IT8967845A1

IT8967845A1 - NETWORK OF RADIANT ELEMENTS WITH SELF-COMPLEMENTARY TOPOLOGY AND RELATIVE ANTENNA

Info

Publication number: IT8967845A1
Application number: IT1989A67845A
Authority: IT
Inventors: Serge Drabowitch; Daniel Casseau
Original assignee: Thomson Csf
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-04-03
Also published as: DE3932969A1; IT8967845A0; GB2251729A; IT1237594B; GB8922255D0; FR2677493A1; NL8902448A

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "Rete di elementi radianti con topologia autocomplementare e relativa antenna" DESCRIPTION of the industrial invention entitled "Network of radiant elements with autocomplementary topology and relative antenna"

RIASSUNTO SUMMARY

L'invenzione ha per oggetto una rete di elementi radianti destinata a costituire un'antenna a rete di fase, suscettibile di emettere o di ricevere un fascio di energia elettromagnetica con una scansione elettronica dello spazio. The invention relates to a network of radiating elements intended to constitute a phase network antenna, capable of emitting or receiving a beam of electromagnetic energy with an electronic scanning of space.

Ciascuno degli elementi radianti ? costituito ad esempio da un motivo conduttore del tipo patch (P), disposto davanti ad un riflettore. I motivi sono disposti periodicamente ; essi presentano una forma ed una disposizione tale per cui la topologia che essi formano ? autocomplementare. Each of the radiating elements? consisting for example of a conductive pattern of the patch type (P), arranged in front of a reflector. The motifs are arranged periodically; they present a form and an arrangement such that the topology they form? autocomplementary.

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto una rete di elementi radianti a topologia autocomplementare , applicabile in particolare alla costituzione di un'antenna a rete di fase, vale a dire suscettibile di emettere (o di ricevere) un fascio di energia elettromagnetica con una scansione elettronica dello spazio . The present invention relates to a network of radiant elements with a self-complementary topology, applicable in particular to the constitution of a phase network antenna, that is to say capable of emitting (or receiving) a beam of electromagnetic energy with an electronic scan of the space .

difar si yes

In talune appiicazioni, si cerca/che un'antenna a rete o schiera che riceve un fascio di energia elettromagnetica polarizzata linearmente abbia la stessa variazione del guadagno in funzione della direzione di puntamento quale che sia la polarizzazione dell'onda emessa, orizzontale o verticale ad esempio. Quando questa stessa rete emette un'onda con polarizzaziane circolare, il suo tasso di ellitticit? ? allora indipendente dalla direzione di puntamento. Quando la rete funziona in ricezione questa propriet? permette di analizzare la polarizzazione dell'onda ricevuta senza che la rete introduca distorsione in tale misura. In some applications, it is sought that a network or array antenna that receives a linearly polarized beam of electromagnetic energy has the same variation in gain as a function of the pointing direction regardless of the polarization of the emitted wave, horizontal or vertical. example. When this same network emits a wave with circular polarization, its ellipticity rate? ? then independent of the pointing direction. When the network works in reception this property? it allows to analyze the polarization of the received wave without the network introducing distortion in this measure.

Per rispondere a tale problema sano note diverse tecniche. Si pu? citare ad esempio quella che consiste, nell'ambito della tecnologia detta delle antenne a piastre, nel disporre elementi supplementari, spesso chiamati elementi direttori, davanti o dietro agli elementi radianti. Si ricorda che la tecnologia delle antenne a piastra ? simile a quella dei circuiti stampati e consiste nel realizzare gli elementi radianti della rete tramite motivi conduttori piatti, ad esempio stampati su substrati isolanti. Si ottiene allora una struttura multistrato. Questa soluzione presenta l'inconveniente di essere complessa. Inoltre, essa aumenta la direttivit? degli elementi radianti presi singolarmente e, inoltre, la perdita di guadagno con angoli di scansione elevati, il che costituisce una limitazione. Various techniques are known to answer this problem. Can you? cite for example that which consists, in the field of the so-called plate antenna technology, in arranging additional elements, often called director elements, in front of or behind the radiating elements. Remember that plate antenna technology? similar to that of printed circuits and consists in making the radiating elements of the network through flat conductive patterns, for example printed on insulating substrates. A multilayer structure is then obtained. This solution has the drawback of being complex. Furthermore, it increases directivity? of the radiating elements taken individually and, furthermore, the loss of gain at high scanning angles, which constitutes a limitation.

