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FR2662026A1 - PLANE ORIENTABLE ANTENNA, OPERATING IN MICROWAVE. - Google Patents

PLANE ORIENTABLE ANTENNA, OPERATING IN MICROWAVE. Download PDF

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FR2662026A1
FR2662026A1 FR9005902A FR9005902A FR2662026A1 FR 2662026 A1 FR2662026 A1 FR 2662026A1 FR 9005902 A FR9005902 A FR 9005902A FR 9005902 A FR9005902 A FR 9005902A FR 2662026 A1 FR2662026 A1 FR 2662026A1
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phase
sheet
antenna
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elements
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FR9005902A
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FR2662026B1 (en
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Lehureau Jean-Claude
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
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    • HELECTRICITY
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

L'invention concerne une antenne plane micro-ondes, dont le lobe principal est orientable par des moyens mécaniques. Une antenne micro-ondes est formée par un réseau de dipôles rayonnants (2, 16) formés en un circuit (3, 4, 17, 18) déposé sur un substrat (7), et par un plan de masse (8). Pour orienter cette antenne, au moins une feuille (9) diélectrique est introduite entre le réseau et le plan de masse. Cette feuille comporte des éléments déphasants (13, 14, 19, 20), moulés dans la feuille (9). Le déplacement de la feuille (9) par rapport au réseau (2, 16) entraîne un déphasage des dipôles, et une orientation du lobe de l'antenne. Application aux antennes de télécommunications micro-ondes.The invention relates to a microwave plane antenna, the main lobe of which can be oriented by mechanical means. A microwave antenna is formed by an array of radiating dipoles (2, 16) formed by a circuit (3, 4, 17, 18) deposited on a substrate (7), and by a ground plane (8). To orient this antenna, at least one dielectric sheet (9) is introduced between the network and the ground plane. This sheet comprises phase-shifting elements (13, 14, 19, 20), molded in the sheet (9). The displacement of the sheet (9) with respect to the network (2, 16) causes a phase shift of the dipoles, and an orientation of the lobe of the antenna. Application to microwave telecommunications antennas.

Description

ANTENNE ORIENTABLE PLANE,PLANE ORIENTABLE ANTENNA,

FONCTIONNANT EN MICRO-ONDES.OPERATING IN MICROWAVE.

La présente invention concerne une antenne de réception ou d'émission de micro-ondes, perfectionnée par des moyens permettant d'orienter le faisceau par rapport au plan de l'antenne Le déplacement des moyens mis en oeuvre assure un réglage semi-fixe de cette antenne, par opposition aux antennes à balayage électronique dans lesquelles l'orientation du  The present invention relates to an antenna for receiving or transmitting microwaves, improved by means making it possible to orient the beam with respect to the plane of the antenna. The displacement of the means used ensures a semi-fixed adjustment of this antenna. antenna, as opposed to electronic scanning antennas in which the orientation of the

faisceau est obtenu au moyen de circuits électroniques.  beam is obtained by means of electronic circuits.

A titre d'exemple non limitatif, l'antenne orientable selon l'invention peut être une antenne de type grand public, donc économique, d'un modèle plan fixé sur ou incorporé contre le mur d'un bâtiment: l'orientation du faisceau est nécessaire pour pouvoir orienter l'antenne, électriquement mais non pas mécaniquement par sa rotation, vers un émetteur ou un satellite de télévision par exemple Dans ce cas de réception vidéo, l'antenne doit travailler dans une gamme voisine de 10 G Hz, et avoir des pertes faibles, inférieures à 1,5 d B. Il est connu que le gain d'une antenne micro-ondes doit être très élevé, ce qui nécessite que des sections importantes du faisceau micro-ondes soient reçues ou émises Ceci n'est pas possible avec des systèmes axiaux, du genre cornets ou antennes rateaux Yagi, ou "fishbone" en anglais Pour obtenir un dispositif de surface importante, une solution connue consiste à associer à un réflecteur focalisant, parabolique par exemple, un dispositif à faible gain tel qu'un cornet Mais l'orientation du faisceau émis ou reçu nécessite soit l'orientation du réflecteur focalisant, soit le déplacement du  By way of nonlimiting example, the orientable antenna according to the invention can be a general public type antenna, thus economic, of a model plane fixed on or incorporated against the wall of a building: the orientation of the beam is necessary to be able to orient the antenna, electrically but not mechanically by its rotation, to a transmitter or a television satellite for example In this case of video reception, the antenna must work in a range of 10 GHz, and have low losses, less than 1.5 d B. It is known that the gain of a microwave antenna must be very high, which requires that large sections of the microwave beam are received or transmitted. is not possible with axial systems of the genus cornets or Yagi rake antennas, or "fishbone" in English To obtain a large surface device, a known solution consists in associating with a focusing reflector, parabolic for example, a dispatcher low gain ositif such as a horn But the orientation of the emitted or received beam requires either the orientation of the focusing reflector or the displacement of the

cornet par rapport à l'axe du réflecteur.  cornet with respect to the axis of the reflector.

