WO2019020383A1 - Lentille pour systeme antennaire - Google Patents

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WO2019020383A1
WO2019020383A1 PCT/EP2018/068852 EP2018068852W WO2019020383A1 WO 2019020383 A1 WO2019020383 A1 WO 2019020383A1 EP 2018068852 W EP2018068852 W EP 2018068852W WO 2019020383 A1 WO2019020383 A1 WO 2019020383A1
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WO
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lens
sector
electromagnetic field
cut
sectoral
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/068852
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Inventor
Antoine JOUADE
Mohamed Himdi
Olivier Lafond
Alexis Martin
Xavier Castel
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Universite De Rennes 1
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H01Q19/065—Zone plate type antennas

Definitions

  • the present invention relates to the field of antennal system lenses and antennal systems incorporating such lenses.
  • Focusing antennal systems are widely used.
  • the two main families of focusing antenna systems are lens-based antennal systems, which perform signal focusing in transmission, and paraboloid-based antenna systems, which perform signal focusing in reflection.
  • the lens-based antennal systems are based on theoretical principles close to the field of optics, in particular Fresnel optical lenses.
  • the Fresnel lenses used in antennal systems are typically straight circular cylinders whose generator length (lens thickness) is small in view of the diameter of their respective base surfaces.
  • the base surface is sectorized, and each sector is composed, on the thickness of the lens, of a dielectric constant material (or relative permittivity e r ) adapted to a phase correction on said sector.
  • the phase can be made uniform over the entire radiation surface at the exit of the lens, so as to obtain the focusing effect. This makes it possible to obtain an antenna system of reduced size (reduced lens thickness), in comparison with a lens having, as a whole, the same dielectric constant.
  • a lens solution for an antenna system that allows phase and amplitude matching to obtain at the output of the lens, as a function of a first predefined electromagnetic field at the input of the lens, a second electromagnetic field. predefined to ultimately obtain in the far field a predefined radiation pattern. It is particularly desirable to providing a lens solution that does not require complex implementation of the electromagnetic source (or primary source) of the antenna system to generate the first predefined electromagnetic field at the input of the lens to obtain the second predefined electromagnetic field. It is also desirable to provide a solution that is simple to implement and low cost.
  • the invention relates to a lens for antenna system, the lens being intended to be illuminated according to a first predefined electromagnetic field at the input of said lens, the lens comprising a first portion sectored according to a first sectoral cut, each sector of said first portion being of thickness and dielectric constant defined to effect a phase adjustment on said sector from said first electromagnetic field to obtain a second electromagnetic field expected at the output of said lens.
  • the lens is such that it comprises a second portion of electrically conductive material (s) deposited on said first portion, the second portion being sectorized according to a second sectoral cut, each sector of said second portion being defined thickness for performing, according to the conductivity and permeability of the material constituting said sector, an amplitude adjustment on said sector from said first electromagnetic field to obtain the second electromagnetic field expected at the output of said lens.
  • the second portion of electrically conductive material (s) e.g. metal
  • the phase adjustment is supplemented by an amplitude adjustment, which simplifies the design of the electromagnetic source.
  • the amplitude adjustment that can be achieved by the lens gives more flexibility in the design and production of the electromagnetic source, and in particular in the control of the first electromagnetic field at the input of the lens to obtain the second electromagnetic field at the output of the lens (and thus, in fine, the expected far-field radiation pattern), because the amplitude adjustment is decorrelated from the phase adjustment.
  • the thickness of said first part is fixed, whatever the sector of said first part, and the phase adjustment of each sector of said first part is carried out thanks to the dielectric constant of the material constituting said sector of said first part.
  • the first sectoral cut and the second sectoral cut are identical so that the boundaries of the sectors of the first part are aligned with the sector boundaries of the second part. According to a particular embodiment as a variant of the two preceding ones, the first sectoral cut and the second sectoral cut are different.
  • the thickness of said first part differs from one sector to another of said first part, and the phase adjustment of each sector of said first part is carried out thanks to the thickness of the material constituting said sector of said first part.
  • the phase adjustment of each sector of said first part is carried out thanks to the dielectric constant of the material constituting said sector of said first part.
  • the first sectoral cut and the second sectoral cut are identical so that the boundaries of the sectors of the first part are aligned with the sector boundaries of the second part.
  • the first sectorial cut and the second sectoral cut are different so that the boundaries of the sectors of the first part are aligned with certain sector boundaries of the second part.
  • the second part consists of one or more metals, or one or more metal oxides, or one or more alloys.
  • the invention relates to an antenna system comprising an electromagnetic source and a lens as mentioned above, arranged in such a way that the electromagnetic source illuminates the lens according to the first predefined electromagnetic field at the input of said lens.
  • the invention relates to a method for manufacturing an antenna system lens intended to be illuminated according to a predefined first electromagnetic field at the input of said lens in order to obtain a second electromagnetic field expected at the output of said lens, the method comprising the following steps: obtaining information representative of a first sectoral cut; fabricating a first portion of said lens according to the first sectoral cut, each sector of said first portion being of thickness and dielectric constant defined to effect a phase adjustment on said sector from said first electromagnetic field to obtain a second field expected electromagnetic output of said lens; obtain information representative of a second sectorial cut; deposit a second part of material (x) electrically conductor (s) on said first portion, the second portion being sectorized according to the second sectoral cut, each sector of said second portion being of defined thickness to perform, depending on the conductivity and permeability of the material constituting said sector, a amplitude adjustment on said sector from said first electromagnetic field to obtain the second electromagnetic field expected at the output of said lens.
  • FIG. 1 schematically illustrates an antennal system comprising a lens
  • FIG. 2 schematically illustrates a signal phase shift principle at the input of the lens
  • FIG. 3 schematically illustrates a principle of phase adaptation by the lens
  • Figs. 4A, 4B and 4C illustrate sectoral cutting diagrams applicable to the lens
  • FIG. 5A and 5B schematically illustrate arrangements of the lens further allowing an amplitude adaptation, in order to obtain at the output of the lens, as a function of a predefined first electromagnetic field at the input of the lens, a second predefined electromagnetic field ;
  • FIG. 6 schematically illustrates a flowchart of a method of manufacturing the lens according to the arrangements of FIGS. 5A and 5B.
