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FR2565417A1 - Antenna formed from a resonant cavity containing a radiating face - Google Patents

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Publication number
FR2565417A1
FR2565417A1 FR8408392A FR8408392A FR2565417A1 FR 2565417 A1 FR2565417 A1 FR 2565417A1 FR 8408392 A FR8408392 A FR 8408392A FR 8408392 A FR8408392 A FR 8408392A FR 2565417 A1 FR2565417 A1 FR 2565417A1
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FR
France
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antenna
strand
antenna according
face
dipole
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Application number
FR8408392A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2565417B1 (en
Inventor
Gerard Dubost
Roger Pierre Joseph Alexis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Original Assignee
Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT filed Critical Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
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Application granted granted Critical
Publication of FR2565417B1 publication Critical patent/FR2565417B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/18Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/065Microstrip dipole antennas

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The antenna is formed of three parts 1, 2, 3 constituting a resonant cavity equipped with a radiating face 3. According to the invention, four plate-shaped dipole wires 11, 12, 13, 14 which are short-circuited at their end located at the periphery of the antenna and whose length is of the order of lambda 0/4 (where lambda 0 is the antenna's operating wavelength) are arranged on the radiating face 3, and an excitation system 31, 32, 33, 34 linking them to the outside is provided on each wire so that each wire is excited by a wave whose phase is shifted by virtually: 0 DEG , 90 DEG , 180 DEG , 270 DEG respectively by means of a distributor. Application: radio antenna for motor vehicle, arranged on the latter's rear shelf.

Description

ll

ANTENNE FORMEE A ?.RTIR D'UNE CAVITE RESONANTE COMPORTANT UNE FACE  ANTENNA FORMED TO ROTATE A RESONANT CAVITY COMPRISING A FACE

RAYONNANTERADIANT

La présente invention concerne une antenne formée à  The present invention relates to an antenna formed

partir d'une cavité résonante munie d'une face rayonnante.  from a resonant cavity provided with a radiating face.

Une antenne de ce genre est décrite dans La demande de brevet n0 2 506 525. Cette antenne est destinée à être montée sur la plage arrière des automobiles de sorte que la face rayonnante soit dirigée vers le haut. Ainsi le rayonnement de l'antenne se réfléchit tout d'abord sur Les parties métalliques de L'automobile pour être  An antenna of this type is described in Patent Application No. 2,506,525. This antenna is intended to be mounted on the rear shelf of automobiles so that the radiating face is directed upwards. Thus the radiation of the antenna is reflected first of all on the metal parts of the automobile to be

émis finalement dans toutes Les directions.  finally emitted in all directions.

Cette antenne connue assure donc Les mêmes services que ceux d'une antenne fouet pLacéesurLe toit d'une automobile  This known antenna thus provides the same services as those of a whip antenna on the roof of an automobile

sans en présenter Les inconvénients de vulnérabilité et de fragilité.  without presenting the disadvantages of vulnerability and fragility.

Cependant, on doit bien constater que cette antenne présente un encombrement important: en effet si La face rayonnante se trouve au niveau de La pLage arrière de l'automobile, Le reste du corps de L'antenne se trouve alors dans la malle de celle-ci. Outre  However, it should be noted that this antenna has a large footprint: in fact if the radiating face is at the rear location of the automobile, the rest of the body of the antenna is then in the trunk of that- this. Outraged

ce premier inconvénient, cette antenne connue présente un second in-  this first disadvantage, this known antenna presents a second in-

convénient; cet inconvénient réside dans le fait que cette antenne  Convenient; this drawback lies in the fact that this antenna

ne rayonne ou ne peut recevoir qu'un rayonnement à polarisation li-  radiates or can only receive light polarization

néaire ce qui dans Le cas de La réception peut occasionner des pertes  which in the case of reception may cause losses

de niveau importantes pour des polarisations reçues quelconques.  significant level for any received polarizations.

L'invention que l'on propose a pour but de remédier à ces deux inconvénients. IL est à noter que, bien entendu, une antenne conforme à l'invention peut trouver d'autres applications que ceLLe  The proposed invention aims to overcome these two disadvantages. It should be noted that, of course, an antenna according to the invention can find other applications than this one.

citée ci-dessus.quoted above.

