FR3128321A1 - Antenne à double polarisation - Google Patents

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FR3128321A1
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FR2111032A
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Esteban Menargues Gomez
Santiago Capdevila Cascante
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Swissto12 SA
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Swissto12 SA
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Antenne (1) à double polarisation (P1, P2) comprenant : au moins un premier port (17) destiné à un premier signal avec une première polarisation (P1) ; au moins un second port (18) destiné à un second signal avec une seconde polarisation (P2) ; un polariseur (5), comprenant un septum (2) permettant de combiner le signal sur le premier port avec le signal sur le second port ; un filtre évanescent (4), préservant les polarisations, dont une première extrémité est directement couplée au polariseur et l’autre extrémité est directement couplée à l’éther, ledit filtre évanescent comprenant un canal interne (11) avec au moins une face interne munie de protubérances (3) afin d’adapter l’impédance de l’antenne (1) à celle de l’éther. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3

Description

Antenne à double polarisation
La présente invention concerne une antenne à double polarisation, en particulier une antenne à double polarisation intégrant un polariseur et un filtre évanescent.
Etat de la technique
Les antennes sont des éléments qui servent à émettre des signaux électromagnétiques dans l’espace libre, ou à recevoir de tels signaux. Les antennes simples, telles que les dipôles, ont des performances limitées en termes de gain et de directivité. Les antennes paraboliques permettent une directivité plus élevée, mais sont encombrantes et lourdes, ce qui rend leur usage peu approprié dans des applications telles que les satellites par exemple, lorsque le poids et le volume doivent être réduits.
On connait également des réseaux d’antennes qui réunissent plusieurs éléments radiants (éléments d’antennes) déphasés afin d’améliorer le gain et la directivité. Les signaux reçus sur les différents éléments radiants, ou émis par ces éléments, sont amplifiés et déphasés entre eux de manière à contrôler la forme des lobes de réception et d’émission du réseau.
On connait par ailleurs des antennes à double polarisation capables d’émettre respectivement de recevoir simultanément des signaux avec deux polarisations. Dans ce cas, les signaux transmis ou reçus par chaque élément d’antenne sont combinés, respectivement séparés, selon leur polarisation au moyen d’un polariseur. Le polariseur peut aussi être intégré à l’élément d’antenne. Une antenne à double polarisation comporte deux ports pour connecter chacune des deux polarisations séparément de ou vers un circuit électronique ou des guides d’onde.
Il est en outre souvent nécessaire de réduire l’encombrement de l’antenne, et tout particulièrement sa largeur et sa hauteur dans le plan perpendiculaire à la direction de transmission du signal, afin de pouvoir la loger dans le volume réduit à disposition dans un satellite ou un aéronef.
De telles antennes destinées à transmettre des fréquences élevées, notamment pour des fréquences micro-ondes, sont difficiles à concevoir. Il est en particulier souvent souhaité de rapprocher les différentes antennes élémentaires du réseau autant que possible afin de réduire l’encombrement global et d’atténuer l’amplitude des lobes d’émission ou de réception secondaires, dans des directions autres que la direction d’émission ou de réception qui doit être privilégiée. Cette réduction de la dimension des antennes élémentaires et de leur espacement créé cependant des problèmes de réflexion d’une portion du signal d’émission qui retourne vers l’antenne ou vers un autre port. Il en résulte une perte d’efficacité du transfert d’énergie émise, et des perturbations de chaque port par les signaux émis sur les autres ports.
Un but lors de la conception d’une telle antenne est aussi de réduire son poids, notamment dans des applications pour l’espace ou l’aéronautique.
Un but est aussi de prévoir une antenne adaptée à des communications satellites à polarisation LHCP et RHCP.
Enfin, il est aussi souhaitable de réaliser des antennes avec une conception modulaire qui permette de varier le nombre d’antennes élémentaires selon les besoins, sans devoir pour autant revoir toute la conception de l’antenne. La conception est dite modulaire lorsque différents types d’antennes peuvent aisément être conçus en ajoutant ou retirant des éléments d’antennes standardisés lors de la conception de l’antenne, sans devoir pour cela revoir toute la conception de l’antenne ou du réseau de guides d’ondes.
