EP1014491A1 - Antenne a reflecteur large bande - Google Patents

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Publication number
EP1014491A1
EP1014491A1 EP99403201A EP99403201A EP1014491A1 EP 1014491 A1 EP1014491 A1 EP 1014491A1 EP 99403201 A EP99403201 A EP 99403201A EP 99403201 A EP99403201 A EP 99403201A EP 1014491 A1 EP1014491 A1 EP 1014491A1
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EP
European Patent Office
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reflector
antenna according
previous
elementary sources
antenna
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99403201A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Joel Herault
Daniel Cailleret
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0013—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/12—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism functioning also as polarisation filter
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    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements 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 orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/245—Arrangements 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 orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching in the focal plane of a focussing device

Definitions

  • the present invention relates to a wide reflector antenna bandaged. It applies in particular to systems emitting waves electromagnetic over a wide band, likely for example to be on board, and which are also relatively low cost.
  • reflector antennas that differ especially by the shape of their reflector. These antennas are composed of a source which emits microwave waves towards the reflector, which reflects the waves in a given direction, by its structure, mechanical or electronic, in the latter case, a reflector with electronically controllable phase shifters.
  • the reflector can be wireframe, flat, cylindrical, elliptical or parabolic type for example.
  • An object of the invention is in particular to allow the realization a low cost broadband reflector antenna.
  • the subject of the invention is a reflector antenna, characterized in that it comprises a reflector composed of at least two surfaces and a network of elementary sources radiating waves microwave towards the reflector surfaces to form the beam antenna, the network of elementary sources being located in the interior of the space formed by the surfaces of the reflector.
  • the main advantages of the invention are that it allows polarization changes, and it allows you to simply shape or direction adjustments of the antenna beam.
  • Figure 1 shows a well-known example of a reflector antenna.
  • a primary source 1 placed at the focus of a parabola 3, for example a horn, emits microwave waves 2 towards the parabola 3, which constitutes the reflector. By its shape, the parabola directs the directions of the waves reflected 4 parallel to each other, along its axis.
  • the reflectors can for example still be of the wired type, plane, cylindrical or elliptical. These antennas generally work according to a limited frequency band.
  • FIG. 2 shows, in a perspective view, a mode of possible realization of an antenna according to the invention.
  • This antenna combines for example an electronic scan in a plane, for example in deposit, with a reflector 21 having the shape of a dihedral with opening in the perpendicular plane, for example in the site plane.
  • the sweep electronics allows in a classic way, playing on food radiating elements or elementary sources 22, to form a beam antenna in a plane, in a deposit for example.
  • the reflector 21, in depending on its structure, allows to form the beam in space, it particularly characterizes the site beam.
  • the radiant elements 22 are for example networked and located in the same plane, which is the bisector plan of the dihedral.
  • the plane in which the beam is formed by electronic scanning is the plane of the radiating elements 22. These latter also illuminate the reflector 21 so that the microwave waves that they emit are reflected on the reflector 21, the opening of which is perpendicular to the plane of the radiating elements. The reflector 21 contributes then to the formation of the beam in all the space.
  • the reflector 21 having the shape of a dihedral
  • the elements radiating 22 extend, in the bisector plane of the dihedral, from the edge 23 of the dihedral, that is to say from the intersection of the two half-planes of the dihedral, towards the opening of the reflector 21, that is to say, towards the opening of the dihedral, so as in particular to produce an illumination of the reflector in near field.
  • the radiating elements do not necessarily exceed the opening plane of the reflector. Likewise, they do not reach necessarily the opening plan.
  • the position of the phase center of these elementary sources 22 varies with the frequency so that the product of the distance S between the edge of the reflector 21 and the phase center 24 of an elementary source 22 by the frequency remains constant.
  • the antenna beam is substantially constant and fixed in a plane perpendicular to the bisector plane of the dihedron whatever the frequency, the latter being able for example to vary over an octave.
