’aux systèmes de communication ou autres systèmes multifonctions.

Une antenne dite réseau comprend une pluralité d’antennes pouvant être du type planaire c’est à dire du type circuit imprimé souvent appelées antennes patch. La technologie des antennes planaires permet de réaliser des antennes peu épaisses, directives en réalisant les éléments rayonnants par gravure de motifs métalliques sur une couche diélectrique munie d’un plan de masse métallique en face arrière. Cette technologie conduit à des antennes à balayage électronique directives très compactes plus simples à réaliser et donc moins onéreuses que des antennes de type Vivaldi.

Une antenne active comporte classiquement un ensemble d’antennes élémentaires comprenant chacune un élément rayonnant sensiblement plan couplé à un module d’émission/réception (ou T/R circuit pour « Transmit/Receive circuit » en anglais). Chaque circuit d’émission/réception est relié à un point d’excitation. Chaque circuit d’émission/réception comprend, dans les applications de guerre des mines, une chaîne d’amplification de puissance qui amplifie un signal d’excitation reçu d’une électronique de génération de signal centralisée et excite le point d’excitation ainsi qu’une chaîne d’amplification faible bruit qui amplifie, en mode réception, un signal de réception, de faible niveau, reçu par l’élément rayonnant au niveau du point d’excitation et le transmet à un circuit de concentration qui le transmet à un circuit d’acquisition centralisé.

Ce type d’antennes réseaux présente un certain nombre d’inconvénients. En effet, les chaînes d’amplification faible bruit présentent des impédances d’entrée optimales différentes des impédances de sortie optimales des chaînes d’amplification de puissance. Usuellement, l’impédance des points d’excitation est réglée à 50 Ohms, car les équipements d’instrumentations sont prévus pour cette impédance. Ce n’est toutefois pas l’impédance optimale pour les amplificateurs de puissance HPA (en référence à l’expression anglo-saxonne « High Power Amplifier ») ni pour les amplificateurs faible bruit LNA (en référence à l’expression anglo saxonne « Low Noise Amplifier »). Pour pallier à cet inconvénient, il est d’usage de disposer un transformateur d’impédance en sortie de la chaîne d’amplification de puissance et en entrée de la chaîne d’amplification faible bruit. Ce transformateur conduit à un rendement moins bon en émission, entraînant des pertes énergétiques importantes à l’origine de dissipation thermique. Il conduit également à un facteur de bruit NF moins bon en réception (NF, pour Noise Figure en anglais), le rapport signal sur bruit du signal reçu étant dégradé.

On peut être amené à émettre des signaux présentant des puissances différentes au moyen d’une même antenne réseau. On peut par exemple émettre des signaux, dits radars, de forte puissance et présentant une bande d’étalement en fréquences étroite (du type bande étroite soit 10 à 20% de la fréquence centrale) et des signaux, de télécommunication, ou de brouillage radar, présentant une bande d’étalement en fréquences large (du type large bande dont la bande d’étalement peut atteindre trois octaves) et une puissance plus faible. Ces signaux peuvent être émis simultanément ou de façon séquentielle. On connaît par exemple un dispositif rayonnant planaire en technologie MMIC (pour « Monolithic Microwave Integrated Circuit » en anglais ou circuit intégré monolithique hyperfréquence) comprenant un transformateur réalisé dans le MMIC et permettant d’amplifier en fréquence et en puissance ces deux types de signaux en fonction des largeurs de bande d’étalement et des puissances requises et de les sommer avant de les injecter sur une antenne en un même point d’excitation.

Cette solution présente toutefois des inconvénients. Ce type de transformateur à sommateur de signaux intégré en amont de l’élément rayonnant, dans le MMIC, est volumineux et entraîne des pertes énergétiques importantes. Afin de limiter réchauffement du circuit intégré, il est indispensable de le refroidir ce qui nécessite un équipement spécifique et implique une consommation énergétique importante.

Un but de l’invention est de proposer un dispositif rayonnant planaire qui permette d’obtenir une antenne dans laquelle au moins un des inconvénients précités est réduit.

A cet effet, l’invention a pour objet une antenne élémentaire comprenant un dispositif rayonnant planaire comprenant un élément rayonnant sensiblement plan et un circuit d’émission et/ou de réception comprenant au moins une chaîne d’amplification d’un premier type et au moins une chaîne d’amplification d’un deuxième type, chaque chaîne d’amplification du premier type étant couplée à au moins un point d’excitation d’un premier ensemble d’au moins un point d’excitation de l’élément rayonnant et chaque chaîne d’amplification du deuxième type étant couplée à au moins un point d’un deuxième ensemble de points d’excitation de l’élément rayonnant, les points d’excitation des premier et deuxième ensemble étant distincts et la chaîne d’amplification du premier type étant différente de la chaîne d’amplification du deuxième type de sorte qu’elles présentent des propriétés d’amplification différentes.

Avantageusement, les points d’excitation du premier ensemble et du deuxième ensemble présentant des impédances distinctes.

Selon un premier mode de réalisation de l’invention, l’antenne comprend un circuit d’émission et de réception, ledit circuit d’émission et de réception comprenant:

- au moins une chaîne d’amplification d’émission propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission étant couplée à au moins un point du premier ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant ;

- au moins une chaîne d’amplification de réception propre à amplifier des signaux issus de l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification de réception étant couplée à au moins un point du deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant.

Avantageusement, les points d’excitation sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives de façon que chaque chaîne d’amplification soit chargée sensiblement par son impédance optimale, l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification étant l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant couplé à la chaîne d’amplification et par chaque ligne d’alimentation reliant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification.

Avantageusement, au moins une chaîne d’amplification d’émission couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie qui est sensiblement le conjugué d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission, audit point ou entre les deux points du premier ensemble couplé(s) ; et/ou au moins une chaîne d’amplification de réception couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie sensiblement conjuguée d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à ladite chaîne d’amplification en réception audit point ou entre les deux points du deuxième ensemble couplé(s).

Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, l’antenne élémentaire comprend un circuit d’émission, le circuit d’émission comprenant :

- au moins une chaîne d’amplification d’émission dite de forte puissance propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance étant couplée à au moins un point du premier ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant ;

- au moins une deuxième chaîne d’amplification d’émission dite de faible puissance, de puissance plus faible que la première chaîne d’amplification de puissance, propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission de faible puissance étant couplée à au moins un point du deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant.

Avantageusement, les points d’excitation sont positionnés et couplés à chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance de façon que chaque chaîne d’amplification de forte puissance soit chargée sensiblement par son impédance optimale, l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification de forte puissance étant l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant couplé à la chaîne d’amplification et par chaque ligne d’alimentation couplant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification d’émission de forte puissance.

Avantageusement, au moins une chaîne d’amplification d’émission de forte puissance couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie qui est sensiblement le conjugué d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission audit point ou entre les deux points du premier ensemble.

Les deux modes de réalisation peuvent comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :

- l’impédance de chaque point d’excitation du premier ensemble est inférieure à l’impédance de chaque point d’excitation du deuxième ensemble.

- l’élément rayonnant est défini par une première droite passant par un point central de l’élément rayonnant et une deuxième droite perpendiculaire à la première droite et passant par le point central, les points d’excitation étant répartis uniquement sur la première et sur la deuxième droite, le dispositif rayonnant comprenant deux fentes s’étendant longitudinalement selon la première droite et la deuxième droite, les deux fentes assurant le couplage de tous les points d’excitation,

- au moins un ensemble pris parmi le premier ensemble et le deuxième ensemble comprend au moins une paire de points d’excitation, la paire de points d’excitation comprenant deux points d’excitation couplés au circuit d’émission et/ou de réception de façon qu’un signal différentiel soit destiné à circuler entre le dispositif rayonnant et le circuit d’émission,

- au moins un ensemble pris parmi le premier ensemble et le deuxième ensemble comprend un premier quadruplet de points d’excitation, l’élément rayonnant étant défini par une première droite passant par un centre de l’élément rayonnant et une deuxième droite perpendiculaire à la première droite et passant par le centre, les points d’excitation de chaque premier quadruplet de points d’excitation comprennent une première paire de points d’excitation composée de points d’excitation disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite première droite et une deuxième paire de points d’excitation composée de points d’excitation disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite deuxième droite,

- les points d’excitation du premier quadruplet de points sont situés à distance de la première droite et de la deuxième droite,

- chaque élément rayonnant comprend un premier quadruplet de points d’excitation situés sur la première droite et sur la deuxième droite,

- chaque ensemble est constitué d’un premier quadruplet de points, les points d’excitation de chaque premier quadruplet de points étant situés d’un seul côté d’une troisième droite située dans le plan défini par l’élément rayonnant, passant par le point central et étant une bissectrice de l’angle formé par la première et la deuxième droite,

- l’ensemble comprend un deuxième quadruplet de points d’excitation situés à distance de la première droite et de la deuxième droite comprenant :

- une troisième paire composée de points d’excitation disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite première droite, les points de la troisième paire de points étant disposés de l’autre côté de la deuxième droite par rapport à la première paire de points d’excitation dudit ensemble,

- une quatrième paire composée de points d’excitation disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite deuxième droite, les points de la quatrième paire de points étant disposés de l’autre côté de la première droite par rapport à la deuxième paire de points d’excitation dudit ensemble,

- chaque ensemble pris parmi le premier ensemble et le deuxième ensemble comprend un premier et un deuxième quadruplet de points,

- l’antenne comprend des moyens de déphasage permettant d’introduire un premier déphasage entre un premier signal appliqué, ou issu de, la première paire des points d’excitation et un deuxième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la deuxième paire de points d’excitation et un deuxième déphasage dudit ensemble, pouvant être différent du premier déphasage, entre un troisième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la troisième paire ou issu de la troisième paire de points d’excitation dudit ensemble et un quatrième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la quatrième paire de points d’excitation dudit ensemble,

- le premier quadruplet de points et le deuxième quadruplet de points d’au moins un ensemble étant excités au moyen de signaux de fréquences distinctes ou étant sommés séparément.

L’invention se rapporte également à une antenne comprenant plusieurs antennes élémentaires selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments rayonnants forment un réseau d’éléments rayonnants.

Avantageusement, l’antenne comprend des moyens de déphasage de pointage permettent d’introduire des premiers déphasages globaux entre des signaux appliqués sur les, ou issus des, premiers quadruplets de points d’au moins un ensemble de points des antennes élémentaires respectives et des deuxièmes déphasages globaux entre des signaux appliqués sur les, ou respectivement issus des, deuxièmes quadruplets de points dudit ensemble de points des antennes élémentaires respectives, les premiers et les deuxièmes déphasages globaux pouvant être différents.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement un premier exemple d’une antenne élémentaire selon un premier mode de réalisation de l’invention,

- la figure 2 représente une antenne élémentaire en vue de côté,

- les figures 3, 4 et 5 représentent schématiquement trois variantes de l’antenne élémentaire selon le premier mode de réalisation de l’invention,

- la figure 6 représente un tableau répertoriant différentes polarisations pouvant être obtenues au moyen du système de la figure 5,

-les figures 7, 8, 10 et 11 représentent quatre autres variantes de l’antenne élémentaire selon l’invention figure 4 représente schématiquement une antenne élémentaire selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,

- la figure 9 représente un tableau répertoriant différentes polarisations pouvant être obtenues au moyen de l’antenne de la figure 8,

- la figure 12 représente un exemple de dispositif rayonnant planaire selon l’invention,

- les figures 13 à 20 représentent 7 exemples d’antenne élémentaire selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,

- la figure 21 représente schématiquement des coefficients de réflexion du premier point d’excitation de l’antenne de la figure 13.

D’une figure à l’autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références.

Sur la figure 1, on a représenté un exemple d’une antenne élémentaire 1A selon l’invention comprenant un dispositif rayonnant planaire et un circuit de traitement ou module d’émission/réception 20a.

Le dispositif rayonnant planaire 10 comprend un élément rayonnant sensiblement plan, s’étendant sensiblement dans le plan de la feuille. Le dispositif rayonnant planaire est une antenne planaire plus connue sous le nom d’antenne patch.

L’invention se rapporte également à une antenne comprenant plusieurs antennes élémentaires selon l’invention. L’antenne peut être du type réseau. Les éléments rayonnants 11 ou les dispositifs rayonnants planaires 10 des antennes élémentaires forment un réseau d’éléments rayonnants. Avantageusement, les éléments rayonnants sont disposés de façon que leurs éléments rayonnants respectifs 11 soient coplanaires et présentent une même orientation par rapport à un repère fixe du plan des éléments rayonnants.

L’antenne est avantageusement une antenne active.

