FR2912557A1 - DEPHASING SYSTEM FOR RADIANT ELEMENTS OF AN ANTENNA - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un système de déphasage comportant au moins un corps (21) ayant au moins une surface électriquement conductrice, une ligne d'alimentation (22) électriquement conductrice disposée sur le corps (21) et comportant au moins deux segments parallèles selon un axe longitudinal B-B et au moins trois accès (23, 24a-24e, 25a-25e), un dispositif diélectrique (26) mobile disposé au-dessus de la ligne d'alimentation (22), caractérisé en ce que le dispositif (26) comporte au moins deux sections (26a-26e) distinctes en matériau diélectrique, capables de se déplacer indépendamment selon l'axe longitudinal B-B.The present invention relates to a phase shift system comprising at least one body (21) having at least one electrically conductive surface, an electrically conductive supply line (22) disposed on the body (21) and comprising at least two parallel segments along a longitudinal axis BB and at least three ports (23, 24a-24e, 25a-25e), a movable dielectric device (26) disposed above the supply line (22), characterized in that the device ( 26) comprises at least two distinct sections (26a-26e) of dielectric material, able to move independently along the longitudinal axis BB.

Description

Système de déphasage pour éléments rayonnants d'une antenne La présentePhase shift system for radiating elements of an antenna

invention se rapporte à un dispositif de déphasage à déplacement longitudinal, comportant un matériau diélectrique, permettant d'appliquer un déphasage sur des éléments rayonnants, ou des groupes d'éléments rayonnants. L'invention est destinée à être utilisée notamment à des éléments rayonnants appartenant à des antennes pour les stations de base des réseaux de communication cellulaires (GSM, UMTS, ...) mais également à tout autre type d'application mettant en oeuvre des déphaseurs. Le déphasage vise à dépointer la direction du lobe principal de l'antenne, et ainsi de réaliser des antennes à dépointage dynamique, ou autrement appelées antennes à tilt variable . Les déphaseurs sont des systèmes passifs, c'est à dire ne comportant pas de composants électroniques, permettant d'appliquer une différence de phases relative entre différents accès d'un réseau d'alimentation radio fréquences. Il existe plusieurs grandes familles de systèmes de déphasage suivant leur mode de fonctionnement mécanique. D'une part les systèmes rotatifs (par exemple décrit dans US-6,850,130 ou JP-09-246 846), où une ou plusieurs pièces métalliques assurent la liaison entre diverses lignes conductrices. Ces pièces métalliques assurent un couplage ad hoc entre les lignes conductrices le plus souvent sous la forme d'une connexion sans contact, c'est à dire où un effet capacitif entre deux pièces métalliques assure un couplage RF entre les lignes. Cependant le couplage entre lignes a comme inconvénient que ces systèmes peuvent difficilement avoir de bonnes performances sur une large bande de fréquence sans nécessiter de faire des compromis néfastes quant aux pertes de couplage, donc sur l'efficacité générale du système de déphasage. Un autre inconvénient de ces systèmes est qu'il est difficile de multiplier les lignes conductrices qui seront reliées aux éléments rayonnants. Enfin ce type de système présente un encombrement important. D'autre part les systèmes à déplacement transversal (par exemple décrit dans EP-1 215 752), où un matériau à constante diélectrique élevée et de faible perte est 30 utilisé pour créer un déphasage relatif entre deux éléments rayonnants. Les lignes d'alimentation des éléments rayonnants sont montées en série. Le mouvement est transversal par rapport à la ligne d'alimentation des divers éléments rayonnants. Chacun des déphasages s'additionne les uns aux autres, jusqu'à ce que le dernier élément rayonnant soit alimenté.  The invention relates to a longitudinal displacement phase shifter comprising a dielectric material for applying a phase shift to radiating elements, or groups of radiating elements. The invention is intended to be used in particular to radiating elements belonging to antennas for the base stations of the cellular communication networks (GSM, UMTS, etc.) but also to any other type of application using phase shifters. . The phase shift aims to detach the direction of the main lobe of the antenna, and thus achieve antennas with dynamic misalignment, or otherwise called variable tilt antennas. Phase shifters are passive systems, that is to say having no electronic components, making it possible to apply a relative phase difference between different accesses of a radio frequency power supply network. There are several major families of phase shift systems according to their mechanical mode of operation. On the one hand the rotary systems (for example described in