On peut également associer en réseau planaire équiphase des éléments à faible gain, c'est à dire une pluralité de dipôles, constitués par un réseau de bandes métalliques, en cuivre par exemple, tel que représenté en figure 1 qui sera détaillée ultérieurement On sait commander en phase ce type de réseau par des éléments actifs tels que des circuits magnétiques ou des diodes de commutation Il s'agit là d'une solution  It is also possible to associate in the planar network equiphase elements with low gain, that is to say a plurality of dipoles, constituted by a network of metal strips, for example copper, as shown in Figure 1 which will be detailed later It is known to control in phase this type of network by active elements such as magnetic circuits or switching diodes This is a solution

efficace mais coûteuse.effective but expensive.

L'invention propose une solution moins onéreuse permettant un réglage semi-fixe de l'orientation du faisceau Par semi-fixe, il faut entendre qu'une antenne orientée dans une direction reste ainsi réglée tant qu'il n'y a pas nécessité de modifier cette direction, mais que cela est possible Par exemple, la régler sur un premier satellite TV, puis  The invention proposes a less expensive solution allowing semi-fixed adjustment of the orientation of the beam By semi-fixed, it is to be understood that an antenna oriented in one direction remains thus regulated as long as there is no need for change this direction but that is possible For example, set it on a first satellite TV, then

ultérieurement sur un second satellite TV.  later on a second TV satellite.

Selon l'invention, le faisceau émis ou reçu par une antenne en réseau planaire équiphase, comprenant un réseau de dipôles dans un plan parallèle à un plan de masse, peut être orienté par le déplacement, dans un plan compris entre celui du réseau de dipôle et le plan de masse, d'au moins une feuille de matériau diélectrique présentant des zones d'inhomogénéïté qui apportent un déphasage sur les éléments du circuit qui relient l'entrée de  According to the invention, the beam emitted or received by an equiphase planar array antenna, comprising a dipole array in a plane parallel to a ground plane, can be oriented by the displacement, in a plane between that of the dipole network. and the ground plane, at least one sheet of dielectric material having regions of inhomogeneity that provide a phase shift on the elements of the circuit that connect the input of

l'antenne aux dipôles.the dipole antenna.

De façon plus précise, l'invention concerne une antenne orientable plane, fonctionnant en micro-ondes, comportant, déposé sur un support isolant, un réseau à structure arborescente formé par une pluralité de dipôles rayonants reliés par des lignes conductrices de longueurs égales, cette antenne étant caractérisée en ce que l'espace situé entre le réseau et son plan de masse comprend au moins une feuille diélectrique comportant des éléments déphasants, placés à l'aplomb des lignes conductrices, lesdits éléments déphasants apportant un déphasage sur les brins de lignes reliant l'entrée de l'antenne  More specifically, the invention relates to a plane orientable antenna, operating in microwaves, comprising, deposited on an insulating support, a tree structure network formed by a plurality of radiating dipoles connected by conductive lines of equal lengths. antenna being characterized in that the space between the grating and its ground plane comprises at least one dielectric sheet comprising phase-shifting elements placed vertically above the conductive lines, said phase-shifting elements providing a phase shift on the strands of lines connecting the entrance of the antenna

aux dipôles.to the dipoles.