Le dispositif rayonnant planaire 10 forme un empilement tel que représenté sur la figure 2. II comporte un élément rayonnant 11, sensiblement plan, disposé au-dessus d’une couche formant le plan de masse 12, un intervalle est ménagé entre l’élément rayonnant 11 et le plan de masse 12. Cet intervalle comprend par exemple une couche isolante 13 électriquement par exemple constituée d’un matériau diélectrique. De préférence, l’élément rayonnant 11 est une plaque en matériau conducteur. En variante, l’élément rayonnant 11 comporte plusieurs plaques métalliques empilées. II présente classiquement une forme carrée. En variante, l’élément rayonnant présente une autre forme, par exemple une forme de disque ou une autre forme de parallélogramme comme par exemple un rectangle ou un losange. Quelle que soit la géométrie de l’élément rayonnant 11, il est possible de définir un centre C.

L’antenne élémentaire comprend des lignes d’alimentation 51, 52, formées de conducteurs, c'est-à-dire de pistes, couplées avec l’élément rayonnant 11 en des points d’excitation 1 ou respectivement 2 compris dans l’élément rayonnant 11. Ce couplage permet l’excitation de l’élément rayonnant 11.

Les pistes sont par exemples accordées en fréquence.

Le couplage est par exemple réalisé par couplage électromagnétique par fente. Le dispositif rayonnant planaire 10 comprend alors un plan d’alimentation 16 visible sur la figure 2 véhiculant des extrémités des lignes d’alimentation. Le plan 16 est étant avantageusement séparé du plan de masse 12 par une couche de matériau isolant 17, par exemple un diélectrique. Le dispositif rayonnant planaire 10 comprend également au moins une fente f ménagée dans la couche formant le plan de masse. Les extrémités des lignes d’alimentation 51, 52 sont disposées de manière à chevaucher la fente f correspondante par au-dessous, l’élément rayonnant 11 étant situé au-dessus de la couche formant le plan de masse 12. Les points d’excitation 1 et 2 sont alors situés au droit de la fente f et de l’extrémité de la ligne d’alimentation 51, 52 correspondante. Les lignes d’alimentation sont connectées aux bornes des chaînes correspondantes. Sur la figure 1, la projection de la fente f est représentée en traits pointillés. Sur la réalisation de la figure 1, une fente f prévue pour les deux points d’excitation. En variante, on prévoit une fente par point d’excitation ou pour une pluralité de points d’excitation, par exemple une paire de points d’excitation destinés à être excités de façon différentielle ou pour plusieurs paires. Pour plus de clarté, les fentes ne sont pas représentées sur toutes les figures. Les fentes ne sont pas forcément rectangulaires, d’autres formes peuvent être envisagées.

En variante, le couplage est réalisé en connectant électriquement l’extrémité de la ligne d’alimentation à un point d’excitation de l’élément rayonnant. Par exemple, à l’extrémité de la ligne d’alimentation, le courant d’excitation circule vers l’élément rayonnant, à travers le matériau isolant, par exemple au moyen d’un via métallisé permettant de connecter l’extrémité de la ligne d’alimentation à un picot situé à l’arrière de l’élément rayonnant au droit du point à exciter. Le couplage peut être effectué sur le plan même de l’élément rayonnant plan, ou « patch » en l’attaquant directement par une ligne imprimée microruban ou « microstrip », connectée au bord de l’élément rayonnant. Le point d’excitation est alors situé à l’extrémité de la ligne d’alimentation. L’excitation peut aussi être réalisée par couplage par proximité à une ligne « microstrip » imprimée à un niveau situé entre le « patch » et la couche formant le plan de masse.

Le couplage peut être réalisé de la même manière ou de manière différente pour les différents points d’excitation.

Ce qui a été dit précédemment s’applique à tous les modes de réalisation de l’invention.

Selon l’invention, l’élément rayonnant 11 comprend un premier ensemble d’au moins un point d’excitation, composé du point d’excitation 1 sur la figure 1, et un deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation, composé du point 2 sur la figure 1. Les points d’excitation des deux ensembles sont distincts. Autrement dit, les deux ensembles ne présentent pas de points communs.

Les points des deux ensembles sont couplés à des chaînes d’amplification de signaux qui sont de deux types distincts de sorte qu’elles présentent des propriétés d’amplification différentes. Autrement dit, ces chaînes d’amplification sont configurées pour réaliser des traitements de signaux différents. Elles présentent alors des impédances optimales différentes au dispositif rayonnant ou elles présentent des exigences différentes en termes d’adaptation d’impédance avec le dispositif rayonnant. On peut par exemple prévoir au moins une chaîne d’amplification d’émission configurée pour amplifier un signal de sorte à délivrer un signal d’excitation ensuite appliqué sur le dispositif rayonnant pour un des ensembles de points et au moins une chaîne d’amplification de réception configurée pour recevoir et amplifier un signal de réception issu d’un signal de réception issu de l’autre ensemble de points. On peut en variante prévoir deux chaînes d’amplification de réception présentant des puissances distinctes et donc des exigences différentes en termes d’adaptation d’impédance.

L’invention permet de régler l’impédance des points d’excitation des deux ensembles de points de façon indépendante. En dédiant des points d’excitation différents à des fonctions distinctes, par exemple l’émission et la réception ou l’émission de signaux de puissance élevée et l’émission de signaux de faible puissance, on peut adapter les impédances vues par les différentes chaînes d’amplification de façon indépendante. Sur la réalisation particulière de la figure 1, le circuit d’émission et de réception 20a comprend une chaîne d’amplification d’émission 110a couplée au point 1 permettant d’amplifier des signaux provenant d’un circuit de génération de signaux hyperfréquence non représenté et de délivrer des signaux pour exciter le point 1 et une chaîne d’amplification de réception 120a couplée au point 2 pour traiter des signaux issus du point 2. Les deux chaînes d’amplification présentent des propriétés d’amplification différentes. Autrement dit, ces chaînes présentent des amplificateurs présentant des propriétés distinctes. La chaîne d’amplification d’émission 110a est par exemple une chaîne d’amplification de puissance dans le domaine de la guerre électronique, comprenant un amplificateur d’émission configuré pour émettre des signaux, par exemple un amplificateur de puissance HPA 114a (en référence à l’expression anglo-saxonne « High Power Amplifier »), et la chaîne d’amplification de réception comprend un amplificateur de mesure 116a configuré pour traiter des signaux issus d’un capteur, ici le dispositif rayonnant 10, qui est par exemple un amplificateur à faible bruit LNA (en référence à l’expression anglo-saxonne « Low Noise Amplifier »). Le couplage entre chaque chaîne d’amplification d’émission ou de réception et un point d’excitation 1 ou 2 se fait au moyen d’une ligne d’alimentation 51 ou respectivement 52. Ceci est valable dans toutes les figures mais les lignes d’alimentation associées aux points d’excitation ne sont pas référencées sur toutes les figures pour plus de clarté.

Chaque chaîne d’amplification est conçue pour avoir des performances optimales lorsqu'elle est chargée (en sortie pour une chaîne d’amplification d'émission ou en entrée pour une chaîne d’amplification de réception) par une impédance optimale bien déterminée ; elle a des performances dégradées lorsqu'elle est chargée par une impédance différente de cette valeur optimale.

L’impédance optimale d’entrée ou de sortie d’une chaîne d’amplification est sensiblement l’impédance optimale d’entrée de l’amplificateur d’entrée ou respectivement l’impédance optimale de sortie de l’amplificateur de sortie de la chaîne d’amplification.

Avantageusement, les points d’excitation 1et 2 sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives 110a ou 120a de façon que chaque chaîne d’amplification 110a ou 120a soit chargée sensiblement par son impédance optimale. On dit qu’il y a adaptation d’impédance.

Avantageusement, l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification 110a ou 120a est l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant 10 couplé à la chaîne d’amplification 110a ou 120a, au point d’excitation 1 ou 2, et par chaque ligne d’alimentation 51 ou 52 couplant le dispositif rayonnant 10 à la chaîne d’amplification 110a ou 120a au point d’excitation correspondant. Cette chaîne est une source lorsqu’elle est couplée à une chaîne d’amplification de réception et une charge lorsqu’elle est couplée à une chaîne d’amplification d’émission.

Par conséquent, la solution proposée permet d’optimiser la consommation, en mode émission, et d’améliorer le facteur de bruit, en mode réception. De ce fait, il est possible d’éviter d’avoir à faire un compromis au niveau de l’adaptation d’impédance pouvant s’avérer coûteux en performances ou d’éviter de prévoir un transformateur d’impédance.

L’avantage d’une telle solution est l’adaptation d’impédance optimisée pour chacune des deux fonctions d’émission et de réception. II est à noter que les signaux d’émission sont nettement plus forts que les signaux de réception et que les amplificateurs des chaînes d’amplification d’émission, notamment les chaînes d’amplification de puissance,! 10a ont des impédances optimales de sortie faibles, classiquement de l’ordre de 20 Ohms, et les amplificateurs des chaînes d’amplification de réception, notamment des chaînes d’amplification faible bruit 120a présentent une plus forte impédance de sortie optimale, typiquement de l’ordre de 100 Ohms, pour lesquelles elles présentent un meilleur facteur de bruit.

Par conséquent, les points sont avantageusement positionnés et couplés aux chaînes d’amplification de façon la chaîne d’amplification d’émission 110a soit chargée sur une impédance présentant une partie résistive inférieure à l’impédance chargée sur la chaîne d’amplification de réception 120a.

L’adaptation d’impédance est avantageusement réalisée par ajustement des positions des points d’excitation.

Sur la réalisation particulière de la figure 1, la distance entre chaque point d’excitation et le centre C est ajustée pour ajuster son impédance. La distance séparant chaque point d’excitation 1 et 2 du centre C varie dans le même sens que son impédance. Le point 1 plus près du centre C que le point 2 présente une impédance plus faible que l’impédance du point 2.

De façon plus générale, dans toutes les variantes du premier mode de réalisation, les points d’excitation des premier et deuxième ensembles présentent des impédances distinctes. Ces impédances sont mesurées par rapport à la masse. Sur les réalisations des figures, les points d’excitation du premier ensemble présentent des impédances de parties résistives plus faibles que les impédances des points du deuxième ensemble. Ces impédances sont mesurées par rapport à la masse.

Lorsque ces deux ensembles présentent des impédances distinctes, les points d’excitation qui le composent présentent avantageusement des impédances identiques.

Dans un mode avantageux de réalisation, les impédances des lignes d’alimentation sont négligeables de sorte que l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification 110a ou 120a est sensiblement celle du dispositif rayonnant 10 au point d’excitation ou entre les points d’excitation couplé(s) à la chaîne d’amplification.

Avantageusement, afin de réaliser une adaptation d’impédance optimale, l’impédance de sortie de la chaîne d’amplification d’émission 110a couplée au point d’excitation, le point 1 sur la figure 1, est sensiblement le conjugué de l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission 110a audit point 1 et l’impédance d’entrée de la chaîne d’amplification de réception 120a couplée au point 2 est sensiblement le conjugué de l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à la chaîne d’amplification de réception 120a au point 2 sur la figure 1. L’impédance d’entrée ou de sortie d’une chaîne d’amplification est sensiblement l’impédance d’entrée de l’amplificateur d’entrée ou respectivement l’impédance de sortie de l’amplificateur de sortie de la chaîne d’amplification.

La solution proposée réalise également une isolation de la chaîne d’amplification de réception 120a par rapport à l’onde émise lors de l’émission. En effet, la chaîne d’amplification de réception 120 ne reçoit, du signal émis par le point 1, qu’une portion égale au rapport du module de l’impédance du point 1 sur le module de l’impédance du point 2. Si le point 1 présente une impédance de 20 Ohms correspondant à l’impédance optimale de sortie de la chaîne d’amplification d’émission 110a et le point 2 présente une impédance de 100 Ohms correspondant à l’impédance optimale d’entrée de la chaîne d’amplification de réception 120a, il y a une isolation de 7 dB entre les deux chaînes 110a et 120a. II n’est alors pas nécessaire de prévoir de commutateur pour commuter entre les modes émission et réception ni de prévoir un circulateur afin d’éviter de saturer, voir détruire, la chaîne d’amplification de réception 120a lors de l’émission. On gagne en solidité, fiabilité et précision de détection (il est à noter que les commutateurs influent sur le facteur de bruit à la réception, doivent être résistants à la puissance totale et doivent pouvoir commuter à la fréquence de passage du mode émission au mode réception). On gagne également en poids et coût par rapport aux solutions comprenant des circulateurs. L’intégration d’un circulateur dans la maille en bande X est très difficile à cause de l’encombrement. La solution permet également de réaliser l’émission et la réception simultanément. Sur la figure 1, la chaîne d’amplification d’émission 110a comprend un seul amplificateur 114a, par exemple un amplificateur de puissance. En variante, elle peut comprendre plusieurs amplificateurs. La chaîne d’amplification de réception 110a comprend un amplificateur, par exemple faible bruit 116a. En variante, elle en comprend plusieurs. La chaîne d’amplification de réception 120a comprend également un moyen de protection tel qu’un limiteur 117a, par exemple une diode PIN, pour protéger la chaîne d’amplification de réception 110a des agressions extérieures. Ces caractéristiques s’appliquent à tous les modes de réalisation de l’invention. De façon générale selon le premier mode de réalisation de l’invention, le circuit d’émission et réception de l’antenne comprend un circuit d’émission propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant couplé au premier ensemble de points d’excitation et un circuit de réception propre à traiter des signaux de réception issu de l’élément rayonnant et étant couplé au deuxième ensemble de points. Avantageusement, le circuit d’émission est couplé au premier ensemble de points et le circuit de réception est couplé au deuxième ensemble de points. Le circuit d’émission et le circuit de réception ne sont pas couplés à des points communs. Autrement dit, chaque chaîne d’amplification d’émission est couplée à un ou deux points du premier ensemble de points et chaque chaîne d’amplification de réception est couplée à un ou deux points du deuxième ensemble. Les chaînes d’émission et de réception ne sont pas couplées à des points communs du premier et du deuxième ensemble.

