FR2773271A1 - Emetteur/recepteur d'ondes electromagnetiques - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de réception/ émission d'ondes électromagnétiques.Elle est caractérisée en ce que ledit dispositif comporte une plaquette de réception (16) pour la réception d'ondes électromagnétiques sur laquelle est agencé au moins un premier réseau d'éléments rayonnants (301 , 302 , 303 , 304 ) de structure microruban et un guide d'ondes (19, 24) pour l'émission d'ondes électromagnétiques, ledit guide (19, 24) et la plaquette (16) étant solidaires d'un même support (18).Application particulière au domaine des transmissions d'ondes hyperfréquences échangées entre une station et une habitation ou entre un satellite et une habitation, dans le cadre d'un système de télécommunication par satellite.

Description

EMETTEUR/RECEPTEUR D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES
L'invention concerne un dispositif de réception/émission d'ondes électromagnétiques.

Les services de télécommunication sans fil de type interactif se développent rapidement. Ces services concernent la téléphonie, la télécopie, la télévision, notamment numérique, le domaine dit multimédia et le réseau internet. Les équipements pour ces services de grand diffusion doivent pouvoir être disponibles à un coût raisonnable. II en est ainsi, en particulier, du récepteur/émetteur de l'utilisateur qui doit communiquer avec un serveur, le plus souvent par l'intermédiaire d'un satellite de télécommunication. Ces communications s'effectuent en général dans le domaine des hyperfréquences. On utilise par exemple la bande C : de 3.7 Ghz à 4.2 Ghz < 3.4 Ghz à 4.2 Ghz en bande C élargie ) en réception et de 6.4 Ghz à 6.7 Ghz à l'émission.

Pour ces domaines de fréquences, on peut utiliser habituellement un récepteur à guide d'onde et un émetteur à guide d'onde, les deux guides d'onde étant disjoints.

Cette technologie est de mise en oeuvre lourde s'il faut assurer une liaison de retour de l'usager vers la station de base en vue de l'acheminement de flux d'informations ou de commandes de l'usager vers la source du service (par exemple, dans le domaine des programmes audiovisuels, le péage à la séance ou
Pay per View en langue anglaise). Elle est donc onéreuse. En outre, son poids et son encombrement sont incompatibles avec une utilisation par des particuliers.

L'invention remédie aux inconvénients précités.

Elle est caractérisée en ce que le dispositif comporte une plaquette de réception pour la réception d'ondes électromagnétiques sur laquelle est agencé au moins un premier réseau d'éléments rayonnants de structure microruban et un guide d'onde pour l'émission d'ondes électromagnétiques, ledit guide et ladite plaquette étant solidaires d'un même support.

Un tel dispositif de type hybride ( c'est à dire à technologie à guide d'onde et à technologie à microruban ) est réalisable à coût modéré. Son encombrement et son poids sont réduits. On obtient une excellente isolation entre les signaux d'émission et de réception. De surcroît, I'utilisation d'un guide d'onde permet de bénéficier d'une large bande de fréquences pour l'émission.

Selon un mode de réalisation, le guide d'onde traverse la plaquette de réception, de manière à former un dispositif de réception/émission monobloc.

Selon un autre mode de réalisation, pour que le maximum de rayonnement puisse apparaître dans une direction donnée en émission et en réception, L'émission et la réception s'effectuent selon des directions voisines ou confondues et le guide d'onde est en saillie de la plaquette de réception dans la direction du rayonnement.

On peut avoir avantage à ce que le guide d'onde et le réseau d'éléments rayonnants soient agencés de sorte que leurs centres de phase respectifs soient sensiblement confondus en un point unique formant centre de phase dudit dispositif afin de pouvoir disposer ce dernier au foyer de moyens de focalisation d'ondes électromagnétiques.

Avantageusement, le guide d'onde est conformé de manière à ne pas perturber le diagramme de rayonnement dudit réseau d'éléments rayonnants.

Préférentiellement, ledit guide est un guide d'onde diélectrique à rayonnement longitudinal. Par exemple, le guide d'onde est de forme cylindro-conique pointant dans la direction et le sens à émettre.