  • the invention relates to a lens for antennal system, the lens being intended to be illuminated according to a predefined first electromagnetic field at the input of said lens, the lens being adapted to obtain a second predefined electromagnetic field expected at the output of said lens when said lens is effectively illuminated according to the first predefined electromagnetic field.
  • the first predefined electromagnetic field, in the near field corresponds to a first predefined radiation pattern, in the far field
  • the second predefined electromagnetic field, in the near field corresponds to a second predefined radiation pattern, in a far field.
  • the lens has a first part sectorized according to a first sectoral cut, each sector of said first portion being of thickness and dielectric constant defined to perform a phase adjustment on said sector from the first electromagnetic field.
  • the lens comprises a second portion of electrically conductive material (s) (eg made of metal) deposited on said first portion, the second portion being sectorized according to a second sectoral cut, each sector of said second portion being defined thickness for effecting an amplitude adjustment on said sector from said first electromagnetic field.
  • electrically conductive material eg made of metal
  • Fig. 1 schematically illustrates an antenna system 100 comprising a lens 101 and an electromagnetic source ("feeder" in English) 102, also called primary source.
  • the electromagnetic source 102 receives an electrical signal via a link 103 and transforms said electrical signal into an electromagnetic signal projected onto the lens 101. It is said that the electromagnetic source 102 thus illuminates the lens 101.
  • the electromagnetic source 102 is a horn .
  • Other types of electromagnetic source 102 may be used, provided that the electromagnetic field that said electromagnetic source 102 induces at the input of the lens 101 is predefined, that is to say, known in advance to design said lens 101 .
  • the electromagnetic source 102 thus generates a first predefined electromagnetic field at the input of the lens 101.
  • This first predefined electromagnetic field at the input of the lens 101 has a phase shift with respect to a predefined second electromagnetic field expected at the exit of the lens in view of of the finality of the antennal system. This phase shift must be compensated by the lens 101. This aspect is detailed later.
  • the lens 101 is adapted, as detailed below, to generate at output of said lens 101 the second predefined electromagnetic field according to said predefined first electromagnetic field at the input of the lens 101.
  • the lens 101 is designed and manufactured so as to generate said second electromagnetic field from said first electromagnetic field induced by the electromagnetic source 102.
  • the lens 101 has a first portion in the form of a right circular cylinder.
  • the first portion of the lens 101 is referenced 101a herein.
  • the length of the generatrices of this cylinder is small in view of the diameter of its base surface (disk).
  • the diameter of its base surface defines the opening O of the antennal system.
  • the first portion 101a of the lens 101 is of fixed thickness.
  • the antenna system 100 is operating at 60 GHz, the diameter of the base surface of said first portion 101a of the lens 101 is 150 mm and the thickness of said first portion 101a of the lens 101 is 17 mm. .
  • the phase is referenced with respect to an axis A coincides with the axis of revolution of said first portion 101a of the lens 101.
  • the base surface of the first portion 101a of the lens 101 is sectored, according to a first sectorial cut, and each sector is composed, on the thickness of said first portion 101a of the lens 101, of a dielectric constant material ( or relative permittivity e r ) adapted to a phase correction on said sector.
  • This first sectoral cut aims to make a phase adjustment. This aspect is detailed below in relation to FIG. 3.
  • the lens 101 has a second portion, deposited on the first portion 101a, and which is also sectorized, according to a second sectoral cut.
  • the second portion of the lens 101 is referenced 101b herein.
  • This second sectorial cut which may be distinct from the first sectoral cut, aims to perform an amplitude adjustment, to obtain the second electromagnetic field expected at the output of the lens 101 from the first electromagnetic field at the input of the lens 101.
  • the second electromagnetic field expected at the output of the lens 101 is necessarily smaller in amplitude, at any point of the lens 101, at the first electromagnetic field at the input of the lens 101.
  • This aspect is detailed hereinafter in relation to with Figs. 5A and 5B. Examples of sectoral cutting diagrams, applicable to the first sectoral cut and the second sectoral cut, are detailed below in relation to Figs. 4A, 4B and 4C.
  • Fig. 2 schematically illustrates a signal phase shift principle at the input of the lens 101.
  • the electromagnetic source 102 generates a spherical wavefront 200.
  • the propagation of this spherical wavefront 200 in the air is constant, which implies that the electromagnetic signal does not arrive at the same time over the entire surface of the the first part of the lens 101.
  • the electromagnetic source being placed at a focal distance F of the lens 101, an offset ⁇ appears as soon as the electromagnetic signal deviates from the above-mentioned axis A.
  • the magnitude of this shift ⁇ is all the higher as the electromagnetic signal deviates from the axis A mentioned above.
  • There is thus a shift ⁇ ⁇ at the edge of the lens 101.
  • the shift ⁇ induces a phase shift, which must be compensated by the lens 101 (more particularly by the first portion 101a of the lens 101), when the expected electric field in output of the lens 101 does not have such an offset.
  • Fig. 3 schematically illustrates a principle of phase matching by the lens 101, and more particularly by the first portion 101a of the lens 101.
  • the first portion 101a of the lens 101 is thus cut into sectors 300.
  • the phase shift between the phase of the electromagnetic input signal according to the first electromagnetic field on said sector and the expected phase of the electromagnetic signal at the output from the second electromagnetic field on said sector is compensated by the material of said sector.
  • the phase shift can be directly related to the shape of the electromagnetic signal emitted by the electromagnetic source 102.
  • Figs. 4A, 4B and 4C illustrate sectoral cutting diagrams applicable to the lens 101.
  • the sectoral cutting diagrams illustrated in Figs. 4A, 4B and 4C are applicable to the first sectoral cut, used to perform the phase adjustment, and to the second sectoral cut, used to perform the amplitude adjustment.
  • the first sectoral cut and the second sectoral cut can be identical (ie the boundaries of the sectors of the first part are aligned with the boundaries of the sectors of the second part) or distinct (ie the boundaries of the sectors of the first part are not aligned with all the boundaries of the sectors of the second part). This depends on the difference, in phase and in amplitude, between the first electromagnetic field at the input of the lens 101, as induced by the electromagnetic source 102, and the second electromagnetic field, as expected at the output of the lens 101 .
  • FIGs. 4A, 4B and 4C are respective sectoral cutting views using the axis A as the line of sight.