La presente invenzione ha per oggetto una rete di elementi radianti che risponde alla condizione imposta, evitando i limiti e gli inconvenienti delle soluzioni note. The present invention relates to a network of radiating elements which responds to the imposed condition, avoiding the limits and drawbacks of known solutions.

A questo fine, la rete di elementi radianti ? costituita da un insieme di motivi conduttori piatti separati da motivi dielettrici, i motivi essendo disposti periodicamente e formando una topologia autocomplementare . Per autocomplementare si intende una geometria nella quale, se si sostituiscono le parti conduttrici con un materiale dielettrico e, in modo inverso, le parti dielettriche con un materiale conduttore, si ottiene la stessa figura a meno di una traslazione. To this end, the network of radiant elements? consisting of a set of flat conductive motifs separated by dielectric motifs, the motifs being arranged periodically and forming a self-complementary topology. By autocomplementary we mean a geometry in which, if the conductive parts are replaced with a dielectric material and, conversely, the dielectric parts with a conductive material, the same figure is obtained without a translation.

Ulteriori scopi, particolarit? e risultati dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue, illustrata dai disegni annessi, che rappresentano : Additional purposes, particularities? and results of the invention will appear from the following description, illustrated by the accompanying drawings, which represent:

- le figure la a 1d, una forma di attuazione della rete secondo l'invenzione; figures la a 1d, an embodiment of the network according to the invention;

- le figure 2 a 8, diverse forme di attuazione della rete secondo l'invenzione. - Figures 2 to 8, different embodiments of the network according to the invention.

Sulle diverse figure gli stessi riferimenti ineriscono agli stessi elementi. On the different figures the same references are inherent to the same elements.

Le figure la e rappresentano , in modo parziale, una prima forma di attuazione della rete secondo l'invenzione, vista rispettivamente dall'alto e in sezione. Figures la and partially show a first embodiment of the network according to the invention, viewed from above and in section respectively.

La rete ? costituita da un insieme di motivi conduttori piatti P, parimenti noti con il termine anglosassone di patches, che assumono sostanzialmente una forma quadrata in questo esempio di attuazione. Per la chiarezza della figurae delle altre viste dall'alto le parti conduttrici sono quadrettate. Questi motivi sono disposti periodicariente in modo che i loro vertici 7 siano sostanzialmente adiacenti e che le diagonali dei quadrati siano allineate, secondo orizzontali e verticali in questo esempio: essi formano cos? una scacchiera. The network ? consisting of a set of flat conductive motifs P, also known by the Anglo-Saxon term of patches, which substantially assume a square shape in this embodiment. For the clarity of the figure and the other views from above, the conductive parts are squared. These motifs are periodically arranged so that their vertices 7 are substantially adjacent and that the diagonals of the squares are aligned, according to horizontals and verticals in this example: they form cos? a chessboard.

I patch P sono realizzati ad esempio tramite depositi metallici su un substrato dielettrico 1, la cui altra faccia parta parimenti un deposito metallico R sull'insieme della sua superficie, che forma un riflettore per gli elementi radianti P, La geometria ottenuta ? una topologia autocomplementare , nel senso definito in precedenza: in effetti, se si sopprimono le parti conduttrici P cosi da far apparire il dielettrico 1 e, in modo reciproco, si dispongono dei patch nelle zone, chiamate zane complementari, indicate con 8, dove appariva il dielettrico nella figura 1a, si ottiene una configurazione identica, traslata secondo l'una o l'altra delle diagonali dei quadrati, di una distanza D pari al lato di un quadrato P. The patches P are made, for example, by means of metallic deposits on a dielectric substrate 1, the other side of which also has a metallic deposit R on the whole of its surface, which forms a reflector for the radiating elements P. The geometry obtained? an autocomplementary topology, in the sense defined above: in fact, if the conductive parts P are suppressed so as to make the dielectric 1 appear and, reciprocally, patches are arranged in the areas, called complementary zane, indicated with 8, where it appeared the dielectric in Figure 1a, an identical configuration is obtained, translated according to one or the other of the diagonals of the squares, by a distance D equal to the side of a square P.