Pour limiter l'encombrement, on peut avoir avantage à ce que le guide coupe transversalement la plaquette de réception en une surface autour de laquelle sont disposés de manière symétrique lesdits éléments rayonnants et à ce que des lignes d'excitation dudit réseau soient agencées de manière à ne pas créer de couplages électromagnétiques avec les ondes émises par ledit guide.

Pour pouvoir transmettre les signaux montants provenant, par exemple, d'une unité intérieure d'une habitation et destinés à être émis, le guide d'ondes est couplé à une plaquette d'émission à microrubans agencée dans une section droite dudit guide.

D'autre part, afin d'obtenir une réception optimale en bande large, et notamment en bande C élargie, on a intérêt à prendre une plaquette auxiliaire associée parallèlement à la plaquette de réception et comportant un second réseau comprenant une pluralité d'éléments rayonnants en regard respectivement de la pluralité d'éléments rayonnants du premier réseau et de fréquence de résonance voisine de celle du premier réseau de sorte que le couple de réseaux d'éléments rayonnants en regard l'un par rapport à l'autre est l'équivalent électromagnétique d'un seul réseau de largeur de bande élargie.

L'invention a pour autre objet un système de réception/émission d'ondes électromagnétiques comportant des moyens de focalisation d'ondes, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif tel que celui décrit ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des modes de réalisation qui vont suivre, pris à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées dans lesquelles
- la figure 1 représente le concept de base de la voie de l'usager vers un satellite ou voie de retour mis en oeuvre par un mode de réalisation d'un système de réception/émission par satellite selon l'invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe verticale selon la coupe A-A de la figure 3.a d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention,
- la figure 3.a représente une vue de dessus selon la coupe B-B de la figure 2 d'un mode de réalisation de la plaquette de réception selon l'invention tandis que la figure 3.b représente une vue de dessous selon la coupe C-C de la figure 2 d'un mode de réalisation de la plaquette auxiliaire selon l'invention, la figure 3.c représentant une vue agrandie d'une zone D de la figure 2,
- la figure 4 représente une vue en perspective d'une variante de l'invention.

Pour simplifier la description, les mêmes références seront utilisées dans les différentes figures pour désigner les éléments remplissant des fonctions identiques.

La figure 1 représente le concept de base de la voie de retour mis en oeuvre par un système de réception/émission par satellite selon l'invention.

De façon générale, les informations distribuées par le système de réception/émission selon l'invention peuvent notamment provenir de satellites, de studios d'enregistrement, de réseaux cablés, ou peuvent être échangées dans le cadre d'un système MMDS ("Multipoint Multichannel Distribution System" en langue anglaise), LMDS ("Local Multipoint Distribution System" en langue anglaise) ou MVDS ("Multipoint Video Distribution System" en langue anglaise) bien connus de l'homme de l'art. Dans le présent mode de réalisation illustré sur la figure 1, le cadre envisagé est celui d'une liaison bidirectionnelle satellite - usager - satellite.

Dans cette application, un satellite 1 envoie des informations et programmes 2 mis à la disposition des usagers. Ces informations et programmes 2 sont captés au niveau de chaque usager par l'intermédiaire du système de réception/émission comportant une antenne 3 de faible diamètre placée sur le toit d'une habitation 4 par exemple. L'antenne 3 comprend un réflecteur 5 destiné à focaliser l'énergie reçue à son foyer au voisinage duquel est logée une source primaire 6 captant et rayonnant l'énergie ainsi échangée, comprenant un dispositif de conversion de fréquence non représenté pour des raisons de clarté. Ce convertisseur convertit en fréquences intermédiaires les signaux recus par satellite et les transmet, par des moyens de liaison, par exemple un câble coaxial 8, à une unité intérieure 9 agencée à l'intérieur de l'habitation 4 comprenant un décodeur/codeur 10 relié à des moyens d'utilisation des informations transmises, par exemple un récepteur de télévision 11. Bien entendu, dans le cas d'un immeuble, cette antenne 3 peut être placée, grâce à sa faible dimension, au voisinage du balcon d'un étage. En outre, dans cette variante, une antenne de réception/émission peut être disposée au sommet de l'immeuble et peut être équipée d'un premier convertisseur en plus hautes fréquences ( dans les bandes de fréquences avoisinantes 40 Ghz ) pour distribuer par une liaison sans fil les signaux aux différents étages. L'antenne 3 a alors pour rôle de collecter les signaux ainsi distribués et un second convertisseur de fréquences a pour fonction de les convertir en fréquences intermédiaires.