  • Fig. 4A shows a sectoral cutting diagram in which a sector in the form of a right circular cylinder is present around the axis A. Other sectors in the form of cylindrical sleeves are present concentrically with respect to the axis A to complete the sectoral cutting scheme.
  • Fig. 4B shows a sectoral cutting scheme that starts from the sectoral cutting scheme of FIG. 4A.
  • the cylindrical sleeves of FIG. 4A are cut in planes, each including the axis A and successively offset by 45 °, so as to obtain a larger number of sectors, and therefore a finer granularity to adjust the phase and / or amplitude.
  • Fig. 4C shows a completely different sectoral cutting scheme where a grid is applied over the entire thickness of the first portion 101a and / or the second portion 101b of the lens 101.
  • the area of the sectors (seen along the axis A), for the first sectoral cut and for the second sectoral cut, is less than (A / 2) 2 , where ⁇ is the wavelength at which the antennal system 100 is operative.
  • the area of said sectors is (A / 10) 2 . This gives a good granularity of adaptation in phase and in amplitude to obtain the second electromagnetic field expected at the output of the lens 101 from the first electromagnetic field induced at the input of the lens 101.
  • Figs. 5A and 5B schematically illustrate arrangements of the lens 101 furthermore making it possible to carry out an amplitude adaptation, in order to obtain the second electromagnetic field expected at the output of the lens 101, as a function of the first electromagnetic field induced by the source electromagnetic 102 at the entrance of the lens 101.
  • Fig. A has an arrangement in which the first sectoral cut and the second sectoral cut are identical.
  • Fig. 5 thus has sectors 300 of the first portion 101a of the lens 101 and sectors 500 of the second portion 101b of the lens 101 which are aligned at all points.
  • the second part 101b is deposited on the first part 101a.
  • the second part 101b can be placed on one side or the other of the first part 101a with respect to the electromagnetic source 102.
  • the second part 101b consists of one or more conductive materials, that is to say materials of non-zero conductivity, so that the crossing time of the second portion 101b of the lens 101 by the electromagnetic signal emitted by the electromagnetic source 102 is negligible with respect to the passage time of the first portion 101a of the lens 101.
  • the second portion 101b consists of one or more metals, or one or more metal oxides, or one or more alloys.
  • the second portion 101b thus consists of sectors of respective thicknesses of the order of a few tens of nanometers for an antennal system operating at 60 GHz. In this way, the second portion 101b has a negligible influence on the phase.
  • the thickness of the second portion 101b of the lens 101 for each sector according to the second sectorial cut is defined so as to compensate for the difference in amplitude between the first electromagnetic field at the input of the lens 101, as induced by the source electromagnetic 102, and the second electromagnetic field output of the lens, as expected.
  • the thickness of said second portion 101b of the lens 101 is defined according to the skin effect so as to ensure that the electromagnetic signal emitted by the electromagnetic source 102 passes through said sector. More specifically, for each sector of the second portion 101b of the lens 101, the thickness of said second portion 101b of the lens 101 is defined through the following relationship:
  • A represents the difference in amplitude between the first electromagnetic field at the input of said sector and the second electromagnetic field at the output of said sector
  • z represents the thickness of said second portion 101b of the lens 101 for said sector
  • e represents the thickness of skin on said sector
  • ⁇ represents the wavelength at which the antenna system 100 is operating
  • c represents the speed of light in the vacuum
  • ⁇ represents the conductivity of the material constituting said second portion 101b of the lens 101 (for said sector) or d a weighted average of the conductivity of the materials constituting said second portion 101b of the lens 101 (for said sector)
  • ⁇ represents the permeability of the material constituting said second portion 101b of the lens 101 (for said sector) or an average weighted the permeability of the materials constituting said second portion 101b of the lens 101 (for said sector).
  • each sector 500 of the second portion 101b of the lens 101 is defined, as a function of the conductivity and permeability of the material constituting said sector 500, so as to adjust the amplitude on said sector 500 from said first electromagnetic field (assumed at the input of the lens) to obtain the second electromagnetic field expected at the output of said lens (and, ultimately, obtain the expected radiation pattern in the far field).
  • Fig. 5B has an arrangement in which the first sectoral cut and the second sectoral cut are different.
  • Fig. 5 thus has sectors 300 of the first portion 101a of the lens 101 and sectors 500 of the second portion 101b of the lens 101 which are not aligned at any point, although they may be at some points (such as apparent on the right of Fig. 5B).
  • the same principles apply as for the arrangement of FIG. 5A. Indeed, thanks to the invention, the phase adjustment and the amplitude adjustment are decorrelated from one another, and therefore do not interact with each other.
  • the second part 101b can be distributed, again according to the second sectorial cut, on one side and the other of the first part 101a with respect to the electromagnetic source 102. It has been considered in the above discussion that the first portion 101a of the lens 101 is of fixed thickness. It is however possible to compensate the phase by using the same material on the whole of the first portion 101a of the lens 101 and to adjust the thickness of said first portion 101a of the lens 101 for each sector 300 of the first blank sector.
  • the phase difference compensation between the first electromagnetic field at the input of the lens 101 and the second electromagnetic field expected at the output of the lens 101, by sector 300 of the said first part 101a of the lens 101 depends on the constant dielectric (or relative permittivity e r ) of the material used on said sector 300, as well as the thickness of said material used on said sector 300. It is therefore also possible to play on these two parameters to perform the phase adjustment. Note that, when the thickness of the first portion 101a of the lens 101 is not fixed, the boundaries of the sectors 300 of the first portion 101a of the lens 101 are aligned with sector boundaries 500 of the second portion 101b of the lens 101. For example, the first sectoral cut is according to the diagram of FIG. 4A and the second sectoral cut is according to the diagram of FIG. 4B.
  • Fig. 6 schematically illustrates a flowchart of a method of manufacturing the lens according to the arrangements of FIGS. 5A and 5B.
  • the algorithm of FIG. 6 is implemented by a manufacturing system.
  • a step 601 information representative of the first sectoral cut is obtained by the manufacturing system.
  • the first portion 101a of the lens 101 is manufactured by the manufacturing system.
  • the first portion 101a of the lens 101 is arranged as previously described, respecting the first sectoral cut.