US-6,850,130 or JP-09-246,846), wherein one or more metal parts provide the connection between various conductive lines. These metal parts provide an ad hoc coupling between the conductive lines most often in the form of a contactless connection, that is to say where a capacitive effect between two metal parts ensures an RF coupling between the lines. However the coupling between lines has the disadvantage that these systems can hardly have good performance over a wide frequency band without the need to make compromises harmful to the coupling losses, so the overall efficiency of the phase shift system. Another disadvantage of these systems is that it is difficult to multiply the conductive lines that will be connected to the radiating elements. Finally this type of system has a large footprint. On the other hand cross-displacement systems (for example described in EP-1 215 752), where a low-loss, high-dielectric material is used to create a relative phase shift between two radiating elements. The supply lines of the radiating elements are connected in series. The movement is transversal to the supply line of the various radiating elements. Each of the phase shifts adds up to each other until the last radiating element is energized.

L'inconvénient de ce système est qu'il convient de mettre en mouvement chacun de ces déphaseurs, alors qu'ils sont assez éloignés physiquement les uns des autres. En outre ces déphaseurs sont placés le long de l'axe principal longitudinal de l'antenne, et des diviseurs sont intercalés entre eux, ce qui entraîne une grande longueur du système, en particulier lorsqu'on cherche à obtenir un déphasage important de l'antenne (notamment jusqu'à 20 et au-delà). Cette longueur cause des difficultés dans le respect des tolérances imposées. Enfin les systèmes à déplacement longitudinal (par exemple décrit dans US-5,949,303 ou WO- 02/35 651) où un matériau de constante diélectrique élevée et de faible perte est utilisé pour créer un déphasage relatif entre deux éléments rayonnants, ou deux groupes d'éléments rayonnants, d'une antenne. Le matériau est inséré à proximité de la ligne conductrice qui peut être à structure planaire de type triplaque (stripline) ou microruban (microstrip). La vitesse de propagation du signal circulant sur cette ligne conductrice est d'autant plus réduite que la constante diélectrique du matériau est élevée, que l'épaisseur de la pièce en matériau diélectrique est conséquente, et que cette pièce est placée de manière à couper les lignes de courant qui se situent entre les lignes d'alimentation et la terre. L'inconvénient majeur de ce système est qu'il nécessite une assez grande superficie pour être activé, puisque la pièce en matériau diélectrique doit se mouvoir linéairement d'un bout à l'autre du système dans le sens longitudinal. Les limites du déplacement de la pièce limitent donc l'amplitude de déphasage du système. Un autre inconvénient est qu'il est nécessaire d'utiliser plusieurs déphaseurs pour obtenir une structure complète d'alimentation en réseau pour une antenne. Le document WO-02/35 651 décrit un déphaseur monobloc, se déplaçant d'un seul tenant, constitué d'une pièce unique en matériau diélectrique qui est ajouré de 30 manière adaptée aux différentes lignes conductrices. Ce dispositif ne permet pas un contrôle indépendant des différentes lignes conductrices. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients de l'art antérieur, et en particulier de proposer un système de déphasage à déplacement longitudinal à faibles pertes, stable et compact mécaniquement, et permettant d'obtenir un déphasage qui varie de manière continue. L'objet de la présente invention est un système de déphasage comportant au moins : - un corps ayant au moins une surface électriquement conductrice, - une ligne d'alimentation électriquement conductrice disposée sur le corps et comportant au moins deux segments parallèles selon un axe longitudinal et au moins trois accès, - un dispositif diélectrique mobile disposé au-dessus de la ligne d'alimentation, to Selon l'invention le dispositif comporte au moins deux sections distinctes en matériau diélectrique, capables de se déplacer indépendamment selon l'axe longitudinal. Selon une forme d'exécution préférentielle, chaque section possède des zones situées respectivement à chaque extrémité de la section permettant la transformation d'impédance. 15 Selon une variante, les zones de transformation d'impédance possèdent des évidements. Selon une autre variante, les zones de transformation d'impédance sont séparées par une zone centrale en matériau diélectrique plein. Selon encore une autre variante, les zones centrales des sections ont des 20 longueurs différentes. De préférence le matériau diélectrique est choisit parmi une matière plastique et un matériau céramique. Avantageusement le déplacement des sections est réalisé au moyen d'un engrenage ou d'une tringle pivotante. 