  • the S / ⁇ ratio may differ slightly from the constant A or at least move away from it but so that the beam continues to exhibit acceptable radiation characteristics.
  • the elementary sources 22 are for example Vivaldi type antennas.
  • Elementary sources 22 are sources elementary broadband.
  • the radiating elements 22 are for example arranged on a support, not shown in FIG. 2.
  • This support is for example a printed circuit board.
  • the base of the circuit is then fixed for example to the edge 23 of the dihedron.
  • part of the circuit printed is for example sandwiched between mechanical supports of the two half-planes of the reflector 21 which extend beyond the edge 23, in parallel directions.
  • the printed circuit can be in so-called micro-ribbon technology, also known as “microstrip” in the literature Anglo-Saxon.
  • the radiating elements 22 are then supplied by microstrip lines printed on the circuit. Openings, not shown, are for example provided in the reflector 21, near the edge 23, to ensure the passage of excitation lines.
  • the network of radiating elements 22 can also be produced by so-called triplate technology.
  • the radiating elements for example of Vivaldi type, are printed on two printed circuits which sandwich conductive lines of 50 ohm impedance. it allows the network in particular to present two radiating faces identical. In addition, a shielding is thus produced which prevents the radiation from conductive lines.
  • the dihedral opening angle can be arbitrary. However, if a wide beam is sought, the angle must be sufficiently open. At on the contrary, if a narrow beam is sought, the angle must be closed in result.
  • Figure 3 shows, in a side view, another mode of possible realization of an antenna according to the invention.
  • This embodiment allows in particular to modify the orientation of the beam, for example in elevation, in a plane perpendicular to the bisector plane of the dihedral by modification reflection characteristics of the dihedral walls.
  • the reflector 21 is covered with an element 31, which can be active or passive.
  • the element 31 is covered with the element 31.
  • the radiating elements 22 are by example always arranged on a printed circuit 32 on which are printed microstrip lines 33 which conduct microwave waves towards the radiating elements.
  • Element 31 consists for example of two parts, the two parts each covering one side of the dihedral. It is possible to provide several types of elements 31 for functions possibly complementary.
  • the element 31 can for example be an active dichroic skin.
  • This skin allows according to its order, to adjust the shape of the antenna beam, in the site plan, actually in the formation plan of the antenna beam through the reflector. Note that this form is set by the reflector 21, more precisely by the shape of the latter, which is frozen. The reflector 21, whose structure is fixed, therefore does not leave the possibility of varying the beam in its opening plan, the site plan as it happens.
  • the dichroic skin 21, of given thickness e electronically controllable, allows a variation of the shape of the beam as well as its direction. This skin for example has two states, depending on his order. In a first state, the skin 31 is bandwidth.
  • the field radiated by the elementary sources 22 is reflected by the surface of the reflector, which forms a ground plane.
  • the skin is actually in a state transparent to microwave waves.
  • the dichroic skin 31 is reflective.
  • the field radiated by the sources elementary 22 is then reflected by the skin.
  • Dichroic skin is by example based on a network of diodes and conductive wires, the diodes being controlled so as to make the skin pass or reflective.
  • the diode control circuits are for example based on electronic circuits. They are for example arranged near the radiator control circuits. All control circuits can be grouped in the same circuit.
  • FIG. 4a presents a state where a dichroic skin 41 disposed on a surface of the reflector and which will be called the first skin, is conducting and where the other dichroic skin 42 disposed on the other surface of the reflector and which will be called second skin, is reflective.
  • a microwave 49 emitted by the elementary sources 22 is reflected on the side of the reflector covered with the first skin 41 and is reflected on the second skin 42.
  • a beam 43 is obtained in elevation at an angle + ⁇ b relative to the plane 44 of the array of radiating elements 22, the direction of the angles being positive from the second skin 42 towards the first skin 41.
  • FIG. 4b the reverse state is shown, that is to say say that the first skin 41 is passable while the second skin 42 is passable. In this state, the beam obtained 43 makes an angle - ⁇ b with respect to the plane 44 of the diode network.