  • the dielectric constant (or relative permittivity e r ) and the thickness of each sector, according to the first sectorial cut, are respected to ensure, on said sector, that the second electromagnetic field expected at the output of the lens is respected when the first field electromagnetic is applied at the output of the lens with respect to the phase.
  • step 603 information representative of the second sectoral cut is obtained by the manufacturing system.
  • the second portion 101b of the lens 101 is obtained and deposited on the first portion 101a of the lens 101 by the manufacturing system.
  • the second portion 101b of the lens 101 is arranged as previously described, in respecting the second sectorial cut.
  • the thickness of each sector, according to the second sectorial cut, is respected to ensure, on said sector, that the second electromagnetic field expected at the exit of the lens is respected when the first electromagnetic field is applied at the output of the lens with respect to regards the amplitude.
  • an antennal system by associating the lens thus obtained with an electromagnetic source, such as a horn, adapted to induce at the input of the lens the first predefined electromagnetic field mentioned above.
  • the second predefined electromagnetic field expected at the output of the lens is then obtained.

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

L'invention porte sur une lentille (101) pour système antennaire (100), la lentille étant destinée à être illuminée par une source électromagnétique (102) selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille, la lentille étant adaptée pour obtenir un second champ électromagnétique prédéfini attendu en sortie de ladite lentille. La lentille comporte une première partie sectorisée selon une première découpe sectorielle, chaque secteur de ladite première partie étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement en phase sur ledit secteur à partir du premier champ électromagnétique. La lentille comporte une seconde partie en matériau(x) électriquement conducteur(s) déposé(s) sur ladite première partie, la seconde partie étant sectorisée selon une seconde découpe sectorielle, chaque secteur de ladite seconde partie étant d'épaisseur définie, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur, pour effectuer un ajustement en amplitude sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique.

Description

LENTILLE POUR SYSTEME ANTENNAIRE
La présente invention concerne le domaine des lentilles pour système antennaire et des systèmes antennaires intégrant de telles lentilles.
Les systèmes antennaires focalisants sont largement répandus. Les deux grandes familles de systèmes antennaires focalisants sont les systèmes antennaires à base de lentille, qui effectuent une focalisation de signal en transmission, et les systèmes antennaires à base de paraboloïde, qui effectuent une focalisation de signal en réflexion.
Les systèmes antennaires à base de lentille reposent sur des principes théoriques proches du domaine de l'optique, notamment des lentilles optiques de Fresnel. Les lentilles de Fresnel utilisées dans les systèmes antennaires sont typiquement des cylindres circulaires droits dont la longueur des génératrices (épaisseur de lentille) est faible au vu du diamètre de leurs surfaces de base respectives. La surface de base est sectorisée, et chaque secteur est composé, sur l'épaisseur de la lentille, d'un matériau de constante diélectrique (ou permittivité relative er) adaptée à une correction de phase sur ledit secteur. Ainsi, la phase peut être rendue uniforme sur l'ensemble de la surface de radiation en sortie de la lentille, de manière à obtenir l'effet focalisant. Cela permet d'obtenir un système antennaire de taille réduite (épaisseur de lentille réduite), en comparaison avec une lentille présentant, dans son ensemble, une même constante diélectrique.
De manière à contrôler le schéma de radiation en sortie de la lentille, différentes techniques ont été présentées, comme par exemple de gérer en conséquence l'amplification du signal au niveau de la source électromagnétique (« feeder » en anglais) du système antennaire, aussi appelée source primaire, ou en concevant des lentilles à formes complexes en trois dimensions. Cependant, ces systèmes antennaires présentent une grande complexité de conception et/ou de fabrication, notamment dans le domaine des longueurs d'ondes millimétriques.
Il est souhaitable de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. II est notamment souhaitable de fournir une solution de lentille pour système antennaire qui permette une adaptation de phase et d'amplitude pour obtenir en sortie de la lentille, en fonction d'un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille, un second champ électromagnétique prédéfini pour, in fine, obtenir en champ lointain un diagramme de rayonnement prédéfini. Il est notamment souhaitable de fournir une solution de lentille qui ne nécessite pas d'implémentation complexe de la source électromagnétique (ou source primaire) du système antennaire pour générer le premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille afin d'obtenir le second champ électromagnétique prédéfini. Il est aussi souhaitable de fournir une solution qui soit simple à implémenter et à faible coût.
Selon un premier aspect, l'invention concerne une lentille pour système antennaire, la lentille étant destinée à être illuminée selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille, la lentille comportant une première partie sectorisée selon une première découpe sectorielle, chaque secteur de ladite première partie étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement de phase sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille. La lentille est telle qu'elle comporte une seconde partie en matériau(x) électriquement conducteur(s) déposé(s) sur ladite première partie, la seconde partie étant sectorisée selon une seconde découpe sectorielle, chaque secteur de ladite seconde partie étant d'épaisseur définie pour effectuer, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur, un ajustement d'amplitude sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille. Ainsi, grâce à la seconde partie en matériau(x) électriquement conducteur(s) (e.g. en métal), l'ajustement en phase est complété par un ajustement en amplitude, ce qui simplifie la conception de la source électromagnétique. En effet, l'ajustement en amplitude qui peut être ainsi réalisé par la lentille donne plus de flexibilité dans la conception et la réalisation de la source électromagnétique, et notamment dans la maîtrise du premier champ électromagnétique en entrée de la lentille pour parvenir à obtenir le second champ électromagnétique en sortie de la lentille (et donc, in fine, le diagramme de rayonnement attendu en champ lointain), du fait que l'ajustement en amplitude est décorrélé de l'ajustement en phase.
Selon un mode de réalisation particulier, l'épaisseur de ladite première partie est fixe, quel que soit le secteur de ladite première partie, et l'ajustement de phase de chaque secteur de ladite première partie est effectué grâce à la constante diélectrique du matériau constituant ledit secteur de ladite première partie.
Selon un mode de réalisation particulier, la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont identiques de telle sorte que les frontières des secteurs de la première partie sont alignées avec les frontières des secteurs de la seconde partie. Selon un mode de réalisation particulier en variante des deux précédents, la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont différentes.
Selon un mode de réalisation particulier, l'épaisseur de ladite première partie diffère d'un secteur à l'autre de ladite première partie, et l'ajustement de phase de chaque secteur de ladite première partie est effectué grâce à l'épaisseur du matériau constituant ledit secteur de ladite première partie.