In questa forma di attuazione, l'eccitazione dei motivi conduttori ? realizzata tramite accoppiamento con una linea a microstriscia. A questo fine, nel riflettore R sono provviste feritoie 3, ad esempio in corrispondenza dei vertici 7 dei patch P, questi essendo tagliati o arrotondati in modo da risultare senza contatto elettrico reciproco e da formare uno spazio 9 fra due patch consecutivi. Inoltre, la rete comprende un secondo substrato dielettrico 2, disposto sul riflettore R in modo che quest'ultimo risulti collocato a sandwich tra i due substrati 1 e 2. Nastri conduttori 4, o strisce, vengono depositati sulla superficie libera del substrato 2 in modo da passare al di sotto delle feritoie 3, cosi da costituire, insieme al substrato dielettrico 2 ed al piano conduttore R , linee a microstriscia. Nella variante di attuazione rap presentata, in figura 1b, l'estremit? di ciascuno dei nastri 4 ? collegata al riflettore R in prossimit? di una feritoia 3. In this embodiment, the excitement of the driving motives? made by coupling with a microstrip line. For this purpose, slits 3 are provided in the reflector R, for example at the vertices 7 of the patches P, these being cut or rounded so as to be without mutual electrical contact and to form a space 9 between two consecutive patches. Furthermore, the network comprises a second dielectric substrate 2, arranged on the reflector R so that the latter is sandwiched between the two substrates 1 and 2. Conducting tapes 4, or strips, are deposited on the free surface of the substrate 2 in such a way to pass under the slots 3, so as to constitute, together with the dielectric substrate 2 and the conducting plane R, microstrip lines. In the embodiment variant shown, in figure 1b, the extremity? of each of the 4 tapes? connected to the reflector R in the vicinity? of a slot 3.

La figura le rappresenta una variante del modo di eccitazione di una rete quale quella delle figure precedenti. In questa figura si ? rappresentata la struttura precedente vista in prospettiva, dove si ritrovano i substrati dielettrici 1 e 2 separati dal riflettore R, il substrato 1 portando i patch.P. Il riflettore R presenta le stesse feritoie 3 in corrispondenza delle sommit? 7 dei patch P, eccitati come in precedenza attraverso la linea a striscia 4. Figure 1a represents a variant of the excitation mode of a network such as that of the preceding figures. In this figure yes? the previous structure seen in perspective is shown, where the dielectric substrates 1 and 2 are found separated by the reflector R, the substrate 1 carrying the patches. The reflector R has the same slots 3 in correspondence of the tops? 7 of the P patches, excited as before through strip line 4.

L'eccitazione dei patch viene qui realizzata direttamente ai vertici 7 di due patch vicini tramite un troncone di linea a striscia 10, il troncone 10 essendo lui stesso eccitato dai bordi della feritoia 3 disposta affacciata ai vertici 7 considerati . The excitation of the patches is here carried out directly at the vertices 7 of two neighboring patches by means of a strip line section 10, the section 10 being itself excited by the edges of the slot 3 arranged facing the vertices 7 considered.

Si ? rappresentata in figura 1d una forma di attuazione del circuito di alimentazione utilizzabile per una struttura quale quella delle figure precedenti . Yup ? shown in figure 1d an embodiment of the power supply circuit usable for a structure such as that of the previous figures.