  • FIG. 4c illustrates a state where the two skins 41, 42 are bandwidths. Microwave waves 49 emitted from sources elementary elements 22 are then reflected on the reflector 21. A beam large 43 is thus obtained.
  • Figure 4d illustrates the opposite situation where the two skins 41, 42 are reflective. In this case, the opening of the reflector will is reduced and the resulting beam 43 is narrow.
  • the element 31 which covers the reflector may not be active, but simply passive.
  • Element 31 is for example a passive dichroic skin which makes it possible to modify the antenna diagram in shape and / or in direction depending on the frequency. In this case, the passing or reflecting state of the skin is no longer depending on the state of the diodes but on the frequency of the incident waves.
  • the element 31 is always passive, but plays on the polarization of the waves.
  • Element 31 is then by example a reflection polarization rotation grid which transforms the polarization of the waves emitted by the elementary sources 22, which is linear, in a circular polarization. Circular polarization allows in particular to capture all the other polarizations, except for one reverse circular polarization.
  • the reflector 21 as shown in Figures 2, 3 and 4 has the shape of a dihedral, which allows in particular a realization of low cost. Indeed, a dihedral is an easy element to make. It is however possible to provide other forms of reflectors, since the reflector being formed of two surfaces, the network of elementary sources 22 is located in the interior of the space formed by these two surfaces, the sources radiant towards the latter. These surfaces are not necessarily flat, and can possibly be greater than two in number.
  • the network of radiating elements 22 is arranged symmetrically with respect to the two reflector surfaces 21.
  • the array of radiating elements 22 may not be arranged symmetrically to these surfaces. it allows in particular to play on the direction of the beam relative to the opening of the reflector.
  • the radiating elements 22 may not be electronically controlled. In this case, there is no scanning electronics which contributes to the constitution of the antenna beam.
  • An antenna according to the invention can be used for all electromagnetic wave emission systems requiring in particular wide operating frequency band. It can be installed in all on-board electromagnetic systems, for example in aircraft. Besides its economy and its simplicity of implementation. She permits advantageously polarization modifications or adjustments of shape and direction of the antenna beam, simply by playing on covering elements 31 of the surface of the reflector 21. If the latter has the shape of a dihedral, these covering elements are also easy to adapt and install on the reflector. The invention also makes it possible to maintain radiation characteristics at the antenna beam, and this throughout the operating frequency band.

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une antenne à réflecteur à large bande.
L'antenne comporte un réflecteur (21) composé d'au moins deux surfaces formant un dièdre et un réseau de sources élémentaires (22) rayonnant des ondes hyperfréquence (49) vers les surfaces du réflecteur (21) pour former le faisceau d'antenne, le réseau de sources élémentaires (22) étant situé dans l'intérieur de l'espace formé par les surfaces du réflecteur (21), la position du centre de phase (24) des sources élémentaires variant avec la fréquence.
L'invention s'applique notamment sur des systèmes émettant des ondes électromagnétiques sur une large bande, susceptibles par exemple d'être embarqués, et qui soient en outre de relativement faible coût.

Description

La présente invention concerne une antenne à réflecteur à large bande. Elle s'applique notamment sur des systèmes émettant des ondes électromagnétiques sur une large bande, susceptibles par exemple d'être embarqués, et qui soient en outre de relativement faible coût.
Il existe plusieurs sortes d'antennes à réflecteur qui diffèrent surtout par la forme de leur réflecteur. Ces antennes sont composées d'une source qui émet des ondes hyperfréquence en direction du réflecteur, lequel réfléchit les ondes selon une direction donnée, de par sa structure, mécanique ou électronique, s'il s'agit dans ce dernier cas, d'un réflecteur à déphaseurs commandables électroniquement. Le réflecteur peut être de type filaire, plan, cylindrique, elliptique ou parabolique par exemple.
Ces antennes sont certes très directives, mais fonctionnent généralement selon une bande de fréquences relativement réduite. Le fait d'augmenter leur bande de fréquence entraíne notamment un surcoût.