Selon un mode de réalisation particulier, l'ajustement de phase de chaque secteur de ladite première partie est effectué grâce à la constante diélectrique du matériau constituant ledit secteur de ladite première partie.
Selon un mode de réalisation particulier, la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont identiques de telle sorte que les frontières des secteurs de la première partie sont alignées avec les frontières des secteurs de la seconde partie.
Selon un mode de réalisation particulier, la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont différentes de telle sorte que les frontières des secteurs de la première partie sont alignées avec certaines frontières des secteurs de la seconde partie.
Selon un mode de réalisation particulier, la seconde partie est constituée d'un ou plusieurs métaux, ou d'un ou plusieurs oxydes métalliques, ou d'un ou plusieurs alliages.
Selon un second aspect, l'invention concerne un système antennaire comportant une source électromagnétique et une lentille telle qu'évoquée ci-dessus, agencé de telle sorte que la source électromagnétique illumine la lentille selon le premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une lentille pour système antennaire destinée à être illuminée selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille, le procédé comportant les étapes suivantes : obtenir une information représentative d'une première découpe sectorielle ; fabriquer une première partie de ladite lentille selon la première découpe sectorielle, chaque secteur de ladite première partie étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement de phase sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille ; obtenir une information représentative d'une seconde découpe sectorielle ; déposer une seconde partie en matériau(x) électriquement conducteur(s) sur ladite première partie, la seconde partie étant sectorisée selon la seconde découpe sectorielle, chaque secteur de ladite seconde partie étant d'épaisseur définie pour effectuer, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur, un ajustement d'amplitude sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
- la Fig. 1 illustre schématiquement un système antennaire comportant une lentille ;
- la Fig. 2 illustre schématiquement un principe de déphasage de signal en entrée de la lentille ;
- la Fig. 3 illustre schématiquement un principe d'adaptation de phase par la lentille ;
- les Figs. 4A, 4B et 4C illustrent des schémas de découpe sectorielle applicables à la lentille ;
- les Figs. 5 A et 5B illustrent schématiquement des agencements de la lentille permettant en outre une adaptation d'amplitude, afin d'obtenir en sortie de la lentille, en fonction d'un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille, un second champ électromagnétique prédéfini ; et
- la Fig. 6 illustre schématiquement un organigramme d'un procédé de fabrication de la lentille selon les agencements des Figs. 5 A et 5B.
L'invention porte sur une lentille pour système antennaire, la lentille étant destinée à être illuminée selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille, la lentille étant adaptée pour obtenir un second champ électromagnétique prédéfini attendu en sortie de ladite lentille lorsque ladite lentille est effectivement illuminée selon le premier champ électromagnétique prédéfini. Ainsi, le premier champ électromagnétique prédéfini, en champ proche, correspond à un premier diagramme de rayonnement prédéfini, en champ lointain, et le second champ électromagnétique prédéfini, en champ proche, correspond à un second diagramme de rayonnement prédéfini, en champ lointain. La lentille comporte une première partie sectorisée selon une première découpe sectorielle, chaque secteur de ladite première partie étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement en phase sur ledit secteur à partir du premier champ électromagnétique. La lentille comporte une seconde partie en matériau(x) électriquement conducteur(s) (e.g. en métal) déposé(s) sur ladite première partie, la seconde partie étant sectorisée selon une seconde découpe sectorielle, chaque secteur de ladite seconde partie étant d'épaisseur définie pour effectuer un ajustement en amplitude sur ledit secteur à partir dudit premier champ électromagnétique. L'ajustement en phase et l'ajustement en amplitude ainsi effectués par ladite lentille permettent d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille lorsque ladite lentille est effectivement illuminée selon le premier champ électromagnétique prédéfini.
La Fig. 1 illustre schématiquement un système antennaire 100 comportant une lentille 101 et une source électromagnétique (« feeder » en anglais) 102, aussi appelée source primaire.
La source électromagnétique 102 reçoit un signal électrique via un lien 103 et transforme ledit signal électrique en un signal électromagnétique projeté sur la lentille 101. On dit que la source électromagnétique 102 illumine ainsi la lentille 101. Par exemple, la source électromagnétique 102 est un cornet. D'autres types de source électromagnétique 102 peuvent être utilisés, dès lors que le champ électromagnétique que ladite source électromagnétique 102 induit en entrée de la lentille 101 est prédéfini, c'est-à-dire connu à l'avance pour concevoir ladite lentille 101.
La source électromagnétique 102 engendre ainsi un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille 101. Ce premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille 101 présente un décalage de phase par rapport à un second champ électromagnétique prédéfini attendu en sortie de la lentille au vu de la finalité du système antennaire. Ce décalage de phase doit être compensé par la lentille 101. Cet aspect est détaillé par la suite.
La lentille 101 est adaptée, comme détaillé ci-après, pour générer en sortie de ladite lentille 101 le second champ électromagnétique prédéfini d'après ledit premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de la lentille 101. En d'autres termes, en connaissant le second champ électromagnétique espéré en sortie de ladite lentille 101, la lentille 101 est conçue et fabriquée de sorte à générer ledit second champ électromagnétique en partant dudit premier champ électromagnétique induit par la source électromagnétique 102. La lentille 101 comporte une première partie en forme de cylindre circulaire droit. La première partie de la lentille 101 est référencée 101a dans le présent document. La longueur des génératrices de ce cylindre est faible au vu du diamètre de sa surface de base (disque). Le diamètre de sa surface de base définit l'ouverture O du système antennaire. La première partie 101a de la lentille 101 est d'épaisseur fixe. Par exemple, le système antennaire 100 est opérant à 60 GHz, le diamètre de la surface de base de ladite première partie 101a de la lentille 101 est de 150 mm et l'épaisseur de ladite première partie 101a de la lentille 101 est de 17 mm. A noter que la phase est référencée par rapport à un axe A confondu avec l'axe de révolution de ladite première partie 101a de la lentille 101.
La surface de base de la première partie 101a de la lentille 101 est sectorisée, selon une première découpe sectorielle, et chaque secteur est composé, sur l'épaisseur de ladite première partie 101a de la lentille 101, d'un matériau de constante diélectrique (ou permittivité relative er) adaptée à une correction de phase sur ledit secteur. Cette première découpe sectorielle vise à effectuer un ajustement de phase. Cet aspect est détaillé ci-après en relation avec la Fig. 3.