Sur l’exemple de la figure 1, chaque ensemble comprend un point d’excitation 1 ou 2. Dans une variante d’antenne 1a représentée sur la figure 3, au moins un des ensembles du dispositif rayonnant 10a comprend une paire de points d’excitation configurés pour pouvoir être excités de façon différentielle. Le dédoublement des points d’excitation permet d’augmenter la puissance de 3dB en émission par rapport à la réalisation de la figure 1, lorsque la paire de points est reliée à une chaîne d’amplification d’émission, et la linéarité de 3dB en réception par rapport à la réalisation de la figure 1, lorsque la paire de points est reliée à une chaîne d’amplification de réception. Pour une même puissance reçue, chaque récepteur ne recevra que la moitié de la puissance. Le récepteur est ainsi mieux protégé contre les champs forts.

En variante, l’antenne comprend au moins une paire de points d’excitation. Par paire de points d’excitation, on entend dans la suite du texte, deux points d’excitation qui sont positionnes et couplés au circuit de traitement de façon à que le circuit de traitement soit configuré pour exciter les points de la paire au moyen de signaux différentiels, c'est-à-dire équilibrés, ou pour traiter des signaux différentiels, ou équilibrés, issus de la paire de points. Les points d’une même paire sont ainsi, à chaque instant, excités par des signaux opposés.

Sur la figure 3, le premier ensemble de points d’excitation est composé d’une première paire de points d’excitations 5+ et 5- et le deuxième ensemble de points d’excitation est composé d’une première paire de points d’excitation 6+ et 6-. Sur la figure 3, ces points sont situés sur une même droite D1 de l’élément rayonnant 11a du dispositif rayonnant 10a passant par le centre C de l’élément rayonnant 11a. Ils sont disposés de façon sensiblement symétrique par rapport au centre C de façon à présenter la même impédance.

Le circuit de traitement 20 ou module d’émission/réception comprend une chaîne d’amplification d’émission 110 et une chaîne d’amplification de réception 120. Les points 5+ et 5- sont positionnés et couplés à la chaîne d’amplification d’émission 110 de façon que la chaîne d’amplification d’émission excite les points 5+ et 5- au moyen d’un signal différentiel. La chaîne d’amplification d’émission 110 comprend un amplificateur d’émission 114, par exemple un amplificateur de puissance. La chaîne d’amplification d’émission 110 est couplée aux points 5+ et 5- via des lignes d’alimentations respectives 51a et 51b. Sur l’exemple non limitatif de la figure 3, la chaîne 110 est configurée pour amplifier deux signaux opposés ou déphasés de 180° injectés reçus à son entrée. Elle pourrait en variante recevoir un signal asymétrique et délivrer des signaux différentiels.

La chaîne d’amplification de réception 120 est par exemple une chaîne d’amplification faible bruit 120 comprenant un amplificateur de mesure 114, par exemple un amplificateur faible bruit. Elle diffère de celle de la figure 1 en ce qu’elle est propre à acquérir des signaux différentiels. Cette chaîne 120 est couplée aux points 6+ et 6- de façon à acquérir des signaux différentiels issus de ces points. La chaîne 120 permet d’amplifier et de délivrer un signal différentiel. En variante, elle pourrait délivrer un signal asymétrique comme sur la figure 1. La chaîne 120 est couplée aux points 6+ et respectivement 6- via des lignes d’alimentation respectives 52a et 52b. La chaîne d’amplification de réception 120 comprend également un moyen de protection tel qu’un limiteur 117 pour protéger la chaîne d’amplification de réception 120 des agressions extérieures.

Avantageusement, les points d’excitation 5+, 5-, +, 6- sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives 110 ou 120 de façon que chaque chaîne d’amplification 110 ou 120 soit chargée sensiblement par son impédance optimale. Avantageusement, l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification 110 ou 120 est l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant 10 couplé à la chaîne d’amplification 110 ou 120 entre les points d’excitation 5+, 5- ou 6+, 6- et par les lignes 51a et 51b ou 52a ou 52b couplant le dispositif rayonnant 10, c'est-à-dire les points 5+, 5- ou 6+, 6, à la chaîne d’amplification correspondante 110 ou 120.

Ainsi les points des deux ensembles présentent des impédances distinctes comme précisé précédemment.

Avantageusement, mais non nécessairement l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification 110 ou 120 est sensiblement l’impédance du dispositif rayonnant 10a mesurée entre les deux points d’excitation 5+ et 5ou 6+ et 6- couplés à la chaîne d’amplification correspondante 110 ou 120.

Avantageusement, comme dans la figure précédente, l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à la chaîne d’amplification d’émission entre les points 5+ et 5-, c'est-à-dire l’impédance différentielle du dispositif rayonnant 10a entre ces points, est sensiblement le conjugué de l’impédance de sortie de la chaîne d’amplification de réception 110 et l’impédance du dispositif rayonnant 10a présentée à la chaîne d’amplification de réception entre les points 6+ et 6- est sensiblement égale à l’impédance d’entrée la chaîne d’amplification de réception 120. Ces impédances sont réelles.

Sur la figure 4, on a représenté une antenne 1 b qui est une variante de la figure 3. Cette variante, diffère de celle de la figure 3 en ce qu’un des ensembles, ici le premier ensemble, est composé d’une paire de points d’excitation 5+, 5- excités de façon différentielle comme sur la figure 3 et l’autre ensemble de points, ici le deuxième ensemble est composé d’un point d’excitation qui est le point 2 excité de façon asymétrique comme sur la figure 1.

Sur les figures 1, 3 et 4, les points d’excitation du premier et du deuxième ensemble sont disposés sur une même droite D1 de l’élément rayonnant passant par le centre C de l’élément rayonnant. Cela permet de réaliser l’excitation de tous les points au moyen d’une unique fente f représenté sur la figure 1 s’étendant selon la droite D1 et ainsi une certaine facilité de réalisation. Sur la réalisation des figures, cette droite D1 est parallèle à un des côtés de l’élément rayonnant 11. En variante, tous les points d’excitation sont disposés sur une droite passant par le centre de l’élément rayonnant 11 et deux sommets de l’élément rayonnant 11. En variante, au moins un des ensembles de points des deux ensembles respectifs sont disposés selon ou à proximité de deux côtés respectifs orthogonaux du de l’élément rayonnant 11. En variante, les points de deux ensembles respectifs sont disposés sur deux droites orthogonales passant par le centre C comme représenté sur les figures 11 et 12 qui seront décrites ultérieurement. Le couplage de tous les points peut être réalisé au moyen de seulement deux fentes s’étendant selon les droites respectives.

Dans une variante représentée sur la figure 5, chaque ensemble comprend deux quadruplets de points d’excitation 1a+, 1a-, 2a+, 2a- et 3a+, 3a-, 4a+, 4a- et respectivement 1b+, 1b-, 2b+, 2b- et 3b+, 3b-, 4b+, 4b-. Chaque quadruplet de points comprend deux paires de points d’excitation agencées selon des droites orthogonales respectives, les points d’excitation de chaque paire de points d’excitation étant agencés de sorte à pouvoir être excités de façon différentielle.

Dans l’exemple précis de la figure 5, le plan de l’élément rayonnant 11c du dispositif rayonnant planaire 10c est défini par deux directions orthogonales. Ces deux directions sont la première droite D1 et la deuxième droite D2. Chacune de ces directions orthogonales passe par le centre C. Sur la réalisation non limitative des figures 5 à 10, ces droites sont parallèles aux côtés respectifs de l’élément rayonnant qui est rectangulaire. Ce rectangle est un carré, dans l’exemple non limitatif de ces figures.

Le premier ensemble de points d’excitation comprend un premier quadruplet de points d’excitation qui sont tous situés à distance des droites D1 et D2, c'est-à-dire qui sont tous écartés de ces droites D1 et D2, ledit premier quadruplet de points comprenant :

- une première paire de points d’excitation 1a+, 1a- composée d’un point d’excitation 1a+ et d’un point d’excitation 1a- disposés de façon sensiblement symétrique l’un de l’autre par rapport à la première droite D1,

- une deuxième paire de points d’excitation 2a+, 2a- composée d’un point d’excitation 2a+ et d’un point d’excitation 2a- disposés de façon sensiblement symétriques l’un de l’autre par rapport à la deuxième droite D2.

Le premier ensemble de points d’excitation comprend un deuxième quadruplet de points d’excitation qui sont tous situés à distance des droites D1 et D2, le deuxième quadruplet de points comprenant :

- une troisième paire de points d’excitation 3a+, 3a- composée d’un point d’excitation 3a+ et un point d’excitation 3a- disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à la première droite D1, les points d’excitation 3a+ et 3a- de la troisième paire de points étant disposés de l’autre côté de la deuxième droite D2 par rapport à la première paire de points d’excitation 1a+, 1a-,

- une quatrième paire de points d’excitation 4a+, 4a- comprenant un point d’excitation 4a+ et un point d’excitation 4a- disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à la deuxième droite D2, les points d’excitation 4a+ et 4a- de la quatrième paire de points étant disposés de l’autre côté de la première droite D1 par rapport à la deuxième paire de points d’excitation 2a+, 2a-.

Les points de chaque paire sont sensiblement symétriques l’un de l’autre par symétrie orthogonale d’axe D1 ou D2.

Les points d’excitation de chacun des deux quadruplets de points sont distincts. Autrement dit, les deux quadruplets de points ne présentent pas de points d’excitation en commun. Les différentes paires ne présentent pas de points d’excitation en commun.

Le deuxième ensemble comprend un premier quadruplet de points comprenant une première paire 1b+, 1b- et une deuxième paire 2b+, 2bprésentant les mêmes caractéristiques que le premier quadruplet points 1a+, 1a-, 2a+, 2a- de points du premier ensemble listées ci-dessus mais des impédances différentes des impédances du premier quadruplet de points. Le deuxième ensemble comprend également un deuxième quadruplet de points comprenant une troisième paire 3b+, 3b- et une quatrième paire 4b+, 4bprésentant les mêmes caractéristiques que le deuxième quadruplet de points 3a+, 3a-, 4a+, 4a- du premier ensemble listées ci-dessus mais des impédances différentes.

Avantageusement, les points d’une paire de points d’excitation sont disposés de façon à présenter des impédances identiques mesurées par rapport à la masse de façon à pouvoir être excités de façon différentielle. Avantageusement, tous les points d’un même ensemble présentent la même impédance. A cet effet, sur la réalisation de la figure 5 dans laquelle l’élément rayonnant 11 est carré et les droites D1 et D2 parallèles aux côtés respectifs des carrés, les points d’un même ensemble de points sont situés sensiblement à une même distance du centre C et une même distance sépare les points de chaque paire de cet ensemble. La première et la troisième paire de chaque ensemble sont alors symétriques l’une de l’autre par rapport à la droite D2 et la deuxième et la quatrième paire de chaque ensemble sont symétriques l’une de l’autre par rapport à la droite D1.

Les points du premier ensemble présentent des impédances plus faibles que ceux du deuxième ensemble. A cet effet, sur l’exemple de la figure 5, les points de chaque paire de points sont séparés par une même distance, et les points du premier ensemble sont plus proches du centre que ceux du deuxième ensemble.