In tale figura si ? rappresentato il substrato 2 visto dal di sotto e due feritoie 3 visibili a tratti, collegate dal conduttore 3 della linea a microstrisce che proviene da un conduttore unico 40, che si divide in due rami su ciascuno dei quali ? disposto uno sfasatore 41, comandabile elettricamente. Ciascuna delle feritoie 3 pu? essere associata se del caso a quella vicina, i conduttori 40 essendo parimenti riuniti due a due per formare un distributore del tipo a candelabro, sui rami del quale sono disposti gli sfasatori necessari . In that figure, yes? represented the substrate 2 seen from below and two slits 3 visible in sections, connected by the conductor 3 of the microstrip line which comes from a single conductor 40, which is divided into two branches on each of which? disposed a phase shifter 41, electrically controllable. Each of the 3 louvers can? be associated, if necessary, with the neighboring one, the conductors 40 being likewise joined two by two to form a distributor of the candlestick type, on the branches of which the necessary phase shifters are arranged.

Le dimensioni della rete vengono determinate in modo tradizionale . A titolo di esempio, il passo della rete pub essere dell'ordine della met? della lunghezza d'onda pi? corta della banda di funzionamento e la lunghezza c dello spazio 9 fra due patch consecutivi ? piccala rispetto a tale lunghezza d'onda; le feritorie sono strette, vale a dire di larghezza ridotta rispetto alla lunghezza d'onda e la loro lunghezza ? ad esempio dell'ordine della met? della lunghezza d'onda; la distanza fra i patch e del riflettore, vale a dire lo spessore del substrato 1, ? generalmente inferiore o pari ad un quarto della lunghezza d'onda pi? piccola della banda utilizzata. The size of the network is determined in the traditional way. By way of example, the pitch of the network can be of the order of half? of the wavelength pi? short of the operating band and the length c of the space 9 between two consecutive patches? small with respect to this wavelength; are the slits narrow, i.e. of reduced width with respect to the wavelength and their length? for example, of the order of the half? wavelength; the distance between the patches and the reflector, i.e. the thickness of the substrate 1,? generally less than or equal to a quarter of the wavelength pi? of the band used.

Una tale rete pu? emettere un'energia polarizzata linearmente; i paich vangano allora eccitati a coppie attraverso i loro vertici, situati su diagonali parallele e generano un'energia polarizzata parallelamente a tale direzione. Analogamente per la direzione normale, parallela alle altre diagonali. Eccitando i patch in corrispondenza dei loro quattro vertici si pu? generare un'onda di polarizzazione qualsiasi o, in ricezione, analizzare la polarizzazione di un'onda incidente. Such a network can? emit linearly polarized energy; the paichs are then excited in pairs through their vertices, located on parallel diagonals and generate an energy polarized parallel to this direction. Similarly for the normal direction, parallel to the other diagonals. Exciting the patches in correspondence of their four vertexes you can? generate any polarization wave or, in reception, analyze the polarization of an incident wave.

Il funzionamento di una tale rete ? il seguente. Il teorema di BABINET dimostra che se un elemento radiante eccitato con polarizzazione lineare ? caratterizzato da un diagramma di radiazione dato nel piano del campo elettrico (ad esempio il piano verticale), il complementare di questo elemento radiante, vale a dire un elemento in cui conduttore e dielettrico sono invertiti, presenta nello stesso piano (che diviene quello del campo magnetico) un diagramma di radiazione della stessa forma del primo. Secondo l'invenzione si utilizza una rete periodica e autocomplementare di elementi radianti suscettibile di essere eccitata in diverse polarizzazioni. Tramite l'applicazione di questo teorema, si vede che la rete presenta una superficie caratteristica di radiazione indipendente dalla polarizzazione di eccitazione, il che ? proprio lo scopo ricercato. Ne risulta in effetti che se essa viene eccitata in polarizzazione circolare, combinazione di due polarizzazioni lineari ortogonali, il tasso di ellitticit? sar? indipendente dalla direzione di puntamento del fascio. D'altra parte, se essa funziona in ricezione con due accessi con polarizzazioni lineari ortogonali, un'onda incidente con polarizzazione qualsiasi verr? ricevuta nei due accessi con lo stesso coefficiente di trasferimento, dunque senza distorsione, permettendo cosi un'analisi corretta della ??larizzazione dell'onda ricevuta . How does such a network work? the following. The BABINET theorem proves that if a radiant element excited with linear polarization? characterized by a radiation pattern given in the plane of the electric field (for example the vertical plane), the complementary of this radiating element, i.e. an element in which conductor and dielectric are inverted, presents in the same plane (which becomes that of the magnetic) a radiation pattern of the same shape as the first. According to the invention, a periodic and autocomplementary network of radiating elements is used which is capable of being excited in different polarizations. By applying this theorem, we see that the network has a characteristic radiation surface independent of the excitation polarization, which? precisely the purpose sought. It results in fact that if it is excited in circular polarization, a combination of two orthogonal linear polarizations, the rate of ellipticity? sar? independent of the direction of the beam. On the other hand, if it works in reception with two accesses with orthogonal linear polarizations, an incident wave with any polarization will occur. received in the two accesses with the same transfer coefficient, therefore without distortion, thus allowing a correct analysis of the larization of the received wave.