La lentille 101 comporte une seconde partie, déposée sur la première partie 101a, et qui est aussi sectorisée, selon une seconde découpe sectorielle. La seconde partie de la lentille 101 est référencée 101b dans le présent document. Cette seconde découpe sectorielle, qui peut être distincte de la première découpe sectorielle, vise à effectuer un ajustement d'amplitude, pour obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille 101 à partir du premier champ électromagnétique en entrée de la lentille 101. Il convient de noter que le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille 101 est nécessairement inférieur en amplitude, en tout point de la lentille 101, au premier champ électromagnétique en entrée de la lentille 101. Cet aspect est détaillé ci-après en relation avec les Figs. 5A et 5B. Des exemples de schémas de découpe sectorielle, applicables à la première découpe sectorielle et à la seconde découpe sectorielle, sont détaillés ci-après en relation avec les Figs. 4A, 4B et 4C.
La Fig. 2 illustre schématiquement un principe de déphasage de signal en entrée de la lentille 101.
Considérons que la source électromagnétique 102 génère un front d'onde sphérique 200. La propagation de ce front d'onde sphérique 200 dans l'air est constante, ce qui implique que le signal électromagnétique ne parvient pas au même instant sur toute la surface de la première partie de la lentille 101. La source électromagnétique étant placée à une distance focale F de la lentille 101 , un décalage δ apparaît dès que le signal électromagnétique s'écarte de l'axe A susmentionné. La magnitude de ce décalage δ est d'autant plus élevée que le signal électromagnétique s'écarte de l'axe A susmentionné. Il existe ainsi un décalage δ = Δ au bord de la lentille 101. Le décalage δ induit un déphasage, qui doit être compensé par la lentille 101 (plus particulièrement par la première partie 101a de la lentille 101), lorsque le champ électrique attendu en sortie de la lentille 101 ne présente pas un tel décalage.
La Fig. 3 illustre schématiquement un principe d'adaptation de phase par la lentille 101 , et plus particulièrement par la première partie 101a de la lentille 101.
La première partie 101a de la lentille 101 est donc découpée en secteurs 300.
Considérons un secteur de la première partie de la lentille 101. Considérons que le signal électromagnétique émis par la source électromagnétique 102 a un angle d'incidence 8t lorsqu'il frappe ledit secteur de la première partie 101a de la lentille 101. Une partie du signal électromagnétique pénètre ainsi dans ledit secteur de la première partie 101a de la lentille 101 selon un angle de transmission 6t. Le temps de traversée dudit secteur par le signal électromagnétique dépend donc de cet angle de transmission 6t, ainsi que de la constante diélectrique (ou permittivité relative er) du matériau utilisé pour constituer ledit secteur de la première partie 101a de la lentille 101. Ainsi, en choisissant un matériau de constante diélectrique adéquate en fonction de l'angle de transmission Bt, le décalage de phase entre la phase du signal électromagnétique en entrée d'après le premier champ électromagnétique sur ledit secteur et la phase attendue du signal électromagnétique en sortie d'après le second champ électromagnétique sur ledit secteur est compensé par le matériau dudit secteur. En effet, il convient de noter qu'au- delà du fait de l'écart de distance entre la distance entre la source électromagnétique 102 et le point central de la surface de base de la première partie 101a de la lentille 101 , d'une part, la distance entre la source électromagnétique 102 et tout autre point de la première partie 101a de la lentille 101, d'autre part (tel que détaillé ci-dessus en relation avec la Fig. 2), le décalage de phase peut être directement lié à la forme du signal électromagnétique émis par la source électromagnétique 102. Ce qui importe donc est le décalage de phase entre la phase du signal électromagnétique en entrée d'après le premier champ électromagnétique sur chaque secteur de la première partie 101a de la lentille 101 et la phase attendue du signal électromagnétique en sortie d'après le second champ électromagnétique sur ledit secteur. Les Figs. 4A, 4B et 4C illustrent des schémas de découpe sectorielle applicables à la lentille 101. Les schémas de découpe sectorielle illustrés sur les Figs. 4A, 4B et 4C sont applicables à la première découpe sectorielle, utilisée pour effectuer l'ajustement de phase, et à la seconde découpe sectorielle, utilisée pour effectuer l'ajustement d'amplitude. Comme déjà indiqué, la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle peuvent être identiques (i.e. les frontières des secteurs de la première partie sont alignées avec les frontières des secteurs de la seconde partie) ou distinctes (i.e. les frontières des secteurs de la première partie ne sont pas alignées avec toutes les frontières des secteurs de la seconde partie). Cela dépend de la différence, en phase et en amplitude, entre le premier champ électromagnétique en entrée de la lentille 101, tel qu'induit par la source électromagnétique 102, et le second champ électromagnétique, tel qu'attendu en sortie de la lentille 101.
A noter que les Figs. 4A, 4B et 4C sont des vues respectives de découpe sectorielle en utilisant l'axe A comme axe de visée.
La Fig. 4A présente un schéma de découpe sectorielle dans lequel un secteur en forme de cylindre circulaire droit est présent autour de l'axe A. D'autres secteurs en forme de manchons cylindriques sont présents de manière concentrique par rapport à l'axe A pour compléter le schéma de découpe sectorielle.
La Fig. 4B présente un schéma de découpe sectorielle qui repart du schéma de découpe sectorielle de la Fig. 4A. Les manchons cylindriques de la Fig. 4A y sont découpés selon des plans, incluant chacun l'axe A et décalés successivement de 45°, de sorte à obtenir un plus grand nombre de secteurs, et donc une granularité plus fine pour ajuster la phase et/ou l'amplitude.
La Fig. 4C présente un tout autre schéma de découpe sectorielle où un quadrillage est appliqué sur toute l'épaisseur de la première partie 101a et/ou de la seconde partie 101b de la lentille 101.
D'autres schémas de découpe sectorielle peuvent être appliqués pour obtenir la première découpe sectorielle et/ou la seconde découpe sectorielle, en fonction de la granularité souhaitée pour respectivement ajuster la phase et/ou l'amplitude.
