FR3106240A1 - Système antennaire à rayonnement contrôlé - Google Patents
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Abstract
Système antennaire à rayonnement contrôlé
La présente description concerne un système antennaire comportant : un réseau (1) d'éléments d'antenne (12, 14) reconfigurable, une ou plusieurs antennes (32) en champ proche, et un circuit (18, 34) de réglage de la configuration du réseau en fonction d'un rayonnement capté par la ou les antennes en champ proche (32) pendant une émission radiofréquence par ledit réseau.
Figure pour l'abrégé : Fig. 1
Description
La présente description concerne de façon générale les réseaux d'antennes et plus particulièrement les antennes compactes et directives. La présente description s’applique plus particulièrement aux réseaux d'antennes reconfigurables.
Les réseaux d'antennes sont largement utilisés dans les systèmes de détection ou de transmission radiofréquence, notamment dans les systèmes de télécommunication.
Les antennes dites directives ou super directives sont basées sur un réseau d'éléments d'antenne. Elles sont généralement réalisées à partir d’un réseau d'éléments d’antenne dans lequel les antennes sont pondérées et configurées pour focaliser le faisceau dans une direction donnée. Ceci peut être implémenté sous la forme d'une architecture à éléments parasites (une seule antenne excitée par un générateur qui est couplée à une ou plusieurs antennes dites parasites reliées à une condition de charge donnée) ou d'une architecture basée sur le contrôle de l'amplitude et la phase associées à chaque élément du réseau d'antennes. Les architectures d'antennes à éléments parasites exploitent les couplages et interférences entre les différents éléments d'antenne pour régler le diagramme de rayonnement de l'antenne avec un lobe principal (utile) dans une direction donnée (antenne unidirectionnelle) et de largeur angulaire donnée, ou plusieurs lobes utiles dans différentes directions (antenne pluridirectionnelle).
De telles antennes sont particulièrement sensibles à leur environnement qui est susceptible d'engendrer des distorsions dans le diagramme de rayonnement de l'antenne. Ce problème est d'autant plus critique que l'antenne est petite en taille électrique (taille physique rapportée à la longueur d'onde). De plus, plus l'antenne est petite, plus elle est sensible aux perturbations de son environnement proche. Par exemple, dans un dispositif de télécommunication de type téléphone, une telle antenne est sensible aux perturbations engendrées par les mouvements de la main ou les changements de position du corps d'un utilisateur par rapport à l'antenne.
On a déjà proposé des systèmes d'étalonnage de réseaux d'antennes qui modifient les coefficients de pondération des éléments d'antennes en fonction de conditions de fonctionnement pendant des phases d'étalonnage de l'antenne.
Le document US2015/0115978 (B12751 – DD14650) décrit un système antennaire dans lequel un réseau de sondes électro-optiques réparties dans le radôme de l'antenne est utilisé dans des phases d'étalonnage pendant lesquelles une antenne distincte, dédiée à l'étalonnage, émet. Les coefficients associés à chaque élément d'antenne sont réglés, pendant cette phase d'étalonnage, en fonction des signaux reçus par les différents éléments d'antenne et de signaux rétro modulés par les sondes électro-optiques.
Le document US2016/0036127 décrit un système d'antennes reconfigurable dans lequel une antenne reconfigurable en fréquence est associée à des éléments d'émission parasites pour régler la directivité. Ces éléments sont associés à des composants de mesure pour l'adaptation d'impédance et à d'autres éléments de réglage pour ajuster le diagramme de rayonnement. Ces mesures et réglages ne s'accompagnent cependant pas de rétroaction en vue du réajustement des charges qui contrôle le diagramme de rayonnement.
Ces systèmes d'étalonnage ne sont toutefois pas adaptés à un réglage en temps réel du diagramme de rayonnement, en particulier lorsqu'ils requièrent un élément d'émission dédié à l'étalonnage. Or, un tel réglage serait souhaitable en particulier pour des antennes sensibles à des perturbations environnementales proches.
De plus, la précision requise pour l'ajustement des coefficients de pondération d'amplitude et de phase des différents éléments d'antenne en raison de la miniaturisation des antennes rend les solutions de mesure indirecte (mesure d'impédance) inadaptées.
Il existe un besoin pour une antenne d'émission ou réception directive ou super directive adaptée à être ajustée en temps réel.
Il existe un besoin pour une antenne reconfigurable dont les réglages sont effectués à partir de mesures directes de rayonnement.
Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des réseaux d'antennes reconfigurables connus.
Un mode de réalisation prévoit un système antennaire comportant:
un réseau d'éléments d'antenne reconfigurable;
une ou plusieurs antennes en champ proche; et
un circuit de réglage de la configuration du réseau en fonction d'un rayonnement capté par la ou les antennes en champ proche pendant une émission radiofréquence par ledit réseau.
un réseau d'éléments d'antenne reconfigurable;
une ou plusieurs antennes en champ proche; et
un circuit de réglage de la configuration du réseau en fonction d'un rayonnement capté par la ou les antennes en champ proche pendant une émission radiofréquence par ledit réseau.
Selon un mode de réalisation, le réseau comporte :
un élément d'antenne d'émission ou de réception;
un réseau d'éléments d'antenne parasites associés individuellement à des charges reconfigurables.
un élément d'antenne d'émission ou de réception;
un réseau d'éléments d'antenne parasites associés individuellement à des charges reconfigurables.
Selon un mode de réalisation, le nombre d'antennes en champ proche est inférieur ou égal au nombre d'éléments d'antenne parasites du réseau.
Selon un mode de réalisation, l'écart entre deux éléments d'antenne du réseau est inférieur au quart de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
Selon un mode de réalisation, l'écart entre chaque antenne en champ proche et l'élément d'antenne le plus proche du réseau est inférieur au sixième de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
Selon un mode de réalisation, la ou les antennes en champ proche sont reliées à un circuit d'évaluation du rayonnement.
Selon un mode de réalisation, le nombre d'antennes en champ proche est égal au nombre d'éléments d'antenne du réseau moins un.
Selon un mode de réalisation, le nombre d'éléments d'antenne est compris entre 3 et 13.
Selon un mode de réalisation, le nombre d'antennes en champ proche est compris entre 2 et 10.
Un mode de réalisation prévoit un procédé de configuration d'un réseau d'éléments d'antenne, dans lequel la configuration du réseau est réglée en fonction d'un rayonnement capté par une ou plusieurs antennes en champ proche pendant une émission radiofréquence par ledit réseau.
Selon un mode de réalisation, la configuration du réseau est asservie sur des valeurs de référence.
Selon un mode de réalisation, le réseau comporte plusieurs éléments d'antennes d'émission et/ou de réception, le réglage consistant à modifier des coefficients de pondération d'amplitude et de phase associés à chaque élément d'antenne.
Selon un mode de réalisation, ledit réseau est un réseau d'émission, l'asservissement étant effectué en temps réel.
Selon un mode de réalisation, ledit réseau est un réseau de réception, l'asservissement étant effectué pendant des phases périodiques pendant lesquelles le réseau est commuté en émission.
Selon un mode de réalisation, le rapport cyclique des phases d'émission est inférieur à 10 %, de préférence inférieur à 1 %.
Selon un mode de réalisation, le procédé est adapté à la commande d'un système antennaire tel que décrit.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles:
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les détails des éléments actifs et passifs de réglage des paramètres d'impédance ou des coefficients de pondération affectés aux différents éléments d'antenne n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec tout système usuel adapté à appliquer des réglages à des éléments d'antenne pour en régler le diagramme de rayonnement.
Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.
Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10% ou 10° près, de préférence à 5% ou 5° près.
Selon les modes de réalisation décrits, on prévoit d'associer à un réseau d'éléments d'antenne constituant une antenne directive reconfigurable, des éléments de mesure du rayonnement en champ proche autour du réseau d'antennes.
Les antennes super directives reconfigurables peuvent se répartir en trois catégories selon la nature du système réglant la directivité.
Une première catégorie concerne les antennes à éléments parasites dans lesquelles un seul des éléments du réseau d'antennes est actif (excité par le signal radiofréquence à émettre ou signal utile, et/ou relié à un détecteur du rayonnement capté) tandis que les autres éléments du réseau sont chargés par des impédances calculées pour conférer à l'élément actif le lobe de rayonnement souhaité. Typiquement, les éléments d'antenne secondaires sont associés à des charges (impédances) dont les valeurs sont déterminées en fonction des contributions parasites souhaitées sur l’élément d'antenne principal pour concentrer le lobe de l’antenne principale dans la direction souhaitée.