L'invention sera mieux comprise par la description plus  The invention will be better understood by the description more

complète qui suit d'un exemple de réalisation, en liaison avec les figures jointes en annexe, qui représentent figure l: réseau planaire équiphase de dipôles d'une antenne micro-ondes, connu, figure 2 vue en coupe de 3/4 d'un fragment d'antenne, selon l'invention, figure 3 plan d'un intercalaire diélectrique d'une antenne modifiée selon l'invention, figure 4:vue de 3/4 agrandie de quelques éléments apportant un gradient de diélectrique figure 5 vue en plan d'un dipôle selon l'art connu figure 6 vue en plan du dipôle précédent, modifié selon l'invention figure 7 vue éclatée d'un fragment d'antenne modifiée selon l'invention. La figure i représente, vu en plan, un réseau planaire équiphase regroupant des éléments à faible gain d'une antenne micro-onde plane, de gain total élevé Elle présente une symétrie par apport à son entrée (ou sortie) symbolisée par un transistor 1 Une pluralité de dipôles rayonnants 2 sont groupés en un réseau, et reliés entre eux par un circuit de lignes conductrices de longueurs égales, à structure arborescente Il faut entendre par là qu'une ligne conductrice 3, de longueur L, se divise en deux lignes conductrices 4, chacune de longueur L/2, qui elles-mêmes se divisent en quatre lignes conductrices 5, chacune de longueur L/4 et ainsi de suite De plus, chaque ligne est entrecoupée d'éléments réactifs 6 de longueur demi-onde A /2 permettant d'accorder chaque noeud à l'impédance  following complete of an embodiment, in conjunction with the figures attached in the appendix, which represent Figure 1: equiphase planar network of dipoles of a microwave antenna, known, Figure 2 sectional view of 3/4 d ' an antenna fragment, according to the invention, figure 3 plane of a dielectric spacer of a modified antenna according to the invention, FIG. 4: enlarged 3/4 view of some elements providing a dielectric gradient FIG. plan of a dipole according to known art FIG 6 plan view of the previous dipole, modified according to the invention figure 7 exploded view of a modified antenna fragment according to the invention. FIG. 1 shows, seen in plan, an equiphase planar network grouping elements with low gain of a planar microwave antenna, of high total gain It presents a symmetry by contribution to its input (or output) symbolized by a transistor 1 A plurality of radiating dipoles 2 are grouped into a network, and interconnected by a circuit of conductive lines of equal length, with a tree structure. This means that a conductive line 3, of length L, is divided into two lines. 4, each of length L / 2, which themselves are divided into four conductive lines 5, each length L / 4 and so on Moreover, each line is interspersed with reactive elements 6 of half-wave length A / 2 for tuning each node to the impedance

caractéristique de la ligne.characteristic of the line.

D'un point de vue pratique, ces lignes sont orthogonales entre elles, et se regroupent en deux séries: les lignes qu'on conviendra d'appeler longitudinales, telles que 3 et 5, et les  From a practical point of view, these lines are orthogonal to each other, and are grouped in two series: the lines that will be called longitudinal, such as 3 and 5, and the

lignes qu'on conviendra d'appeler transversales, telles que 4.  lines that we will call transversal, such as 4.

Dans une forme de réalisation, ce réseau planaire équiphase se présente sous forme d'une métallisation, de cuivre par exemple, déposée sur une feuille support mince, telle qu'un film de polypropylène ou autre polymère adéquat Pour des applications dans lesquelles le prix est déterminant, le support mince est tendu à une certaine distance d'un plan de masse métallique afin d'utiliser l'air comme diélectrique dans la formation des lignes microbandes dipôles /diélectrique/plan de masse Le rapport entre l'espacement support mince/plan de masse et la largeur de la ligne définit l'impédance  In one embodiment, this equiphase planar network is in the form of a metallization, for example copper, deposited on a thin support sheet, such as a polypropylene film or other suitable polymer For applications in which the price is determining, the thin support is stretched at a distance from a metal ground plane in order to use the air as a dielectric in the formation of dipole / dielectric microstrip lines / ground plane The ratio of the thin / flat support spacing of mass and the width of the line defines the impedance

caractéristique de la ligne.characteristic of the line.

Le plan de masse a un double rôle il assure la propagation du signal le long du circuit, il réfléchit l'onde émise par le dipôle, ce qui améliore de 6 d B le gain de l'antenne A cette fin, l'électrode de masse est avantageusement réalisée en relief soit par emboutissage d'une feuille métallique, soit par métallisation d'un substrat non-plan Le relief de l'électrode de masse est soit en tranchées, tel que représenté en figure 2, soit en fraction de cylindres: l'important est que ce relief focalise l'onde émise  The ground plane has a double role it ensures the propagation of the signal along the circuit, it reflects the wave emitted by the dipole, which improves by 6 d B the gain of the antenna For this purpose, the electrode of mass is advantageously made in relief either by stamping a metal sheet, or by metallization of a non-plane substrate The relief of the ground electrode is either trenched, as shown in FIG. 2, or in a fraction of cylinders : the important thing is that this relief focuses the emitted wave

pour la réfléchir vers le dipôle.  to reflect it to the dipole.