Ladite antenne 3 est, dans l'invention, également utilisée pour la voie de retour 12 ou voie montante 12. Ainsi, I'usager, par le biais d'une télécommande par exemple, peut répondre à un service interactif. Les informations sont codées puis transmises, au moyen du câble 8, au convertisseur hautes fréquences qui convertit lesdites informations dans une bande de fréquences d'émission plus haute. La voie montante "usager" 12 transmet des données de retour vers le satellite 1 qui a donc, entre autres, pour rôle de collecter et centraliser les données transmises par les usagers pour les retransmettre en vue d'un traitement ultérieur. Le mode de réalisation ainsi décrit fait donc apparaître un système de réception/émission dans lequel la source primaire 6 pointe dans la même direction pour l'émission et la réception. De même, dans une variante de ce mode de réalisation de l'invention, si les informations sont envoyées par une station terrestre 13 ( Station MMDS par exemple ) par le biais d'un émetteur/récepteur 14, les données de retour sont transmises vers ce dernier. Ainsi, dans ces deux modes de réalisation, le système de réception/émission selon l'invention doit comporter une source primaire 6 dont l'antenne de réception et l'antenne d'émission sont telles que leurs diagrammes de rayonnement respectifs soient maximaux dans une seule et même direction.

Selon une autre variante de l'invention, les informations 2 peuvent par exemple provenir du satellite 1 et les données de retour peuvent être transmises vers la station terrestre MMDS 13. Cette voie de retour est figurée en pointillés sur la figure 2. A ce moment, le système selon l'invention doit comporter une antenne de réception et une antenne d'émission pointant dans deux directions différentes, ceci obligeant au moins l'une des deux antennes à être défocalisée.

On peut utiliser la bande C, étant donné l'atténuation importante des signaux introduite par la pluie dans la bande Ku dans les régions équatoriales. A ce moment, la voie montante 12 fonctionne dans la bande de fréquences [ 6.4 Ghz 6.7 Ghz ] tandis que la voie descendante 2, pour designer la voie de réception par l'antenne 3 des informations transmises par le satellite 1, fonctionne dans la bande de fréquences [ 3.7 Ghz - 4.2Ghz ]. Afin de pouvoir supporter de nouveaux services, on peut aussi utiliser la bande C étendue dont la voie descendante 2 fonctionne dans la bande de fréquences [ 3.4 Ghz ; 4.2 Ghz ].

Les données transmises sur la voie montante 12 peuvent être les données relatives à la télévision à péage, ou plus généralement la télévision interactive qui donne à l'usager l'accès à des films, à des jeux interactifs, au télé achat, au téléchargement de logiciels mais également à des services tels que consultation de base de données, réservations, etc.

La figure 2 représente une vue en coupe verticale selon la coupe A-A de la figure 3.a d'un mode de réalisation d'un dispositif 15 selon l'invention dans lequel on prévoit une plaquette de réception 16, une plaquette d'émission 27 et une plaquette auxiliaire 17. La figure 3.a représente une vue de dessus selon la coupe
B-B de la figure 2 d'un mode de réalisation de la plaquette de réception 16 selon l'invention tandis que la figure 3.b représente une vue de dessous selon la coupe C
C de la figure 2 d'un mode de réalisation de la plaquette auxiliaire 17, la figure 3.c représentant une vue agrandie d'une zone D de la figure 2 donnant un un aperçu détaillé des différents éléments constitutifs au niveau de la plaquette de réception 16 et de la plaquette auxiliaire 17. La figure 4 représente une vue en perspective d'une variante du mode de réalisation de l'invention décrit dans les figures 2, 3.a à 3.c.

Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 2, 3.a à 3.c, le dispositif 15 comprend un support ou boîtier 18 de forme parallélépipédique et en matériau conducteur, et une tige 19. La tige 19 comprend un cône 20 émergeant de la face supérieure 21 dudit boîtier 18, dont la base circulaire est centrée à l'intersection des diagonales de ladite face supérieure 21 rectangulaire et dont le sommet pointe vers l'espace vers lequel les ondes rayonnent ou duquel elles sont captées. Ce cône 20 se prolonge à sa base en un cylindre 22 et se termine par un cône 23 dont le sommet pointe vers le sens opposé à celui du cône 20. La tige 19 formée du cône 20, du cylindre 22 et du cône 23 comporte du polystyrène compressé par exemple, constituant une antenne diélectrique de rayonnement longitudinal, à savoir de diagramme de rayonnement relativement fin, dite "polyrod" en langue anglaise. La configuration de cette tige 19 explique sa dénomination d'antenne cylindro-conique. La tige 19 fonctionne en guide d'ondes et le mode qu'elle transmet est tel que le maximum de rayonnement puisse apparaître dans l'axe de la direction de la tige 19. Selon une variante non représentée, la tige 19 est creuse. La technique de telles antennes diélectriques est explicitée dans l'ouvrage Techniques de l'ingénieur E3 283 - p.ll.

La tige 19 est entourée en aval de la base du cône 20 dans le sens de réception des ondes, par un culot cylindrique 24 d'axe D confondu avec l'axe de la tige 19. Ce culot 24 a, dans l'exemple, un diamètre externe de 3.66 cm et un diamète interne de 3.25 cm. Le culot 24 se prolonge à l'intérieur du boîtier 18 transversalement aux sections droites de ce dernier et se termine par une partie émergeant de la face inférieure 25 du boîtier 18. Ce culot 24 en matériau conducteur forme un guide d'ondes dont les parois sont en contact avec le boîtier 18. La partie extrême du culot 24 émergeant de la face supérieure 21 est ouverte alors que celle émergeant de la face inférieure 25 du culot 24 est fermée par une plaque métailique 26. Le culot 24 forme avec son fond 26 une cavité résonante.

Le culot 24 est scindé transversalement en deux parties 241 et 242 entre lesquelles est placée, dans une section droite du culot 24, la plaquette d'émission 27 de circuit en microrubans d'émission d'ondes électromagnétiques. On appelera, dans la suite, guide la combinaison formée du culot 24 et de la tige 19.

La plaquette 27, formant un substrat, est constituée d'un matériau de permittivité diélectrique donnée, du verre téflon par exemple . Elle présente une surface supérieure 27, dirigée vers la tige 19 et une surface inférieure 272 disposée sur l'autre face du substrat. La surface inférieure 272 est métallisée, formant un plan de masse, et est en contact avec les parois conductrices du culot 24. La plaquette 27 est alimentée par deux sondes coplanaires 2801 et 2802 qui sont gravées sur la surface supérieure 271 et qui pénétrent à l'intérieur du culot 24 par des ouvertures sans toucher la paroi du culot 24. Pour permettre l'émission d'ondes polarisées orthogonalement, les deux sondes 2801 et 2802 sont disposées à angle droit l'une par rapport à l'autre. Ces deux sondes 2801 et 2802 sont reliées sur la plaquette 27 par des lignes microrubans 2901, 2902, dont la technologie est connue en soi, à un circuit d'émission non représenté sur les figures. Ce circuit d'émission, disposé dans le présent mode de réalisation sur la plaquette 27, comprend un amplificateur de puissance et un convertisseur de fréquences relié à l'unité intérieure 9 par le câble coaxial 8.

Selon une variante de l'invention représentée en perspective sur la figure 4, le dispositif comporte en outre un radiateur 36 disposé à l'arrière de la plaquette d'émission 27 de circuit d'émission en microruban destiné à dissiper ia chaleur dégagée par un amplificateur de puissance non représenté et agencé dans le circuit d'émission sur la plaque 27. Dans la suite de la description, des éléments remplissant des fonctions identiques dans l'objet de l'invention pourront être représentés que sur l'une des figures 2, 3.a à 3.c ou 4.