25 Le système selon l'invention peut comprendre en outre un moyen de guidage du déplacement longitudinal des sections. Selon un mode de réalisation, la ligne d'alimentation comporte en outre une première portion pour la transformation d'impédance et une deuxième portion pour la division en courant, ces portions étant connectées aux segments. 30 L'invention a aussi pour objet une antenne comprenant un système de déphasage selon l'une des revendications précédentes.  The disadvantage of this system is that it is appropriate to set in motion each of these phase shifters, while they are quite physically distant from each other. Furthermore these phase shifters are placed along the longitudinal main axis of the antenna, and dividers are interposed between them, resulting in a large length of the system, particularly when seeking to obtain a significant phase shift of the antenna (especially up to 20 and beyond). This length causes difficulties in respect of the tolerances imposed. Finally, the longitudinal displacement systems (for example described in US Pat. No. 5,949,303 or WO-02 / 35,651) in which a material of high dielectric constant and low loss is used to create a relative phase shift between two radiating elements, or two groups of radiating elements, an antenna. The material is inserted near the conductive line which may be planar stripline or microstrip structure. The speed of propagation of the signal flowing on this conductive line is reduced as the dielectric constant of the material is high, the thickness of the piece of dielectric material is substantial, and this piece is placed so as to cut the current lines that lie between the power lines and the earth. The major disadvantage of this system is that it requires a large enough area to be activated, since the piece of dielectric material must move linearly from one end of the system to the other in the longitudinal direction. The limits of the displacement of the part therefore limit the amplitude of phase shift of the system. Another disadvantage is that it is necessary to use several phase shifters to obtain a complete network supply structure for an antenna. WO-02/35 651 discloses a monobloc phase shifter, moving in one piece, consisting of a single piece of dielectric material which is apertured in a manner adapted to the different conductive lines. This device does not allow independent control of the different conductive lines. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, and in particular to propose a mechanically stable and mechanically compact low-loss longitudinal displacement phase shifting system which makes it possible to obtain a phase shift which varies continuously. . The object of the present invention is a phase shift system comprising at least: - a body having at least one electrically conductive surface, - an electrically conductive supply line disposed on the body and having at least two parallel segments along a longitudinal axis and at least three accesses, - a mobile dielectric device disposed above the supply line, to the invention according to the invention comprises at least two separate sections of dielectric material, capable of moving independently along the longitudinal axis. According to a preferred embodiment, each section has areas located respectively at each end of the section for the impedance transformation. According to one variant, the impedance transformation zones have recesses. According to another variant, the impedance transformation zones are separated by a central zone made of solid dielectric material. According to yet another variant, the central areas of the sections have different lengths. Preferably the dielectric material is selected from a plastic material and a ceramic material. Advantageously, the displacement of the sections is achieved by means of a gear or a pivoting rod. The system according to the invention may further comprise means for guiding the longitudinal displacement of the sections. According to one embodiment, the supply line further comprises a first portion for the impedance transformation and a second portion for the current division, these portions being connected to the segments. The invention also relates to an antenna comprising a phase shift system according to one of the preceding claims.

Le système de déphasage selon l'invention est un système passif (c'est à dire ne comportant aucun composant électronique actif) et réciproque, c'est à dire apte à fonctionner aussi bien en diviseur qu'en sommateur vis-à-vis des différents accès.  The phase shift system according to the invention is a passive system (that is to say having no active electronic component) and reciprocal, that is to say able to function as well as divider in the summator vis-à-vis different access.