L’antenne doit en outre bien entendu avoir des caractéristiques de rendement, gain, diagramme de rayonnement très élevés et compatibles avec les cahiers des charges de l’application.
Enfin, l’antenne doit pouvoir être fabriquée de manière industrielle et sans tomber dans le champ de protection de brevets existants.
Bref résumé de l’invention
Un but de la présente invention est de proposer une antenne à double polarisation exempte des limitations des antennes connues.
Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’une antenne à double polarisation comprenant :
au moins un premier port destiné à un premier signal avec une première polarisation ;
au moins un second port destiné à un second signal avec une seconde polarisation ;
un polariseur, comprenant un septum permettant de combiner le signal sur le premier port avec le signal sur le second port ;
un filtre évanescent, préservant les polarisations, dont une extrémité est directement couplée au polariseur et l’autre extrémité est directement couplée à l’éther, ledit filtre évanescent comprenant un canal interne avec au moins une face interne munie de protubérances afin d’adapter l’impédance de l’antenne à celle de l’éther.
Des filtres préservant la polarisation, pour filtrer des signaux à double polarisation, sont connus en tant que tels. Un exemple d’un tel filtre est décrit dans EP3147992A1. Ce filtre n’est cependant pas évanescent, et n’est pas destiné à être couplé à l’éther. De surcroit, ce filtre n’est pas à sous longueur d’onde.
Des filtres à guide d’onde en mode évanescent (« evanescent mode filters ») sont également connus en tant que tels. Un exemple d’un tel filtre est décrit dans US7746190B2. Toutefois, ce filtre comporte une seule entrée et n’est pas destiné à être couplé à un polariseur en aval. Il n'est pas non plus destiné à être couplé à l’éther en aval.
Les filtres évanescents sont généralement composés d'un guide d'ondes creux, qui transmet l'énergie électromagnétiques entre un port de d’entrée et un port de sortie. Les filtres en mode évanescent ont l’avantage d’une sélectivité élevée et d’une masse et encombrement réduits. Ils sont habituellement utilisés entre deux composants, par exemple entre deux sections de guide d’onde, mais pas à la sortie d’un élément radiant d’une antenne. Ils ne sont généralement pas destinés à un couplage direct avec l’éther.
Le filtre évanescent à la sortie de l’antenne permet d’adapter l’impédance de sortie de l’antenne à celle de l’éther, et de maximiser ainsi le transfert d’énergie de l’antenne vers l’éther, en limitant la réflexion du signal d’émission à l’interface entre l’antenne et l’éther.
Le diamètre de ce canal interne (c’est-à-dire la plus grande dimension de sa section transversale) est plus petit que la longueur d’onde nominale du signal pour lequel l’antenne est conçue.
Le diamètre de ce canal interne (c’est-à-dire la plus grande dimension de sa section transversale) est plus petit que la plus petite longueur d’onde du signal que l’antenne est destinée à transmettre (« plus petite longueur d’onde nominale »).
Le septum ne s’étend de préférence pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther.
Le filtre évanescent peut comporter plusieurs protubérances successives disposées symétriquement dans le canal du guide d’onde. Ces protubérances forment des impédances qui, en combinaison avec les capacités du canal, forment des filtres à résonances.
Le polariseur peut être muni de deux stries, de trois stries ou d’un nombre supérieur de stries longitudinales, en plus du septum.
Ces stries ne s’étendent de préférence pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther.
Le dernier segment de l’antenne du côté éther est avantageusement dépourvu de septum et de stries. Cette section , et forme un iris entre le polariseur et l’éther, afin d’adapter l’impédance.
Le dernier segment de l’antenne du côté éther est avantageusement dépourvu de protubérances, et forme un iris entre le polariseur et l’éther, afin d’adapter l’impédance.
Le filtre évanescent peut être muni de plusieurs protubérances successives disposées le long de lignes longitudinales par exemple le long de 3 ou 4 lignes longitudinales dans le canal du filtre.
Ces lignes longitudinales peuvent dans le prolongement desdites stries.
Ces protubérances peuvent ainsi former 3 ou 4 stries discontinues.
L’antenne est de préférence à sous-longueur d’onde (« sub-wavelength »).