Un but de l'invention est notamment de permettre la réalisation d'une antenne à réflecteur large bande de faible coût.
A cet effet, l'invention a pour objet une antenne à réflecteur, caractérisée en ce qu'elle comporte un réflecteur composé d'au moins deux surfaces et un réseau de sources élémentaires rayonnant des ondes hyperfréquence vers les surfaces du réflecteur pour former le faisceau d'antenne, le réseau de sources élémentaires étant situé dans l'intérieur de l'espace formé par les surfaces du réflecteur.
L'invention a pour principaux avantages qu'elle permet des modifications de polarisations, et qu'elle permet d'effectuer simplement des ajustements de forme ou de direction du faisceau d'antenne.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent :
  • la figure 1, un exemple d'antenne à réflecteur ;
  • la figure 2, par une vue en perspective, un exemple de réalisation d'une antenne selon l'invention ;
  • la figure 3, par une vue de profil, un exemple de réalisation d'une antenne selon l'invention où le réflecteur est couvert d'éléments actifs ou passifs, jouant sur la forme, la direction ou la polarisation du faisceau d'antenne ;
  • les figures 4a à 4d, les différentes formes et directions possibles d'un faisceau d'antenne en fonction de l'état des éléments actifs ou passifs précités.
La figure 1 montre un exemple bien connu d'antenne à réflecteur. Une source primaire 1 placée au foyer d'une parabole 3, par exemple un cornet, émet des ondes hyperfréquence 2 vers la parabole 3, qui constitue le réflecteur. De par sa forme, la parabole oriente les directions des ondes réfléchies 4 parallèles entre elles, selon son axe. Il existe d'autres types d'antennes à réflecteur qui diffèrent essentiellement par la forme du réflecteur. Les réflecteurs peuvent par exemple être encore du type filaire, plan, cylindrique ou elliptique. Ces antennes fonctionnent généralement selon une bande de fréquences limitée.
La figure 2 montre, par une vue en perspective, un mode de réalisation possible d'une antenne selon l'invention. Cette antenne combine par exemple un balayage électronique dans un plan, par exemple en gisement, avec un réflecteur 21 ayant la forme d'un dièdre à ouverture dans le plan perpendiculaire, par exemple dans le plan de site. Le balayage électronique permet de façon classique, en jouant sur l'alimentation d'éléments rayonnants ou sources élémentaires 22, de former un faisceau d'antenne dans un plan, en gisement par exemple. Le réflecteur 21, en fonction de sa structure, permet de former le faisceau dans l'espace, il caractérise particulièrement le faisceau en site. Les éléments rayonnants 22 sont par exemple constitués en réseau et situés dans un même plan, qui est le plan bissecteur du dièdre. Le plan dans lequel le faisceau est formé par balayage électronique est le plan des éléments rayonnants 22 . Ces derniers éclairent par ailleurs le réflecteur 21 de sorte que les ondes hyperfréquence qu'ils émettent se réfléchissent sur le réflecteur 21 dont l'ouverture est perpendiculaire au plan des éléments rayonnants. Le réflecteur 21 contribue alors à la formation du faisceau dans tout l'espace.
Le réflecteur 21 ayant la forme d'un dièdre, les éléments rayonnants 22 s'étendent, dans le plan bissecteur du dièdre, depuis l'arête 23 du dièdre, c'est-à-dire depuis l'intersection des deux demi-plans du dièdre, vers l'ouverture du réflecteur 21, c'est-à-dire, vers l'ouverture du dièdre, de façon notamment à produire un éclairement du réflecteur en champ proche. Les éléments rayonnants ne dépassent pas nécessairement le plan d'ouverture du réflecteur. De même, ils n'atteignent pas nécessairement le plan d'ouverture.