Une deuxième catégorie concerne les antennes constituées d'un réseau phasé numérique dans lequel chaque élément d'antenne est relié à une chaine d'émission-réception radiofréquence. Des coefficients de pondération individuels d'amplitude et de phase sont affectés à chaque élément d'antenne en bande de base (en amont des amplificateur et déphaseur de chaque antenne) afin que le réseau ait la directivité souhaitée.
Une troisième catégorie concerne les antennes constituées d'un réseau phasé analogique dans lequel, comme pour le réseau phasé numérique, chaque élément d'antenne émet et/ou reçoit une portion du signal utile, mais la division de puissance et les pondérations d'amplitude et de phase affectées à chaque élément sont effectuées au niveau de chaque élément d'antenne par un réglage des amplificateur et déphaseur qui lui sont associés.
Le diamètre du réseau antennaire est «compact» si l’espacement radial entre l’élément central et les éléments parasites est de l’ordre de 0,25λ (lambda), où lambda représente la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande de fréquences de fonctionnement du réseau d’antennes.
Dans la description qui suit, on prendra pour exemple un réseau d'antennes selon la première catégorie (un seul des éléments d'antenne émet ou interprète le signal utile). Toutefois, tout ce qui va être décrit s'applique plus généralement aux antennes des autres catégories et plus généralement à toute architecture de réseau d'éléments d'antenne, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec tous les systèmes usuels, actifs et/ou passifs, de réglage du diagramme de rayonnement d'une antenne constituée d'un réseau d'éléments d'antenne.
La figure 1 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un système antennaire d'émission radiofréquence.
Ce système comporte un réseau 1 d'éléments d'antenne géométriquement répartis dans l'espace. En prenant l'exemple d'un réseau à un seul élément actif, le réseau 1 comporte un élément ou antenne 12 d'émission et plusieurs éléments ou antennes 14 répartis autour de l'élément 12. De préférence, pour réaliser une antenne super directive, les éléments 12 et 14 sont généralement disposés les uns par rapport aux autres avec des distances inter-éléments inférieures à 0,25λ, où λ (lambda) représente la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande de fréquences de fonctionnement de l'antenne. En d'autres termes, l'écart entre deux éléments d'antenne 12, 14 du réseau 1 est inférieur au quart de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
L'élément d'émission 12 est relié, de préférence par l'intermédiaire d'un réseau d'adaptation d'impédance 122 (Matching Network) à un circuit électronique d'émission 16 (Tx). Ce circuit 16 reçoit des signaux radiofréquence à émettre d'éléments usuels (non représentés) en fonction de l'application. Dans les modes de réalisation plus particulièrement visés par la présente description, la fréquence centrale de la bande de fréquences d'émission est de l'ordre du gigahertz, de préférence d'une valeur comprise entre 100MHz et 6GHz.
Chaque élément parasite 14 est associé à une charge configurable 15, de préférence constituée de composants passifs commutables pour former des impédances de valeurs variables. Dans l'exemple de la figure 1, chaque charge configurable 15 est symbolisée par trois impédances 151, 153 et 155, reliées d'une part à la masse et, d'autre part, individuellement à un sélecteur 157 de connexion d'une des impédances 151, 153 et 155 à l'élément d'antenne parasite associé 14. Chaque sélecteur 157 est commandable individuellement à partir d'un circuit électronique numérique 18 de commande de bande passante et de direction de faisceau (Digital band & beam-steering control). Il ne s'agit que d'un exemple et toute structure usuelle de charge parasite configurable peut être utilisée.
L'architecture décrite jusqu'ici en relation avec la figure 1 est en elle-même usuelle et pourra être remplacée par tout système antennaire à réseau d'antennes reconfigurable qu'il soit à éléments parasites ou à réseau phasé de plusieurs éléments d'antenne actifs.
Selon les modes de réalisation décrits, on prévoit d'associer, au réseau 1 d'éléments d'antenne reconfigurable, un dispositif 3 comportant une ou plusieurs antennes en champ proche 32 de mesure du rayonnement émis par le réseau 1. Chaque antenne en champ proche 32 est reliée à un circuit électronique 34 d'évaluation du rayonnement en champ proche (Near Field Assessment).
Les résultats fournis par les mesures de rayonnement en champ proches sont interprétés par le circuit 34 pour fournir, au circuit 18, des paramètres de réglage des différentes charges 15. On crée ainsi en quelque sorte une boucle de rétroaction afin d'asservir le rayonnement du réseau d'antennes sur des paramètres de rayonnement (diagramme de rayonnement) souhaités. Dans une réalisation pratique, les circuits 18 et 34 peuvent être confondus et comporter un microcontrôleur de mise en œuvre d'un programme ou algorithme d'interprétation des mesures des signaux captés par les antennes 32 et de détermination des paramètres des charges 15.