L'avantage principal de la présente invention est la possibilité de contrôler de manière indépendante les différences de phase entre deux éléments rayonnants d'une antenne. Le système de l'invention est ainsi applicable à un nombre illimité d'éléments rayonnants. En outre il laisse la possibilité de réaliser des déphasages non linéaires entre les éléments, c'est à dire d'assurer un contrôle indépendant des déphasages appliqués par paire sur les éléments rayonnants. Un autre avantage de l'invention est de permettre un large choix de la valeur d'inclinaison de l'antenne. En effet le système selon l'invention permet d'atteindre des inclinaisons de faisceaux d'antenne importantes qui peuvent atteindre et même dépasser 20 .  The main advantage of the present invention is the possibility of independently controlling the phase differences between two radiating elements of an antenna. The system of the invention is thus applicable to an unlimited number of radiating elements. In addition it leaves the possibility of making non-linear phase shifts between the elements, that is to say to provide independent control phase shifts applied in pairs on the radiating elements. Another advantage of the invention is to allow a wide choice of the inclination value of the antenna. Indeed, the system according to the invention makes it possible to achieve inclinations of large antenna beams that can reach and even exceed 20.

En outre ce système a l'avantage d'être modifiable afin de pouvoir être adapté pour être utilisable sur différentes bandes de fréquence. Par conséquent la gamme d'inclinaison possible du faisceau de l'antenne se trouve limitée seulement par le matériau diélectrique utilisé (plus la constante diélectrique du matériau sera élevée, plus la gamme d'inclinaison est large) et par la longueur de l'antenne, qui est naturellement importante dans le cas des antennes de type panneaux. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné bien entendu à titre illustratif et non limitatif, et dans le dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est un schéma simplifié du système de déphasage selon l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique éclatée d'un premier mode de réalisation d'un système de déphasage selon l'invention, - la figure 3 montre le système de la figure 2, une fois assemblé, dans une position correspondant au déphasage minimum de l'antenne, - la figure 4 est une vue en perspective oblique du corps du système de la figure 2, - la figure 5 est une vue de dessus de la ligne d'alimentation électrique du système de la figure 2, - la figure 6 est une vue en perspective oblique du corps diélectrique du système de la figure 2, - la figure 7 est une illustration schématique du déplacement des sections diélectriques au moyen d'un engrenage, - la figure 8 est une illustration schématique du déplacement des sections diélectriques au moyen d'une tringle pivotante, - la figure 9, analogue à la figure 3, montre le système selon l'invention dans une position centrée, La figure 1 montre le système de déphasage selon l'invention, comprenant une 10 ligne d'alimentation électrique 11 placée entre deux dispositifs diélectriques 12, l'ensemble étant disposé entre deux corps conducteurs 13. Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 2 et 3, le système de déphasage comporte les composants suivants, superposés selon une direction A-A : 15 - un corps 21 à surface conductrice ; - une ligne d'alimentation électrique 22 qui comprend : - plusieurs segments conducteurs 22a-22e parallèles selon la direction B-B destinés à l'alimentation des éléments rayonnants, - au moins trois accès, par exemple ici un accès 23 centrale et plusieurs accès 24a-24e 20 et 25a-25e placées respectivement aux deux extrémités des segments 22a-22e, - une portion consacrée à l'adaptation d'impédance, - une portion consacrée à la répartition de la puissance aux différents accès ; - un dispositif 26 en matériau diélectrique comprenant plusieurs section 26a-26e indépendantes qui viennent s'intercaler entre la ligne électrique 22 et le corps 25 conducteur 21 ; par une translation mécanique, les sections diélectriques 26a-26e peuvent être déplacées selon la direction B-B afin de modifier indépendamment la couverture respectivement des segments 22a-22e de la ligne 22 ; - des moyens de guidage 27 et éventuellement des pièces mécaniques supplémentaires pour faciliter le mouvement par coulissement des sections diélectriques 