L'invention propose d'introduire dans l'espace existant entre le support du circuit équiphase et le plan de masse une feuille d'un matériau diélectrique, tel que représenté en figure 2 Sur cette figure, pour la simplifier, on a seulement représenté: un fragment du film support 7, sur lequel est déposé le circuit équiphase dont on voit un dipôle 2, des lignes 4 et 5 et un élément réactif 6, un fragment du plan de masse 8 et entre les deux, un fragment de matériau diélectrique 9, au  The invention proposes to introduce into the space between the support of the equiphase circuit and the ground plane a sheet of a dielectric material, as shown in FIG. 2. In this figure, to simplify it, only FIG. a fragment of the support film 7, on which is deposited the equiphase circuit which we see a dipole 2, lines 4 and 5 and a reactive element 6, a fragment of the ground plane 8 and in between, a fragment of dielectric material 9 , at

moins une feuille.least one sheet.

Cette feuille 9 présente des irrégularités calculées dans sa structure, qui apportent un déphasage sur chaque brin du circuit reliant l'entrée 1 de l'antenne aux dipôles 2 Par déplacement dans les directions longitudinale et transversale, les irrégularités de la feuille 9, en modifiant le diélectrique situé entre le réseau et le plan de masse, assurent un déphasage continu de l'excitation des dipôles 2 qui défléchit l'axe du lobe principal de l'antenne, respectivement dans une direction  This sheet 9 has irregularities calculated in its structure, which provide a phase shift on each strand of the circuit connecting the input 1 of the antenna to the dipoles 2 By displacement in the longitudinal and transverse directions, the irregularities of the sheet 9, modifying the dielectric located between the network and the ground plane, provide a continuous phase shift of the excitation of the dipoles 2 which deflects the axis of the main lobe of the antenna, respectively in one direction

transversale ou longitudinale.transverse or longitudinal.

La position et la forme des irrégularités de la feuille de déphasage sont représentées en figures 3 et 4 Sur la figure 3, pour mieux localiser les éléments déphasants, le plan du circuit de l'antenne proprement dite, lignes et dipôles de 1 à 6, est  The position and the shape of the irregularities of the phase shift sheet are shown in FIGS. 3 and 4 In FIG. 3, to better locate the phase-shifting elements, the plane of the antenna circuit itself, lines and dipoles from 1 to 6, is

superposé, en traits fins.superimposed, in fine lines.

Telle que représentée sur la figure 3, cette feuille 9 apporte un déphasage linéaire longitudinal (L), obtenu par son déplacement transversal (T) Elle comporte une pluralité d'éléments déphasants tels que 13 et 14, qui, tous sont alignés sur les lignes du circuit qu'on a convenu d'appeler longitudinales, telles que 3 et 5 Ces éléments 13 et 14 sont répartis de façon symétrique sur deux branches de ligne, à partir du noeud commun Par exemple, sur les deux branches 3 et 3 ' d'entrée d'antenne, il y a quatre éléments déphasants 13 entre les noeuds 10 et 11, et quatre éléments déphasants 14 entre les noeuds 10 et 12 Mais de plus, les éléments déphasants 13 et 14 sont disposés de façon symétrique par rapport à un axe parallèle à la ligne dont ils modifient la phase: les éléments  As shown in FIG. 3, this sheet 9 provides a longitudinal linear phase shift (L), obtained by its transverse displacement (T). It comprises a plurality of phase-shifting elements such as 13 and 14, all of which are aligned on the lines of the so-called longitudinal circuit, such as 3 and 5 These elements 13 and 14 are distributed symmetrically on two line branches, from the common node For example, on the two branches 3 and 3 'd At the antenna input, there are four phase-shifting elements 13 between the nodes 10 and 11, and four phase-shifting elements 14 between the nodes 10 and 12. In addition, the phase-shifting elements 13 and 14 are arranged symmetrically with respect to a axis parallel to the line whose phase they modify: the elements

13 sont tête bêche par rapport aux éléments 14.  13 are head to tail with respect to the elements 14.