De manière préférentielle, la surface des secteurs (vus selon l'axe A), pour la première découpe sectorielle et pour la seconde découpe sectorielle, est inférieure à (A/2)2, où λ est la longueur d'onde à laquelle le système antennaire 100 est opérant. Par exemple, l'aire desdits secteurs est de (A/10)2. Cela donne une bonne granularité d'adaptation en phase et en amplitude pour obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille 101 à partir du premier champ électromagnétique induit en entrée de la lentille 101.
Les Figs. 5 A et 5B illustrent schématiquement des agencements de la lentille 101 permettant en outre d'effectuer une adaptation d'amplitude, afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille 101, en fonction du premier champ électromagnétique induit par la source électromagnétique 102 en entrée de la lentille 101.
La Fig. 5 A présente un agencement dans lequel la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont identiques. La Fig. 5 présente donc des secteurs 300 de la première partie 101a de la lentille 101 et des secteurs 500 de la seconde partie 101b de la lentille 101 qui sont alignés en tout point.
La seconde partie 101b est déposée sur la première partie 101a. La seconde partie 101b peut être placée d'un côté ou de l'autre de la première partie 101a par rapport à la source électromagnétique 102.
La seconde partie 101b est constituée d'un ou plusieurs matériaux conducteurs, c'est-à-dire de matériaux de conductivité non nulle, de sorte que le temps de traversée de la seconde partie 101b de la lentille 101 par le signal électromagnétique émis par la source électromagnétique 102 est négligeable par rapport au temps de traversée de la première partie 101a de la lentille 101. Cela entraîne que le ou les matériaux constituant la seconde partie 101b sont de faible épaisseur en comparaison avec l'épaisseur de la première partie 101a, en tout point. Préférentiellement, la seconde partie 101b est constituée d'un ou plusieurs métaux, ou d'un ou plusieurs oxydes métalliques, ou d'un ou plusieurs alliages. La seconde partie 101b est ainsi constituée de secteurs d'épaisseurs respectives de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres pour un système antennaire opérant à 60 GHz. De cette manière, la seconde partie 101b influe de manière négligeable sur la phase.
L'épaisseur de la seconde partie 101b de la lentille 101 pour chaque secteur selon la seconde découpe sectorielle est définie de sorte à compenser la différence d'amplitude entre le premier champ électromagnétique en entrée de la lentille 101 , tel qu'induit par la source électromagnétique 102, et le second champ électromagnétique en sortie de la lentille, tel qu'attendu. Pour chaque secteur de la seconde partie 101b de la lentille 101, l'épaisseur de ladite seconde partie 101b de la lentille 101 est défini en fonction de l'effet de peau de sorte à assurer que le signal électromagnétique émis par la source électromagnétique 102 traverse ledit secteur. Plus précisément, pour chaque secteur de la seconde partie 101b de la lentille 101, l'épaisseur de ladite seconde partie 101b de la lentille 101 est définie grâce à la relation suivante :
A = exp(— z/e)
où A représente la différence d'amplitude entre le premier champ électromagnétique en entrée dudit secteur et le second champ électromagnétique en sortie dudit secteur, z représente l'épaisseur de ladite seconde partie 101b de la lentille 101 pour ledit secteur, et e représente l'épaisseur de peau sur ledit secteur, sachant que :
Figure imgf000012_0001
où λ représente la longueur d'onde à laquelle le système antennaire 100 est opérant, c représente la célérité de la lumière dans le vide, σ représente la conductivité du matériau constituant ladite seconde partie 101b de la lentille 101 (pour ledit secteur) ou d'une moyenne pondérée de la conductivité des matériaux constituant ladite seconde partie 101b de la lentille 101 (pour ledit secteur), et μ représente la perméabilité du matériau constituant ladite seconde partie 101b de la lentille 101 (pour ledit secteur) ou d'une moyenne pondérée de la perméabilité des matériaux constituant ladite seconde partie 101b de la lentille 101 (pour ledit secteur). Ainsi, l'épaisseur de chaque secteur 500 de la seconde partie 101b de la lentille 101 est définie, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur 500, de sorte à ajuster l'amplitude sur ledit secteur 500 à partir dudit premier champ électromagnétique (supposé, en entrée de la lentille) afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille (et, in fine, obtenir le diagramme de rayonnement attendu en champ lointain).
La Fig. 5B présente un agencement dans lequel la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont différentes. La Fig. 5 présente donc des secteurs 300 de la première partie 101a de la lentille 101 et des secteurs 500 de la seconde partie 101b de la lentille 101 qui ne sont pas alignés en tout point, même s'ils peuvent l'être en certains points (comme apparent sur la droite de la Fig. 5B). En dehors de cet aspect, les mêmes principes s'appliquent que pour l'agencement de la Fig. 5A. En effet, grâce à l'invention, l'ajustement en phase et l'ajustement en amplitude sont décorrélés l'un de l'autre, et n'interagissent donc pas entre eux.
A noter, en complément des Figs. 5A et 5B, que la seconde partie 101b peut être répartie, toujours selon la seconde découpe sectorielle, d'un côté et de l'autre de la première partie 101a par rapport à la source électromagnétique 102. Il a été considéré dans l'exposé ci-dessus que la première partie 101a de la lentille 101 est d'épaisseur fixe. Il est cependant possible de compenser la phase en utilisant un même matériau sur l'ensemble de la première partie 101a de la lentille 101 et d'ajuster l'épaisseur de ladite première partie 101a de la lentille 101 pour chaque secteur 300 de la première découpe sectorielle. En effet, la compensation de différence de phase entre le premier champ électromagnétique en entrée de la lentille 101 et le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille 101, par secteur 300 de ladite première partie 101a de la lentille 101, dépend de la constante diélectrique (ou permittivité relative er) du matériau utilisé sur ledit secteur 300, ainsi que de l'épaisseur dudit matériau utilisé sur ledit secteur 300. Il est donc aussi possible de jouer sur ces deux paramètres pour effectuer l'ajustement de phase. A noter que, lorsque l'épaisseur de la première partie 101a de la lentille 101 n'est pas fixe, les frontières des secteurs 300 de la première partie 101a de la lentille 101 sont alignées avec des frontières de secteurs 500 de la seconde partie 101b de la lentille 101. Par exemple, la première découpe sectorielle est selon le schéma de la Fig. 4A et la seconde découpe sectorielle est selon le schéma de la Fig. 4B.