26a-26e. 30 Le corps 21, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, est constitué, au moins en surface, d'une matière conductrice. Dans le cas d'une construction de type triplaque comme c'est le cas ici, le corps est muni de deux plans conducteurs parallèles 21a et 21b ; dans le cas d'une construction de type microruban , une ligne conductrice et un plan conducteur faisant office de plan de masse suffisent. Le corps 21 est réalisé sous la forme d'un bloc d'aluminium, qu'il soit plié, moulé ou usiné. Le corps pourrait tout aussi bien être réalisé dans d'autres matières telles que le laiton, le cuivre, ou tout autre alliage présentant des propriétés analogues. Le corps peut également être réalisé sous d'autres formes que celle représentée ici. Le corps 21 porte une entrée 23 et des sorties 24a-24e et 25a-25e reliées à la ligne d'alimentation 22. Les accès se présentent ici sous la forme de plusieurs connecteurs 24a-24e et 25a-25e, mais ils pourraient également être réalisés sous la forme de liaisons directes vers les éléments rayonnants grâce à des câbles coaxiaux, ou en prolongeant les segments de la ligne d'alimentation de type microstrip ou stripline . L'entrée 23 est ici représentée en position centrale, mais elle pourrait également être placée sur l'un des cotés du corps 21. Le nombre d'accès minimal est donc de trois, et il n'y a que des contraintes d'encombrement physique qui puissent en limiter le nombre, sans pour autant que ce nombre soit limité d'ailleurs à un nombre pair ou impair. La ligne d'alimentation électrique 22 de type stripline , représentée sur la figure 5, est réalisée d'une seule pièce et composée de plusieurs segments conducteurs 22a-22e. La ligne d'alimentation 22 est obtenue par perforation d'une tôle de laiton de 1 mm d'épaisseur, mais elle pourrait tout aussi bien être réalisée avec un matériau différent ayant une bonne conductivité électrique, ainsi que sous la forme d'un circuit dit PCB (pour Printed Circuit Board en anglais). Sous la forme illustrée ici, l'entrée 23 de la ligne d'alimentation 22 communique avec une zone d'accès 50. La portion 51 suivante de la ligne d'alimentation 22 est utilisée pour permettre une transformation d'impédance correcte entre l'entrée 23 et le nombre N de connections à pourvoir en sortie avec N 2 (ici N = 10), par exemple par une transformation d'impédance progressive de type Klopfenstein . La portion 51 se prolonge par la portion 52 qui est utilisée pour permettre une division ou une sommation en puissance vis-à-vis des différents accès 50, 53a-53e 30 et 54a-54e. En effet les segments conducteurs 22a-22e n'ont pas forcément la même amplitude de fonctionnement. Dans le cas présent les sorties 53a-53, 54-54e ont toutes des amplitudes différentes. Les segments conducteurs 22a-22e sont disposés de manière rectiligne et parallèle entre eux. On s'efforcera lors de la réalisation d'écarter si possible les segments 22a-22e de manière à minimiser le couplage entre eux. La largeur des segments conducteurs 22a-22e est adaptée pour respecter l'impédance d'entrée et de sortie recherchée, généralement 60 Ohms. Typiquement les segments conducteurs 22a-22e peuvent avoir une largeur de l'ordre de 7,35 mm pour une épaisseur de l'ordre de 1 mm, lorsque la ligne d'alimentation stripline 22 est inscrite entre deux plans de masse 21a et 21b espacés de 7 mm. On a représenté sur la figure 6 le dispositif 26 en matériau diélectrique plein qui comporte une partie fixe 60, placée au-dessus de la portion 51 de la ligne d'alimentation électrique 22, et plusieurs sections 26a-26e qui sont mobiles et peuvent se déplacer indépendamment les unes des autres. Chaque section 26a-26e diélectrique comporte une zone centrale 61 en matériau diélectrique plein ; les zones centrales sont identiques à l'exception de leur longueur. Les sections 26a-26e sont réalisées en matière plastique, comme par exemple du polyester polypropylène (PPS RYTON) ayant une constante diélectrique de l'ordre de 4 à 6. Bien que plus cher et requérant une plus grande précision, on peut aussi utiliser un matériau de type céramique comme matériau diélectrique dont la constante diélectrique Cr est de l'ordre de 10. Chaque section 26a-26e diélectrique comporte deux zones 62a et 62b, situées respectivement à chaque extrémité des sections 26a-26e, qui servent à la transformation d'impédance de la ligne d'alimentation 22 stripline . Une transition d'impédance doit être effectuée entre la partie de la ligne