La partie 242 fermant le culot 24 est un troncon de guide quart d'ondes de longueur kit/4 (Longueur d'onde guidée) formant cavité résonante et fonctionnant comme circuit ouvert dans le plan de la plaquette 27 pour les ondes transmises, XTG représentant la longueur d'onde de l'onde guidée émise.

La face supérieure 21 présente un substrat 28 suivi successivement dans le sens de réception des ondes, d'un réseau d'éléments rayonnants 29,, 292, 293, 294 de réception d'ondes électromagnétiques, d'un espace rempli de mousse sur une hauteur, par exemple, de 4 mm à 7 mm, un réseau d'éléments rayonnants 30" 302, 303, 304 de réception d'ondes électromagnétiques associé à un circuit d'excitation 31 en microruban gravés sur un substrat 320. Dans le présent mode de réalisation, les éléments rayonnants du substrat 28 sont constitués de quatre pastilles plates 291, 292, 293, 294, de forme carrée, gravés sur la face inférieure 281 du substrat 28 tournée vers l'intérieur du boîtier 18, et disposés de manière régulière autour du centre du susbtrat 28. Les éléments rayonnants de la plaquette 16 sont constitués de quatre pastilles plates 3oui, 302, 303, 304, de forme carrée, gravées sur la face supérieure du substrat 320 de la plaquette 16, chacune des pastilles 30, à 304 étant disposée respectivement en regard de la pastille correspondante 29, à 294. La surface inférieure 320, du substrat 320 tournée vers la cavité 242 est métallisée, formant un plan de masse, et est en contact avec les parois conductrices du culot 24 alors que la surface supérieure tournée vers le cône 20 présente les pastilles 301, 302, 303, 304 et le circuit d'excitation 31.

La figure 3.a détaille les différents éléments constitutifs de la plaquette de réception 16. Celle-ci présente une ouverture circulaire dont le centre se confond avec celui de la plaquette 16 à travers laquelle passe le culot 24 et autour de laquelle sont disposées les quatre pastilles 301, 302, 303, 304. La plaquette 16 présente en outre le circuit d'excitation 31 comportant des lignes 32 aptes à véhiculer des ondes polarisées verticalement et des lignes 33 aptes à conduire des ondes polarisées horizontalement.

On définit quatre quadrants 341, 342, 343, 344 délimités par les droites médianes horizontale 35, et verticale 352 de la plaquette 16 passant respectivement par les milieux des côtés verticaux et horizontaux de la plaquette 16. Ces quadrants 34,, 343, 343, 344 comportent respectivement les pastilles 301, 302, 303, 304, chaque pastille étant disposée symétriquement à la pastille contenue dans le quadrant limitrophe par rapport aux droites médianes horizontale 351 et verticale 352
Chaque pastille 30" 302 présente respectivement un point de connexion
A1, A2 entre le côté supérieur de ladite pastille 301, 302 et respectivement une ligne d'excitation verticale L1, L2 aptes guider des ondes polarisées verticalement. Ces deux lignes L1, L2 subissent respectivement un coude à angle droit et se rejoignent à un point d'intersection C1 situé sur la droite médiane verticale 352. De même, chaque pastille 303 et 304 présente respectivement un point de connexion A3, A4 entre le côté inférieur de ladite pastille 303, 304 avec respectivement une ligne d'excitation verticale L3, L4 aptes à guider des ondes polarisées verticalement. Ces deux lignes L3, L4 subissent respectivement un coude à angle droit et se rejoignent à un point de connexion C2 situé sur la droite médiane verticale 352. De ces points
C1 et C2 partent respectivement deux lignes verticales qui subissent un premier coude à angle droit transformant lesdites lignes en deux lignes horizontales gravées respectivement dans les quadrants 342 et 344 puis qui subissent un deuxième coude à angle droit les transformant en deux lignes verticales se rejoignant en un point C3 étant situé à une distance AL de la droite médiane horizontale 35,. Du point C3 part une ligne principale d'excitation d'ondes polarisées verticalement qui aboutit au point de connexion C4.