Pour assurer des caractéristiques de rayonnement au faisceau sensiblement constante dans le plan perpendiculaire au réseau d'éléments rayonnants 22 quelle que soit la fréquence, la position du centre de phase de ces sources élémentaires 22 varie avec la fréquence de manière à ce que le produit de la distance S entre l'arête du réflecteur 21 et le centre de phase 24 d'une source élémentaire 22 par la fréquence reste constant. En d'autres termes, les éléments rayonnants 22 sont par exemple réalisés de telle sorte que : Sλ = A    où S est la distance précitée et λ la longueur d'une onde émise par un élément rayonnant 22. A est une constante. Ainsi, le faisceau d'antenne est sensiblement constant et fixe dans un plan perpendiculaire au plan bissecteur du dièdre quelle que soit la fréquence, celle-ci pouvant par exemple varier sur une octave.
En pratique, le rapport S / λ peut légèrement différer de la constante A ou du moins s'en éloigner mais de sorte cependant que le faisceau continue de présenter des caractéristiques de rayonnement acceptables. Pour vérifier la relation (1), les sources élémentaires 22 sont par exemple des antennes du type Vivaldi. Les sources élémentaires 22 sont des sources élémentaires à large bande de fréquences.
Les éléments rayonnants 22 sont par exemple disposés sur un support, non représenté sur la figure 2. Ce support est par exemple un circuit imprimé. La base du circuit est alors fixée par exemple à l'arête 23 du dièdre. Cependant, pour des facilités de maintien, une partie du circuit imprimé est par exemple prise en sandwich entre les supports mécaniques des deux demi-plans du réflecteur 21 qui se prolongent au-delà de l'arête 23, selon des directions parallèles. Plusieurs solutions sont envisageables pour la réalisation du circuit imprimé. Le circuit imprimé peut être en technologie dite à micro-ruban, dite encore « microstrip » dans la littérature anglo-saxonne. Les éléments rayonnants 22 sont alors alimentés par des lignes microstrip imprimées sur le circuit. Des ouvertures, non représentées, sont par exemple prévues dans le réflecteur 21, à proximité de l'arête 23, pour assurer le passage de lignes d'excitation.
Le réseau d'éléments rayonnants 22 peut encore être réalisé en technologie dite triplaque. Dans ce cas, les éléments rayonnants, par exemple de type Vivaldi, sont imprimés sur deux circuits imprimés qui prennent en sandwich des lignes conductrices d'impédance 50 ohms. Cela permet notamment au réseau de présenter deux faces rayonnantes identiques. Par ailleurs, un blindage est ainsi réalisé qui empêche le rayonnement des lignes conductrices.
L'angle d'ouverture du dièdre peut être quelconque. Cependant, si un faisceau large est recherché, l'angle doit être suffisamment ouvert. Au contraire, si un faisceau étroit est recherché, l'angle doit être fermé en conséquence.
La figure 3 présente, par une vue de profil, un autre mode de réalisation possible d'une antenne selon l'invention. Ce mode de réalisation permet notamment de modifier l'orientation du faisceau, par exemple en site, dans un plan perpendiculaire au plan bissecteur du dièdre par modification des caractéristiques de réflexion des parois du dièdre. Dans ce mode de réalisation, le réflecteur 21 est recouvert d'un élément 31, qui peut être actif ou passif. Eventuellement, seule une des deux surfaces du réflecteur 21 est donc recouverte de l'élément 31. Les éléments rayonnants 22 sont par exemple toujours disposés sur un circuit imprimé 32 sur lequel sont imprimées des lignes microstrip 33 qui conduisent les ondes hyperfréquence vers les éléments rayonnant. L'élément 31 est constitué par exemple de deux parties, les deux parties recouvrant chacune un côté du dièdre. Il est possible de prévoir plusieurs types d'éléments 31 aux fonctions éventuellement complémentaires.