Par "en champ proche" on entend à une distance de l'antenne d'émission 12 ou perturbatrice (parasite) 14 la plus proche de l'antenne en champ proche 32 considérée, inférieure, dans un rapport d'au moins 4, de préférence d'au moins 10, voire au moins 20, à la portée de l'émission par le réseau d'antennes 1. Typiquement, on considère que la zone réactive autour d'une antenne, c'est-à-dire sa sensibilité à la présence d'éléments perturbateurs tels qu'une main, est de l'ordre de λ/2π, soit environ λ/6. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, chaque antenne 32 est disposée à une distance maximale d'environ λ/6 de l'élément d'antenne 12 ou 14 qui lui est le plus proche. En d'autres termes, l'écart entre chaque antenne en champ proche et l'élément d'antenne 12 ou 14 le plus proche du réseau 1 est inférieur au sixième de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
A titre d'exemple particulier de réalisation, pour un système antennaire adapté à une fréquence de fonctionnement de l'ordre du gigahertz, les éléments d'antenne 12 et 14 du réseau d'antennes 1 sont espacés les uns des autres d'une distance maximale de l'ordre de quelques (moins de 10) centimètres. Les antennes 32 sont respectivement espacées de l'élément d'antenne 12 ou 14 qui leur est le plus proche d'une distance d'environ quelques millimètres à quelques centimètres.
Selon les modes de réalisation décrits, les distances respectives entre les antennes 12, 14 et 32 sont fixes. Ainsi, même si les antennes 32 ont un impact sur le diagramme de rayonnement du système, il est aisé de prendre en compte ces paramètres dans l'algorithme d'analyse des rayonnements captés par les antennes en champ proche 32.
De préférence, dans un réseau d'antennes à éléments parasites passifs, le nombre d'antennes 32 est inférieur ou égal au nombre d'éléments d'antenne parasites 14 et chaque antenne 32 est associée à un élément d'antenne parasite 14. Dans un réseau d'antennes à éléments parasites actifs ou reconfigurables, le nombre d'antennes 32 est de préférence égal au nombre d'éléments d'antenne 12 et 14 du réseau 1.
La figure 2 est une vue en perspective schématique d'un mode de réalisation d'agencement d'antennes dans un système antennaire du type de celui de la figure 1.
Selon ce mode de réalisation, on prévoit entre quatre et douze (douze dans la représentation de la figure 2) éléments d'antenne 14 répartis en un premier groupe de six éléments d'antenne 141 et un deuxième groupe de six éléments d'antenne 142, disposés sur deux cercles concentriques autour de l'élément d'antenne 12. On prévoit également un nombre d'antennes 32 fonction du nombre d'éléments d'antenne 141 ou 142, par exemple entre quatre et douze (six dans la représentation de la figure 2). Les antennes 32 sont réparties sur un troisième cercle concentrique et extérieur aux cercles d'éléments 141 et 142.
La figure 3 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple d'architecture fonctionnelle d'un mode de réalisation de système antennaire.
Cette figure illustre les principaux éléments du système antennaire interagissant.
On retrouve:
- un circuit électronique d'émission 16 (Transmetteur radiofréquence) relié à une antenne d'émission 12 (Antenne d'émission);
- un réseau 1415 (Réseau parasite reconfigurable) d'éléments parasites reconfigurables (éléments 14 et charges 15, figure 1);
- un réseau d'antennes ou sondes en champ proche 32 (Sondes);
- des circuits électroniques 1834 (Unité de traitement) remplissant, entre autres, les fonctions d'interprétation des mesures des signaux captés par les antennes 32 et de détermination des paramètres des charges du réseau 1415.
- un circuit électronique d'émission 16 (Transmetteur radiofréquence) relié à une antenne d'émission 12 (Antenne d'émission);
- un réseau 1415 (Réseau parasite reconfigurable) d'éléments parasites reconfigurables (éléments 14 et charges 15, figure 1);
- un réseau d'antennes ou sondes en champ proche 32 (Sondes);
- des circuits électroniques 1834 (Unité de traitement) remplissant, entre autres, les fonctions d'interprétation des mesures des signaux captés par les antennes 32 et de détermination des paramètres des charges du réseau 1415.