Peraltro, com'? noto, il guadagno dell'antenna diminuisce quando l'angolo di puntamento del fascio, rispetto alla normale alla rete, aumenta. Questa variazione di guadagno si decompone in una legge teorica in funzione del coseno dell'angolo di puntamento, alla quale si sovrappongono diverse cause di perdite di guadagno. In primo luogo, in modo generale, ? noto, per minimizzare la perdita di guadagno, scegliere un passo di rete sufficientemente ridotto, vale a dire prossimo alla met? della lunghezza d'onda pi? corta della banda di frequenze utilizzate. Inoltre, nel caso in cui il passo della rete ? sufficientemente ridotto (nel senso richiamato in precedenza), la crescita della perdita di guadagno per angoli di puntamento elevati ? dovuta principalmente a fenomeni di accoppiamento fra gli elementi radianti della rete, che generano coefficienti di riflessione detti attivi e che sono, inoltre, diversi a seconda dei piani considerati. Ora, si pu? dimostrare che una struttura auto complementare a passo ridotto pub essere adattata: i coefficienti di riflessione sono allora teoricamente nulli, e non inducono quindi una perdita di guadagno supplementare . Infine, nel caso particolare delle figure precedenti, se si considera la normale alla rete che passa per il centro di un quadrato, si constata che la rete risulta invariata se le si fa subire una rotazione di 90? intorno a tale normale. Questa propriet? ha come conseguenza il fatto che la perdita di guadagno non dipende allora soltanto dall'angolo di puntamento rispetto alla normale, quale che sia il piano in cui ha luogo il puntamento: in altri termini, la perdita di guadagno ? indipendente dal piano considerato. Besides, how? known, the gain of the antenna decreases when the pointing angle of the beam, with respect to the normal network, increases. This gain variation decomposes into a theoretical law as a function of the cosine of the aiming angle, on which various causes of gain losses are superimposed. First, in a general way,? known, to minimize the loss of gain, choose a sufficiently small network pitch, that is, close to half? of the wavelength pi? short of the frequency band used. Also, in case the step of the network? sufficiently small (in the sense mentioned above), the increase in the loss of gain for high aiming angles? mainly due to coupling phenomena between the radiating elements of the network, which generate reflection coefficients called active and which are also different according to the planes considered. Now, can you? demonstrate that a self-complementary reduced-pitch structure can be adapted: the reflection coefficients are then theoretically zero, and therefore do not induce a loss of additional gain. Finally, in the particular case of the previous figures, if we consider the normal to the net passing through the center of a square, we can see that the net is unchanged if it is subjected to a rotation of 90? around that normal. This property? has as a consequence the fact that the loss of profit does not then depend only on the angle of aim with respect to the normal, whatever the plane in which the aiming takes place: in other words, the loss of profit? independent of the plan considered.