De plus, les pastilles 30,, 303 présentent respectivement un point de connexion B,, B3 entre respectivement le côté latéral droit des pastilles 30"303 et respectivement une ligne d'excitation horizontale L5, L6 aptes à guider des ondes polarisées horizontalement. De même, les pastilles 302, 304 présentent respectivement un point d'intersection B2, B4 entre le côté latéral gauche desdites pastilles 302, 304 et une ligne d'excitation horizontale L7, L8 aptes à guider des ondes polarisées horizontalement. Les lignes L5 et L7 se rejoignent en un point C5 compris dans le quadrant 34, et distant de la droite médiane 352 de AL alors que les lignes L6 et L8 se rejoignent en un point C6 compris dans le quadrant 343 et distant de la droite médiane 352 également de AL, si bien que que lesdits points C5 et C6 sont symétriques par rapport à la droite médiane 351. De ces points C5 et C6 partent deux lignes qui se rejoignent en un point C7 situé sur la droite médiane 35, d'où part une ligne d'excitation principale aptes à guider des ondes polarisées horizontalement qui aboutit à un point de connexion C8.

II est à noter que les différents coudes que présentent les lignes d'excitation aptes à guider des ondes polarisées horizontalement et verticalement ne sont pas nécessairement à angles droits.

Dans le présent mode de réalisation, la face supérieure 21 est carrée de côté de longueur 10 cm et le boîtier a une hauteur aproximativement de 8 cm. Le culot 24 a un diamètre intérieur de 3.25 cm et un diamètre extérieur de 3.66 cm.

Les pastilles 29" 292, 293, 294, 30" 302, 303, 304, ont respectivement un côté sensiblement égal à XGn/2, XGR étant la longueur d'onde de l'onde guidée reçue. De plus, on peut utiliser un substrat à base de téflon chargé de céramique.

La figure 3.b détaille les différents éléments constitutifs de la plaquette auxiliaire 17. Celle-ci présente les quatre pastilles 29" 292, 293, 294 et une ouverture circulaire centrée au centre de la plaquette 17 à travers laquelle passe le culot 24.

La figure 3.c représente une vue agrandie de la zone D de la figure 2, donnant un aperçu détaillé des différents éléments constitutifs au niveau des deux plaquettes 16 et 17. La hauteur de mousse A peut être, dans le présent mode de réalisation, de l'ordre de 0.06 à 0.08 fois la longueur d'onde XGR de l'onde reçue, soit de l'ordre de 4 mm à 7 mm.

Sur la figure 4, le dispositif selon le présent mode de réalisation comporte une plaquette intermédiaire 37 sur laquelle est agencé le circuit de réception (non représenté) comportant au moins un amplificateur à faible bruit et un convertisseur de fréquences. Des câbles coaxiaux ( pour des raisons de clarté, un seul câble coaxial 38 a été dessiné ) relient les points de connexion C4 et C8 au circuit de réception de la plaquette 37 en vue du traitement des signaux reçus. La sortie du circuit de réception est reliée, par une ouverture 39 pratiquée dans le boîtier 18, au câble coaxial 8.

Selon une variante non représentée, un même oscillateur peut être utilisé pour la conversion en hautes fréquences des signaux destinés à être émis et pour la conversion en basses fréquences des signaux destinés à être reçus. De façon plus générale, plusieurs mêmes éléments peuvent être utilisés pour la conversion des signaux reçus et émis. La plaquette 37 peut servir de support pour ces différents éléments. Dans ce cadre, au moins un câble coaxial est agencé entre la plaquette 37 et la plaquette d'émission 27.

Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante
Les ondes électromagnétiques arrivant sur le réflecteur 5 sont réfléchies et focalisées au foyer de ce dernier situé sensiblement au centre géométrique du réseau de la plaque 17. Le réseau de la plaque 16 fonctionne sur une fréquence centrale de résonance Fo alors que le réseau de la plaque 17 fonctionne sur une fréquence de résonance Fo' légèrement décalée par rapport à ladite fréquence Fo, de sorte que la combinaison des deux plaques 16 et 17 se comporte comme un seul réseau de largeur de bande élargie.

