CA2339875A1

CA2339875A1 - Antenne de station de base de radiocommunication

Info

Publication number: CA2339875A1
Application number: CA002339875A
Authority: CA
Inventors: Thierry Lucidarme
Original assignee: Individual
Current assignee: Nortel Networks France SAS
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2000-12-28
Also published as: FR2795240B1; US6369774B1; JP2003502975A; EP1114488A1; FR2795240A1; BR0006874A; CN1314013A; WO2000079643A1

Abstract

L'antenne comprend plusieurs sources primaires (6A-6C) alimentées de manière indépendante et agencées de façon à présenter des caractéristiques de rayonnement différentes. Ces sources primaires sont placées dans un premier milieu (7A-7C) de façon à être spatialement découplées. Un second milieu (8A - 8C), d'impédance caractéristique sensiblement plus basse que le premier milieu, recouvre le premier milieu. Chaque source primaire a une direction d e focalisation (A-C) perpendiculaire à l'interface entre les premier et second milieux, suivant laquelle la distance (d1) entre ladite source primaire et ladite interface est .lambda.1. (2p1-1)/4 et le second milieu a une épaisseu r (e2) égale à .lambda.2. (2p2-1)/4, où .lambda.1 et .lambda.2 désignent les longueurs d'onde rayonnées par ladite source primaire dans les premier et second milieux, respectivement, et p1 et p2 sont des entiers.

Description

' wo oonpcrrnROOrois~
ANTENNE DE STATION DE BASE DE RADIOCOMMUNICATION
La présente invention concerne les antennes utilisées dans tes stations de base de radiocommunication cellulaire.
L'essor des radiocommunications cellulaires requiert de nombreux sites d'installation de stations de base. Les opérateurs cellulaires peuvent éprouver des difficultés pour trouver de tels sites. Outre les problèmes de disponibilité des sites, il se pose le problème de la gêne perçue par le public du fait de l'encombrement et du manque d'esthétique des antennes des stations de base qui, pour l'efficacité du réseau, doivent bien entendu être placées en to hauteur et de façon visible. Dans certains pays, des réglementations, ou des taxations, visent à limiter le nombre de ces antennes.
L'utilisation d'antennes multisectorielles permet de réduire le nombre de sites des stations de base pour une couverture donnée (voir EP-A-0 802 579). Toutefois, ces antennes multiseciorielles, du fait de leur ~5 directivité et de leur multiplicité, sont sensiblement plus encombrantes que les antennes omnidirectionnelles.
Pour augmenter le gain de directivité d'une antenne de station de base, on utilise un réseau d'éléments rayonnants disposés de façon particulière par rapport à la longueur d'onde à émettre, et alimentés par les mêmes signaux 2o radio auxquels sont appliquées des lois de dëphasage et d'amplitude appropriées. Les dimensions du réseau sont d'autant plus importantes qu'on cherche un gain de directivité élevé. L'ordre de grandeur de la dimension de chaque élément rayonnant est la longueur d'onde transmise, c'est-à-dire dans la gamme décimétrique, et leur agencement en réseau conduit à des antennes 25 dont les dimensions peuvent être d'un à plusieurs mètres.
Les difficultés évoquées ci-dessus sont encore aggravées par le déploiement de réseaux utilisant des gammes de longueur d'onde différentes.
Par exemple, en Europe, les systèmes numériques de seconde génération utilisent une bande voisine de 900 MHz (GSM, « Global System for Mobile so communications ~) et une bande voisine de 1800 MHz (DCS, « Digital Cellular System »), et les futurs systèmes de troisième génération (UMTS, « Universel Mobile Telecommunication System ») utiliseront une bande de fréquence voisine de 2000 MHz. Pour mettre en place une infrastructure d'un nouveau type de réseau, un opérateur exploitant déjà un autre type de réseau doit ss prévoir de nouvelles antennes. Soit il dispose de nouveaux sites d'installation, WO 00/79643 PCT/F'R00/01646-