Inoltre, si pu? dimostrare che una tale rete ha le propriet? di una sorgente di HUYGENS (vedere ad esempio, sulle sorgenti di HUYGENS, l'opera di S. DRABOWITCH e C. ANCONA "Antenne ", volume 2, pag. Also, can you? prove that such a network has the properties? of a source of HUYGENS (see for example, on the sources of HUYGENS, the work of S. DRABOWITCH and C. ANCONA "Antenne", volume 2, pag.

17, North Oxford Academic, Londra). 17, North Oxford Academic, London).

La figura E rappresenta, in modo parziale e vista in sezione, una variante di attuazione della rete secondo l'invenzione. Figure E is a partial and sectional view of an embodiment variant of the network according to the invention.

In tale figura si ritrovano i motivi del tipo patch, che possono a titolo di esempio presentare la forma e la disposizione rappresentata in figura 1a. Questi sono mantenuti parallelamente al piano riflettore R, ciascuno attraverso uno stelo 5, ad esempio metallico, disposto al centro del quadrato. In this figure we find the motifs of the patch type, which can, by way of example, have the shape and arrangement shown in figure 1a. These are kept parallel to the reflector plane R, each through a stem 5, for example metallic, arranged in the center of the square.

A titolo di esempio, si ? rappresentato un modo di eccitazione diretto degli elementi radianti. As an example, yes? represented a way of direct excitation of the radiating elements.

Questi ultimi sono alimentati ad esempio attraverso cavi coassiali 6, che costeggiano il riflettore R poi lo stelo 5, per venire a collegarsi al vertice dei patch, il conduttore esterno essendo collegato al vertice di uno dei patch e il conduttore centrale al vertice del patch che ? disposto affacciato. Una connessione di questo tipo pub essere parimenti realizzata con la tecnica a micro-striscia. The latter are fed, for example, through coaxial cables 6, which run alongside the reflector R then the stem 5, to connect to the apex of the patches, the outer conductor being connected to the vertex of one of the patches and the central conductor to the vertex of the patch which ? arranged facing. A connection of this type can also be made with the micro-strip technique.

La figura 3 rappresenta, in modo parziale e in vista dal di sopra, un'ulteriore variante di realizzazione della rete secondo l'invenzione. Figure 3 represents, partially and in view from above, a further embodiment variant of the network according to the invention.

In tale figura, la rete ? costituita da un insieme di trombini 11 le cui aperture 12 sono ad esempio quadrate, ciascuna apertura essendo separata dalle altre da piastre metalliche 13; l'insieme delle piastre metalliche Co motivi conduttori) e delle aperture dei trombini Co motivi dielettrici) forma, come in precedenza, una configurazione autocomplementare. In questo caso non ? necessario un riflettore. In this figure, the network? consisting of a set of trumpets 11 whose openings 12 are for example square, each opening being separated from the others by metal plates 13; the set of metal plates Co conductive motifs) and of the apertures of the trombini Co dielectric motifs) forms, as before, a self-complementary configuration. In this case not? a reflector is required.

La figura 4 rappresenta un'altra forma di attuazione, vista in modo parziale e dal di sopra, di una rete secondo l'invenzione. In questa figura, gli elementi radianti P sono del tipo patch e sono sempre a titolo di esempio di forma quadrata e disposti periodicamente in modo che i loro vertici 7 siano sostanzialmente adiacenti. La figura formata dagli elementi di questa figura ? identica a quella della figura 1a ma ruotata di 45? rispetto a quest'ultimo. Questa rotazione si traduce in un passo diverso per la rete: si ricorda in effetti che il passo della rete ? pari alla distanza che separa i centri di fase di due patch successivi, proiettata sugli assi di scansione, ad esempio verticale ed orizzontale con riferimento alle figure. Figure 4 represents another embodiment, seen partially and from above, of a net according to the invention. In this figure, the radiating elements P are of the patch type and are always by way of example of a square shape and arranged periodically so that their vertices 7 are substantially adjacent. The figure formed by the elements of this figure? identical to that of figure 1a but rotated by 45? compared to the latter. This rotation translates into a different step for the network: do you actually remember that the step of the network? equal to the distance that separates the phase centers of two successive patches, projected on the scanning axes, for example vertical and horizontal with reference to the figures.