d'alimentation 22 qui est environnée d'air, et la partie où la ligne d'alimentation 22 se trouve entre le corps 21 plein et la zone centrale 61 d'une section 26a-26e du dispositif diélectrique 26. Dans le mode de réalisation présenté ici en exemple, la fonction de transformation d'impédance est assurée grâce à la création d'évidements 63 dans le matériau diélectrique des zones d'extrémité 62a, 62b de chaque section 26a-26e du dispositif diélectrique 26. Ces évidements 63 ont été représentés ici par des trous rectangulaires, mais ils peuvent bien entendu avoir toute autre forme en fonction du résultat escompté. Dans le but d'obtenir une transformation d'impédance convenable entre la partie de la ligne d'alimentation 2 qui est environnée d'air, et la partie où la ligne d'alimentation 2 se trouve entourée de matériau diélectrique, la modification adéquate du matériau diélectrique des sections 26a-26e peut être déterminée par calculs ou par simulation en partant d'une équivalence du milieu diélectrique composée d'éléments localisés, c'est à dire envisagée comme la succession d'éléments discrets R, L et C.  In addition, this system has the advantage of being modifiable so that it can be adapted to be used on different frequency bands. Consequently, the possible inclination range of the antenna beam is limited only by the dielectric material used (the higher the dielectric constant of the material, the wider the inclination range) and the length of the antenna , which is naturally important in the case of panel-type antennas. Other objects, features and advantages of the present invention will emerge from the following description of a particular embodiment, given of course by way of illustration and not limitation, and in the accompanying drawing in which: - Figure 1 is a diagram simplified diagram of the phase shift system according to the invention, - Figure 2 shows an exploded schematic view of a first embodiment of a phase shift system according to the invention, - Figure 3 shows the system of Figure 2, a assembled in a position corresponding to the minimum phase shift of the antenna, - Figure 4 is an oblique perspective view of the body of the system of Figure 2, - Figure 5 is a top view of the power supply line. FIG. 6 is an oblique perspective view of the dielectric body of the system of FIG. 2; FIG. 7 is a diagrammatic illustration of the displacement of the dielectric sections by means of FIG. 8 is a schematic illustration of the displacement of the dielectric sections by means of a pivoting rod, FIG. 9, similar to FIG. 3, shows the system according to the invention in a centered position, FIG. 1 shows the phase shift system according to the invention, comprising a power supply line 11 placed between two dielectric devices 12, the assembly being disposed between two conductive bodies 13. In the embodiment of the invention illustrated on FIG. Figures 2 and 3, the phase shift system comprises the following components superimposed in a direction AA: - a body 21 with a conductive surface; a power supply line 22 which comprises: a plurality of parallel conducting segments 22a-22e in the direction BB intended to supply the radiating elements; at least three accesses, for example here a central access 23 and several access points 24a; 24e 20 and 25a-25e placed respectively at the two ends of the segments 22a-22e, - a portion devoted to impedance matching, - a portion devoted to the distribution of the power to the different accesses; a device 26 made of dielectric material comprising a plurality of independent sections 26a-26e which are interposed between the electrical line 22 and the conductive body 21; by a mechanical translation, the dielectric sections 26a-26e can be moved in the direction B-B to independently change the coverage respectively of the segments 22a-22e of the line 22; - Guiding means 27 and possibly additional mechanical parts to facilitate the sliding movement of the dielectric sections 26a-26e. The body 21, in the embodiment shown in FIG. 4, consists, at least on the surface, of a conductive material. In the case of a triplate type construction as is the case here, the body is provided with two parallel conductive planes 21a and 21b; in the case of a microstrip-type construction, a conductive line and a conducting plane acting as a ground plane suffice. The body 21 is made in the form of an aluminum block, whether folded, molded or machined. The body could equally well be made of