-2-soit il est amené à multiplier les antennes sur ses sites préexistants. Dans les deux cas, les antennes prolifèrent.
En outre, l'installation sur le même site d'antennes fonctionnant dans des gammes de fréquences dont le rapport est un petit entier pose des problèmes d'isolation dus à la réception par une antenne d'harmoniques des fréquences émises par une autre antenne. Ce cas de figure est celui des bandes du GSM et du DCS, pour lequel on estime que les antennes, déjà
encombrantes, doivent être espacées d'au moins 50 centimètres.
Un but principal de la présente invention est de proposer un agencement d'antennes qui permette d'associer des éléments rayonnants ayant des caractéristiques de rayonnement différentes (en directivité etlou en fréquence) dans un agencement relativement compact, afin de limiter les difficultés ci-dessus.
L'invention propose ainsi une antenne de station de base de radiocommunication, comprenant plusieurs sources primaires alimentées de manière indépendante et agencées de façon à présenter des caractéristiques de rayonnement différentes, les sources primaires étant placées dans un premier milieu de façon à être spatialement découplées. Selon l'invention, l'antenne comprend en outre au moins un second milieu recouvrant le premier 2o milieu et ayant une impédance caractéristique sensiblement plus basse que le premier milieu. Chaque source primaire a au moins une direction de focalisation perpendiculaire à l'interface entre les premier et second milieux, suivant laquelle ia distance d~ entre ladite source primaire et ladite interface est sensiblement égale à ~,~.(2p~-1 )14 et le second milieu a une épaisseur e2 2s sensiblement égale à 7~,2.(2p2-1 )/4, où ~,~ et 7~.2 désignent les longueurs d'onde rayonnées par ladite source primaire dans fes premier et second milieux, respectivement, et p~ et p2 sont des entiers.
Les milieux environnant ies sources primaires présentent des conditions de résonance qui procurent un gain de directivité, en site et so éventuellement en azimut. Le principe physique de cette résonance a été
décrit pour le cas d'antennes conformées dans l'article « Gain Enhancement Methods for Printed Circûit Antennas » de D.R. Jackson et al., IEEE Transactions on Antennes and Propagation, Vol. AP-33, No. 9, septembre 1985, pages 976-987. Le gain en amplitude procuré par les premier et second milieux, s5 d'impédances caractéristiques respectives Z~~ et Z~, est de l'ordre de WO 00/?9643 PGT/FR00/OI646

-3-2.Z~~/Z~.
L'impédance caractéristique Z~ d'un milieu de permittivité diélectrique relative Er et de perméabilité magnétique relative ~,r est donnée par Z~ = Z~fl. ~r , avec Zoo = 120. En conséquence, les premier et second Er milieux peuvent avoir des paramètres Er et wr adaptés en fonction du gain recherché.
Dans une réalisation préférée, on jouera essentiellement sur les permittivités diélectriques sr, afin d'utiliser des matériaux plus aisément disponibles. En général, on prendra un milieu à fort sr pour le second milieu et ~o Er ~ 1 dans le premier milieu afin de maximiser le rapport Zc~~c2 = s~.~2 ~ É~ (avec sr = g~ , ~r -- ~~ dans le premier milieu et sr = E2 , pr - N2 dans le second milieu).
On peut aussi utiliser des matériaux composites, ce qui permet d'ajuster selon les besoins les valeurs de sr etlou de ~r.
y5 Afin d'augmenter encore le gain de l'antenne, on peut recouvrir le premier milieu par une superposition de couches de focalisation, la première couche de focalisation, adjacente au premier milieu, étant formée, par ledit second milieu, et chaque couche de focalisation étant formée par un milieu d'épaisseur sensiblement égale à ~.~.(2p~ 1 )/4 suivant la direction de 2o focalisation de chacune des sources primaires, où ~.i désigne la longueur d'onde rayonnée par ladite source primaire dans le milieu formant ladite couche de focalisation et p~ est un entier. La i-ième couche de focalisation est formée, pour chaque entier impair i, par un milieu ayant une impédance caractéristique sensiblement plus basse que les milieux situés de part et 25 d'autre de cette i-ième couche de focalisation. La i-ième couche de focalisation peut notamment être formée, pour chaque entier impair i, par un milieu ayant un sr sensiblement plus élevé que les milieux situés de part et d'autre de cette i-ième couche de focalisation.
Augmenter le nombre de couches de focalisation augmente le gain en