La figura 5 rappresenta un'altra forma di attuazione della rete secondo l'invenzione, vista dal -di sopra in modo parziale, nella quale i patch P assumono la forma di una croce. Figure 5 represents another embodiment of the network according to the invention, seen partially from above, in which the patches P take the shape of a cross.

Come in precedenza essi sono disposti periodicamente in modo che taluni dei loro vertici siano sostanzialmente adiacenti e che essi formino una topologia auto complementare . As before, they are periodically arranged so that some of their vertices are substantially adjacent and that they form a self-complementary topology.

La figura h rappresenta parzialmente un'altra forma di attuazione della rete secondo l'invenzione, vista dal di sopra. Figure h partially represents another embodiment of the network according to the invention, seen from above.

In questa forma di attuazione, i patch P assumono la forma di due L rovesciate ed addossate e sono, come in precedenza, disposte in modo da essere sostanzialmente adiacenti tramite uno dei loro vertici e risultare disposti regolarmente cos? da formare una topologia autocomplementare . In this embodiment, the patches P take the form of two inverted and leaning Ls and are, as before, arranged so as to be substantially adjacent through one of their vertices and are regularly arranged in this way. to form a self-complementary topology.

La figura 7 rappresenta, in vista dal sopra ed in modo parziale, un'altra forma di attuazione della rete secondo l'invenzione, nella quale i patch P sona a forma di losanga e sono separati da una superficie dielettrica 8 parimenti a forma di losanga, l'insieme formando una sutura autocomplementare. Figure 7 represents, in partial view from above, another embodiment of the network according to the invention, in which the patches P are in the shape of a diamond and are separated by a dielectric surface 8 which is also in the shape of a diamond. , the whole forming a self-complementary suture.

Con una tale struttura, il passo della rete ? diverso nella direzione della diagonale maggiore delle losanghe, indicata con a (direzione verticale ad esempio) rispetta alla direzione della diagonale minore, indicata con b (direzione orizzontale)- Ne risulta che la variazione di guadagno in funzione dell'angolo di puntamento del fascio ? diversa in questi due piani, restando tuttavia indipendente dalla polarizzazione-Per ottenere, inoltre, la stessa variazione di guadagno in questi due piani, ? necessario che i passi a e b siano uguali, il che corrisponde ad esempio alle figure 1, come indicato in precedenza. With such a structure, the pace of the network? different in the direction of the larger diagonal of the diamonds, indicated with a (vertical direction for example) compared to the direction of the smaller diagonal, indicated with b (horizontal direction) - It follows that the gain variation as a function of the beam pointing angle? different in these two planes, remaining however independent of the polarization. To obtain, moreover, the same variation of gain in these two planes,? steps a and b must be the same, which corresponds for example to Figures 1, as indicated above.

L'eccitazione degli elementi a patch rappresentati nelle figure 4 a 7 pub essere realizzata sia fra i vertici adiacenti dei patch, cos? come rappresentato nelle figure 1 e 2, sia direttamente in un punto (polarizzazione lineare) o in due punti (polarizzazione qualsiasi) della superficie di ciascuno dei patch, secondo qualsiasi tecnica nota. The excitation of the patch elements shown in Figures 4 to 7 can be achieved either between the adjacent vertices of the patches, so? as shown in Figures 1 and 2, either directly in one point (linear polarization) or in two points (any polarization) of the surface of each of the patches, according to any known technique.

La figura 8 rappresenta un'altra forma di realizzazione della rete secondo l'invenzione, sempre vista in modo parziale e dal di sopra. Figure 8 represents another embodiment of the network according to the invention, again seen partially and from above.