En effet, comme montré en figure 4, les éléments déphasants 13 et 14, moulés en même temps que la feuille 9, ont un volume dont la trace sur la feuille 9 est un trapèze, et dont la coupe perpendiculaire à cette feuille est un coin, ou triangle Le trapèze a un petit côté de longueur \ /2, un grand côté de longueur comprise entre X /2 + 20 % et,, et une longueur (ou hauteur du trapèze) de l'ordre de È\ L'épaisseur  Indeed, as shown in Figure 4, the phase shifters 13 and 14, molded at the same time as the sheet 9, have a volume whose trace on the sheet 9 is a trapezium, and whose cross section perpendicular to this sheet is a corner , or triangle The trapezium has a small side length \ / 2, a long side length between X / 2 + 20% and ,, and a length (or height of the trapezoid) of the order of è \ The thickness

maximale d'un élément 13 ou 14 est de l'ordre de %/10.  maximum of an element 13 or 14 is of the order of% / 10.

Les éléments déphasants 13 et 14 sont à l'aplomb des branches longitudinales 3-5 du circuit: en déplaçant la feuille 9, l'épaisseur de diélectrique présentée par les éléments déphasants varie, en augmentant par exemple pour un élément 13 et en diminuant pour un élément 14, ou réciproquement: la variation de vitesse de l'onde en fonction de l'épaisseur de l'élément impose cette forme de trapèze Ainsi, la largeur d'un élément reste toujours égale à une demi-onde, ce qui réduit les  The phase-shifting elements 13 and 14 are plumb with the longitudinal branches 3-5 of the circuit: by moving the sheet 9, the dielectric thickness presented by the phase-shifting elements varies, increasing for example for an element 13 and decreasing for an element 14, or vice versa: the variation of velocity of the wave as a function of the thickness of the element imposes this trapezoidal shape. Thus, the width of an element always remains equal to one half-wave, which reduces the

réflexions parasites introduites par l'élément.  parasitic reflections introduced by the element.

La disposition tête-bêche des éléments déphasants 13 et 14, par rapport à un noeud 10, sur les branches 3 et 3 ', fait qu'un déplacement transversal de la feuille 9 entraîne un déphasage pour la branche 3 et un déphasage de sens opposé pour la  The head-to-tail arrangement of the phase shifting elements 13 and 14, with respect to a node 10, on the branches 3 and 3 ', causes a transverse displacement of the sheet 9 to cause a phase shift for the branch 3 and a phase shift in the opposite direction for the

branche 3 '.branch 3 '.

Sur la figure 3 ne sont représentés que des éléments déphasants 13 et 14 dont l'action porte sur les branches longitudinales du circuit Pour agir sur les branches transversales telles que 4 et 4 ', il y a deux possibilités: ajouter sur la même feuille 9 une seconde pluralité d'éléments déphasants identiques, mais orientés à angle droit de telle  In FIG. 3 only dephasing elements 13 and 14 are shown whose action relates to the longitudinal branches of the circuit. To act on the transverse branches such as 4 and 4 ', there are two possibilities: add on the same sheet 9 a second plurality of identical phase shifters, but oriented at right angles to such

façon qu'ils soient à l'aplomb des lignes transversales 4 et 4 '.  so that they are in line with the transverse lines 4 and 4 '.

Dans ce cas, l'orientation du lobe principal de l'antenne est obtenu par le déplacement transversal et longitudinal de l'unique feuille 9 intercaler une seconde feuille diélectrique 15, comportant des éléments déphasants disposés à l'aplomb des lignes transversales 4 et 4 ' Dans ce cas, l'orientation du lobe principal de l'antenne est obtenu, respectivement, par le déplacement transversal de la feuille 9 et par le déplacement longitudinal  In this case, the orientation of the main lobe of the antenna is obtained by the transverse and longitudinal displacement of the single sheet 9 to interpose a second dielectric sheet 15, comprising drifting elements arranged vertically above the transverse lines 4 and 4 In this case, the orientation of the main lobe of the antenna is obtained, respectively, by the transverse displacement of the sheet 9 and by the longitudinal displacement.

de la feuille 15.of sheet 15.

La ou les feuilles diélectriques 9 et 15 sont constituées de céramique ou de matériaux polymères présentant une constante diélectrique élevée et une absorbtion faible, tels que le polypropylène ou le polytétrafluoroéthylène Elles sont  The one or more dielectric sheets 9 and 15 are made of ceramic or polymeric materials having a high dielectric constant and a low absorption, such as polypropylene or polytetrafluoroethylene.

avantageusement moulées.advantageously molded.