Le diamètre de la seconde extrémité du filtre évanescent peut être inférieur à la demi-longueur d’onde nominale desdits signaux.
Ce type d’antenne est particulièrement compact, mais augmente le risque de réflexion indésirable du signal émis en direction d’un autre port. Le filtre évanescent permet cette réduction de diamètre sans risque de réflexion indésirable.
Les protubérances du filtre évanescent peuvent comporter chacune, dans la direction de transmission du signal, une première et une seconde surface, la première surface, dite surface inclinée, étant inclinée par rapport à la seconde surface.
La surface inclinée de chaque protubérance peut être oblique par rapport au plan perpendiculaire à l’axe longitudinal de l’antenne.
La surface inclinée de chaque protubérance peut former un angle (α) compris entre 20° et 80°, de préférence entre 20° et 40° par rapport à ladite face interne.
Le canal du filtre peut présenter une section transversale orthogonale à son axe longitudinal de forme circulaire, carrée, rectangulaire, hexagonale ou octogonale (em négligeant les stries ou les protubérances).
Les protubérances peuvent être agencées le long de trois faces du canal.
Les protubérances peuvent être agencées le long de quatre faces du canal.
Le filtre évanescent n’est de préférence pas évasé. La section de son canal interne est donc sensiblement constante le long de son axe longitudinal, à l’exception des protubérances qui réduisent la surface de ces sections du canal interne.
L’antenne est avantageusement réalisée de manière monolithique.
L’antenne est avantageusement réalisée par impression 3D d’une âme en métal ou en polymère, puis déposition d’une couche conductrice au moins sur les faces internes de l’antenne.
Le premier port peut être muni d’une première flasque pour la connexion à un premier guide d’onde. Le second port peut être muni d’une seconde flasque pour la connexion à un second guide d’onde.
Les deux flasques peuvent être réalisées par impression 3D.
L’antenne peut être fabriquée par un procédé comprenant une étape de fabrication additive, par exemple du type SLM dans lequel un laser ou un faisceau d’électrons vient fondre ou fritter plusieurs couches fines d’un matériau poudreux.
La fabrication additive peut être constatée sur l’antenne ainsi réalisée en analysant la structure des grains métalliques ainsi frittés en couche.
La fabrication additive de métal permet de réaliser des formes complexes en limitant ou supprimant les étapes d’assemblage, ce qui permet de réduire le coût de fabrication.
La fabrication additive permet en outre de fabriquer des antennes dépourvues de moyens d’assemblage entre sous-composants, ou avec un nombre réduit de tels moyens d’assemblage, ce qui permet également de réduire le poids de l’antenne.
Il est connu de fabriquer des dispositifs à guide d’onde par impression additive. Les formes complexes des filtres évanescents ne se prêtent cependant pas à la fabrication additive en raison des nombreuses surfaces en porte-à-faux, notamment les surfaces formant le toit des cavités des résonateurs.
La plupart des procédés d’impression additive, notamment les procédés par fusion laser sélective (SLM) imposent en effet un angle minimal, par exemple 20 ou 40°, pour éviter le risque d’affaissement d’une nouvelle couche déposée en porte-à-faux. Il est par conséquent impossible d’imprimer certaines portions de filtre évanescents, ou en tout cas de les imprimer avec la précision souhaitée.
Afin d’éviter ces inconvénients, il est donc proposé de réaliser en impression additive une antenne munie d’un filtre évanescent avec une géométrie non conventionnelle et qui permette de faciliter l’impression additive à grande précision.
Le premier signal peut être un signal RHCP. Le second signal peut être un signal LHCP.
Brève description des figures
Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
illustre une vue en coupe d’une antenne à double polarisation dépourvue de filtre évanescent.
illustre une vue en perspective d’une antenne à double polarisation et intégrant un filtre évanescent ;
illustre une vue en coupe de l’antenne de la ;
illustre une vue en perspective d’une autre variante d’antenne à double polarisation.
Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention
La illustre de manière schématique une antenne à double polarisation 1 vue en coupe longitudinale. L’antenne comporte une âme 15 réalisée en impression 3D et dont au moins les faces internes sont revêtues d’une métallisation 16. L’âme peut être en métal ou en matériau isolant, par exemple en polymère ou en céramique. La métallisation 16 peut aussi être prévue sur les faces externes de l’antenne.