In tale figura, i patch P assumono una forma di triangolo equilatero, ciascuno dei vertici del triangolo essendo sostanzialmente giustapposto al vertice di un triangolo vicino, i lati dei diversi patch risultando allineati. In questo caso,in emissione, l'eccitazione dei patch P viene realizzata, per ciascuno di essi, sia attraverso un punto di una mediana, il che d? una polarizzazione parallela a questa mediana, sia in due punti che appartengono rispettivamente a due mediante, il che permette di ottenere una polarizzazione circolare. In ricezione, accessi collegati in punti situati su due mediane diverse permettono di analizzare due componenti della polarizzazione incidente, in modo analogo a quanto ? stato descritto in precedenza. Si possono parimenti utilizzare le tre mediane di uno stesso triangolo: questo migliora il grado di simmetria dell'insieme ma introduce un accoppiamento (o una ridondanza) fra gli accessi che allora non sono pi? indipendenti. In this figure, the P patches take on the shape of an equilateral triangle, each of the vertices of the triangle being substantially juxtaposed to the vertex of a neighboring triangle, the sides of the different patches being aligned. In this case, in emission, the excitation of the patches P is realized, for each of them, both through a point of a median, which d? a polarization parallel to this median, both in two points that belong respectively to two through, which allows to obtain a circular polarization. In reception, accesses connected at points located on two different medians allow us to analyze two components of the incident polarization, in a similar way to how much? been described above. It is also possible to use the three medians of the same triangle: this improves the degree of symmetry of the whole but introduces a coupling (or a redundancy) between the accesses which then are no longer? independent.

Questa struttura, parimenti autocomplementare, ? caratterizzata da una simmetria di ordine 3 mentre forme di attuazione precedenti rappresentano strutture la cui simmetria ? di ordine 2. This equally self-complementary structure? characterized by a symmetry of order 3 while previous embodiments represent structures whose symmetry? of order 2.

Una rete quale quella descritta dalle figure precedenti ? utilizzabile in qualsiasi configurazione di antenna a rete o schiera nota, con o senza eccitazione tramite irradiazione primaria. A network such as the one described in the previous figures? usable in any known array or network antenna configuration, with or without excitation by primary radiation.

La descrizione fatta in precedenza ha ben inteso carattere di esempio non limitativo. Ci? vale in particolare per il fatto che si sono rappresentate strutture con motivi a forma di quadrati, losanghe o di triangolo; tuttavia, in modo pi? generale, ? possibile qualunque forma di motivo, a condizione di formare una topologia autocomplementare . The description made above is clearly intended as a non-limiting example. There? this applies in particular to the fact that structures with motifs in the form of squares, lozenges or triangles have been represented; however, in a more? general, ? any form of motif is possible, provided that a self-complementary topology is formed.

Claims

CLAIMS 1. Network of radiating elements for the emission and / or reception of a beam of electromagnetic energy, consisting of a set of flat conductive motifs (P) separated by dielectric motifs; the network being characterized by the fact that the motifs are arranged periodically and that they have a shape and an arrangement such that the topology they form? autocomplementary.

2. Network according to claim 1, characterized in that the motifs are substantially square in shape.

3. Mesh according to claim 1, characterized in that the motifs are substantially diamond-shaped.

4. Network according to claim 1, characterized by the fact that the motifs are substantially in the shape of an equilateral triangle.

5. Network according to any of the above re? avenges, characterized by the fact that the motifs are arranged in a plane, in front of a conducting plane that forms a reflector.

6. Network according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises excitation means for the emission of the energy beam at hyperfrequencies and in that the excited motifs are the conductive motifs.

7. Network according to claim 6, characterized in that the excitation means ensure the excitation of the motifs by coupling.

S. Network according to claim 6, characterized in that the excitation means ensure the excitation of the motifs directly through hyperfrequency transmission lines connected to the aforesaid motifs.

9. Network according to claim 6, characterized in that the motifs are excited at their vertices.

I. Network according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises excitation means for the emission of the hyperfrequency energy beam and in that the excited motifs are the dielectric motifs.

11. Electronic scanning antenna, characterized in that it uses a network according to any one of the preceding claims.