Comme l'illustre la figure 3, l'antenne 12, les éléments 14 du réseau parasite 1415 et les sondes 32 sont dans une relation de couplage électromagnétique (Couplage EM).
La figure 4 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un mode de mise en œuvre d'un procédé d'asservissement de paramètres des éléments d'antenne 14 du réseau 1 sur des valeurs de consigne (REF) pour un diagramme de rayonnement donné du réseau 1.
Lorsque le système antennaire entre dans un mode d'émission (bloc 52, EMISSION), le circuit 16 est activé et génère un signal radiofréquence (bloc 54, TxGEN). S'ensuit une émission en champ lointain (bloc 56, FAR FIELD) par le réseau selon un diagramme de rayonnement conditionné par les paramètres des antennes parasites 14. Par champ lointain, on entend à une distance du système supérieure à la dizaine de mètres.
En parallèle, le champ électromagnétique émis en proximité immédiate du réseau 1 est capté (bloc 72, NEAR FIELD DET) par les antennes 32, et les signaux mesurés sont envoyées par celles-ci au circuit 34. Le circuit 34 procède alors à une analyse (bloc 74, ANALYSIS) de ces signaux par rapport à des valeurs de référence ou de consigne (REF). Si les signaux mesurés par les antennes 32 diffèrent des valeurs de référence, le circuit 34 ordonne (bloc 76, SETTINGS), par l'intermédiaire du circuit 18, la reconfiguration des impédances de charge (151, 153, 155) connectées aux éléments d'antenne 14.
La modification des paramètres des antennes parasites 14 est immédiate et modifie donc le diagramme de rayonnement du système 1. Les étapes de détection 72, d'analyse 74 et de réglage 76 sont, de préférence, effectuées en boucle (rebouclage de la sortie du bloc 76 sur l'entrée du bloc 72) tant que le réseau 1 émet. Ainsi, il est possible de prévoir, au niveau de l'algorithme d'analyse et de détermination des paramètres de commande des charges configurables 151, 153 et 155, des résultats sous la forme d'augmentations ou de réductions progressives de telle ou telle impédance de chaque charge configurable.
Plus généralement, dans le cas d'une antenne reconfigurable à plusieurs antennes émettant avec des coefficients de pondération (d'amplitude et de phase) différents, affectés aux antennes respectives, les coefficients de pondération d'amplitude et de phase respectifs des antennes secondaires peuvent être ajustés pas à pas.
La détermination des paramètres de réglage, que ce soit pour des charges reconfigurables ou pour des coefficients de pondération d'amplitude et de phase, fait appel à des algorithmes en eux-mêmes usuels et répandus de détermination de tels paramètres pour configurer un réseau d'antennes.
La figure 5 illustre, de façon très schématique et par un chronogramme, la mise en oeuvre de l'asservissement du réglage d'un réseau d'antennes reconfigurable.
Cette figure représente, de façon simplifiée, un exemple de perturbation d'un lobe principal d'émission par rapport à un niveau de consigne ou de référence REF (Directivité de référence (REF)). En supposant l'arrivée d'une perturbation p (Perturbation (p)), par exemple le mouvement d'une main, dans l'environnement du système, cette perturbation p se traduit par une déformation du diagramme de rayonnement du réseau 1, ou de la direction du lobe, ou encore de la directivité (Directivité dans la direction d'usage (dB))). La mise en œuvre des étapes de mesure (Détection) et d'analyse du rayonnement capté par les antennes en champ proche 32 corrige (Boucle de convergence) cette dérive en modifiant les paramètres du réseau reconfigurable (les charges 151, 153 et 155) d'antennes 1 jusqu'à retrouver la direction de référence REF.
Le nombre de points de mesure du rayonnement en champ proche, donc d'antennes 32, dépend de l'application et, notamment, de la rapidité d'asservissement souhaitée. Plus le nombre d'antennes 32 est élevé, plus l'asservissement des paramètres du réseau 1 est rapide.
Un avantage du système décrit est qu'il permet un asservissement en temps réel du réseau d'antennes d'émission. En effet, les mesures des signaux captés par les antennes 32 du dispositif 3 et l'analyse et interprétation effectuées par le circuit 34 ne requièrent aucune intervention spécifique du système d'émission. Il suffit que celui-ci émette.
Un autre avantage est qu'un asservissement en temps réel permet également de compenser d'éventuelles variations du diagramme de rayonnement dues à des conditions de fonctionnement telles que la température.