L’antenne est munie d’un canal longitudinal 11 débouchant sur une ouverture 10 à une extrémité de l’antenne. La section transversale du canal 11 (en négligeant les éventuelles stries, protubérances, et le septum) peut être par exemple carrée, rectangulaire, ronde, ovale, ellipsoïdale, hexagonale, octogonale, pentagonale, etc.
Le canal 11 est partagé par un septum 2 en deux volumes 12 et 13. Le premier volume 12 débouche sur un premier port 17 destiné à recevoir un premier signal P1 avec une première polarisation. Le second volume 13 débouche sur un second port 18 destiné à recevoir un second signal P2 avec une seconde polarisation. Les polarisations peuvent être des polarisations circulaires. La seconde polarisation peut être orthogonale à la première polarisation. Le premier signal peut être un signal LHCP. Le second signal peut être un signal RHCP. Les deux signaux P1 et P2 se combinent à la sortie de l’antenne en un seul signal à double polarisation émis dans l’éther.
Un problème lié à cet arrangement concerne la réflexion d’une partie du signal émis. Comme indiqué avec des flèches sur la , seule une partie P11du premier signal P1 est diffusée vers l’éther ; une autre partie P12est réfléchie à la sortie de l’antenne et retourne dans l’ouverture 12, voir dans l’ouverture 13. Il en résulte une réduction de la puissance du signal P11 réellement transmis, et une perturbation des signaux dans le canal 11.
Le problème est amplifié si l’antenne est à sous-longueur d’onde, c’est-à-dire si le diamètre de de l’ouverture 10 à la sortie de l’antenne 1 est inférieur à la demi-longueur d’onde du signal nominal à transmettre. Le problème est aussi amplifié si l’impédance de l’antenne ne correspond pas à l’impédance du canal de transmission à travers l’éther.
Les antennes illustrées schématiquement sur les figures 2 à 4 permettent de résoudre ou en tout cas d’atténuer cette réflexion du signal émis à la sortie de l’antenne. Les caractéristiques de ces antennes sont identiques à celles de l’antenne discutée ci-dessus en relation avec la , et la description ci-dessus s’applique aussi aux antennes des figures 2 à 4 ; en particulier, les numéros de référence identiques désignent des éléments identiques.
La principale différence entre les modes de réalisations des figures 2 à 4 et l’antenne de la concerne la présence d’un filtre évanescent 4 monté directement à la sortie du polariseur 5 et dont l’ouverture de sortie 10 est directement couplée à l’éther. Le filtre évanescent sert ainsi directement d’élément radiant pour émettre un signal à double polarisation P1+2 combinant les signaux polarisés P1 et P2. L’antenne est ainsi constituée d’un polariseur 5 directement couplée à un filtre évanescent 4.
Le filtre évanescent 4 ne modifie de préférence pas les polarisations des signaux à travers l’antenne.
Les polarisations peuvent être des polarisations circulaires.
Le polariseur 5 peut être conforme au polariseur décrit en relation avec la ; sa sortie est cependant couplée à l’entrée du filtre évanescent 4, au lieu d’être couplée à l’éther.
Le polariseur de l’antenne 1 illustrée sur les figures 2 à 4 comporte deux ports d’entrée 17 et 18, seul le port 17 étant visible sur la coupe de la . Chaque port peut recevoir un signal P1 ou P2 avec une première ou une seconde polarisation. Chaque port peut être connecté à un guide d’onde au moyen d’une flasque 170, respectivement 180 comme illustré sur la , ou directement connecté à un circuit électronique actif, par exemple au moyen d’une câble coaxial.
Les deux ports 17, 18 sont couplés à des volumes 12 respectivement 13 du canal interne 11 de l’antenne. Ces deux volumes sont séparés l’un de l’autre par un septum 2. Comme on le voit sur la , la hauteur de ce septum peut diminuer progressivement ou en escalier depuis les ports 17, 18 en direction de l’ouverture de sortie 10.