-4-k amplitude, qui est de l'ordre de 2. ~ ZZ(2"~'+~) s'il y a 2k couches de m=0 c(2m) focalisation par dessus le milieu central à forte impédance, et de l'ordre de k Zc(2m-1) ,.
2.~ s il y a 2k-1 couches de focalisation, Z~ désignant pour i >- 2 m=~ Zc(2m) )'impédance caractéristique de la (i-1 )-ième couche de focalisation (voir s H.Y. Yang et al., « Gain Enhancement Methods for Printed Circuit Antennas through Multiple Supertrates », IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. AP-35, No. 7, juillet 1987, pages 860-863).
Dans une forme de réalisation de l'antenne selon l'invention, les sources primaires sont alimentées et agencées de façon à rayonner selon des ~o longueurs d'onde différentes. L'antenne est alors adaptée à des sites où
sont installées des stations de base fonctionnant dans des bandes de fréquence différentes.
Les milieux diélectriques peuvent être disposés parallèlement à un plan de masse, l'antenne pouvant alors être installée sur une paroi. Dans un autre ~ 5 agencement avantageux, les sources primaires sont disposées ie long d'un axe autour duquel lesdits milieux présentent une symétrie de révolution. On peut alors réaliser des antennes omnidirectionnelles etlou multisectorielles présentant un encombrement réduit.
D'autres particularités et avantages de la présente invention 2o apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non-limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une représentation d'une station de base équipée d'une antenne selon l'invention ;
- les figures 2 et 4 sont des schémas en perspective d'une antenne 25 omnidirectionnelle et d'une antenne trisectorielle selon l'invention ; et - les figures 3 et 5 sont des vues en coupe latérale d'autres antennes selon l'invention.
La figure 1 montre une antenne 1 selon l'invention installée au sommet d'un mât 2 (ou de tout autre édifice) et reliée au moyen de câbles 3 à une 3o station de base 4.
Dans l'exemple de la figure 1, l'antenne 1, représentée plus en détail sur la figure 2, est de type omnidirectionnel, et permet de communiquer avec des terminaux radio mobiles selon trois bandes de fréquences distinctes. A
titre wo oon~ rcr~toorom