Pour cela, une antenne du genre mentionné dans le préam-  For this purpose, an antenna of the kind mentioned in the preamble

bule est remarquable en ce que sur cette face rayonnante sont dispo-  bule is remarkable in that on this radiant face are

sés quatre brins de dipôLe en forme de plaques qui sont court-circui-  four-ply dipole in the form of plates which are short-circuited

tés à Leur extrémité située à la périphérie de l'antenne et dont la  their extremity located on the periphery of the antenna and whose

longueur est de L'ordre de <o/4 (o X0 est La longueur d'onde defonc-  length is of the order of <o / 4 (where X0 is the wavelength of

tionnement de L'antenne) et en ce que sur chaque brin est prévu un  antenna) and that each strand is provided with a

256 5417256 5417

système d'excitation Les reliant à L'extérieur afin que chaque brin soit excité par une onde déphasée pratiquement de: 0 , 90 , 180 ,  excitation system connecting them to the outside so that each strand is excited by a wave phase shift practically of: 0, 90, 180,

270 respectivement au moyen d'un distributeur.  270 respectively by means of a distributor.

La description suivante, faite en regard des dessins  The following description, made next to the drawings

annexés, Le tout donné à titre d'exemple non Limitatif, fera bien  appended, All given as a non-Limiting example, will do well

comprendre comment L'invention peut être réaLisée.  understand how the invention can be realized.

La figure 1 représente, en perspective, et en vue écLa-  Figure 1 represents, in perspective, and in

tée, une antenne conforme à L'invention.  an antenna according to the invention.

La figure 2 montre une vue en A de L'antenne de La fi-  Figure 2 shows an A-view of the antenna of the

gure 1.gure 1.

La figure 3 montre une vue en B de L'antenne de La fi-  Figure 3 shows a B-view of the antenna of the

gure 1.gure 1.

La figure 4 montre une vue en coupe de L'antenne de La  Figure 4 shows a sectional view of the antenna of La

figure 1.figure 1.

La figure 5 montre une autre façon de réaliser une an-  Figure 5 shows another way of achieving an

tenne conforme à L'invention.tenne according to the invention.

La figure 6 montre une vue en coupe de l'antenne de la  Figure 6 shows a sectional view of the antenna of the

figure 5.figure 5.

La figure 7 montre un exemple de réalisation d'un dis-  Figure 7 shows an example embodiment of a

tributeur particulièrement bien adapté à une antenne conforme à l'in-  tributor particularly well adapted to an antenna according to the in-

vention. La figure 8 montre une vue en coupe de L'antenne des  vention. Figure 8 shows a sectional view of the antenna of

figures 1 à 4 munie d'un distributeur à sa face inférieure.  Figures 1 to 4 provided with a distributor on its underside.

La figure 9 montre la façon de disposer des antennes  Figure 9 shows how to arrange antennas

conformes à l'invention sur la pLage arrière d'une automobile.  according to the invention on the rear end of an automobile.

L'antenne montrée à la figure 1 est formée de trois  The antenna shown in Figure 1 is formed of three

parties 1, 2 et 3. Les parties 1 et 2 sont entièrement métalliques.  Parts 1, 2 and 3. Parts 1 and 2 are all metal.

La partie I de forme carrée sert de fond à l'antenne. Cette partie vient en contact sur le pourtour de la partie2se présentant sous la forme d'un cyLindre de section carrée d'épaisseur EP. La partie 3 est un circuit imprimé double face. Une face A étant orientée vers  The square part I serves as the background for the antenna. This part comes into contact on the perimeter of the part2se presenting in the form of a cylinder of square section of EP thickness. Part 3 is a double-sided printed circuit board. A side A being oriented towards

l'extérieur de L'antenne et une face B étant orientée vers L'inté-  the outside of the antenna and a side B being oriented towards the

rieur c'est-à-dire vers le fond 1. Cette partie 3 vient aussi en con-  which is to say towards the bottom 1. This part 3 also comes into

tact sur le pourtour de la partie 2 et constitue la face rayonnante  touch on the perimeter of part 2 and constitutes the radiant face

de l'antenne.of the antenna.