Le module d’émission/réception 20c de l’antenne 1c comprend un circuit d’émission A comprenant quatre chaînes d’amplification d’émission 21 à 24 identiques à la chaîne 10 de la figure 3. Chaque chaîne d’amplification d’émission 21, 22, 23 ou 24 est couplée à une paire de points d’excitation 1a+ et 1a-, 2a+ et 2a-, 3a+ et 3a- ou respectivement 4a+ et 4a- du premier ensemble de points d’excitation et est propre à appliquer un signal d’excitation différentiel à la paire de points d’excitation. Le module d’émission/réception 20c comprend un circuit de réception B comprenant quatre chaînes d’amplification de réception 31 à 34 identiques à la chaîne d’amplification faible bruit 120 de la figure 3. Chaque chaîne d’amplification de réception 31 à 34 est couplée à une des paires de points d’excitation 1 b+ et 1b-, 2b+ et 2b-, 3b+ et 3b- ou respectivement 4b+ et 4b- du deuxième ensemble de points d’excitation et est propre à acquérir et à traiter des signaux de réception différentiels issus de cette paire.

Avantageusement, les points d’excitation sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives 21 à 24 et 31 à 34 de façon que chaque chaîne d’amplification 21 à 24 et 31 à 34 soit chargée sensiblement par son impédance optimale. Avantageusement, l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification 21, 22, 23, 24, 31, 32, 33, 34 est l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant 10 couplé à la chaîne d’amplification, entre les deux points d’excitation 1a+ et 1a- ou 2a+ et 2a- ..., 4b+ et 4b- et par les lignes d’alimentation reliant le dispositif rayonnant 10c à la chaîne d’amplification correspondante.

Avantageusement, mais non nécessairement l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification, par exemple 21, est sensiblement l’impédance du dispositif rayonnant 10c mesurée entre les deux points d’excitation 1a+ et 1a-, couplés à la chaîne d’amplification 21 et la chaîne d’amplification correspondante 21.

Avantageusement, l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à chaque chaîne d’amplification d’émission 21, 22, 23 et respectivement 24 entre les paires de points respectives du premier ensemble 1a+ et 1a-, 2a+ et 2a-, 3a+ et 3a- et respectivement 4a+ et 4a- présente une partie résistive inférieure à l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à chaque chaîne d’amplification de réception 31, 32, 33 et 34 entre chaque paire points 1 b+ et 1 b-, 2b+ et 2b-, 3b+ et 3b- et respectivement 4b+ et 4b-.

Avantageusement mais non nécessairement, l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à chaque chaîne d’amplification d’émission 21, 22, 23 et respectivement 24 entre les paires de points respectives du premier ensemble 1a+ et 1a-, 2a+ et 2a-, 3a+ et 3a- et respectivement 4a+ et 4a- est sensiblement le conjugué de l’impédance de sortie de la chaîne d’amplification d’émission 21, 22, 23 correspondante et l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à chaque chaîne d’amplification de réception 31, 32, 33 et 34 entre chaque paire points 1b+ et 1b-, 2b+ et 2b-, 3b+ et 3b- et respectivement 4b+ et 4b- est sensiblement le conjugué de l’impédance d’entrée la chaîne d’amplification de réception 31, 32, 33 et respectivement 34, correspondante.

Pour plus de clarté, on n’a pas représenté, sur la figure 5, les liaisons complètes entre les chaînes d’amplification respectives et le dispositif de rayonnement planaire. En revanche, on a indiqué à quel point d’excitation est couplée chaque entrée de chaque chaîne d’amplification d’émission 21 à 24 et chaque sortie de chaque chaîne d’amplification de réception 31 à 34.

En émission, un signal d’excitation SE appliqué par l’électronique de génération d’un signal hyperfréquence en entrée du module d’émission/réception 20c est divisé en quatre signaux d’excitation différentiels appliqués en entrée des chaînes d’amplification de puissance respectives 21 à 24. Les quatre signaux d’excitation différentiels sont identiques à des phases respectives et éventuellement des amplitudes près.

Le circuit d’émission A comprend un répartiteur 122 permettant de diviser le signal d’excitation commun SE en deux signaux d’excitation, pouvant être asymétriques comme sur la figure 1 ou symétriques (c'est-àdire différentiels ou équilibrés), respectivement injectés en entrée de déphaseurs d’émission respectifs 25, 26. Chaque déphaseur 25, 26 délivre un signal différentiel (comme sur la figure 5) ou un signal asymétrique. Le signal sortant du premier déphaseur d’émission 25 est divisé et injecté en entrée des chaînes 21 et 23. Le signal sortant du deuxième déphaseur d’émission 26 est divisé et injecté en entrée des chaînes 22 et 24.

Les chaînes d’amplification d’émission respectives 21 à 24 sont avantageusement couplées aux points d’excitation respectifs de sorte que les ondes élémentaires générées par la paire 1a+, 1a- et la paire 3a+, 3asoient polarisées dans le même sens et de sorte que les ondes élémentaires excitées par la paire 2a+, 2a- et la paire 4a+ et 4a- soient polarisées dans le même sens. Ainsi, les champs électriques des signaux d’excitation appliqués aux paires 1a+, 1a- et 3a+, 3a- présentent le même sens. Ainsi, les deux paires de points 1a+, 1a- et 3a+, 3e permettent de délivrer un même signal qu’à partir de deux points excités de façon asymétrique. La puissance devant être délivrée par chaque chaîne d’amplification 21 et 23 est divisée par deux et le courant devant être délivré par cette chaîne d’amplification 11 est alors divisé par racine carrée de deux. Les pertes ohmiques sont plus faibles et les amplificateurs de puissance plus faciles à réaliser (moins puissants). De même, les champs électriques des signaux d’excitation appliqués aux paires 2a+, 2a- et 4a+, 4a- ont le même sens.

Le circuit d’émission A comprend des moyens de déphasage en émission 25, 26 comprenant au moins un déphaseur, permettant d’introduire un premier déphasage, dit premier déphasage en émission, entre le signal appliqué sur la première paire 1a+, 1a- et le signal appliqué sur la deuxième paire 2a+, 2a- et d’introduire ce même premier déphasage en émission entre le signal appliqué sur la paire 3a+, 3a- et le signal appliqué sur la paire 4a+, 4a-. Les signaux d’excitation élémentaires injectés en entrée des chaînes 21 et 23 sont en phase. Les signaux d’excitation élémentaires injectés en entrée des chaînes 21 et 24 sont en phase.

Avantageusement, le premier déphasage en émission est réglable. L’antenne réseau comprend avantageusement un dispositif de réglage 35 permettant de régler le premier déphasage en émission de façon à introduire un premier déphasage en émission prédéterminé.

Chaque paire de points d’excitation génère une onde élémentaire. Avec le premier déphasage en émission, les ondes élémentaires émises par les paires 1a+, 1a- et 3a+, 3a- sont déphasées par rapport aux ondes élémentaires émises par les paires 2a+, 2a- et 4a+, 4a-. Par recombinaison dans l’air des ondes élémentaires, on obtient une onde totale dont il est possible de faire varier la polarisation en faisant varier le premier déphasage en émission. Des exemples de phases relatives entre les signaux d’émission injectés sur les conducteurs couplés aux points de couplages respectifs sont donnés sur le tableau de la figure 6 ainsi que les polarisations obtenues. La polarisation verticale est la polarisation selon l’axe z représenté sur la figure

5. Deux points excités en opposition de phases, séparées de 180°, ont des tensions électriques d’excitation instantanées opposées. A titre d’exemple, la première ligne du tableau de la figure 6 illustre le cas où les conducteurs couplés aux points 1a+, 2a+, 3a+, 4a+ sont portés à une même tension électrique et les conducteurs couplés aux points 1a-, 2a-, 3a-, 4a- sont portés à une même tension, opposée à la précédente. Le différentiel de tension est alors symétrique par rapport à la droite D3. La polarisation est donc orientée selon cette droite, orientée verticalement. La polarisation linéaire à +45° est obtenue en excitant uniquement la paire 1a+, 1a- et la paire 3a+, 3a- avec des signaux d’excitation différentiels en phase sans exciter les paires 2a+, 2a- et 4a+, 4a-. Ceci est par exemple réalisé en réglant le gain des amplificateurs 114 pour qu’ils délivrent une puissance nulle. A cet effet, les amplificateurs présentent un gain variable et des moyens de réglage du gain non représentés. Dans l’exemple de la cinquième ligne, les déphasages entre les points restent les mêmes au cours du temps. L’évolution des phases au cours du temps produit une polarisation circulaire droite.

En réception, des signaux de réception reçus par les paires de points d’excitation respectifs 1b+ et 1b-, 2b+ et 2b-, 3b+ et 3b-, 4b+ et 4b- sont respectivement appliqués en entrée des chaînes d’amplification d’émission 31, 32, 33, 34 respectives. Chaque chaîne d’amplification de réception délivre un signal différentiel. En variante, la chaîne d’amplification de réception comprend un combineur de sorte à délivrer un signal asymétrique.

Les signaux de réception élémentaires sortant des chaînes 31 et 33 sont injectés en entrée d’un premier déphaseur de réception 29 et des chaînes 32 et 34 sont injectés en entrée d’un deuxième déphaseur de réception 30. Ces déphaseurs 29, 30 permettent d’introduire un premier déphasage en réception entre les signaux de réception délivrés par les chaînes 31 et 33 et ceux délivrés par les chaînes 32 et 34. Les signaux de réception sortant des déphaseurs de réception 29, 30 sont sommés au moyen d’un sommateur 220 du module 20, avant que le signal de réception résultant SS ne soit transmis vers l’électronique d’acquisition déportée.

Ainsi, le circuit de réception B comprend des moyens de déphasage en réception 29, 30 permettent d’introduire un premier déphasage en réception entre des signaux de réception issus des paires 1 b+, 1 b- et 2b+, 2b- et entre les signaux de réception issus des paires 3b+, 3b- et 4b+, 4b-. Sur la réalisation non limitative de la figure 1, ces moyens sont situés en sortie des chaînes 31 à 34.

Avantageusement, le premier déphasage en réception est réglable. Le dispositif comprend avantageusement un dispositif de réglage permettant de régler le déphasage en réception qui est le dispositif 35 sur la réalisation non limitative de la figure 5.

Les phases relatives introduites par les moyens de déphasage en émission 25, 26 peuvent être mêmes que celles introduites par les moyens de déphasage en réception 29, 30. Cela permet de réceptionner des ondes élémentaires présentant les mêmes phases que les ondes élémentaires émises et ainsi de faire des mesures sur une onde de réception totale présentant la même polarisation que l’onde totale émise par l’antenne élémentaire. En variante, ces phases peuvent être différentes.

Avantageusement, ces phases peuvent être avantageusement réglables de façon indépendante. Cela permet d’émettre et de recevoir des signaux présentant des polarisations différentes.

En variante, le nombre de déphaseurs est différent et/ou les déphaseurs sont disposés ailleurs que ce soit en entrée des chaînes d’amplification de puissance ou en sortie des chaînes d’amplification faible bruit.

Avantageusement, l’antenne comprend des moyens de déphasage dits de pointage permettant d’introduire des déphasages globaux réglables entre les signaux d’excitation appliqués sur les points des antennes élémentaires respectives de l’antenne et/ou entre des signaux de réception issus des points des antennes élémentaires respectives de l’antenne.

Dans l’exemple non limitatif de la figure 5, ces moyens comprennent un dispositif de commande 36 générant un signal de commande à destination des moyens de réglage 35. Le dispositif de commande 36 génère un signal de commande SC comprenant des signaux de déphasages spécifiques commandant l’introduction des premiers déphasages en émission et en réception sur les signaux reçus en entrée de chaque déphaseur d’émission et respectivement de réception et des signaux globaux commandant l’introduction des déphasage globaux sur les signaux reçus en entrée de chaque déphaseur d’émission et respectivement de réception. Le dispositif de commande 36 transmet ces signaux de commande au dispositif de réglage 35 de façon qu’il commande les déphaseurs pour qu’ils introduisent ces déphasages sur les signaux qu’ils reçoivent. Les déphasages globaux permettent, par recombinaison des ondes totales émises par les antennes élémentaires du réseau, de choisir la direction de pointage de l’onde émise par l’antenne et de l’onde reçue par l’antenne. Le balayage électronique d’une antenne réseau repose sur les déphasages appliqués sur les antennes élémentaires constitutives du réseau, le balayage étant déterminé par une loi de phase.

L’antenne selon l’invention présente de nombreux avantages.

Chaque chaîne d’amplification d’émission 21 à 24 est propre, en émission, à appliquer un signal différentiel et, chaque chaîne d’amplification d’émission 31 à 34 est propre en réception à acquérir un signal différentiel. Chaque chaîne opérant déjà sur les signaux différentiels permet d’éviter d’avoir à interposer un composant, tel qu’un balun (pour « balanced unbalanced transformer ») pour passer d’un signal différentiel à un signal asymétrique. Or, un tel composant intermédiaire dégrade le rendement en puissance. Le rendement en puissance du dispositif est donc amélioré.