-5-d'exemple, cela peut être tes bandes à 900 MHz du GSM, à 1800 MHz du DCS
et à 2000 MHz de l'UMTS. Dans ce cas, la station de base 4 regroupe en fait, fonctionnellement, trois stations de base correspondant aux trois types de réseau, et trois câbles coaxiaux (feeders) relient ces stations de base à des sources primaires respectives 6A, 6B, 6C de l'antenne 1.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, chacune des sources primaires 6A-6C est un dipôle accordé sur une fréquence centrale de la bande de fréquence associée à cette source. Chaque dipôle est relié de manière classique à son feeder (non représenté sur la figure 2) qui l'alimente de façon ~o indépendante des autres dipôles.
Les trois dipôles 6A-6C de l'antenne de la figure 2 sont alignés sur un axe X, et entourés par une structure de focalisation présentant une symétrie de révolution autour de l'axe X.
Cette structure de focalisation comporte un milieu central présentant, ~5 vis-à-vis des ondes radio, une impédance caractéristique Z~~ relativement élevée. Lorsqu'on n'utilise pas de matériaux magnétiques (~~ = 1 ), ce milieu central sera simplement choisi pour présenter une permittivité diélectrique E~
proche de 1, de sorte que Z~~ ~ Z~ =120~c.
Ce milieu à forte impédance occupe autour de chaque dipôle 6A, 6B, 20 6C une région cylindrique 7A, 7B, 7C alignée et centrée sur ce dipôle. La hauteur axiale de chacune de ces régions 7A-7C est de l'ordre de la longueur d'onde rayonnée par le dipôle correspondant 6A-6C. Son rayon d~ (indiqué
seulement pour la région 7A sur la figure 2) est de la forme ~,~.(2p~-1 )/4, où p~
est un nombre entier positif de préférence égal à 1, et ~,~ désigne la longueur 25 d'onde rayonnée par le dipôle 6A, 6B, 6C dans le milieu d'impédance Z~~. La longueur d'onde ~,t est donnée par ~,~ _ ~p. E~.~~ , la longueur d'onde 7b étant celle rayonnée dans le vide par la source 6A, 6B, 6C. .
Le milieu central à forte impédance 7A, 7B, 7C est entouré par une couche de focalisation 8A, 8B, SC formée par un milieu présentant une so impédance caractéristique Z~ relativement basse. Lorsqu'on n'utilise pas de matériaux magnétiques (p.2 =1 ), on choisit pour la couche de localisation 8A, 8B, 8C un matériau diélectrique avec e2 » 1.
Au droit de chaque source 6A, 6B, 6C, l'épaisseur e2 de la couche de