other materials such as brass, copper, or any other alloy having similar properties. The body can also be made in other forms than that shown here. The body 21 carries an input 23 and outputs 24a-24e and 25a-25e connected to the supply line 22. The accesses are here in the form of several connectors 24a-24e and 25a-25e, but they could also be realized in the form of direct links to the radiating elements by means of coaxial cables, or by extending the segments of the microstrip or stripline feed line. The input 23 is here represented in central position, but it could also be placed on one of the sides of the body 21. The minimum access number is therefore three, and there are only congestion constraints. physical that can limit the number, without this number being limited to an even or odd number. The power supply line 22 stripline type, shown in Figure 5, is made in one piece and composed of several conductive segments 22a-22e. The supply line 22 is obtained by perforation of a brass sheet 1 mm thick, but it could equally well be made with a different material having good electrical conductivity, and in the form of a circuit said PCB (for Printed Circuit Board in English). In the form illustrated here, the input 23 of the supply line 22 communicates with an access area 50. The next portion 51 of the supply line 22 is used to allow a correct impedance transformation between the input 23 and the number N of connections to be output with N 2 (here N = 10), for example by a Klopfenstein type progressive impedance transformation. The portion 51 is extended by the portion 52 which is used to allow division or summation in power vis-à-vis the various accesses 50, 53a-53e and 54a-54e. Indeed the conductive segments 22a-22e do not necessarily have the same amplitude of operation. In this case the outputs 53a-53, 54-54e all have different amplitudes. The conductive segments 22a-22e are arranged rectilinearly and parallel to each other. In doing so, efforts will be made to keep the segments 22a-22e as far as possible so as to minimize the coupling between them. The width of the conductive segments 22a-22e is adapted to respect the desired input and output impedance, generally 60 Ohms. Typically the conductive segments 22a-22e may have a width of the order of 7.35 mm and a thickness of about 1 mm, when the stripline supply line 22 is inscribed between two spaced planes of mass 21a and 21b. of 7 mm. FIG. 6 shows the device 26 made of solid dielectric material which comprises a fixed part 60 placed above the portion 51 of the power supply line 22, and a plurality of sections 26a-26e which are movable and can be move independently of each other. Each dielectric section 26a-26e comprises a central zone 61 made of solid dielectric material; the central areas are identical except for their length. Sections 26a-26e are made of plastic, such as polyester polypropylene (PPS RYTON) having a dielectric constant of the order of 4 to 6. Although more expensive and requiring greater accuracy, it is also possible to use a ceramic-like material as a dielectric material whose dielectric constant Cr is of the order of 10. Each dielectric section 26a-26e has two zones 62a and 62b, located respectively at each end of the sections 26a-26e, which serve for the transformation of the dielectric material. impedance of the feed line 22 stripline. An impedance transition must be made between the part of the supply line 22 which is surrounded by air, and the part where the supply line 22 is between the solid body 21 and the central zone 61 of a 26a-26e section of the dielectric device 26. In the embodiment shown here as an example, the impedance transformation function is provided through the creation of recesses 63 in the dielectric material of the end zones 62a, 62b of each section 26a-26e of the dielectric device 26. These recesses 63 have been represented here by rectangular holes, but they can of course have any other shape depending on the expected result. In order to obtain a suitable impedance transformation between the part of the supply line 2 which is surrounded by air, and the part where the supply line 2 is surrounded by dielectric material, the appropriate modification of the dielectric material of the sections 26a-26e can be determined by calculation or by simulation starting from an equivalence of the dielectric medium composed of localized elements, that is to say envisaged as the succession of discrete elements R, L and C.