D'autre part, les pastilles 301, 302, 303, 304 sont toutes alimentées en phase et avec la même amplitude par deux diviseurs de puissance en microbande,
I'alimentation des pastilles devant se faire en phase pour que les champs électriques s'additionnent dans le sens de propagation des ondes guidées. En effet, le déphasage d entre deux ondes, polarisées horizontalement par exemple, est : d = * AL, ou ss = 2Il/Ag, Xg étant égale à la longueur d'onde de l'onde guidée.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on excite en B1, B2, respectivement B3, B4, par des côtés latéraux opposés des pastilles. Ainsi, la pastille 301 est excitée par son côté latéral droit, ce qui crée, à un instant t, un champ E orienté de droite à gauche, alors que, simultanément, la pastille 302 est excitée par son côté latéral gauche, ce qui crée, au même instant t, un champ E orienté de gauche à droite, ce qui crée finalement des champs déphasés de H. En introduisant une différence de longueur de AL = t9/2, on crée un déphasage supplémentaire d tel que : d = ss * AL = (2fl/A9)* (ka/2) = H, ce qui annule la différence des phases entre lesdits champs électriques. Cette configuration améliore la qualité de la polarisation car elle élimine les problèmes de polarisation croisée. De plus, du fait des symétries existantes entre les pastilles côte à côte, les réflexions d'ondes s'annulent.

Bien entendu, dans le cas où l'excitation des pastilles 301, 302, 303, 304 se réalise du même côté, la différence de longueur devient égale à k9, pour que le déphasage revienne également à 2tel.

Lesdites ondes, reçues et véhiculées par les lignes 32 et 33, sont délivrées, via le câble 38, au circuit de réception de la plaquette 37 par exemple qui transmet après conversion des signaux reçus en fréquences intermédiaires, ces derniers à l'unité intérieure 9 via le câble 8.

Simultanément, les signaux provenant de ladite unité 9 traversent le circuit de conversion de fréquence, agencé sur la plaquette 27 par exemple, et fournissent aux sondes 2801, 2802 des ondes à transmettre vers la tige 19 qui transmet le maximum de puissance dans la direction de l'axe D de la tige 19.

Grâce à la forme de l'antenne diélectrique d'émission occupant le minimum d'espace possible, la réception n'est pas perturbée. En effet, la conformation cylindro-conique du guide (19, 24) en amont de la première plaquette (16) 6) dans le sens de réception des ondes permet de ne pas perturber le diagramme de rayonnement dudit réseau d'éléments rayonnants (301, 302, 303, 304).

Ainsi, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un dispositif unique capable de fonctionner de manière simultanée et entièrement découplée selon une voie de réception et une voie d'émission.

Le guide (19, 24) et le réseau d'éléments rayonnants (301, 302, 303, 304) sont agencés de sorte que leurs centres de phase respectifs soient sensiblement confondus en un point unique formant le centre de phase dudit dispositif, permettant audit dispositif de fonctionner comme source primaire pointant dans une direction donnée en réception et en émission, cette source primaire étant disposée au foyer de moyens de focalisation d'un système de réception/émission selon l'invention tels qu'une parabole ou une lentille électromagnétique.

Selon une variante non représentée de l'invention, au moins l'un des centres de phase peut être défocalisé pour émettre dans une direction autre que

De même, la différence de longueur AL peut être nulle. Bien qu'une seule configuration ait été décrite pour la structure des lignes microrubans de la plaque 16, il est évident qu'on pourrait envisager d'autres configurations.