Les moyens de déphasage exposés jusqu'ici apportent un déphasage linéaire, en agissant sur les branches du circuit compris entre l'entrée 1 de l'antenne et les dipôles 2 Il est également possible d'apporter un déphasage par polarisation  The phase shift means exposed so far provide a linear phase shift, acting on the branches of the circuit between the input 1 of the antenna and the dipoles 2 It is also possible to provide a bias phase shift

circulaire de l'onde, en agissant sur les dipôles.  circular wave, acting on the dipoles.

Il est connu qu'un dipôle peut se présenter sous la forme illustrée en figure 5: une métallisation 16, de préférence carrée, est excitée en deux points 17 et 18 situés sur deux côtés adjacents du carré, donc à 90 Si ces deux points d'excitations sont déphasés de 90 , l'onde générée est circulaire. Selon l'invention, un déphasage supplémentaire est généré par l'interposition, entre le circuit sur la feuille 7 et le plan de masse 8, d'une troisième feuille déphasante 21 supportant, pour chaque élément radiatif au moins un déphaseur quart d'onde 19 et un déphaseur demi-onde 20, tel que représenté en figure 6 Ces déphaseurs sont, comme les éléments du déphasage 13 et 14, constitués par des irrégularités dans l'épaisseur de la troisième feuille déphasante 21, qui est elle aussi formée en céramique, polypropylène ou autre matériau diélectrique Le réglage de la polarisation circulaire est obtenu par le déplacement relatif de la troisième feuille par rapport au circuit d'éléments radiatifs 16, de sorte que les déphaseurs 19 et 20 agissent sur les lignes qui excitent en 17  It is known that a dipole may be in the form illustrated in FIG. 5: a metallization 16, preferably square, is excited at two points 17 and 18 situated on two adjacent sides of the square, therefore at 90.degree. excitations are out of phase by 90, the generated wave is circular. According to the invention, an additional phase shift is generated by the interposition, between the circuit on the sheet 7 and the ground plane 8, of a third phase-shifting sheet 21 supporting, for each radiative element, at least one quarter-wave phase-shifter 19 and a half-wave phase-shifter 20, as shown in FIG. 6. These phase-shifters are, like the elements of the phase-shift 13 and 14, constituted by irregularities in the thickness of the third phase-shifting sheet 21, which is also formed of ceramic , polypropylene or other dielectric material The adjustment of the circular polarization is obtained by the relative displacement of the third sheet relative to the circuit of radiative elements 16, so that the phase shifters 19 and 20 act on the lines which excite in 17

et 18 le dipôle 16.and 18 the dipole 16.

Dans le cas o les dipôles linéaires 2 sont remplacés par les éléments radiatifs 16, il est alors possible d'ajouter à la  In the case where the linear dipoles 2 are replaced by the radiative elements 16, it is then possible to add to the

polarisation linéaire une polarisation circulaire.  linear polarization a circular polarization.

La figure 7 représente une vue éclatée d'un fragment d'antenne orientable, qui cumule les différents perfectionnements décrits au titre de l'invention Les feuilles supports en sont espacées dans le but de laisser voir les  FIG. 7 represents an exploded view of an orientable antenna fragment, which combines the various improvements described under the invention. The support sheets are spaced apart in order to show the

composants de chacune d'entre elles.  components of each of them.

Cette antenne orientable comprend au moins une feuille 7 qui supporte le circuit de dipôles 2 ou d'éléments radiatifs 16  This orientable antenna comprises at least one sheet 7 which supports the dipole circuit 2 or radiative elements 16

et un plan de masse 8.and a plan of mass 8.

Entre ces deux plans sont intercalés au moins une parmi les trois feuilles suivantes: feuille 9 qui supporte des éléments déphasants 13 et 14, déplacée transversalement mais apportant une polarisation linéaire longitudinale, feuille 15 qui supporte des éléments déphasants 13 ' et 14 ', déplacée longitudinalement mais apportant une polarisation linéaire transversale, feuille 21 qui supporte des éléments déphasants 19 et 20, qui  Between these two planes are interposed at least one of the following three sheets: sheet 9 which supports shifter elements 13 and 14, moved transversely but providing longitudinal linear polarization, sheet 15 which supports shifters 13 'and 14', moved longitudinally but providing a transverse linear polarization, sheet 21 which supports shifting elements 19 and 20, which

apporte une polarisation circulaire.  brings a circular polarization.