Le polariseur 5 peut en outre être muni d’une ou plusieurs stries longitudinales 19. L’utilisation de stries permet de favoriser la transmission d’un mode de transmission privilégié dans un dispositif compact.
Dans un mode de réalisation, le polariseur 5 est muni de deux stries longitudinales 19, en plus du septum 2. Les deux stries peuvent être à 120° l’une de l’autre et du septum. Les deux stries peuvent être à 180° l’une de l’autre et à 90° de part et d’autre du septum.
L’utilisation de deux stries 19 en plus du septum 2 permet d’augmenter de manière significative la bande passante monomode de l’antenne.
Dans un mode de réalisation, le polariseur est muni de trois stries longitudinales 19, en plus du septum 2. Les trois stries peuvent être à 90° l’une de l’autre et du septum.
Un nombre de stries supérieur à trois peut être utilisé.
Les stries peuvent être rectilignes, ou torsadées.
La hauteur moyenne des stries 19 dans la direction radiale est inférieure à celle du septum 2. La hauteur des stries peut être décroissante depuis les ports 17, 18 en direction de l’ouverture de sortie 10.
Dans l’exemple des figures 2 à 3, le polariseur 5 comporte une face externe dont la forme s’apparente par exemple à un prisme droit. D’autres formes externes, et d’autres sections de canal 11, peuvent être considérées. La forme de la section transversale du polariseur, ainsi que sa surface, peut évoluer progressivement depuis l’entrée du polariseur en direction du filtre évanescent 4, comme on le voit sur les figures 2 à 4.
Le filtre évanescent 4 couplé à la sortie du polariseur 5 peut être muni de protubérances 3 (ou dents). A cet effet, le canal 11 de l’antenne 1 comporte plusieurs protubérances 3 séparées les unes des autres par des portions du canal 11.
Les protubérances 3 adjacentes sont espacées longitudinalement deux par deux par un pas p régulier ou variable.
Les protubérances 3 peuvent être disposées symétriquement autour de l’axe longitudinal du filtre évanescent.
Les protubérances 3 peuvent être agencées en plusieurs lignes, par exemple dans le prolongement des stries 19 du polariseur.
Les protubérances 3 ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther. Les stries 19 ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther. Le canal interne de l’antenne se termine donc du côté éther par une section dépourvue de stries, de protubérances et de septum. Ce canal interne de l’antenne se termine donc du côté éther par une section vide, formant un iris entre le polariseur et l’éther afin d’adapter l’impédance.
Dans l’exemple des figures 2 à 4, le filtre évanescent 4 comporte une face externe dont la forme s’apparente par exemple à un cylindre alors que le canal 11 à l’intérieur de de ce filtre comporte plusieurs protubérances formant des sections de filtrage. D’autres formes externes, et d’autres sections de canal 11, peuvent être considérées.
Des antennes 1 à section transversale externe carrée, rectangulaire, hexagonale ou octogonale peuvent aussi être utilisées. De même, le nombre de lignes de protubérances peut être différent de trois bien que trois lignes soit un mode d’exécution préférentiel au vu des avantages décrits précédemment.
La forme de la section transversale du filtre évanescent peut être différente de la forme de la section transversale du polariseur 5 associé ; par exemple, sur les figures 2 et 3, le polariseur 5 a une section transversale à l’entrée qui est rectangulaire ou carrée, cette forme évoluant progressivement vers une forme circulaire pour se coupler directement à un filtre évanescent 4 de section transversale circulaire.
La forme géométrique des protubérances 3, et leur disposition, peut par exemple être déterminée par un logiciel de calcul en fonction de la bande passante désirée. La forme géométrique calculée peut être stockée dans un support de données informatiques.
L’âme 15 de l’antenne 1 est de préférence fabriquée par un procédé de fabrication additive. Le polariseur 5 et le filtre évanescent 4 sont de préférence réalisés de manière monolithique, leur âme 15 étant fabriquée en une seule étape d’impression additive. Dans la présente demande, l’expression « fabrication additive » désigne tout procédé de fabrication de l’âme par ajout de matière, selon les données informatiques stockées sur le support informatique et définissant la forme géométrique de l’âme.