L'élément 31 peut être par exemple une peau dichroïque active. Cette peau, permet en fonction de sa commande, d'ajuster la forme du faisceau d'antenne, dans le plan site, en fait dans le plan de formation du faisceau d'antenne par le réflecteur. Il est à noter que cette forme est réglée par le réflecteur 21, plus précisément par la forme de ce dernier, qui est figée. Le réflecteur 21, dont la structure est fixe, ne laisse donc pas la possibilité de faire varier le faisceau dans son plan d'ouverture, le plan site en l'occurrence. La peau dichroïque 21, d'épaisseur donnée e, commandable électroniquement, permet une variation de la forme du faisceau ainsi que de sa direction. Cette peau présente par exemple deux états, en fonction de sa commande. Dans un premier état, la peau 31 est passante. Le champ rayonné par les sources élémentaires 22 est réfléchi par la surface du réflecteur, qui forme plan de masse. La peau est en fait dans un état transparent aux ondes hyperfréquence. Dans le second état, la peau dichroïque 31 est réfléchissante. Le champ rayonné par les sources élémentaires 22 est alors réfléchi par la peau. La peau dichroïque est par exemple réalisée à base d'un réseau de diodes et de fils conducteurs, les diodes étant commandées de façon à rendre la peau passante ou réfléchissante. Les circuits de commande des diodes, non représentés, sont par exemple à base de circuits électroniques. Ils sont par exemple disposés à proximité des circuits de commande des éléments rayonnant. L'ensemble des circuits de commande peut être regroupé dans un même circuit.
En combinant les états possibles des deux peaux qui recouvrent chacune un demi-plan du réflecteur 21, on peut obtenir quatre états globaux différents. En ce qui concerne un côté du dièdre, la différence d'un état à l'autre se traduit par le fait que l'onde qui se réfléchit parcourt un trajet de longueur différente. La différence de trajet est de 2e, à incidence normale, e étant l'épaisseur de la peau dichroïque. Les figures 4a, 4b, 4c et 4d illustrent l'effet de chacun des quatre états possibles.
La figure 4a présente un état où une peau dichroïque 41 disposée sur une surface du réflecteur et que l'on nommera première peau, est passante et où l'autre peau dichroïque 42 disposée sur l'autre surface du réflecteur et que l'on nommera deuxième peau, est réfléchissante. Ainsi, une onde hyperfréquence 49 émise par les sources élémentaires 22 se réfléchit sur le côté du réflecteur recouvert de la première peau 41 et se réfléchit sur la deuxième peau 42. Dans ce cas, un faisceau 43 est obtenu en site selon un angle +b par rapport au plan 44 du réseau d'éléments rayonnants 22, le sens des angles étant positif en allant de la deuxième peau 42 vers la première peau 41. Sur la figure 4b, l'état inverse est représenté, c'est-à-dire que la première peau 41 est passante alors que la deuxième peau 42 est passante. Dans cet état, le faisceau obtenu 43 fait un angle -b par rapport au plan 44 du réseau de diodes.
La figure 4c illustre un état où les deux peaux 41, 42 sont passantes. Les ondes hyperfréquence 49 émises depuis les sources élémentaires 22 se réfléchissent alors sur le réflecteur 21. Un faisceau large 43 est ainsi obtenu. La figure 4d illustre la situation inverse où les deux peaux 41, 42 sont réfléchissantes. Dans ce cas, l'ouverture du réflecteur se trouve réduite et le faisceau résultant 43 est étroit.
Dans un autre mode de réalisation, l'élément 31 qui recouvre le réflecteur peut ne pas être actif, mais simplement passif. L'élément 31 est par exemple une peau dichroïque passive qui permet de modifier le diagramme d'antenne en forme et/ou en direction en fonction de la fréquence. Dans ce cas, l'état passant ou réfléchissant de la peau n'est plus fonction de l'état de diodes mais de la fréquence des ondes incidentes.
Dans un autre mode de réalisation, l'élément 31 est toujours passif, mais joue sur la polarisation des ondes. L'élément 31 est alors par exemple une grille de rotation de polarisation à réflexion qui transforme la polarisation des ondes émises par les sources élémentaires 22, qui est linéaire, en une polarisation circulaire. Une polarisation circulaire permet notamment de capter toutes les autres polarisations, sauf néanmoins une polarisation circulaire inverse.