Les feuilles 9 et 15 peuvent être confondues en une seule feuille Toutes ces feuilles sont bien entendu tendues sur des cadres rigides, non représentés, qui permettent entre autres de les régler en position pour orienter l'antenne Les moyens de réglage font partie du domaine de l'homme de l'art: ce sont soit des moyens mécaniques pour réglage manuel, soit des  The sheets 9 and 15 can be combined into a single sheet. All these sheets are of course stretched over rigid frames, not shown, which make it possible, among other things, to adjust them in position to orient the antenna. The adjustment means are part of the those skilled in the art: they are either mechanical means for manual adjustment, or

moyens électriques pour réglage asservi au gain de l'antenne.  electrical means for controlling the gain of the antenna.

L'antenne orientable selon l'invention trouve son application dans le domaine de la réception ou de l'émission  The orientable antenna according to the invention finds its application in the field of reception or emission

d'ondes hyperfréquences, notamment pour les télécommunications.  microwave waves, especially for telecommunications.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 Antenne orientable plane, fonctionnant en micro-ondes, comportant, déposé sur un support isolant ( 7), un réseau à structure arborescente formé par une pluralité de dipôles rayonnants ( 2,16) reliés par des lignes conductrices ( 3,4,5) de longueurs égales, cette antenne étant caractérisée en ce que l'espace situé entre le réseau et son plan de masse ( 8) comprend au moins une feuille diélectrique ( 9) comportant des éléments déphasants ( 13,14), placés à l'aplomb des lignes conductrices ( 3,4,5), lesdits éléments déphasants ( 13,14) apportant un déphasage sur les brins de lignes ( 3,4,5) reliant l'entrée de  1 Antenna orientable flat, operating in microwaves, comprising, deposited on an insulating support (7), a tree structure network formed by a plurality of radiating dipoles (2,16) connected by conductive lines (3,4,5 ) of equal length, this antenna being characterized in that the space between the grating and its ground plane (8) comprises at least one dielectric sheet (9) comprising phase-shifting elements (13, 14), placed at the plumb lines (3,4,5), said phase shifting elements (13,14) providing a phase shift on the strands of lines (3,4,5) connecting the input of l'antenne aux dipôles.the dipole antenna. 2 Antenne orientable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments déphasants ( 13,14) ont, en plan, une forme de trapèze dont les bases sont parallèles aux lignes conductrices ( 3,4,5) de manière à ce que leur longueur en regard de la ligne soit toujours X/2 et, en coupe, une forme de triangle, la partie épaisse de l'élément déphasant étant du côté de la petite base du trapèze, et en ce qu'ils sont réalisés par moulage dans le même matériau diélectrique que la feuille ( 9)  2 orientable antenna according to claim 1, characterized in that the phase shifting elements (13,14) have, in plan, a trapezoidal shape whose bases are parallel to the conductive lines (3,4,5) so that their length next to the line is always X / 2 and, in section, a triangle shape, the thick part of the phase-shifting element being on the side of the small base of the trapezium, and in that they are made by molding in the same dielectric material as the sheet (9) qui les supporte.who supports them. 3 Antenne orientable selon la revendication 2, caractérisée en ce que dans la structure arborescente du réseau, les éléments déphasants ( 13,14) sont disposés de façon symétrique sur les deux brins de ligne ( 3 et 3 ') issus d'un noeud ( 10), les éléments ( 13) d'un premier brin de ligne ( 3 ') étant de plus montés tête-bêche par rapport aux éléments ( 14)  Rotatable antenna according to Claim 2, characterized in that in the arborescent structure of the grating, the phase-shifting elements (13, 14) are arranged symmetrically on the two line strands (3 and 3 ') coming from a node ( 10), the elements (13) of a first strand of line (3 ') being further mounted head-to-tail with respect to the elements (14). d'un second brin de ligne ( 3).a second line strand (3). 4 Antenne orientable selon la revendication 1, caractérisée en ce que, les lignes ( 3,4,5) étant orientées les unes ( 3,5) selon une première direction dite longitudinale (L) et les autres ( 4) selon une direction dite transversale (T), les éléments déphasants ( 13,14) apportent une polarisation linéaire  4 orientable antenna according to claim 1, characterized in that the lines (3,4,5) being oriented one (3,5) in a first longitudinal direction (L) and the other (4) in a so-called direction cross-section (T), the phase-shifting elements (13, 14) provide a linear polarization de même direction que celle de la ligne sur laquelle ils agissent.  