Pour fonctionner avec des puissances élevées, l’invention utilise des chaînes d’amplification d’émission 21 à 24 couplées à quatre accès de polarisation en quadrature deux à deux et quatre chaînes d’amplification de réception 31 à 34 couplées à quatre accès de polarisation en quadrature deux à deux, chaque chaîne fonctionnant à une puissance nominale compatible avec la puissance maximale acceptable par la technologie mise en œuvre pour le fabriquer.

La puissance des ondes électromagnétiques émises ou reçues par le moyen rayonnant peut donc être supérieure à la puissance nominale de fonctionnement de la chaîne couplée à cette paire de points d’excitation. Chaque paire de points d’excitation de l’élément rayonnant excités de façon différentielle génère une onde élémentaire. L’antenne travaille en double différentiel à l’émission et à la réception. La puissance de l’onde élémentaire émise par chaque paire de points est deux fois plus importante que la puissance nominale en émission de la chaîne d’amplification d’émission 21 à 24.

Ceci est particulièrement avantageux lorsque la puissance nominale est proche de la puissance maximale autorisée par la technologie mise en œuvre pour la réalisation des chaînes d’amplification d’émission 21 à 24. Bien qu’au niveau de chaque circuit d’excitation, la puissance reste audessous de la puissance maximale, l’antenne élémentaire permet d’émettre des ondes à une puissance supérieure.

Le choix de la technologie du dispositif rayonnant plan fixe la tension à appliquer aux points d’excitation. Plus la tension est élevée et plus le courant est faible à puissance et impédance égale et plus les pertes ohmiques sont faibles. Pour une impédance identique, la division de la puissance de sortie par deux entraîne une division du courant par racine carrée de deux. La solution proposée faisant la somme de la puissance directement sur le patch ou élément rayonnant 11c, les pertes ohmiques sont donc grandement diminuées.

Comme précisé précédemment, la sommation d’énergie est réalisée directement au niveau des points d’excitation. II n’est donc pas nécessaire, pour émettre quatre fois plus de puissance, de prévoir des chaînes d’amplification d’émission présentant des amplificateurs quatre fois plus puissants. II n’est pas non plus nécessaire, de sommer à l’extérieur du moyen rayonnant des signaux issus d’amplificateurs de puissance limitée, par exemple au moyen de sommateurs en anneau ou de Wilkinson. L’invention permet de limiter le nombre de conducteurs utilisés ainsi que les pertes ohmiques dans les conducteurs et par conséquent la puissance générer pour compenser ces pertes. II n’est pas non plus nécessaire, pour limiter les pertes, de faire les sommations d’énergie dans les MMIC. Si les sommations sont faites dans les MMICs, les pertes sont à dissiper dans cet endroit déjà critique. L’échauffement de l’antenne et les pertes ohmiques se trouvent ainsi réduits.

Par ailleurs, en excitant les points d’excitation de chaque paire de façon différentielle, chaque paire de points émet une onde élémentaire en polarisation linéaire. En appliquant un déphasage entre le signal d’excitation de la première paire de points 1a+, 1a- et de la troisième paire de points 3a-, 3a+ et les signaux d’excitation de la deuxième paire de points 2a+, 2a- et de la quatrième paire de points 4a+, 4a- orthogonales à la première et à la troisièmes paire de points 1a+, 1a- et 3a- , 3a+, l’élément rayonnant 11c est apte à générer à lui seul une onde polarisée par recombinaison dans l’espace des quatre ondes élémentaires.

Cela permet d’éviter l’utilisation de commutateurs de sélection de polarisation interposés entre le module d’émission/réception 20c et l’élément rayonnant pour choisir une direction dans laquelle l’élément rayonnant doit être excité. Cela permet également de connecter directement ce module 20c aux points d’excitation et ainsi d’augmenter le rendement de puissance, c'est-à-dire de limiter les pertes. L’échauffement de l’antenne élémentaire est ainsi réduit.

Par ailleurs, la recombinaison dans l’espace des quatre ondes élémentaires émises par l’élément rayonnant conduit à une onde totale dont la puissance est quatre fois plus importante que la puissance de chaque onde élémentaire.

En réception, l’onde totale incidente est décomposée en quatre ondes élémentaires transmises vers les chaînes d’amplification faible bruit respectives 31 à 34 et est reconstituée par sommation. Une onde élémentaire possède une puissance quatre fois plus faible que l’onde totale incidente. Cela permet à l’antenne d’être plus robuste vis-à-vis des agressions extérieures, telles que les illuminations de l’antenne par un dispositif réalisant un brouillage intentionnel ou non. Les risques de détérioration des amplificateurs faibles bruit 116 sont limités. Par exemple, les agressions des champs forts seront réduites, par le fait que les signaux élémentaires ne sont pas reçus dans la polarisation optimale mais à 45° (lorsque les émissions sont soit en polarisation Horizontale ou Verticale mais pas en oblique). L’antenne de la figure 5 permet de faire des mesures en polarisation croisée, une émission en polarisation Horizontale et une réception en polarisation Verticale par exemple en n’appliquant pas les mêmes premiers déphasages en émission et en réception.

Tous les avantages peuvent être obtenus grâce à l’agencement judicieux des points d’excitation sur le plan rayonnant.

Sur la figure 7, on a représenté une autre variante d’antenne élémentaire 1d selon le premier mode de réalisation de l’invention.

Le dispositif rayonnant planaire 10c est identique à celui de la figure 5. L’antenne comprend un circuit d’émission Ad comprenant les mêmes chaînes d’amplification d’émission 21 à 24 que sur la figure 5 et un circuit de réception Bd comprenant les mêmes chaînes d’amplification de réception 31 à 34. Ces chaînes sont couplées de la même manière que sur la figure 5 aux paires de points d’excitation respectives.

En revanche, le module d’émission/réception 20d se distingue de celui de la figure 5 par les moyens de déphasage. II comprend des moyens de déphasage en émission comprenant au moins un déphaseur permettant d’introduire un premier déphasage en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points d’excitation 1a+, 1a- et 2a+, 2a- et un deuxième déphasage en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points 3a+, 3a- et 4a+, 4a-, ces deux déphasages en émission pouvant être différents. Cela permet d’émettre des ondes présentant des polarisations différentes au moyen des deux quadruplets de points.

Dans l’exemple non limitatif représenté sur la figure 7, ces moyens de déphasage en émission comprennent un premier déphaseur d’émission 125a et un deuxième déphaseur d’émission 125b recevant un même signal, éventuellement à une amplitude près, et introduisant chacun un déphasage sur le signal reçu de sorte à introduire le premier déphasage en émission entre les signaux d’excitation appliqués à la paire 1a+, 1a- et à la paire 2a+, 2a-. Les moyens de déphasage comprennent un troisième 126a et un quatrième 126b déphaseurs d’émission recevant un même signal, éventuellement, à une amplitude près, et appliquant chacun un déphasage sur le signal de sorte à introduire le deuxième déphasage entre les signaux d’excitation appliqués sur la paire 3a+, 3a- et sur la paire 4a+, 4a-. Le premier et le deuxième déphasage en émission peuvent être différents. Les signaux d’excitation issus des déphaseurs 125a et 125b sont injectés respectivement en entrée des chaînes 21 et 22. Les signaux d’excitation issus des déphaseurs 126a et 126b sont injectés respectivement en entrée des chaînes 23 et 24. On peut ainsi émettre simultanément deux faisceaux présentant des polarisations différentes au moyen des deux quadruplets de points.

Le circuit de réception Bd comprend des moyens de déphasage en réception 129a, 129b, 130a, 130b permettant d’introduire un premier déphasage en réception entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points d’excitation 1 b+, 1 b- et 2b+, 2b- et un deuxième déphasage en réception entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points 3b+, 3b- et 4b+, 4b-, ces deux déphasages pouvant être différents. Les signaux de réception sortant des chaînes d’amplification de réception respectives 31 à 34 sont injectés dans des déphaseurs de réception respectifs 129a, 129b, 130a, 130b permettant chacun d’introduire un déphasage sur le signal qu’il reçoit. Chaque signal de réception est injecté dans un des déphaseurs.

Avantageusement, les déphasages introduits entre les signaux d’excitation et/ou de réception des paires de points 1a+, 1a- et 2a+, 2a- et/ou 1 b+, 1 b- et 2b+, 2b- et entre les paires 3a+, 3a- et 4a+, 4a- et 3b+, 3b- et 4b+, 4b- sont identiques. En variante, ces déphasages peuvent être différents. Cela permet d’émettre et/ou de recevoir deux ondes dont les polarisations peuvent être différentes.

Avantageusement, les déphasages sont réglables.

Avantageusement, les déphasages introduits entre les signaux d’émission et/ou de réception appliqués sur les paires de points 1a+, 1a- et 2a+, 2a- et/ou issus des paires 1 b+, 1b- et 2b+, 2b- et entre les signaux appliqués sur les paires 3a+, 3a- et 4a+, 4a- et/ou provenant des paires 3b+, 3b- et4b+, 4b- peuvent avantageusement être réglés de façon indépendante. On peut alors régler de façon indépendante les polarisations des ondes élémentaires émises par le premier quadruplet de points 1a+, 1a-, 2a+, 2aet par le deuxième quadruplet de points 3a+, 3a-, 4a+, 4a- du premier ensemble ou mesurées par le premier quadruplet de points 1 b+, 1b-, 2b+, 2b- et par le deuxième quadruplet de points 3b+, 3b-, 4b+, 4b- du deuxième ensemble.

L’antenne réseau comprend avantageusement un dispositif de réglage 35 permettant de régler les déphasages en émission et en réception.

Avantageusement, l’antenne comprend des moyens de déphasage dits de pointage permettant d’introduire des premiers déphasages globaux en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les premiers quadruplets de points 1a+, 1a-, 2a+, 2a- des premiers ensembles des antennes élémentaires respectives et des deuxièmes déphasages globaux en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les deuxièmes quadruplets de points 3a+, 3a-, 4a+, 4a- des premiers ensembles des antennes élémentaires respectives du réseau, les premier et deuxième déphasages globaux en émission pouvant être différents et/ou des premiers déphasages globaux en réception entre les signaux de réception issus des premiers quadruplets de points 1 b+, 1b-, 2b+, 2b- des deuxièmes ensembles des antennes élémentaires respectives et des deuxièmes déphasages globaux en réception entre les signaux de réception issus des deuxièmes quadruplets de points 3b+, 3b-, 4b+, 4b- des deuxièmes ensembles des antennes élémentaires respectives du réseau, les premier et deuxièmes déphasages globaux en réception pouvant être différents. II est alors possible d’émettre simultanément deux faisceaux selon deux directions différentes et de recevoir deux faisceaux selon deux directions différentes.

Avantageusement, les déphasages globaux en émission des deux ensembles de points sont réglables.

Avantageusement, les déphasages globaux en émission et/ou en réception sont réglables de façon indépendante. Les directions de pointage sont réglables de façon indépendante.

Dans l’exemple non limitatif de la figure 7, les moyens de déphasage de pointage comprennent le dispositif de commande 36 générant un signal de commande SC comprenant différents signaux commandant l’introduction des déphasages précités (globaux et non globaux) à appliquer sur les signaux reçus en entrée des différents déphaseurs et transmet ces signaux au dispositif de réglage 35 de façon qu’il commande les déphaseurs pour qu’ils introduisent ces déphasages sur les signaux qu’ils reçoivent.

Le dispositif de la figure 7 offre aussi la possibilité de mesurer un faisceau dans une direction et d’émettre un faisceau dans une autre direction simultanément ou de faire deux mesures dans deux directions simultanément. II est possible d’émettre et de recevoir un signal dans une direction et d’émettre une émission et recevoir de la communication dans une autre direction. II est donc possible de faire des émissions t réceptions croisées. II est possible de former un diagramme de rayonnement en réception ou en émission couvrant les lobes secondaires et les lobes diffus pour permettre des fonctions d’opposition de lobes secondaire (OLS) permettant de protéger le radar de signaux de brouillage intentionnels ou non intentionnels. II est possible d’émettre à des fréquences différentes, ce qui complexifie la tâche des détecteurs de Radars (ESM : « Electronic Support Measures » en terminologie anglo-saxonne c’est à dire mesures de soutien électronique).