Le réflecteur 21 tel que présenté par les figures 2, 3 et 4 a la forme d'un dièdre, ce qui permet notamment une réalisation de faible coût. En effet, un dièdre est un élément facile à réaliser. Il est cependant possible de prévoir d'autres formes de réflecteurs, dès lors où le réflecteur étant formé de deux surfaces, le réseau de sources élémentaires 22 est situé dans l'intérieur de l'espace formé par ces deux surfaces, les sources élémentaires rayonnant vers ces dernières. Ces surfaces ne sont pas nécessairement planes, et peuvent éventuellement être supérieures à deux en nombre.
Dans les exemples de réalisation précédents, le réseau d'éléments rayonnants 22 est disposé symétriquement par rapport aux deux surfaces du réflecteur 21. Cependant, le réseau d'éléments rayonnants 22 peut ne pas être disposé symétriquement par rapport à ces surfaces. Cela permet notamment de jouer sur la direction du faisceau par rapport à l'ouverture du réflecteur. Les éléments rayonnants 22 peuvent ne pas être commandés électroniquement. Dans ce cas, il n'y a pas de balayage électronique qui contribue à la constitution du faisceau d'antenne.
Une antenne selon l'invention peut être utilisée pour tous systèmes d'émission d'ondes électromagnétiques nécessitant notamment large bande de fréquence de fonctionnement. Elle peut être installée dans tous systèmes électromagnétiques embarqués, par exemple dans des avions. Outre son économie et sa simplicité de mise en oeuvre. Elle permet avantageusement des modifications de polarisation ou des ajustements de formes et de direction du faisceau d'antenne, en jouant simplement sur des éléments de recouvrement 31 de la surface du réflecteur 21. Si ce dernier a la forme d'un dièdre, ces éléments de recouvrement sont par ailleurs faciles à adapter et à installer sur le réflecteur. L'invention permet par ailleurs de conserver des caractéristiques de rayonnement au faisceau d'antenne, et cela dans toute la bande de fréquence de fonctionnement.

Claims (10)

  1. Antenne à réflecteur, caractérisée en ce qu'elle comporte un réflecteur (21) composé d'au moins deux surfaces formant un dièdre et un réseau de sources élémentaires (22) rayonnant des ondes hyperfréquence (49) vers les surfaces du réflecteur (21) pour former le faisceau d'antenne, le réseau de sources élémentaires (22) étant situé dans l'intérieur de l'espace formé par les surfaces du réflecteur (21), la position du centre de phase (24) des sources élémentaires variant avec la fréquence.
  2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le produit de la distance (S) entre l'arête du réflecteur (21) et le centre de phase (24) d'une source élémentaire (22) par la fréquence reste sensiblement constant.
  3. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sources élémentaires (22) s'étendent depuis l'arête (23) du dièdre vers l'ouverture de ce dernier, dans le plan bissecteur du dièdre.
  4. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sources élémentaires (22) sont commandées électroniquement pour produire un balayage électronique.
  5. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une surface du réflecteur (21) est recouverte d'une peau dichroïque active (31) ayant une épaisseur donnée (e) commandée électroniquement selon au moins deux états, un état dans lequel elle est transparente aux ondes hyperfréquence (49) et un état dans lequel elle est réfléchissante pour ces ondes.
  6. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une surface du réflecteur (21) est recouverte d'une peau dichroïque passive (31) ayant une épaisseur donnée (e) qui est transparente aux ondes hyperfréquence (49) ou réfléchissante pour ces ondes en fonction de la fréquence.
  7. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une surface du réflecteur (21) est recouverte d'une grille de rotation de polarisation en réflexion (31).
  8. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sources élémentaires (22) sont des antennes du type Vivaldi.
  9. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce les sources élémentaires (22) sont disposées sur un circuit imprimé (32) et alimentées par des lignes microstrip (33).
  10. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les sources élémentaires (22) sont disposées dans un circuit triplaque.
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