Conf rIment _ L'invention, L'antenne comporte quatre brins de dipôLe 1, 12, 13 et 14 représentés en pointiLLé à La figure 1 car discosés intérieurement sur La face 5, non directement visible, de La partie 3; ces quatre brins sont mis en court-circuit à une de Leur extrémité avec La partie 2 au moyen de vis qui Les serrent contre La partie 2. Ces vis portent Les références 21 et 21' peur Le brin 11, 22 et 22' pour Le brin 12, 23 et 23' pour Le brin  The invention has four dipole strands 1, 12, 13 and 14 shown in FIG. 1 as being internally discolored on the non-directly visible face 5 of Part 3; these four strands are short-circuited to one of their end with the part 2 by means of screws which tighten them against the part 2. These screws bear the references 21 and 21 'fear the strand 11, 22 and 22' for the Strand 12, 23 and 23 'for The strand

13 et 24 et 24' pour Le brin 14. Ces brins sont aLimentés en quadra-  13 and 24 and 24 'for Strand 14. These strands are fed in quadra-

ture de phase; pour ceLa on a prévu des points d'alimentations 31, 32, 33 et 34 o Le signal éLectrique présente respectivement des déphasages de 0 , 90 , 180 et 270 . Ces points d'aLimentations sont  phase phase; For this, power points 31, 32, 33 and 34 are provided. The electrical signal has phase shifts of 0, 90, 180 and 270, respectively. These points of supply are

reLiés à L'extérieur de L'antenne par un fiL non représentésurLafi-  outside the antenna by an unrepresented fi

gure, glissé dans des trous de passage 41, 42, 43 et 44 qui sont pra-  gure, slid in through holes 41, 42, 43 and 44 which are

tiqués dans La paroi du pourtour de La partie 2. Ces trous de passa-  The wall around the perimeter of Part 2. These holes

ge correspondent à des trous de La partie 1, 51, 52...  ge correspond to holes in Part 1, 51, 52 ...

A partir des points d'excitation 31, 32, 33 et 34 on réalise L'excitation des différents brins de dipôLe 11, 12, 13 et 14 par une Ligne 61, 62, 63 et 64 du type microruban formée sur La face  From the excitation points 31, 32, 33 and 34, the excitation of the different dipole strands 11, 12, 13 and 14 is achieved by a line 61, 62, 63 and 64 of the microstrip type formed on the face.

A de La partie 3. L'emplacement de ces Lignes est situé sur Les mé-  Part 3. The location of these Lines is located on

dianes du carré que forme La face avant. Ces différentes Lignes par-  dianes of the square that forms the front face. These different lines

tant des différents points 41, 42, 43 et 44 se rejoignent en un point commun 70 mis à la masse au moyen d'un pion 75 dressé sur le fond 1 par son extrémité inférieure et mis en contact avec Le point 70 par son extrémité supérieure (un espace étant ménagé à cet effet dans Le support diélectrique constituant La plaque du circuit imprimé de La  both of the different points 41, 42, 43 and 44 meet at a common point 70 grounded by means of a pin 75 raised on the bottom 1 by its lower end and brought into contact with the point 70 by its upper end. (a space being provided for this purpose in the dielectric support constituting the printed circuit board of La

partie 3).part 3).

Les points d'excitation 31 à 34 peuvent être reLiés à n'importe queL distributeur connu procurant Les déphasages respectifs  The excitation points 31 to 34 can be connected to any known distributor providing the respective phase shifts.

0 , 90 , 180 et 270 .0, 90, 180 and 270.

La figure 2 montre bien comment sont réaLisées Les Lignes d'excitation pLacées sur La face A. Ces Lignes identiques entre-eLLes sont constituées par deux tronçons 61a, 61b; 62a, 62b; 63a, 63b et  FIG. 2 clearly shows how the excitation lines placed on the side A are performed. These identical lines between them are constituted by two sections 61a, 61b; 62a, 62b; 63a, 63b and

64a, 64b présentant des Largeurs différentes "La" et "Lb" et des Lon-  64a, 64b having different widths "La" and "Lb" and Lon-

gueur "La" et "Lb"."La" and "Lb".

La figure 3 montre bien La forme des brins de dipôLe  Figure 3 shows the shape of the dipole strands

256541?256541?