Sur la réalisation de la figure 7, les chaînes couplées aux deux quadruplets 1a+, 1a-, 2a+, 2a- et 3a+, 3a-, 4a+, 4a- sont alimentées au moyen de deux sources d’alimentation différentes SO1, SO2. Cela permet d’émettre deux ondes présentant des fréquences différentes, l’une au moyen du premier quadruplet de points 1a+, 1a-, 2a+, 2a- et l’autre au moyen du deuxième quadruplet de points 3a+, 3a-, 4a+, 4a-, lorsque les sources délivrent des signaux d’excitation E1 et E2 de fréquences différentes. L’antenne de la figure 7 peut ainsi émettre simultanément deux faisceaux dirigés selon deux directions de pointage réglables de façon indépendante à des fréquences différentes. Cette possibilité de pointer deux faisceaux dans deux directions simultanément permet d’avoir un équivalent de double faisceau : un faisceau à balayage rapide et un faisceau à balayage lent. Par exemple un faisceau lent à 10 tours par minute, peut être utilisé en mode surveillance et un faisceau rapide, à 1 tour par seconde, peut être utilisé en mode poursuite. Ce mode de balayage n’est pas entrelacé comme dans les antennes à faisceau unique, mais peut être simultané. La possibilité d’émettre à des fréquences différentes complexifie la tâche des détecteurs de Radars (ESM : Electronic Support Measures). Cela permet aussi une liaison de données dans une direction et une fonction radar dans une autre direction. Ce mode de réalisation permet également d’émettre deux faisceaux de formes différentes. On peut émettre un faisceau étroit ou un faisceau large dépendant du nombre d’antennes élémentaires du réseau qui sont excitées.

Le module d’émission/réception 20d comprend un premier répartiteur 211a permettant de diviser le signal d’excitation E1 issu de la première source SO1 en deux signaux identiques injectés en entrée des déphaseurs d’émission 125a et 125b. Le circuit 120 comprend un deuxième répartiteur 211b permettant de diviser le signal d’excitation E2 issu de la deuxième source SO2 en deux signaux identiques injectés en entrée des déphaseurs d’émission 126a et 126b.

Sur l’exemple non limitatif de la figure 7, les deux signaux issus du premier déphaseur de réception 129a recevant en entrée des signaux de réception issus de la première paire de points d’excitation 1b+, 1b- et du deuxième déphaseur de réception 129b recevant en entrée des signaux de réception issus de la deuxième paire de points d’excitation 2b+, 2b- sont sommés au moyen d’un premier sommateur 230a afin de générer un premier signal de sortie SS1. Les deux signaux issus du troisième déphaseur de réception 130a recevant en entrée des signaux de réception issu de la troisième paire 3b+, 3b- et du quatrième déphaseur de réception 130b recevant en entrée des signaux de réception issus de la quatrième paire de points d’excitation 4b+, 4b- sont sommés au moyen d’un deuxième sommateur 230b afin de générer un deuxième signal de sortie SS2. Les signaux issus des sommateurs respectifs sont transmis séparément vers l’électronique d’acquisition déportée. Cela permet de différencier des signaux de réception présentant des fréquences différentes. Les signaux issus des deux quadruplets de points 1b+, 1b-, 2b+, 2b- et 3b+, 3b-, 4b+, 4b- du deuxième ensemble étant sommés séparément, il est possible de former une antenne en réception couvrant les lobes secondaires et les diffus pour permettre des fonctions d’opposition de lobes secondaire (OLS) permettant de protéger le radar de signaux de brouillage intentionnels ou non intentionnels.

En variante, les deux signaux d’excitation E1 et E2 présentent la même fréquence. On peut donc obtenir une onde totale plus puissante comme dans le mode de réalisation de la figure 5 ou émettre deux signaux de même fréquence dans deux directions différentes et/ou présentant des polarisations différentes.

Sur la figure 8, on a représenté une antenne élémentaire 1d qui est une autre variante du premier mode de réalisation de l’invention.

L’antenne élémentaire 1d de la figure 8 diffère de celle de la figure 5 en ce que l’élément rayonnant 11e du dispositif rayonnant 10e comprend un premier ensemble de points comprenant uniquement le premier quadruplet de points 1a+, 1a-, 2a+ et 2a- et en ce qu’elle comprend un deuxième ensemble de points comprenant uniquement le premier quadruplet de points 1 b+, 1b- et 2b+ et 2b-. Le dispositif d’émission/réception 20e associé diffère de celui de la figure 5 en ce qu’il comprend uniquement la partie du dispositif d’émission/réception couplée à ces points d’excitation. Sur la figure 8, comme sur les figures 10 et 11, le dispositif de réglage 35 ainsi que le dispositif de commande 36 n’ont pas été représentés pour plus de clarté. Le fait d’exciter l’élément rayonnant par deux signaux d’excitation appliquées à des paires de points d’excitation situés en quadrature l’une de l’autre permet de symétriser le diagramme d’émission/réception de l’antenne élémentaire. Cette antenne élémentaire est apte à émettre une onde dont la polarisation est réglable et à recevoir une onde selon une direction de polarisation réglable. Des exemples de phases des signaux injectés sur les conducteurs couplés aux points de couplages respectifs sont donnés sur le tableau de la figure 9 ainsi que les polarisations obtenues. On considère à titre d’exemple la première ligne. Les points 1a+ et 2a+ ont la même excitation (mêmes phases) et les points 1a- et 2a- ont la même excitation, opposée à celle des autres points. La polarisation est donc verticale, c'est-à-dire selon l’axe z représenté sur la figure 8.

Cette antenne élémentaire permet également de réaliser des antennes réseau permettant d’émettre une onde totale dont la direction de pointage est réglable mais avec une puissance deux fois plus faible que sur la figure 5.

Avantageusement, les points d’excitation 1a+, 1a-, 2a+ 2a-, 1b+, 1bet 2b+ et 2b- de l’antenne élémentaire de la figure 8 sont situés du même côté d’une troisième droite D3 située dans le plan défini par l’élément rayonnant, passant par le point central C et étant une bissectrice de l’angle formé entre les droites D1 et D2. Lorsque l’élément rayonnant est carré et les droite D1 et D2 parallèles aux côtés respectifs du carré, la troisième droite joint les deux sommets du carré. Cela permet de libérer une moitié de l’élément rayonnant, pour réaliser d’autres types d’excitation par exemple.

Avantageusement, chaque premier quadruplet de points 1a-, 1a+ et 2a+, 2a- et 1 b-, 1 b+ et 2b+, 2b- des figures 5 et 7 sont également situées situés du même côté de la droite D3.

Sur la figure 10, on a représenté une antenne élémentaire 1f qui est une autre variante du premier mode de réalisation de l’invention. L’antenne élémentaire de la figure 10 diffère de celle de la figure 8 par la disposition des quadruplets de points des deux ensembles. Plus précisément, l’antenne élémentaire de la figure 10 diffère de celle de la figure 8 en ce que les points d’excitation du premier ensemble 1a-, 1a+ et 2a+, 2a- sont situés de l’autre côté de la troisième droite D3 par rapport aux points d’excitation du deuxième ensemble 1b-, 1b+ et 2b+, 2b-. Par conséquent, les points d’excitation 1a+ et 1a- sont située de l’autre côté de la droite D2 par rapport aux points 1 b+ et 1 b- et les points 2a+ et 2a- sont situées de l’autre côté de la droite D1 par rapport aux points 2b+ et 2b-. Ce mode de réalisation est de réalisation plus aisée que celui de la figure 8 car les points d’excitation des deux ensembles sont plus éloignés les uns des autres.

Sur la figure 11, on a représenté une antenne élémentaire 1g qui est une autre variante du premier mode de réalisation. Cette antenne élémentaire diffère de celle de la figure 8 par la disposition des quadruplets de points des deux ensembles sur l’élément rayonnant 11g du dispositif rayonnant plan 10g. La disposition des points 1a+, 1a- et 1 b+, 1b- diffère de celle de la figure 8 en ce que ces points sont disposés sur la deuxième droite D2 et la disposition des points 2a+, 2a- et 2b+, 2b- diffère de celle de la figure 8 en ce qu’ils sont disposés sur la première droite D1. Les droites D1 et D2 sont parallèles aux côtés respectifs de l’élément plan rectangulaire pouvant être carré comme sur la figure 8.

Sur la figure 12, on a représenté un dispositif rayonnant 10g présentant un élément rayonnant 11g. L’antenne élémentaire formée à partir de ce dispositif présente avantageusement le même module d’émission/réception que sur la figure 11. Cette antenne élémentaire diffère de celle de la figure 11 par la disposition des droites D1 et D2 selon lesquels s’étendent les deux quadruplets de points. Dans cette variante, les droites D1 et D2 orthogonales relient des sommets opposés du carré.

Les variantes des figures 11 et 12 sont avantageuses car elles permettent de réaliser les couplages des huit points d’excitation au moyen de seulement deux fentes f1 et f2 ou f3, f4 s’étendent longitudinalement selon les deux droites D1 et D2. Ces antennes présentent les mêmes avantages que l’antenne de la figure 8 en termes de gains et de polarisations.

Dans une variante non représentée, le deuxième ensemble de points est identique à celui des figures 5 et 7 : 1a+, 1a-, 2a+, 2a-, 3a+, 3a-, 4a+, 4e. Le circuit d’émission/réception comprend avantageusement la partie du circuit 20c de la figure 5 ou du circuit 20d de la figure 7qui est couplée à ces points. Le premier ensemble de points est quand à lui identique à celui de la figure 8 : 1 b+, 1 b-, 2b+, 2r. Le circuit d’émission/réception comprend avantageusement la partie du circuit 20e de la figure 10 qui est couplée à ces points. Ce mode de réalisation permet d’émettre à une puissance importante et de limiter le nombre de points d’excitation et donc de conducteurs utilisés pour la détection lorsque la puissance mesurée est faible.

Ainsi, dans le premier mode de réalisation, chaque point du premier ensemble de points est couplé à une chaîne d’amplification d’émission 110a et chaque point du deuxième ensemble est couplé à une chaîne d’amplification de réception 120a. Les points du premier ensemble ne sont pas couplés aux chaînes d’amplification de réception et les points du deuxième ensemble ne sont pas couplés aux chaînes d’amplification d’émission.

Avantageusement, les points d’excitation sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives de façon que chaque chaîne d’amplification soit chargée sensiblement par son impédance optimale. L’impédance chargée sur une chaîne d’amplification est avantageusement l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant, couplé à la chaîne d’amplification au point d’excitation ou aux points couplé(s), et par chaque ligne d’alimentation reliant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification.

Dans un mode avantageux de réalisation, les impédances des lignes d’alimentation sont négligeables de sorte que l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification est sensiblement de la charge formée par le dispositif rayonnant au point d’excitation ou entre les points d’excitation couplé(s) à la chaîne d’amplification.

Avantageusement mais non nécessairement, pour optimiser le rendement, l’impédance de sortie de chaque chaîne d’amplification d’émission couplée à un ou deux points d’excitation est sensiblement le conjugué de l’impédance du dispositif rayonnant 10 présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission 110a audit point ou entre lesdits points et l’impédance d’entrée de chaque chaîne d’amplification de réception 120a couplée à un ou deux points d’excitation est sensiblement le conjugué de l’impédance du dispositif rayonnant présentée à la chaîne d’amplification de réception 120a au point ou entre lesdits points.

Sur la figure 13, on a représenté un premier exemple 1000 d’un deuxième mode de réalisation de l’antenne selon l’invention. Cette antenne comprend un dispositif rayonnant planaire 10 identique à celui de la figure 1. Dans ce deuxième mode de réalisation, le module de traitement comprend un circuit d’émission 200a comprenant un circuit d’émission dit de forte puissance propre à délivrer des signaux pour exciter l’élément rayonnant. Ce circuit comprend une chaîne d’amplification d’émission de forte puissance 110a sur la figure 1 3, pour exciter l’élément rayonnant et un circuit d’émission de faible puissance. Le circuit d’émission 200a comprend un autre circuit d’émission qui est un circuit d’émission dit de faible puissance qui est de puissance plus faible que le circuit de réception. Ce circuit d’émission comprend une chaîne d’amplification d’émission dite de faible puissance 220a. La chaîne d’amplification d’émission de forte puissance 110a est couplée au premier point 1 et la chaîne d’amplification d’émission de faible puissance 220a est couplée au deuxième point 2.