-6-focalisation 8A, 8B, 8C est prise égale à 7~,2.(2p2-1 )/4, où p2 est un entier positif de préférence égal à 1, et ~,2 = ~,p. E2.~2 est la longueur d'onde rayonnée par la source correspondante 6A, 6B, 6C dans le milieu à faible impédance.
Le milieu à forte impédance Z~~ utilisé dans l'antenne 1 peut être l'air.
II peut aussi être constitué à l'aide d'un matériau en nid d'abeille ou en mousse, dont la permittivité diélectrique décroît avec la densité (voir «
Radome Engineering Handbook, Design and Principles », J.D. WALTON Jr., Editions Marcel Dekker Inc., New York, 1970). Un tel matériau peut être réalisé à
partir de résines ou de polymères, par exemple de type polyester, époxy, polyamide ~o phénolique ou polyuréthane.
Pour les couches de focalisation à basse impédance Z~, on peut notamment utiliser des matériaux organiques tels qu'un polyester (sr de 4 à
5), un époxy (sr ~ 4) ou un polyamide (er = 3,5).
Si le coût de l'antenne n'est pas le facteur le plus critique, on peut ts encore utiliser des matériaux présentant une permittivité très élevée, notamment des composés inorganiques tel qu'utilisés dans les radômes destinés aux hautes vitesses et hautes températures, par exemple AI203 (s~ ~ 9) ou Ti02 (E~ ~ 100). De tels matériaux peuvent être diffusés dans une matrice céramique de support, par exemple en silice, permettant d'ajuster la 2o valeur de e~.
Pour des raisons de coût et/ou de commodité de réalisation, il peut être judicieux d'utiliser des diélectriques composites à la place de diélectriques naturels pour obtenir des valeurs souhaitées pour les paramètres sr et ~r..
On entend ici par cc diélectrique naturel p un composé diélectrique pur 2s ou un mélange à l'échelle microscopique de composés diélectriques purs. Par exemple, le polystyrène (s~ = 2,5) ou le verre au plomb (s~ = 7).
Un diélectrique composite est un assemblage macroscopique de particules discrètes métalliques ou diélectriques, régulièrement disposées suivant les trois dimensions de l'espace et sous diverses formes : sphères, so disques, bandes, tiges ou fils. L'assemblage est tenu par un support : les particules sont par exemple enrobées dans un milieu diélectrique homogène, ou disposées sur des plaques diélectriques. L'indice du support est, dans chaque cas peu différent de 1. Si les dimensions des particules et la distance WO 00lT9643 PCT/FR~/01646 _7_ inter-particules sont faibles devant la longueur d'onde, le comportement de ces assemblages est identique à celui d'un diélectrique naturel. En revanche le poids peut être très réduit et la valeur de la constante diélectrique peut ëtre ajustée assez finement.
La valeur de c~ pour un tel diélectrique artificiel est déterminée sur un échantillon ou par des formules approchées. Par exemple, un arrangement constitué de N sphères métalliques de rayon a par unité de volume conduit à
un constante diélectrique de valeur : E~ _ 1 + 4~Na3. II est possible ainsi d'obtenir un E~ allant de 1 à 9.
Pour les milieux à forte impédance Z~~, il est possible d'âjuster de façon semblable le paramètre ~~ et d'obtenir des matériaux composites bon marché faiblement magnétiques et à faibles pertes avec une concentration appropriée de particules de fer dans un support en matière plastique ou résine.
L'assemblage de la structure de focalisation est par exemple réalisé
~5 par moulage, après avoir positionné les sources 6A-6C et leurs feeders. Si la tenue mécanique de l'un ou l'autre des milieux diélectriques l'exige, on peut le renforcer, par exemple avec des fibres de verre. On peut également utiliser des éléments de support, de conditionnement ou de protection qui ne perturbent pas le comportement électromagnétique de l'ensemble.
2o La structure de focalisation peut également être réalisée de manière modulaire.
La plus grande dimension de l'antenne 1 de la figure 2 est sa hauteur axiale qui, dans l'exemple considéré, peut rester de l'ordre de 50 cm.
L'antenne multifréquence atteint donc fobjectü d'une grande compacité.
25 Chacun des dipôles 6A, 6B, 6C a un diagramme de rayonnement omnidirectionnel, avec un ensemble de directions de focalisation A, B, C
contenues dans le plan équatorial du dip8le. Le phénomène de résonance précité accroît la focalisation des ondes émises par les dipbles 6A~C selon ces directions A-C (focalisation en site). Le gain en amplitude procuré par la ao structure composite de focalisation est donné par 2.Z~~/Z~. Le gain en puissance g, exprimé en dB, est donné par g = 20.log~o(2.Z~~/Z~). On voit qu'on obtient aisément des gains de focalisation de plusieurs décibels.
Ce gain peut être augmenté en ajoutant des couches de focalisation, alternativement de haute et de basse impédance.