11, 12, 13 et 14. Ces brins sont constitués par une première et deuxième partie. La première partie présente une Largeur constante égaLe à W sur une Longueur HD à Laquelle on doit déduire L'épaisseur EP de La partie 2 pour avoir La Longueur participant effectivement au rayonnement. La deuxième partie des brins présente une largeur diminuant progressivement à partir de LD pour aboutir à une Largeur  11, 12, 13 and 14. These strands are constituted by a first and second part. The first part has a constant width equal to W on a length HD to which we must deduce the thickness EP of the part 2 to have the length actually participating in the radiation. The second part of the strands has a width gradually decreasing from LD to result in a width

lD. La Longueur totale du brin est égaLe à LLD.  lD. The total length of the strand is equal to LLD.

La plaque sur LaqueLLe sont gravés Les brins de dipôLe sur une face et Les Lignes d'excitation sur L'autre face est un carré dont lecôté a pour vaLeurCR; Lecentre porte La référence O. La figure 4 qui représente La coupe suivant C (figure  The plate on which are engraved The dipole strands on one side and the excitation lines on the other side is a square whose side has a vaLeurCR; The center door bears the reference O. FIG. 4 which represents the section along C (FIG.

1) montre que La cavité formée par Les parties 1, 2 et 3 a une pro-  1) shows that the cavity formed by parts 1, 2 and 3 has a

fondeur H comptée du fond 1 au brin de dipôle situé dessous La pla-  foundry H counted from the bottom 1 to the dipole strand

que de circuit imprimé constituant La partie 3. La dimension El re-  printed circuit board constituting Part 3. Dimension El

présente l'épaisseur de La plaque de circuit imprimé et la dimension  presents the thickness of the printed circuit board and the dimension

SD pratiquement L'épaisseur totale de L'antenne.  SD practically the total thickness of the antenna.

Le comportement électrique des brins de dipôLe consti-  The electrical behavior of the dipole strands constitutes

tuant en fait un demi-doublet a été étudié notamment dans les réfé-  actually killing a half-doublet was studied in particular in the references

rences suivantes:following

G. DUBOST "FLat Radiating Dipoles and Applications to Arrays".  G. DUBOST "Flat Radiating Dipoles and Applications to Arrays".

R.S.P. John Wiley and Sons LTD 1981.  R.S.P. John Wiley and Sons LTD 1981.

G. DUBOST "Short or Open-circuited Dipole Parallel to Perfect Reflector Plane and embedded in Substrate and Acting  G. DUBOST "Short or Open-circuited Dipole Parallel to Perfect Reflector Plane and embedded in Substrate and Acting

at Resonance".at Resonance ".

Elect. Letters 26th Nov. 1981, vol. 17, n 24, pp. 914-916.  Elect. Letters 26th Nov. 1981, vol. 17, No. 24, pp. 914-916.

La bande passante B (en %) de chaque demi-dipôle est donnée par l'expression: H.  The bandwidth B (in%) of each half-dipole is given by the expression: H.

(R.O.S.-1) 64.2 W. H)2(R.O.S.-1) 64.2 W. H) 2

3 (Wi -3 (Wi -

B = (1)B = (1)

_R.O.S. (1)_R.O.S. (1)

oo o R.O.S. est le rapport d'ondes stationnaires  oo o R.O.S. is the standing wave ratio

À0 la longueur d'onde dans le vide.  At the wavelength in the vacuum.

La résistance de rayonnement Rr en ohms de chaque demi-  The radiation resistance Rr in ohms of each half

doublet plaque est donnée par l'expression  doublet plate is given by the expression

R = 22,5 1 (2)R = 22.5 1 (2)

r Âr2 (W/M)2(1/4-H/Xo)2 256541t Por une antenne fonctionnant C une fréquence de 920 MHz (Ào = 32, mm avec H =9,6 mm et W = 54 mm on trouve RR: RR = 1200 ohms B = 6,8 % avec R.O.S. = 3 On voit alors qu'un transformateur quart-d'onde de résistance carac- téristique voisine de 245 ohms adapte l'impédance de rayonnement de  r r 2 (W / M) 2 (1/4-H / Xo) 2 256541t For an antenna operating at a frequency of 920 MHz (λ = 32, mm with H = 9.6 mm and W = 54 mm, RR is found) : RR = 1200 ohms B = 6.8% with ROS = 3 We then see that a quarter-wave transformer with a characteristic resistance of 245 ohms accommodates the radiation impedance of

chaque demi-doublet sensiblement à 50 ohms.  each half-doublet substantially at 50 ohms.