in the same direction as that of the line on which they act. Antenne orientable selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre le support ( 7) du réseau et le plan de masse ( 8), une première feuille ( 9) munie d'éléments déphasants ( 13,14) qui apportent un déphasage sur les lignes ( 3,5) orientées selon une première direction, et une seconde feuille ( 15) munie d'éléments déphasants ( 13 ',14 ') qui apportent un déphasage sur les lignes ( 4) orientées selon une  Adjustable antenna according to Claim 4, characterized in that it comprises, between the support (7) of the grating and the ground plane (8), a first sheet (9) provided with phase-shifting elements (13, 14) which provide a phase shift on the lines (3,5) oriented in a first direction, and a second sheet (15) provided with phase-shifting elements (13 ', 14') which provide a phase shift on the lines (4) oriented according to a seconde direction.second direction. 6 Antenne orientable selon la revendication 1, caractérisée en ce que, le réseau étant formé d'éléments rayonnants ( 16) carrés excités sur deux côtés adjacents du carré, une polarisation circulaire est apportée au moyen d'une troisième feuille diélectrique ( 21), introduite entre le support ( 7) du réseau et son plan de masse ( 8), ladite feuille ( 21) comportant pour chaque élément rayonnant ( 16) au moins un déphaseur quart d'onde ( 19) et un déphaseur demi-onde ( 20), les déphaseurs ( 19, 20) agissant sur les lignes ( 17,18)  An adjustable antenna according to claim 1, characterized in that, the grating being formed of square radiating elements (16) excited on two adjacent sides of the square, circular polarization is provided by means of a third dielectric sheet (21), introduced between the support (7) of the network and its ground plane (8), said sheet (21) comprising for each radiating element (16) at least one quarter-wave phase shifter (19) and a half-wave phase-shifter (20). ), the phase shifters (19, 20) acting on the lines (17, 18) d'excitation de chaque élément rayonnant ( 16).  excitation of each radiating element (16). 7 Antenne orientable selon la revendication 6, caractérisée en ce que les déphaseurs ( 19,20) sont constitués par une couche d'épaisseur homogène, et en ce qu'ils sont réalisés par moulage dans le même matériau diélectrique que la  Adjustable antenna according to Claim 6, characterized in that the phase shifters (19, 20) consist of a layer of uniform thickness, and in that they are produced by molding in the same dielectric material as the feuille ( 21) qui les supporte.sheet (21) that supports them. 8 Antenne orientable selon larevendication 7, caractérisée en ce que les feuilles diélectriques ( 9,15,21), les éléments déphasants ( 13,14) et les déphaseurs ( 19,20) sont  8 Antenna orientable according larevendication 7, characterized in that the dielectric sheets (9,15,21), the phase shifters (13,14) and the phase shifters (19,20) are réalisés en céramique ou en polymère tel que le polypropylène.  made of ceramic or polymer such as polypropylene. 9 Procédé d'orientation du lobe principal d'une antenne orientable selon la revendication 1, caractérisé en qu'un déplacement transversal des éléments déphasants ( 13,14) par rapport à une ligne ( 3,4) entraîne un déphasage longitudinal entre les brins de cette ligne ( 3,3 ',4,4 ') qui défléchit l'axe du lobe principal de l'antenne il Procédé d'orientation du lobe principal d'une antenne orientable selon la revendication 6, caractérisé en ce que le lobe est orienté par déplacement d'au moins une feuille de diélectrique ( 9,15,21) dans un plan parallèle au plan du support ( 7) du réseau: le déplacement transversal d'une première feuille ( 9) entraîne une polarisation linéaire longitudinale de l'onde le déplacement longitudinal d'une deuxième feuille ( 15) entraîne une polarisation linéaire transversale de l'onde le déplacement longitudinal et transversal d'une troisième feuille ( 21) munie au moins de déphaseurs quart d'onde ( 19)  9 A method of orienting the main lobe of a steerable antenna according to claim 1, characterized in that a transverse displacement of the shifting elements (13,14) with respect to a line (3,4) causes a longitudinal phase shift between the strands. of this line (3,3 ', 4,4') which deflects the axis of the main lobe of the antenna. The method of orienting the main lobe of a steerable antenna according to claim 6, characterized in that the lobe is oriented by moving at least one sheet of dielectric (9, 15, 21) in a plane parallel to the plane of the support (7) of the grating: the transverse displacement of a first sheet (9) causes a linear longitudinal polarization of the wave the longitudinal displacement of a second sheet (15) causes a transverse linear polarization of the wave the longitudinal and transverse displacement of a third sheet (21) provided with at least quarter-wave phase shifters (19) entraîne une polarisation circulaire de l'onde.  causes a circular polarization of the wave.
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