De façon générale applicable à toutes les variantes du deuxième mode de réalisation, le circuit de traitement comprend un circuit d’émission de forte puissance propre à délivrer des signaux de forte puissance destinés à exciter l’élément rayonnant, et un circuit de d’émission de faible puissance propre à délivrer des signaux de plus faible puissance destinés à exciter l’élément rayonnant, le circuit d’émission de forte puissance étant couplé à un premier ensemble d’au moins un point d’excitation du circuit d’émission et le circuit d’émission de faible puissance étant couplé à un deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation. Ces circuits ne sont pas couplés à des mêmes points du premier et du deuxième ensemble. Le circuit d’émission de forte puissance comprend au moins une chaîne d’amplification, dite de forte puissance, et le circuit d’émission de faible puissance comprend au moins une chaîne d’amplification, dite de faible puissance, de plus faible puissance que la chaîne d’amplification de forte puissance. Par chaîne d’amplification d’émission de forte puissance on entend une chaîne d’amplification d’émission apte à délivrer un signal de puissance maximale plus élevée qu’une chaîne d’amplification d’émission de faible puissance. Chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance est couplée à un ou deux points du premier ensemble de points et chaque chaîne d’amplification d’émission de faible puissance est couplée à un ou deux points du deuxième ensemble. Les chaînes d’émission de forte et de faible puissance ne sont pas couplées à des points communs du premier et du deuxième ensemble. Le rapport de puissance entre les puissances maximales d’émissions des deux types de chaînes d’amplification d’émission peut typiquement aller jusqu’à 10 dB.

L’avantage d’une telle solution est de permettre une adaptation d’impédance indépendante pour les deux types de signaux (forte et faible puissance) tout en assurant une sommation de ces signaux directement sur l’élément rayonnant (sur des points d’excitation distincts) ce qui limite les pertes énergétiques.

II est possible de prévoir que chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance 110a couplée à un point d’excitation de sorte à être propre à l’exciter de façon asymétrique (comme sur la figure 13) ou couplée à une paire de points d’excitation (comme sur les figures suivantes) de façon à l’exciter de façon différentielle soit chargée sur une sensiblement par son impédance optimale. Cette impédance chargée sur une chaîne d’amplification de forte puissance est l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant couplé à la chaîne d’amplification de forte puissance au point d’excitation ou aux points d’excitation et par chaque ligne d’alimentation reliant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification au(x) point(s) d’excitation correspondants. Cette adaptation d’impédance permet d’éviter l’utilisation d’un composant spécifique de transformation d’impédance entre la sortie de la chaîne d’amplification d’émission de forte puissance et son point d’excitation sans que l’impédance des signaux de faible puissance ne soit pénalisante.

Dans un mode avantageux de réalisation, les impédances des lignes d’alimentation sont négligeables de sorte que l’impédance chargée sur une chaîne d’amplification de forte puissance est sensiblement l’impédance du dispositif rayonnant au point d’excitation ou entre les points d’excitation couplés à cette chaîne d’amplification.

Avantageusement, afin de réaliser une adaptation d’impédance optimale, l’impédance de sortie de chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance 110a est sensiblement le conjugué de l’impédance présentée par le dispositif rayonnant 10 à la chaîne d’amplification d’émission de forte puissance audit point ou entre les dits points ce qui permet d’obtenir un rendement d’émission élevé qui est capital pour les fortes puissances notamment pour des raisons thermiques.

L’impédance de sortie optimale des chaînes d’amplification d’émission et de réception présente typiquement une impédance de 20 Ohms. On peut prévoir une adaptation d’impédance pour les signaux radars qui sont des signaux puissants et on peut accepter une désadaptation d’impédance entre la sortie d’une chaîne d’amplification de puissance de faible puissance (délivrant par exemple des signaux de télécommunication ou de brouillage) et le point d’excitation auquel elle est couplée, le rendement énergétique étant moins important dans ce cas.

En variante, les chaînes d’amplification d’émission forte puissance et faible puissance présentent des impédances optimales de sortie distinctes. On peut alors réaliser les adaptations d’impédance, décrites ci-dessus pour les chaînes d’amplification d’émission de forte puissance, pour les chaînes d’amplification d’émission de faible puissance

Chacune de ces chaînes comprend au moins un amplificateur d’émission, par exemple un amplificateur de puissance. Une chaîne d’amplification d’émission de forte puissance comprend au moins un amplificateur de forte puissance 114a (délivrant un signal comme sur la figure 1) ou 114 (à délivrant un signal différentiel) et une chaîne d’amplification d’émission de faible puissance comprend au moins un amplificateur d’émission plus faible puissance 218a (destiné à recevoir un signal asymétrique comme sur Ia1) ou 218 (à apte à recevoir un signal différentiel comme sur les figures suivantes).

Sur la figure 21, on a représenté en traits pointillés le coefficient de réflexion ou le taux d’ondes stationnaire du point d’alimentation 1 lorsque seul ce point est excité, et en trait plein le coefficient de réflexion de ce même point lorsque les points 1 et 2 sont excités simultanément par leurs chaînes d’amplification d’émission respectives lorsque le module de l’impédance du premier port est de 20 Ohms, celui de l’impédance du deuxième point 2 est de 50 Ohms et celui de l’impédance de sortie de la deuxième chaîne d’amplification d’émission est de 500 Ohms. On constate que même avec cette dernière impédance très élevée, le coefficient de réflexion du premier point est très faiblement perturbé par l’excitation du deuxième port. Les signaux émis par les deux points d’excitation ne sont que très faiblement perturbés l’un par l’autre ce qui permet une émission simultanée des deux types de signaux.

Avantageusement, chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance présente une bande passante étroite tandis que la chaîne d’amplification d’émission de faible puissance présente une large bande passante. En effet, les signaux radars de forte puissance doivent présenter un étalement en fréquence moins large que les signaux de brouillage ou de télécommunication de plus faible puissance.

L’antenne selon le deuxième mode de réalisation peut présenter plusieurs variantes avec des dispositifs rayonnants plans disposés comme sur les figures du premier mode de réalisation et présentant un circuit de traitement associé. Le circuit d’émission comprend à chaque fois deux circuits d’émission couplés respectivement au premier et au deuxième ensembles de points.

Le circuit d’émission de chacune des figures respectives 14 à 20 comprend le circuit d’émission de chacune des figures respectives 1 à 12 (sauf figures 6 et 9), qui constitue le circuit d’émission de forte puissance, couplé aux points du premier ensemble ainsi qu’un circuit d’émission de faible puissance couplé aux points du deuxième ensemble. Le circuit d’émission de faible puissance est identique au circuit d’émission de forte puissance à la puissance près. Par exemple, sur la figure 13, le circuit d’émission 200a comprend la chaîne d’amplification d’émission 110a de la figure 1, qui est ici la chaîne d’amplification d’émission de forte puissance couplé au point 1. Le circuit d’émission 200a comprend également une chaîne d’amplification d’émission de faible puissance 220a couplée au point

2.

Le circuit d’émission 200 de l’antenne 1000a de la figure 14 diffère de celui de la figure 3 en ce qu’il comprend une chaîne d’amplification d’émission de faible puissance 220 comprenant un amplificateur faible puissance 218 couplé à la paire de points 6+, 6- du deuxième ensemble pour exciter ces points de façon symétrique.

La figure 15 représente une autre variante de l’antenne 1000b combinant les éléments des figures 13 et 14 et comprenant un circuit d’émission 200b.

Le circuit d’émission 200c de l’antenne 1000c de la figure 16 diffère de celui de la figure 5 en ce qu’il comprend circuit d’émission A de la figure 15 couplé aux points du premier ensemble 1a+, 1a- ; 2a+, 2a- ; 3a+, 3a- et 4a+, 4a-, formant le circuit d’émission de forte puissance et étant alimenté par une source SOU1 et un circuit C d’émission de faible puissance alimenté par une autre source SOU2. Le circuit C d’émission de faible puissance est identiques circuit A aux puissances des chaînes d’amplification d’émission près. Les quatre chaînes d’amplification d’émission du circuit d’émission de faible puissance 231, 232, 233, 234 sont couplées aux paires de points respectives 1b+, 1b- ; 2b+, 2b- ; 3b+, 3b- et 4b+, 4b- du deuxième ensemble. Le circuit C comprend des moyens de déphasage en émission 225, 226 comprenant au moins un déphaseur, permettant d’introduire un premier déphasage en émission entre le signal appliqué sur la première paire 1 b+, 1b- et le signal appliqué sur la deuxième paire 2b+, 2b- et d’introduire ce même premier déphasage en émission entre le signal appliqué sur la paire 3b+, 3b- et le signal appliqué sur la paire 4b+, 4b-. Les signaux délivrés par le déphaseur 225 sont appliqués en entrée des chaînes 231 et 233 et ceux délivrés par le déphaseur 226 sont appliqués en entrée des chaînes 232 et 234. Les déphaseurs 225 et 226 reçoivent en entrée un signal issu d’une même source SOU2 délivrant un signal réparti entre les deux déphaseurs au moyen d’un répartiteur 222. Chaque ensemble de points de la figure 16 permet d’émettre huit fois plus de puissance qu’avec une solution à 1 point d’excitation tout en permettant d’adapter l’impédance de façon spécifique entre les signaux forte puissance et puissance faible. Cette configuration permet de contrôler la polarisation des deux types d’émission forte puissance et puissance faible de façon indépendante et d’émettre ces signaux de puissances différentes dans deux directions différentes. Cette solution permet de couvrir les lobes secondaires d’émission par d’autres émissions proches de la bande de réception mais en dehors de cette bande. Cela permet donc d’éviter de se faire brouiller dans les lobes secondaires. C’est une arme contre les brouilleurs répéteurs.

Avantageusement, le premier déphasage en émission introduit entre les signaux d’excitation des points du deuxième ensemble de points est réglable. Ce déphasage peut être réglable indépendamment du premier déphasage en émission introduit entre les signaux d’excitation du premier ensemble de points. Ce déphasage est avantageusement réglable au moyen du dispositif de réglage 35.

Avantageusement, les moyens de déphasage de pointage permettant d’introduire des déphasages globaux réglables entre les signaux d’excitation appliqués sur les points des deuxièmes ensembles de points d’excitation des antennes élémentaires respectives de l’antenne. Par exemple, le dispositif de commande 36 génère un signal de commande SC comprenant des signaux globaux commandant l’introduction des déphasages globaux sur les signaux reçus en entrée de chaque déphaseur.

L’antenne 1000d de la figure 17 diffère de celle de la figure 16 par le circuit d’émission 200d. Le circuit d’émission 200d comprend un circuit d’émission de forte puissance Ad identique à celui de la figure 7. Le circuit d’émission 200d comprend un circuit d’émission de faible puissance Bd identique au circuit Ad aux puissances près et étant relié aux points du deuxième ensemble de points. Ce circuit Bd comprend quatre chaînes d’amplification d’émission de plus faible puissance 231, 232, 233, 234 que les chaînes 21, 22, 23 et 24, et étant respectivement reliées aux paires de points 1 b+, 1b- ; 2b+, 2b- ; 3b+, 3b- et 4b+, 4b- du deuxième ensemble. Les moyens de déphasage permettent d’introduire un premier déphasage en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points d’excitation 1b+, 1b- et 2b+, 2b- et un deuxième déphasage en émission entre les signaux d’excitation appliqués sur les paires de points 3b+, 3b- et 4b+, 4b-, ces deux déphasages en émission pouvant être différents.

Ces moyens de déphasage comprennent quatre déphaseurs 127a, 127b, 128a, 128b. Les deux déphaseurs 127a et 127b reçoivent chacun un signal issu d’une même source SO3, appliquent des déphasages respectifs à ce signal et délivrent des signaux en entrée des chaînes 231 et 232. Les deux déphaseurs 128a et 128b reçoivent chacun un signal issu d’une même source SO4, appliquent des déphasages à ce signal et délivrent des signaux en entrée des chaînes 233 et 234. Les signaux issus des sources SO3 et SO4 passent par des répartiteurs respectifs 222a et 222b avant d’être injectés en entrée des déphaseurs 127a, 127b, 128a, 128b.

Les déphasages introduits entre les signaux d’excitation appliqués sur paires 1 b+, 1 b- et 2b+, 2b- et entre les paires 3b+, 3b- et 4b+, 4b- peuvent être identiques. En variante ces signaux peuvent être différents. Cela permet d’émettre et de recevoir deux ondes dont les polarisations peuvent être différentes au moyen du deuxième ensemble de points.

Avantageusement, les déphasages sont réglables.

Les déphasages introduits entre les signaux d’émission appliqués sur les paires de points 1b+, 1b- et 2b+, 2b- et entre les signaux appliqués sur les paires 3b+, 3b- et4b+, 4b- peuvent avantageusement être réglés de façon indépendante. On peut alors régler de façon indépendante les polarisations des ondes élémentaires émises par le premier quadruplet de points 1 b+, 1b-, 2b+, 2b- et par le deuxième quadruplet de points 3b+, 3b-, 4b+, 4b- du deuxième ensemble.