Dans le plan horizontal qui s'identifie avec le plan  In the horizontal plane that identifies with the plane

de masse, le champ électrique est polarisé verticalement.  mass, the electric field is vertically polarized.

L'expression du champ rayonné dans ce plan est donné à un coefficient de proportionnalité près par l'expression: sin(k - sin a) sin(k -cosa) sin(kod cos a). o 2 + jsin(k dsina). o2(3) W k cosa ko sina o 2 cos a o d est la distance du court-circuit au centre O de l'antenne (voir figure 3); W la largeur de chaque demi-doublet;  The expression of the field radiated in this plane is given to a coefficient of proportionality near by the expression: sin (k - sin a) sin (k -cosa) sin (kod cos a). o 2 + jsin (k dsina). o2 (3) W k cosa ko sina o 2 cos a o d is the distance from the short-circuit to the center O of the antenna (see figure 3); W the width of each half-doublet;

ko le nombre d'onde du vide et j = /^'T.  ko the wave number of the void and j = / ^ 'T.

Avec d = 74 mm W = 64 mm X0 = 326 mm  With d = 74 mm W = 64 mm X 0 = 326 mm

On trouve que le défaut d'omnidirectionnalité, exprimé par la varia-  The lack of omnidirectionality, expressed by the variability

tion du module de l'expression (3), reste inférieur à 2,1 dB.  the modulus of the expression (3) remains less than 2.1 dB.

Dans La direction perpendiculaire au plan de l'antenne  In the direction perpendicular to the plane of the antenna

(zénith si celle-ci est disposée horizontalement), l'onde est pola-  (zenith if it is arranged horizontally), the wave is pola-

risée circulairement. Le diagramme de directivité mesuré dans le plan "E" de chaque paire de demi-doubLets opposés est sensiblement constant aux effets de  ridiculed. The directivity pattern measured in the "E" plane of each pair of opposing half-doubts is substantially constant to the effects of

diffraction près.diffraction near.

Pour récapituler et préciser on donne ci-dessous la valeur des différentes côtes de l'antenne pour une fréquence de  To summarize and specify, we give below the value of the different ribs of the antenna for a frequency of

fonctionnement de 920 MHz.920 MHz operation.

CR = 168 mm LD = 20 mm SD= 12,5 mm HD =47 mm H = 9,6 mm La = 55 mm El = 1, 6 mm la X 0,3 mm EP= 10 mm Lb = 14 mm W= 64 mm lb = 4,8 mm LLD= 74 mm d = 74 mm Pour une fréquence de fonctionnement variant autour de 920 MHz on obtient expérimentalement - un R.0.S. < 2 de 880 MHz à 960 MHz - un défaut d'omnidirectionnaLité inférieur à 2,5 dB - une ouverture à 3 dB du rayonnement égal à 160 dans le plan E. La figure 5 montre une autre façon de réaliser L'excitation dechaquebrin selon l'invention. Chaquebrin de dipôle (seul lebrin 14est représenté sur cette figure5)est alimenté en auto-transformation, c'est-à-dire qu'expérimentalement ondéptace LeDpointd'excitation80sur L'axedesymétriedubrindedipôle jusqu'à ce qu'on trouveune impédanceconvenable (c'est-à-dire adaptée)  CR = 168 mm LD = 20 mm SD = 12.5 mm HD = 47 mm H = 9.6 mm W = 55 mm El = 1.6 mm the X 0.3 mm EP = 10 mm W = 14 mm W = 64 mm lbs. = 4.8 mm LLD = 74 mm d = 74 mm For an operating frequency of around 920 MHz, an R.0.S. <2 from 880 MHz to 960 MHz - an omnidirectionnal defect of less than 2.5 dB - a 3 dB opening of radiation equal to 160 in the E plane. Figure 5 shows another way to perform the excitation of each coil according to the invention. Each dipole strand (only strand 14 is shown in this figure5) is fed with self-transformation, that is to say that experimentally ondéptace the point of excitation80sur the axedeymétrieddebrindedipôle until one finds a impédanceconvenable (that is- to say adapted)

entre lepointet Lamassepriseparexemplesur le fond 1.  between the point and Lamassepriseparamples on the merits 1.