-$_ L'antenne 11 représentée sur la figure 3 a une configuration' générale plane. Le milieu 17A, 17B, 17C à forte impédance contenant les dipôles (ou autres sources primaires) 16A, 16B, 16C est déposé sur un plan de masse conducteur 15. Ce milieu 17A, 17B, 17C forme au niveau de chaque source s 16A, 16B, 16C une couche d'épaisseur ~,~.(2q-1)/2, ~,~ étant la longueur d'onde rayonnée dans le milieu par la source en question, et q un entier positif avantageusement égal à 1. La distance d~ entre la source 16A, 16B, 16C et l'interface avec la première couche de foca~ïsation à basse impédance 18A, 18B, 18C est de la forme ~,t.(2p~-1 )14. L'épaisseur e~ de la (i-1 )-ième couche de focalisation (i >_ 2) est de la forme ~,~.(2p~ 1 )/4. Les couches de focalisation successives (18A, 19A, 20A), {18B, 19B, 20B), (18C, 19C, 20C) sont alternativement à basse impédance et à haute impédance, c'est-à-dire que pour chaque entier impair i, la i-ième couche de focalisation est formée par un milieu dont l'impédance caractéristique Z~ est plus basse que celle Z~~ des ~s milieu situés de part et d'autre de cette i-ième couche.
L'antenne 11 selon la figure 3 peut être installée par exemple sur une paroi afin de rayonner de façon directive (directions A-C) vers une zone à
couvrir par la station de base.
La figure 4 illustre schématiquement une antenne muitisectorielie 2o réalisée selon l'invention. La géométrie de la structure de focalisation est à
symétrie de révolution autour de l'axe X, suivant lequel sont alignés trois sources primaires 26A, 26B, 26C. Chacune de ces sources primaires est par exemple constituée d'un motif conducteur carré (« patch ~) formé sur un substrat diélectrique (technologie microstrip). Ce type de source présente une 2s directivité en azimut et en site, selon une direction A, B, C
perpendiculaire au substrat. La structure de localisation à géométrie cylindrique permet d'accrottre la focalisation en site et donc le gain de l'antenne 21. Pour limiter l'encombrement des sources 26A-26C au co3ur de la structure de focalisation, on peut les réaliser sur un substrat à fort er ao Dans l'exemple de ia figure 4, les trois sources primaires directives 26A-26C sont accordées sur la même fréquence, et elles sont disposées sur l'axe X de façon que leurs directions de focalisation A-C soient des directions radiales orientées à 120° les unes des autres. L'antenne est donc trisectorielle.
Le milieu central à forte impédance 27 et la couche de focalisation 28 ~~~ l i~
_g_ (et éventuellement les couches suivantes non représentées) ont des dimensions fixées comme indiqué précédemment compte tenu de la longueur d'onde rayonnée par les sources 26A-26C.
On notera qu'il est possible d'adjoindre aux sources primaires 26A-26C
formant une antenne multisectorielle selon la figure 4 une source omnidirectionnelle telle qu'un dipôle, pour former une antenne mixte.
L'antenne 31 représentée sur la figure 5 a une configuration générale similaire à celle de la figure 3, avec une seule couche de focalisation à
basse impédance 38A, 38B, 38C au-delà des milieux 37A, 37B, 37C à forte to impédance contenant les dipôles 36A, 36B, 36C. Les différents milieux 37A-C, 38A-C respectent les conditions spatiales de résonance précédemment considérées. L'interface entre les milieux successifs est inclinée par rapport au plan de masse 35 et aux sources primaires 36A-C, de telle sorte que le phénomène de réfraction des ondes incline les directions de focalisation A-C, ts vers le bas dans l'exemple dessiné. Ceci permet d'adapter le diagramme de rayonnement de l'antenne selon les besoins.
Dans une variante de réalisation fondée sur le mëme principe, les interfaces entre couches de diélectrique sont parallèles au plan de masse, et ce sont les dipôles qui sont inclinés.
2o Naturellement, on peut aussi incliner de façon semblable les directions de focalisation dans le cas d'une antenne à symétrie de révolution du genre de la figure 2 ou 4, qui prend alors une forme conique plutôt que cylindrique.
Une antenne selon l'invention peut être réalisé avec divers types de sources primaires (dipôles simples ou croisés, fentes, motifs microstrip), 25 disposées chacune en dehors des lobes d'émission des autres afin d'assurer leur découplage électromagnétique.
Dans le cas d'une antenne multisectorielle, les sources primaires peuvent être placées ou conformées sur une surface métallique non plane, par =.
exemple une surface cylindrique ou conique, qui améliore le rapport avânt-ao arrière de l'antenne. Le cylindre ou cône délimité par cette surface présente une symétrie par rapport à l'axe de l'antenne. II a par exemple une section circulaire, triangulaire ou polygonale.