L’âme 15 peut par exemple être fabriquée par un procédé de fabrication additive du type SLM (Selective Laser Melting). L’âme 15 peut aussi être fabriquée par d’autres méthodes de fabrication additives, par exemple par durcissement ou coagulation de liquide ou de poudre notamment, y compris sans limitation des méthodes basées sur la stéréolithographie, les jets d’encre (binder jetting), DED (Direct Energy Deposition), EBFF (Electron Beam Freedom Fabrication), FDM (Fused Deposition Modeling) PFF (Plastic Free Forming), par aérosols, BPM (Ballistic Particle Manufacturing), SLS (Selective Laser Sintering), ALM (Additive Layer Manuafcturing), polyjet, EBM (Electron Beam Melting, photopolymérisation, etc.
L’âme peut par exemple être en photopolymère fabriquée par plusieurs couches superficielles de polymère liquide durcies par un rayonnement ultraviolet au cours d’un procédé de fabrication additive.
L’âme peut également être formée d’un matériau conducteur, par exemple un matériau métallique, par un procédé de fabrication additive du type SLM dans lequel un laser ou un faisceau d’électrons vient fondre ou fritter plusieurs couches fines d’un matériau poudreux.
Selon une forme d’exécution, la couche de métal 16 est déposée sous forme de film par électrodéposition ou galvanoplastie sur les faces internes de l’âme 15. La métallisation permet de recouvrir les faces interne de l’âme par une couche conductrice.
L’application de la couche de métal peut être précédée par une étape de traitement de surface des faces internes de l’âme afin de favoriser l’accrochage de la couche de métal. Le traitement de surface peut comporter une augmentation de la rugosité de surface, et/ou la déposition d’une couche intermédiaire d’accrochage.
Les procédés de fabrication additives conventionnels ne sont toutefois pas particulièrement bien adaptés pour des filtres évanescents conventionnels, en particulier les filtres qui comportent un certain nombre de protubérances 3 ou de cavités, puisque l’agencement de ces protubérances crée des portions en porte-à-faux dans le canal, qui sont difficiles à maintenir lors de l’impression des différentes strates. Des renforts pour ces portions en porte-à-faux doivent par conséquent être placés au cours du processus de la fabrication additive afin d’éviter que ces parties s’affaissent sous l’effet de la gravité.
Selon un aspect, et afin de remédier à cet inconvénient, l’antenne 1 peut être imprimée avec l’axe longitudinal z du canal 11 en position verticale, ou du moins sensiblement verticale.
Selon un autre aspect, les protubérances 3 du canal 11 peuvent être conçues de manière à faciliter cette impression additive en position verticale. Chaque protubérance 3 peut ainsi comporter une face qui est en porte-à-faux lors de la fabrication du filtre en position verticale. Dans l’exemple des figures 2 et 3, la face 30 des protubérances 3 est en porte-à-faux lors de sa fabrication additive. La face supérieure 31 des protubérances 3 peut s’étendre quant à elle dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal du canal 11, c’est-à-dire un plan horizontal lors de la fabrication. Il est également possible de prévoir une face supérieure 31 inclinée par rapport à ce plan.
Afin de permettre l’impression additive, la face inférieure 30 en porte-à-faux lors de l’impression peut être inclinée par rapport à l’horizontale en position verticale de fabrication. Dans un mode de réalisation préférentiel, la face inférieure 30 forme un angle α par rapport à l’horizontale qui est compris entre 20° et 80° et de préférence entre 20° et 40°.
La configuration géométrique de l’antenne 1 selon cet exemple d’exécution a l’avantage de permettre la réalisation de l’âme par un procédé de fabrication additive dans une direction verticale opposée à la gravité sans avoir recours, au cours du processus de fabrication de l’âme, à un quelconque renfort destiné à éviter un affaissement d’une partie de l’âme sous l’effet de la gravité. En effet, de préférence, l’angle α des faces 30 en porte-à-faux par rapport à l’horizontale est suffisant pour permettre l’adhérence des couches superposées avant leur durcissement lors de l’impression.
Les protubérances 3 illustrées sur les exemples ont des sections longitudinales polygonales, par exemple sous forme de triangle ou de trapèze. D’autres formes de protubérances ou de dents peuvent cependant être imaginés, y compris par exemple des protubérances dont la section comporte des portions arrondies (ondulations).