II est à souligner que les circuits de réception et d'émission du dispositif selon l'invention peuvent également être disposés sur une seule et même plaquette ayant la double fonction de support du circuit de réception et support du circuit d'émission. Dans ce cas, lesdits circuits sont agencés de manière à éviter tout couplage électromagnétique entre le circuit de réception et le circuit d'émission. De surcroît, les croisements éventuels entre les lignes d'excitation du circuit de réception et celles du circuit d'émission seraient effectués, par exemple, par des ponts.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de réception/émission d'ondes électromagnétiques, caractérisé en ce qu'il comporte une plaquette de réception (16) pour la réception d'ondes électromagnétiques sur laquelle est agencé au moins un premier réseau d'éléments rayonnants (301, 302, 303, 304) de structure microruban et un guide d'ondes (19, 9, 24) pour l'émission d'ondes électromagnétiques, ledit guide (19, 9, 24) et la plaquette (16) étant solidaires d'un même support (18).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde < i 9, 24) traverse la plaquette de réception < i 6) de manière à former un dispositif monobloc.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'émission et la réception s'effectuent selon des directions voisines ou confondues et le guide d'onde (19, 24) est en saillie de la plaquette de réception (16) dans la direction du rayonnement de manière à faire apparaître le maximum de rayonnement dans une direction donnée en émission et en réception.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guide d'onde (19, 24) et le réseau d'éléments rayonnants (301, 302, 303, 304) sont agencés de sorte que leurs centres de phase respectifs soient sensiblement confondus en un point unique formant centre de phase dudit dispositif.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le guide d'onde < i 9, 24) est conformé de manière à ne pas perturber le diagramme de rayonnement dudit réseau d'éléments rayonnants (301, 302, 303, 304).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit guide (19, 24) est un guide d'onde diélectrique à rayonnement longitudinal.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le guide d'onde (19, 24) est de forme cylindro-conique pointant dans la direction et le sens à émettre.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le guide (19, 24) coupe transversalement la plaquette de réception (1 6) en une surface autour de laquelle sont disposés de manière symétrique lesdits éléments rayonnants (301, 302, 303, 304) et en ce que des lignes d'excitation (31, 32, 33) dudit réseau (301, 302, 303, 304) sont agencées de manière à ne pas créer de couplages électromagnétiques avec les ondes émises par ledit guide (19, 24).

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le guide d'ondes (19, 24) est couplé à une plaquette d'émission (27) à microrubans agencée dans une section droite dudit guide < i 9, 24) pour l'émission d'ondes électromagnétiques.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un couple de sondes (2801, 2802) disposées sur la plaquette d'émission (27) et à angle droit l'une par rapport à l'autre et aptes à émettre des ondes polarisées orthogonalement.

11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la plaquette d'émission (27) à microrubans comporte un circuit de conversion de fréquences.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la plaquette de réception (16) à microrubans comporte un circuit de conversion de fréquences.

13. Dispositif selon la revendication 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comporte une plaquette intermédiaire (37) comprenant au moins une partie du circuit de conversion de fréquences associé à la plaquette de réception (16) et/ou à la plaquette d'émission (27).

14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'une plaquette auxiliaire (17) est associée parallèlement à la plaquette de réception (16) et comporte un second réseau comprenant une pluralité d'éléments rayonnants (291, 292, 293, 294) en regard respectivement de la pluralité d'éléments rayonnants (301 302, 303, 304) du premier réseau et de fréquence de résonance (fi') voisine de celle (Fo) du premier réseau de sorte que le couple de réseaux d'éléments rayonnants ((291, 292, 293, 294), (301, 302, 303, 304)) en regard l'un par rapport à l'autre est l'équivalent d'un seul réseau de largeur de bande élargie.

15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit guide d'ondes (19, 24) est fermé par une cavité (242) quart d'ondes (go/4) de longueur égale au quart de la longueur d'onde (AGT) de l'onde guidée émise.

16. Système de réception/émission d'ondes électromagnétiques comportant des moyens de focalisation d'ondes, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes.

17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de focalisation comportent un réflecteur (5), de préférence parabolique , et en ce que le dispositif est agencé sensiblement au foyer dudit réflecteur, ledit dispositif (15) 5) fonctionnant ainsi comme source primaire du système.

18. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de focalisation comportent une lentille électromagnétique et en ce que ledit dispositif est agencé sensiblement au foyer de ladite lentille électromagnétique, ledit dispositif fonctionnant ainsi comme source primaire du système.