A la figure 6 on montre La coupe en C' de l'antenne réalisée comme indiqué à la figure 5. La partie 3 peut être réalisée à partir d'une plaque de circuit imprimé simple face dont La face  FIG. 6 shows the C-section of the antenna made as shown in FIG. 5. The part 3 can be made from a single-sided printed circuit board whose face

isolante est dirigée vers l'extérieur.  insulation is directed outwards.

Les différentes antennes de L'invention peuvent être excitées d'une façon avantageuse par circuit distributeur montré à la figure 7. Les dimensions hors-tout de ce distributeur sont telles qu'il peut venir se fixer sur l'arrière des antennes sans pour cela augmenter de beaucoup leur épaisseur. Bien que le distributeur soit décrit pour l'antenne montrée aux figures 1 à 4, il va de soi qu'un  The various antennas of the invention can be advantageously excited by a distributor circuit shown in FIG. 7. The overall dimensions of this distributor are such that it can be fixed on the rear of the antennas without this being necessary. greatly increase their thickness. Although the distributor is described for the antenna shown in FIGS. 1 to 4, it goes without saying that

homme de L'art en modifiant quelques côtes pourra adapter ce distri-  skilled in the art by modifying some ribs can adapt this distribution.

buteur à l'antenne montrée aux figures 5 et 6.  on-air scorer shown in Figures 5 and 6.

Le distributeur est réalisé en ligne triplaque et La  The dispenser is made in a triplate line and La

figure 7 montre Les dessins des conducteurs actifs. Les points réfé-  Figure 7 shows the drawings of active drivers. The points

rencés 51', 52', 53' et 54' correspondent aux passages ménagés dans  51 ', 52', 53 'and 54' correspond to the passages in

la partie 1. Ces points sont reliés à la prise coaxiale 90 par l'in-  part 1. These points are connected to the coaxial socket 90 by the

termédiaire d'un ensemble de lignes tripLaques d'impédance caractéris-  of a set of impedance tripartite lines

tique 50 ohms (largeur l5 = 2,25 mm) ou de 71 ohms (largeur l7 = 1,5mm).  tick 50 ohms (width 15 = 2.25 mm) or 71 ohms (width 17 = 1.5 mm).

La longueur de 55 mm des différents tronçons correspond au quart de longueur d'onde à la fréquence moyenne de 920 MHz pour un support dont la constante diélectrique Er a pour valeur 2,17. L'impédance de rayonnement r de chaque demi-doublet plaque court-circuité à La résonance quart  The length of 55 mm of the different sections corresponds to the quarter-wavelength at the average frequency of 920 MHz for a support whose dielectric constant Er has a value of 2.17. The radiation impedance r of each half-doublet plate bypassed at quarter resonance

d'onde ramenée en 51', 52', 53' et 54' est égaLe à 50 ohms. Les Li-  The waveform reduced to 51 ', 52', 53 'and 54' is equal to 50 ohms. The Li-

gnes quart d'onde d'imopdance caractéristique 71 ohms transforment L'impédance de 5C ohms en 100 ohms. Les deux impédances de 100 ohms disposées en paraLLèles aux points M, N et O sont équivalentes à une impédance de 50 ohms. Les différences de longueurs électriques entre Lignes, en partant du point O, raccordement de L'âme de L'embase coaxiale 90 vers les sorties 51', 52', 53' et 54' sont égales à 90 ou  71 ohm characteristic imopdance quarter wave transform the impedance from 5C ohms to 100 ohms. The two 100 ohm impedances arranged in paraLLeles at points M, N and O are equivalent to an impedance of 50 ohms. The differences in electrical lengths between lines, starting from the point O, connecting the core of the coaxial base 90 to the outlets 51 ', 52', 53 'and 54' are equal to 90 or

à La fréquence centrale et permettent d'assurer L'excitation con-    at the center frequency and ensure the excitation

venabledesquatrebrins de dipôLe de façon à obtenir la polarisation  with four diameters of dipole so as to obtain polarization

circulaire. On a représenté sur La figure différents tronçons de Li-  circular. The figure shows various sections of Li

gnes LL égaux, chacun, pour La fréquence centrale de 920 MHz à 55 mm.  LL equal, each, for the center frequency of 920 MHz to 55 mm.