La Fig. 6 illustre schématiquement un organigramme d'un procédé de fabrication de la lentille selon les agencements des Figs. 5A et 5B. L'algorithme de la Fig. 6 est implémenté par un système de fabrication.
Dans une étape 601, une information représentative de la première découpe sectorielle est obtenue par le système de fabrication.
Dans une étape 602, la première partie 101a de la lentille 101 est fabriquée par le système de fabrication. La première partie 101a de la lentille 101 est agencée comme précédemment décrit, en respectant la première découpe sectorielle. La constante diélectrique (ou permittivité relative er) et l'épaisseur de chaque secteur, selon la première découpe sectorielle, sont respectées pour assurer, sur ledit secteur, que le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille soit respecté lorsque le premier champ électromagnétique est appliqué en sortie de la lentille en ce qui concerne la phase.
Dans une étape 603, une information représentative de la seconde découpe sectorielle est obtenue par le système de fabrication.
Dans une étape 604, la seconde partie 101b de la lentille 101 est obtenue et déposée sur la première partie 101a de la lentille 101 par le système de fabrication. La seconde partie 101b de la lentille 101 est agencée comme précédemment décrit, en respectant la seconde découpe sectorielle. L'épaisseur de chaque secteur, selon la seconde découpe sectorielle, est respectée pour assurer, sur ledit secteur, que le second champ électromagnétique attendu en sortie de la lentille soit respecté lorsque le premier champ électromagnétique est appliqué en sortie de la lentille en ce qui concerne l'amplitude.
Il est ainsi possible de constituer un système antennaire en associant la lentille ainsi obtenue avec une source électromagnétique, telle qu'un cornet, adapté pour induire en entrée de la lentille le premier champ électromagnétique prédéfini susmentionné. Le second champ électromagnétique prédéfini attendu en sortie de la lentille est alors obtenu.

Claims

REVENDICATIONS
1) Lentille (101) pour système antennaire (100), la lentille (101) étant destinée à être illuminée selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille (101), la lentille (101) comportant une première partie (101a) sectorisée selon une première découpe sectorielle, chaque secteur (300) de ladite première partie (101a) étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement de phase sur ledit secteur (300) à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille,
caractérisée en ce que la lentille (101) comporte une seconde partie (101b) en matériau(x) électriquement conducteur(s) déposé(s) sur ladite première partie (101a), la seconde partie (101b) étant sectorisée selon une seconde découpe sectorielle, chaque secteur (500) de ladite seconde partie (101b) étant d'épaisseur définie pour effectuer, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur (500) ainsi que de la longueur d'onde à laquelle le système antennaire (100) est opérant, un ajustement d'amplitude sur ledit secteur (500) à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille. 2) Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de ladite première partie (101a) est fixe, quel que soit le secteur (300) de ladite première partie (101a), et en ce que l'ajustement de phase de chaque secteur (300) de ladite première partie (101a) est effectué grâce à la constante diélectrique du matériau constituant ledit secteur (300) de ladite première partie (101a).
3) Lentille selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont identiques de telle sorte que les frontières des secteurs (300) de la première partie (101a) sont alignées avec les frontières des secteurs (500) de la seconde partie (101b).
4) Lentille selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont différentes. 5) Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de ladite première partie (101a) diffère d'un secteur (300) à l'autre de ladite première partie (101a), et en ce que l'ajustement de phase de chaque secteur (300) de ladite première partie (101a) est effectué grâce à l'épaisseur du matériau constituant ledit secteur (300) de ladite première partie (101a).
6) Lentille selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'ajustement de phase de chaque secteur (300) de ladite première partie (101a) est effectué grâce à la constante diélectrique du matériau constituant ledit secteur (300) de ladite première partie (101a).
7) Lentille selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont identiques de telle sorte que les frontières des secteurs (300) de la première partie (101a) sont alignées avec les frontières des secteurs (500) de la seconde partie (101b).
8) Lentille selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la première découpe sectorielle et la seconde découpe sectorielle sont différentes de telle sorte que les frontières des secteurs (300) de la première partie (101a) sont alignées avec certaines frontières des secteurs (500) de la seconde partie (101b).
9) Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en que la seconde partie (101b) est constituée d'un ou plusieurs métaux, ou d'un ou plusieurs oxydes métalliques, ou d'un ou plusieurs alliages. 10) Système antennaire (100) comportant une source électromagnétique (102) et une lentille (101) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le système antennaire étant agencé de telle sorte que la source électromagnétique (102) illumine la lentille (101) selon le premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille (101).
11) Procédé de fabrication d'une lentille (101) pour système antennaire (100) destinée à être illuminée selon un premier champ électromagnétique prédéfini en entrée de ladite lentille (101) afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille (101), caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
- obtenir (601) une information représentative d'une première découpe sectorielle ;
- fabriquer (602) une première partie (101a) de ladite lentille (101) selon la première découpe sectorielle, chaque secteur (300) de ladite première partie (101a) étant d'épaisseur et de constante diélectrique définies pour effectuer un ajustement de phase sur ledit secteur (300) à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir un second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille (101) ;
- obtenir (603) une information représentative d'une seconde découpe sectorielle ;
- déposer (604) une seconde partie (101b) en matériau(x) électriquement conducteur(s) sur ladite première partie (101a), la seconde partie (101b) étant sectorisée selon la seconde découpe sectorielle, chaque secteur (500) de ladite seconde partie (101b) étant d'épaisseur définie pour effectuer, en fonction de la conductivité et de la perméabilité du matériau constituant ledit secteur (500) ainsi que de la longueur d'onde à laquelle le système antennaire (100) est opérant, un ajustement d'amplitude sur ledit secteur (500) à partir dudit premier champ électromagnétique afin d'obtenir le second champ électromagnétique attendu en sortie de ladite lentille (101).
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HRISTO D HRISTOV ET AL: "Design Equation for Multidielectric Fresnel Zone Plate Lens", IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 22, no. 11, 1 November 2012 (2012-11-01), pages 574 - 576, XP011472006, ISSN: 1531-1309, DOI: 10.1109/LMWC.2012.2224099 *

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