Par rapport à un système à sondes optiques, un avantage du système décrit est qu'il ne requiert pas de phase d'étalonnage, ni d'émission par une antenne spécifique.
Toutefois, bien que le système décrit soit particulièrement performant pour régler un réseau d'antennes d'émission, on peut le mettre en œuvre pour un réseau d'antennes de réception. Dans ce cas, on prévoit périodiquement une phase de fonctionnement pendant laquelle le système commute en émission d'un signal par le réseau d'antennes 1. De préférence, pour ne pas perturber la réception, on prévoit qu'une telle phase d'émission et de réglage soit effectuée avec un rapport cyclique (durée de la phase démission par rapport à sa périodicité) inférieur à 10% de préférence inférieure à 1%, soit par exemple pendant 1 ms toutes les 100 ms.
Un système antennaire tel que décrit est particulièrement avantageux dans des applications telles que des applications de diagnostics de réseaux d'antennes, des applications de répartition spatiale de communications sans fil, des applications de communications radiofréquence de type RFID utilisant des lecteurs miniatures multistandard, des applications d'équipements de mesure de compatibilité électromagnétique ou d'antennes pour chambres d'essai, des radars directifs miniatures, des antennes super directives compactes, etc.
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L’homme de l’art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaitront à l’homme de l’art. En particulier, les dimensions du système et les écarts entre antennes dépendent de l'application et notamment de la fréquence du système. De même, le nombre d'éléments d'antenne 12, 14 du réseau 1 et le nombre d'antennes 32 du dispositif 3 dépend de l'application.
Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l’homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, le choix de la disposition des éléments d'antenne du réseau 1 et des antennes 32 du dispositif 3 dépend de l'application. En outre, l'adaptation du système décrit à un système antennaire dans lequel le réseau d'éléments d'antenne comporte plusieurs antennes émettant avec des coefficients de pondération d'amplitude et de phase fonction du diagramme de rayonnement souhaité est à la portée de l'homme du métier.
Claims (16)
- Système antennaire comportant:
un réseau (1) d'éléments d'antenne (12, 14) reconfigurable;
une ou plusieurs antennes (32) en champ proche; et
un circuit (18, 34) de réglage de la configuration du réseau en fonction d'un rayonnement capté par la ou les antennes en champ proche (32) pendant une émission radiofréquence par ledit réseau (1). - Système selon la revendication 1, dans lequel le réseau (1) comporte:
un élément d'antenne d'émission ou de réception (12);
un réseau d'éléments d'antenne parasites (14) associés individuellement à des charges reconfigurables (15). - Système selon la revendication 2, dans lequel le nombre d'antennes (32) en champ proche est inférieur ou égal au nombre d'éléments d'antenne parasites (14) du réseau (1).
- Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'écart entre deux éléments d'antenne (12, 14) du réseau (1) est inférieur au quart de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'écart entre chaque antenne en champ proche et l'élément d'antenne (12, 14) le plus proche du réseau (1) est inférieur au sixième de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande passante à laquelle est destiné le réseau.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la ou les antennes en champ proche (32) sont reliées à un circuit (34) d'évaluation du rayonnement.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le nombre d'antennes (32) en champ proche est égal au nombre d'éléments d'antenne du réseau (1) moins un.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le nombre d'éléments d'antenne (12, 14) est compris entre 3 et 13.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le nombre d'antennes en champ proche (32) est compris entre 2 et 10.
- Procédé de configuration d'un réseau (1) d'éléments d'antenne (12, 14), dans lequel la configuration du réseau est réglée en fonction d'un rayonnement capté par une ou plusieurs antennes en champ proche (32) pendant une émission radiofréquence par ledit réseau (1).
- Procédé selon la revendication 10, dans lequel la configuration du réseau (1) est asservie sur des valeurs de référence (REF).
- Procédé selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le réseau (1) comporte plusieurs éléments d'antennes (12) d'émission et/ou de réception, le réglage consistant à modifier des coefficients de pondération d'amplitude et de phase associés à chaque élément d'antenne (12).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel ledit réseau (1) est un réseau d'émission, l'asservissement étant effectué en temps réel.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel ledit réseau (1) est un réseau de réception, l'asservissement étant effectué pendant des phases périodiques pendant lesquelles le réseau (1) est commuté en émission.
- Procédé selon la revendication 14, dans lequel le rapport cyclique des phases d'émission est inférieur à 10%, de préférence inférieur à 1%.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, adapté à la commande d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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