Avantageusement, les moyens de déphasage dits de pointage permettent d’introduire des premiers déphasages globaux entre les signaux d’excitation appliqués sur les signaux d’excitation des premiers quadruplets de points 1b+, 1b-, 2b+, 2b- des deuxièmes ensembles des antennes élémentaires respectives et des deuxièmes déphasages globaux réglables entre les signaux d’excitation des deuxièmes quadruplets de points 3b+, 3b-, 4b+, 4b- des deuxièmes ensembles des antennes élémentaires respectives du réseau, les premier et deuxièmes déphasages globaux appliqués sur les signaux d’excitation des deuxièmes ensembles pouvant être différents. II est alors possible d’émettre simultanément quatre faisceaux dans quatre directions différentes au moyen des deux ensembles de points. On peut par exemple deux signaux radars dans deux directions différentes et/ou avec des polarisations différentes deux signaux de brouillage dans deux directions différentes et/ou avec des polarisations différentes. On peut par exemple faire de la communication dans une bande, protéger les lobes et les diffus et aussi avoirs deux pinceaux radar dans des directions différentes. On peut aussi avoir des émissions dans des polarisations différentes ou avec une agilité de polarisation dans l’émission.

Avantageusement, les déphasages globaux en émission et/ou en réception sont réglables.

Avantageusement, les déphasages globaux appliqués sur les deux ensembles de points sont réglables de façon indépendante. Les directions de pointage sont réglables de façon indépendante.

Dans l’exemple non limitatif de la figure 17, les moyens de déphasage de pointage comprennent le dispositif de commande 36 générant un signal de commande SC comprenant différents signaux commandant l’introduction des déphasages précités (globaux et non globaux) à appliquer sur les signaux reçus en entrée des différents déphaseurs et transmet ces signaux au dispositif de réglage 35 de façon qu’il commande les déphaseurs pour qu’ils introduisent ces déphasages sur les signaux qu’ils reçoivent.

Le mode de réalisation de la figure 18 diffère de celui de la figure 16 en ce que l’élément rayonnant 11e du dispositif rayonnant 10e comprend un premier ensemble de points comprenant uniquement le premier quadruplet de points 1a+, 1a-, 2a+ et 2a- et un deuxième ensemble de points comprenant uniquement le premier quadruplet de points 1 b+, 1b- et 2b+ et 2r-. Le circuit d’émission 200e associé diffère de celui de la figure 16 en ce qu’il comprend uniquement la partie du circuit de traitement couplée à ces points d’excitation. Les figures 19 et 20 diffèrent de la réalisation de la figure 18 par les dispositions des points d’excitation identiques à celles des figures 8 et respectivement 10. Une disposition des points d’excitation comme sur la figure 11 est également envisageable.

Sur les figures 13 et suivantes, pour plus de clarté, on n’a représenté que le circuit de réception. L’antenne peut aussi comprendre un circuit de réception. Chaque point ou paire de points peut être couplé à une chaîne d’amplification de réception en plus de la chaîne d’amplification d’émission permettant de traiter des signaux issus du point ou de la paire de point. Des moyens de déphasage en réception peuvent être prévus pour assurer des déphasages entre les signaux issus de mêmes points que les déphasages introduits par les moyens de déphasage en émission sur les signaux d’excitation. Cela permet de régler les polarisations des signaux reçus. Des moyens pour introduire des déphasages globaux en réception peuvent également être prévus de sorte à permettre de modifier la direction de pointage en réception.

Dans une variante non représentée, le deuxième ensemble de points est identique à celui des figures 5 et 7 : 1a+, 1a-, 2a+, 2a-, 3a+, 3a-, 4a+, 4e. Le circuit d’émission comprend avantageusement la partie du circuit 200c de la figure 16 ou du circuit 200d de la figure 17 qui est couplée à ces points. Le premier ensemble de points est quand à lui identique à celui de la figure 20 : 1 b+, 1b-, 2b+, 2r. Le circuit d’émission comprend avantageusement la partie du circuit 200e de la figure 20 qui est couplée à ces points.

Ainsi, dans le deuxième mode de réalisation, chaque point du premier ensemble de points est couplé à une chaîne d’amplification d’émission de forte puissance et chaque point du deuxième ensemble est couplé à une chaîne d’amplification d’émission de plus faible puissance. Les points du premier ensemble ne sont pas couplés aux chaînes d’amplification de d’émission de faible puissance et les points du deuxième ensemble ne sont pas couplés aux chaînes d’amplification d’émission de forte puissance.

Les circuits de traitement sont avantageusement réalisés en technologie MMIC. De préférence, une technologie SiGe (Silicon Germanium) est utilisée. En variante, on utilise une technologie GaAs (Gallium Arsenide) ou GaN (Gallium Nitride). Avantageusement, les chaînes d’amplification d’émission et de réception d’une même antenne élémentaire sont réalisées sur un même substrat. L’encombrement est ainsi réduit et l’intégration des chaînes d’amplification à l’arrière du dispositif rayonnant planaire 10 est facilitée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Antenne élémentaire comprenant un dispositif rayonnant planaire comprenant un élément rayonnant sensiblement plan et un circuit d’émission et/ou de réception comprenant au moins une chaîne d’amplification d’un premier type et au moins une chaîne d’amplification d’un deuxième type, chaque chaîne d’amplification du premier type étant couplée à au moins un point d’excitation d’un premier ensemble d’au moins un point d’excitation de l’élément rayonnant et chaque chaîne d’amplification du deuxième type étant couplée à au moins un point d’un deuxième ensemble de points d’excitation de l’élément rayonnant, les points d’excitation des premier et deuxième ensemble étant distincts et la chaîne d’amplification du premier type étant différente de la chaîne d’amplification du deuxième type de sorte qu’elles présentent des propriétés d’amplification différentes.
2. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle les points d’excitation du premier ensemble et du deuxième ensemble présentant des impédances distinctes.
3. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un circuit d’émission et de réception, ledit circuit comprend :

- au moins une chaîne d’amplification d’émission propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission étant couplée à au moins un point du premier ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant ;

- au moins une chaîne d’amplification de réception propre à amplifier des signaux issus de l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification de réception étant couplée à au moins un point du deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant.
4. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle les points d’excitation sont positionnés et couplés aux chaînes d’amplification respectives de façon que chaque chaîne d’amplification soit chargée sensiblement par son impédance optimale, l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification étant l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant couplé à la chaîne d’amplification et par chaque ligne d’alimentation couplant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification.
5. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle :

- au moins une chaîne d’amplification d’émission couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie qui est sensiblement le conjugué d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission audit point ou entre les deux points du premier ensemble,

Et/ou

- au moins une chaîne d’amplification de réception couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie sensiblement conjuguée d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à ladite chaîne d’amplification en réception audit point ou entre les deux points du deuxième ensemble.
6. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, comprenant un circuit d’émission, le circuit d’émission comprenant :

- au moins une chaîne d’amplification d’émission dite de forte puissance propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance étant couplée à au moins un point du premier ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant ;

- au moins une deuxième chaîne d’amplification d’émission dite de faible puissance, de puissance plus faible que la première chaîne d’amplification de puissance, propre à délivrer des signaux destinés à exciter l’élément rayonnant, chaque chaîne d’amplification d’émission de faible puissance étant couplée à au moins un point du deuxième ensemble d’au moins un point d’excitation dudit élément rayonnant.
7. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle les points d’excitation sont positionnés et couplés à chaque chaîne d’amplification d’émission de forte puissance de façon que chaque chaîne d’amplification de forte puissance soit chargée sensiblement par son impédance optimale, l’impédance chargée sur chaque chaîne d’amplification de forte puissance étant l’impédance de la chaîne formée par le dispositif rayonnant couplé à la chaîne d’amplification et par chaque ligne d’alimentation couplant le dispositif rayonnant à la chaîne d’amplification d’émission de forte puissance.
8. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle au moins une chaîne d’amplification d’émission de forte puissance couplée à un point ou deux points du premier ensemble présente une impédance de sortie qui est sensiblement le conjugué d’une impédance du dispositif rayonnant présentée à la dite chaîne d’amplification d’émission audit point ou entre les deux points du premier ensemble.
9. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’impédance de chaque point d’excitation du premier ensemble est inférieure à l’impédance de chaque point d’excitation du deuxième ensemble.
10. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’élément rayonnant est défini par une première droite (D1) passant par un point central (C) de l’élément rayonnant et une deuxième droite (D2) perpendiculaire à la première droite (D1) et passant par le point central (C), les points d’excitation étant répartis uniquement sur la première et sur la deuxième droite, le dispositif rayonnant comprenant deux fentes s’étendant longitudinalement selon la première droite (D1) et la deuxième droite (D2), les deux fentes assurant le couplage de tous les points d’excitation.
11. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un ensemble pris parmi le premier ensemble (1a+, 1a-, 2a+, 2a-) et le deuxième ensemble (1 b+, 1b-, 2b+, 2b-) comprend au moins une paire de points d’excitation, la paire de points d’excitation comprenant deux points d’excitation couplés au circuit d’émission et/ou de réception de façon qu’un signal différentiel soit destiné à circuler entre le dispositif rayonnant et le circuit d’émission.
12. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle au moins un ensemble pris parmi le premier ensemble et le deuxième ensemble comprend un premier quadruplet de points d’excitation, l’élément rayonnant étant défini par une première droite (D1) passant par un centre (C) de l’élément rayonnant et une deuxième droite (D2) perpendiculaire à la première droite (D1) et passant par le centre (C), les points d’excitation de chaque premier quadruplet de points d’excitation comprennent une première paire de points d’excitation composée de points d’excitation (1a+, 1a- ; 1 b+, 1b-) disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite première droite (D1) et une deuxième paire de points d’excitation composée de points d’excitation disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite deuxième droite (D2).
13. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle les points d’excitation du premier quadruplet de points sont situés à distance de la première droite (D1) et de la deuxième droite (D2).
14. Antenne élémentaire selon la revendication 12, dans laquelle chaque élément rayonnant comprend un premier quadruplet de points d’excitation situés sur la première droite (D1) et sur la deuxième droite (D2).
15. Antenne élémentaire selon la revendication 12, dans laquelle chaque ensemble est constitué d’un premier quadruplet de points, les points d’excitation de chaque premier quadruplet de points étant situés d’un seul côté d’une troisième droite (D3) située dans le plan défini par l’élément rayonnant, passant par le point central (C) et étant une bissectrice de l’angle formé par la première et la deuxième droite.
16. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans laquelle ledit ensemble comprend un deuxième quadruplet de points d’excitation situés à distance de la première droite (D1) et de la deuxième droite (D2) comprenant :

une troisième paire composée de points d’excitation (3a+, 3e) disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite première droite (D1), les points de la troisième paire de points (3a+, 3a- ) étant disposés de l’autre côté de la deuxième droite (D2) par rapport à la première paire de points d’excitation (1a+, 1e) dudit ensemble, une quatrième paire composée de points d’excitation (4a+, 4a- ) disposés de façon sensiblement symétrique par rapport à ladite deuxième droite (D2), les points de la quatrième paire de points (4a+, 4a) étant disposés de l’autre côté de la première droite (D1) par rapport à la deuxième paire de points d’excitation (1a+, 1a-) dudit ensemble.
17. Antenne élémentaire selon la revendication précédente, dans laquelle chaque ensemble pris parmi le premier ensemble et le deuxième ensemble comprend un premier et un deuxième quadruplet de points.
18. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications 16 à

17, comprenant des moyens de déphasage permettant d’introduire un premier déphasage entre un premier signal appliqué, ou issu de, la première paire des points d’excitation et un deuxième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la deuxième paire de points d’excitation et un deuxième déphasage dudit ensemble, pouvant être différent du premier déphasage, entre un troisième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la troisième paire ou issu de la troisième paire de points d’excitation dudit ensemble et un quatrième signal appliqué sur, ou respectivement issu de, la quatrième paire de points d’excitation dudit ensemble.
19. Antenne élémentaire selon l’une quelconque des revendications 16 à

18, le premier quadruplet de points et le deuxième quadruplet de points d’au moins un ensemble étant excités au moyen de signaux de fréquences distinctes ou étant sommés séparément.
20. Antenne comprenant plusieurs antennes élémentaires selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les éléments rayonnants forment un réseau d’éléments rayonnants.

5
21. Antenne selon la revendication précédente en ce qu’elle dépend de la revendication 16, comprenant des moyens de déphasage de pointage en permettent d’introduire des premiers déphasages globaux entre des signaux appliqués sur les, ou issus des, premiers quadruplets de points d’au moins un ensemble de points des antennes élémentaires 10 respectives et des deuxièmes déphasages globaux entre des signaux appliqués sur les, ou respectivement issus des, deuxièmes quadruplets de points dudit ensemble de points des antennes élémentaires respectives, les premiers et les deuxièmes déphasages globaux pouvant être différents.

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