Les Longueurs des autres tronçons peuvent être modifiées d'une même valeur pour pouvoir s'adapter par exempLe à l'antenne représentée aux  The lengths of the other sections may be modified by the same value in order to adapt, for example, to the antenna represented in

figures 5 et 6. Un tel distributeur accouplé à une antenne de L'inven-  FIGS. 5 and 6. Such a distributor coupled to an antenna of L'invention

tion et réalisé avec des plaques de circuit imprimé d'épaisseur 1,6 mm n'apporte pas une surépaisseur importante à L'antenne; ceLLe-ci peut  and made with 1.6 mm thick printed circuit boards does not bring a significant extra thickness to the antenna; it can

avoir une épaisseur totale EPP = 15,4 mm.  have a total thickness EPP = 15.4 mm.

Du fait des faibles dimensions de l'antenne de l'inven-  Due to the small size of the antenna of the invention

tion, il est possible d'en disposer deux (référence 100 et 110) sur la plage arrière d'une automobile comme cela est représenté sur la  tion, it is possible to have two (reference 100 and 110) on the rear shelf of an automobile as shown in

figure 9. Ainsi ceci correspond à une réception par diversité d'es-  figure 9. Thus this corresponds to a reception by diversity of es-

pace d'ordre 2,la distance entre les centres de ces antennes doit être  2nd order, the distance between the centers of these antennas must be

au moins éqale à Xo/2 (o À( = 326 mm).  at least equal to Xo / 2 (o to (= 326 mm).

*0 Dans le cas d'une Liaison soL-soL, particulièrement à  * 0 In the case of a soL-soL Liaison, particularly in

920 MHz, Les conditions de propagation sont extrêmement difficiles.  920 MHz, propagation conditions are extremely difficult.

Un phénomène essentiel est l'existence d'un grand nombre de trajets multiples, dont la combinaison engendre lors du mouvement du véhicule une fluctuation du niveau de signal suivant une loi normale (loi de Rayleigh), entrainant des évanouissements importants. L'emploi d'une  An essential phenomenon is the existence of a large number of multiple paths, the combination of which generates during the movement of the vehicle a fluctuation of the signal level following a normal law (Rayleigh's law), causing significant fading. The use of a

diversité est pratiquement nécessaire pour améliorer la situation.  diversity is practically necessary to improve the situation.

Si d'autre part on considère le diagramme de rayonne-  If, on the other hand, the radiation pattern is

ment de l'antenne proposée une fois installée dans le véhicule, on constate que des réflexions sur Les éléments de la carosserie situés audessus du plan de l'antenne vont être nombreuses, si bien que ce diagramme va présenter une forme extrêmement irrégulière, sans pour autant que la vaLeur moyenne (sur Le demi-plan supérieur) du signal  Once the antenna has been installed in the vehicle, reflections on the bodywork elements above the plane of the antenna will be numerous, so that this diagram will have an extremely irregular shape, without as much as the average value (on the upper half-plane) of the signal

reçu - ou émis - soit réduite du fait des réflexions.  received - or issued - is reduced because of reflections.

95654'1795654'17

Il en résulte que Le niveau moyen du signal reçu par une telle antenne dans le cas de trajets multipLes ne va pas être  As a result, the average level of the signal received by such an antenna in the case of multipath paths is not going to be

modifié, non plus que sa structure statistique, dès lors que le nom-  as well as its statistical structure, since the name

bre de trajets multipLes est important. Cette remarque est fondamen-  number of multipath trips is important. This remark is basically

tale pour expliquer la possibiLité de fonctionnement de L'antenne  to explain the possible operation of the antenna

dans un tel emplacement et le fait que ses performances soient com-  in such a location and the fact that its performance is

parables à ceLLes d'une antenne de toit.  parables to them of a roof antenna.