Claims

REVENDICATIONS

1. Antenne de station de base de radiocommunication, comprenant plusieurs sources primaires (6A-6C, 16A-16C, 26A-26C, 36A-36C) alimentées de manière indépendante et agencées de façon à présenter des caractéristiques de rayonnement différentes, les sources primaires étant placées dans un premier milieu (7A-7C, 17A-17C, 27, 37A-37C) de façon à
être spatialement découplées, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un second milieu (8A-8C, 18A-18C, 28, 38A-38C) recouvrant le premier milieu et ayant une impédance caractéristique sensiblement plus basse que le premier milieu, et en ce que chaque source primaire a au moins une direction de focalisation (A-C) perpendiculaire à l'interface entre les premier et second milieux, suivant laquelle la distance (d1) entre ladite source primaire et ladite interface est sensiblement égale à .lambda.1~(2p1-1)/4 et le second milieu a une épaisseur (e 2 ) sensiblement égale à .lambda.2~(2p2-1)/4, où .lambda.1 et .lambda.2 désignent les longueurs d'onde rayonnés par ladite source primaire dans les premier et second milieux, respectivement, et p1 et p2 sont des entiers.

2. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle le second milieu (8A-8C, 18A-18C, 28, 38A-38C) a une permittivité diélectrique sensiblement plus élevée que le premier milieu (7A-7C, 17A-17C, 27, 38A-38C).

3. Antenne selon la revendication 2, dans laquelle le second milieu (8A-8C, 18A-18C, 28, 38A-38C) comporte un matériau diélectrique composite.

4. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier milieu (17A-17C) est recouvert par une superposition de couches de focalisation (18A-18C, 19A-19C, 20A-20C), la première couche de focalisation (18A-18C), adjacente au premier milieu, étant formée par ledit second milieu, dans laquelle chaque couche de focalisation est formée par un milieu d'épaisseur sensiblement égale à .lambda.i~(2p i-1)/4 suivant la direction de focalisation (A-C) de chacune des sources primaires (16A-16C), où .lambda.i désigne la longueur d'onde rayonnée par ladite source primaire dans le milieu formant ladite couche de focalisation et p i est un entier, et dans laquelle la i-ième couche de focalisation est formée, pour chaque entier impair i, par un milieu ayant une impédance caractéristique sensiblement plus basse que les milieux situés de part et d'autre de ladite i-ième couche de focalisation.

5. Antenne selon la revendication 4, dans laquelle la i-ième couche de focalisation est formée, pour chaque entier impair i, par un milieu ayant une permittivité diélectrique sensiblement plus élevée que les milieux situés de part et d'autre de ladite i-ième couche de focalisation.

6. Antenne selon la revendication 5, dans laquelle la i-ième couche de focalisation est formée, pour chaque entier impair i, par un milieu comportant un matériau diélectrique composite.

7. Antenne selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle la i-ième couche de focalisation est formée, pour chaque entier pair i, par un milieu comportant des particules de fer dans un support en matière plastique ou résine.

8. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sources primaires (6A-6C, 16A-16C, 26A-26C, 36A-36C}
comprennent des dipôles, des fentes rayonnantes et/ou des motifs microstrip.

9. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sources primaires (6A-6C, 16A-16C, 36A-36C) sont alimentées et agencées de façon à rayonner selon des longueurs d'onde différentes.

10. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sources primaires (6A-6C, 26A-26C) sont placées le long d'un axe (X) autour duquel lesdits milieux présentent une symétrie de révolution.

11. Antenne selon la revendication 10, dans laquelle les sources primaires comprennent des dipôles (6A-6C) alignés sur ledit axe (X).

12. Antenne selon la revendication 10, dans laquelle plusieurs des sources primaires (26A-26C) sont alimentées et agencées de façon à rayonner selon sensiblement la même longueur d'onde, et ont des directions de focalisation en site et en azimut (A-C) orientées selon des directions radiales distinctes par rapport audit axe.

13. Antenne selon la revendication 12, dans laquelle les sources primaires sont conformées sur une surface métallique non plane.

14. Antenne selon la revendication 13, dans laquelle ladite surface métallique non plane est cylindrique ou conique, avec une symétrie par rapport audit axe (X).

15. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier milieu (37A-37C)et le second milieu (38A-38C)ont une interface inclinée par rapport à la source primaire (36A-36C).