Les protubérances 3 illustrées sur les exemples ont des dimensions et notamment des profondeurs respectivement des hauteurs constantes. Des créneaux et/ou des dents de profondeur et/ou hauteur variable peuvent cependant être réalisés. Par ailleurs, le pas p entre créneaux ou dents successifs peut être variable.
Numéros de référence employés sur les figures
1 Antenne à double polarisation
2 Septum
3 Protubérances
4 Filtre évanescent
5 Polariseur à septum
10 Ouverture
11 Canal interne
12 Volume
13 Volume
15 Âme
16 Métallisation
17 Premier port
18 Second port
30 Face inférieure des protubérances
31 Face supérieure des protubérances
170 Première flasque
180 Seconde flasque
P1 Premier signal
P2 Second signal
P1+2 Signal à double polarisation

Claims (17)

  1. Antenne (1) à double polarisation (P1, P2) comprenant :
    au moins un premier port (17) destiné à un premier signal avec une première polarisation (P1) ;
    au moins un second port (18) destiné à un second signal avec une seconde polarisation (P2) ;
    un polariseur (5), comprenant un septum (2) permettant de combiner le signal sur le premier port avec le signal sur le second port ;
    un filtre évanescent (4), préservant les polarisations, dont une première extrémité est directement couplée au polariseur et l’autre extrémité est directement couplée à l’éther, ledit filtre évanescent comprenant un canal interne (11) avec au moins une face interne munie de protubérances (3) afin d’adapter l’impédance de l’antenne (1) à celle de l’éther.
  2. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle le diamètre du canal interne (11) est plus petit que la longueur d’onde nominale du signal pour lequel l’antenne est conçue.
  3. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle le septum ne s’étend pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther.
  4. Antenne selon l’une des revendications 1 à 3, ledit polariseur (5) étant muni de stries longitudinales (19) en plus dudit septum (2).
  5. Antenne selon la revendication 4, dans laquelle les stries longitudinales (19) ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther.
  6. Antenne selon l’une des revendications 1 à 5, ledit filtre évanescent (4) étant muni de plusieurs protubérances (3) successives le long de lignes longitudinales.
  7. Antenne selon la revendication 6, dans laquelle les protubérances (3) ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité de l’antenne du côté éther.
  8. Antenne selon la revendication 7, lesdites protubérances étant disposées le long de 3 ou 4 lignes longitudinales.
  9. Antenne selon les revendications 4, 7 et 8, lesdites lignes longitudinales étant dans le prolongement desdites stries longitudinales (19).
  10. Antenne selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle le diamètre (d) de la seconde extrémité du filtre évanescent (4) est inférieur à la demi-longueur d’onde nominale desdits signaux.
  11. Antenne selon l’une des revendications 1 à 10, réalisée de manière monolithique.
  12. Antenne selon l’une des revendications 1 à 11, réalisée par impression 3D d’une âme (15) en métal ou en polymère, puis déposition d’une couche conductrice (16) au moins sur les faces internes de l’antenne.
  13. Antenne selon la revendication 12, lesdites protubérances (3) comportant chacune, dans la direction de transmission du signal, une première et une seconde surface, la première surface (30), dite surface inclinée, étant inclinée par rapport à la seconde surface (31).
  14. Antenne (1) selon la revendication 13, caractérisée en ce que ladite surface inclinée (30) de chaque protubérance (3) est oblique par rapport au plan perpendiculaire à l’axe longitudinal de l’antenne (1).
  15. Antenne (1) selon l’une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que la surface inclinée (30) de chaque protubérance (3) forme un angle (α) compris entre 20° et 80°, de préférence entre 20° et 40° par rapport à ladite face interne.
  16. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que le canal (11) présente une section transversale circulaire, carrée, rectangulaire, hexagonale ou octogonale à son axe longitudinal, les protubérances étant agencées le long de trois faces du canal (11).
  17. Antenne (1) selon l’une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le canal (11) présente une section transversale circulaire orthogonale à son axe longitudinal, les protubérances étant agencées le long de trois lignes espacées les unes des autres de 120°.
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