Si l'on veut encore diminuer l'épaisseur de l'antenne, il est possible de remplir la cavité constituée par la face 1 et la face rayonnante 3 par un diélectrique sans pour cela sortir du cadre  If it is still necessary to reduce the thickness of the antenna, it is possible to fill the cavity formed by the face 1 and the radiating face 3 by a dielectric without for that out of the frame

de L'invention.of the invention.

2S654172S65417

Claims (9)

REVENDICATIO NS:REVENDICATIO NS: 1. Antenne formée à partir d'une cavité résonante munie  1. Antenna formed from a resonant cavity provided with d'une face rayonnante, caractérisée en ce que sur cette face rayon-  of a radiating face, characterized in that on this face nante sont disposés quatre brins de dipôle en forme de plaques qui sont court-circuités à leur extrémité située à la périphérie de l'antenne et dont la longueur est de l'ordre de XO/4 (o Ào est la longueur d'onde de fonctionnement de l'antenne) et en ce que sur  four plates of dipole in the form of plates which are short-circuited at their extremities situated at the periphery of the antenna and whose length is of the order of XO / 4 (where λ 0 is the wavelength of operation of the antenna) and in that chaque brin est prévu un système d'excitation les reliant à l'exté-  each strand is provided with an excitation system linking them to the outside. rieur afin que chaque brin soit excité par une onde déphasée prati-  so that each strand is excited by a practically phase-shifted wave. quement de: 0 , 90 , 180 , 270 respectivement au moyen d'un dis-  0, 90, 180, 270 respectively by means of a tributeur.  tributor. 2. Antenne selon La revendication 1, caractérisée en ce que le système d'excitation est constitué pour chaque brin par une ligne microruban dont le plan de masse est constitué par le brin de2. Antenna according to claim 1, characterized in that the excitation system is constituted for each strand by a microstrip line whose ground plane is constituted by the strand of dipôle destiné à être excité par cette ligne et qui comporte une pre-  dipole to be excited by this line and which comprises a first mière extrémité reliée à un point d'excitation placé vers la péri-  first end connected to a point of excitation placed towards the phérie de l'antenne.phérie of the antenna. 3. Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deuxièmes extrémités desdites lignes microrubans sont reliées  3. Antenna according to claim 2, characterized in that the second ends of said microstrip lines are connected en un point commun relié à la masse de l'antenne.  in a common point connected to the mass of the antenna. 4. Antenne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les brins de dipôle et leur ligne d'excitation sont disposés  4. Antenna according to claim 2 or 3, characterized in that the dipole strands and their excitation line are arranged de part et d'autre d'une plaque de circuit imprimé.  on both sides of a printed circuit board. 5. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'excitation est formé par un point connecté à un fil  Antenna according to claim 1, characterized in that the excitation system is formed by a point connected to a wire le reliant directement à l'extérieur.  connecting it directly to the outside. 6. Antenne selon l'une des revendications 1 à 5, caracté-  Antenna according to one of claims 1 to 5, characterized risée en ce que la cavité résonante est remplie de diélectrique.  in that the resonant cavity is filled with dielectric. 7. Antenne selon l'une des revendications 1 à 6, caracté-  Antenna according to one of claims 1 to 6, characterized risée en ce que le distributeur est constitué par un réseau de ligne triplaque et en ce qu'il est disposé sur la face opposée à la face rayonnante.  in that the distributor is constituted by a triplate line network and in that it is arranged on the face opposite to the radiating face. 8. Antenne selon l'une des revendications 1 à 7  Antenna according to one of claims 1 to 7 caractérisée en ce qu'elle est disposée sur la plage arrière d'un  characterized in that it is arranged on the rear shelf of a véhicule.vehicle. 9. Ensemble d'antennes selon l'une des revendications  Antenna assembly according to one of the claims 1 à 7 prévu pour fonctionner, en réception, par diversité d'espace caractérisé en ce qu'il est disposé sur La plage  1 to 7 provided to operate, in reception, by diversity of space characterized in that it is arranged on the beach arrière d'un véhicule.rear of a vehicle.
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