Selon un autre mode de la réalisation, les zones 62a, 62b assurant la transition d'impédance peuvent être obtenue grâce à l'utilisation de sections quart d'onde ayant différentes épaisseurs, permettant ainsi d'effectuer la transition d'impédance entre la partie de la ligne d'alimentation 2 située dans un environnement constitué d'air, à la partie de cette ligne 2 dont l'environnement est rempli de matériau diélectrique. Un avantage important de l'invention est que le dispositif diélectrique du système de déphasage est réalisé au moyen de plusieurs sections 26a-26e. Le déplacement de chacune de ces sections peut ainsi être commandé séparément et ainsi le déphasage entre éléments est obtenu au moins par paire d'éléments rayonnants de l'antenne. Les moyens de guidage 27 sont constitués d'un matériau diélectrique, notamment le même matériau que celui utilisé pour le dispositif diélectrique 26, de façon à ce que les sections conductrices 26a-26e de la ligne d'alimentation électrique 22 qu'ils traversent ne subissent pas un quelconque changement de milieu. Ces moyens 27 peuvent être réalisés de multiple façon. Dans le mode de réalisation proposé ici, des entretoises 27a-27e sont employées pour permettre le guidage des sections 26a-26e quand elles glissent longitudinalement. Un engrenage ou une tige par exemple peuvent aider au déplacement des sections ; dans ce cas la vitesse de déplacement des sections reliées est identique. Une autre solution est de déplacer les sections parfaitement indépendamment, par exemple en utilisant des moteurs pas-à-pas ou des actionneurs linéaires indépendants. Le déplacement des sections 26a-26e diélectriques au-dessus des segments conducteurs 22a-22e s'effectue en respectant des règles qui dépendent de l'utilisation du système de déphasage. Dans le cas particulier où un déphasage linéaire et progressif entre les éléments rayonnants de l'antenne est nécessaire, tel que 10 , puis 20 , puis 50 , etc..., les sections 26a-26e se déplacent de manière indépendante et en maintenant entre elles un écart de déplacement constant. Par exemple, si la section 26a se déplace de 20 mm, la section 26b doit se déplacer de 40 mm, la section 26c de 60 mm et ainsi de suite.  According to another embodiment of the embodiment, the zones 62a, 62b providing the impedance transition can be obtained by virtue of the use of quarter-wave sections having different thicknesses, thus making it possible to carry out the impedance transition between the part of the supply line 2 located in an environment consisting of air, the portion of this line 2 whose environment is filled with dielectric material. An important advantage of the invention is that the dielectric device of the phase shift system is realized by means of several sections 26a-26e. The displacement of each of these sections can thus be controlled separately and thus the phase difference between elements is obtained at least by pair of radiating elements of the antenna. The guiding means 27 consist of a dielectric material, in particular the same material as that used for the dielectric device 26, so that the conductive sections 26a-26e of the power supply line 22 through which they pass not undergo any change of environment. These means 27 can be made in multiple ways. In the embodiment proposed here, spacers 27a-27e are used to allow the guiding of sections 26a-26e when they slide longitudinally. For example, a gear or a rod can help move the sections; in this case the speed of movement of the connected sections is identical. Another solution is to move the sections perfectly independently, for example using stepper motors or independent linear actuators. The displacement of the dielectric sections 26a-26e above the conductive segments 22a-22e is carried out respecting rules that depend on the use of the phase shift system. In the particular case where a linear and progressive phase shift between the radiating elements of the antenna is necessary, such as 10, then 20, then 50, etc., the sections 26a-26e move independently and maintaining between they a constant displacement gap. For example, if section 26a moves 20mm, section 26b should move 40mm, section 26c should be 60mm, and so on.

Le déplacement des sections 26a-26e diélectriques peut être réalisé de différentes façons. Le déplacement synchrone des sections 26a-26e diélectriques peut s'effectuer notamment au moyen d'un engrenage, comportant un nombre pair de roues dentées, ou bien d'une tringle pivotante.  The displacement of the dielectric sections 26a-26e can be realized in different ways. The synchronous displacement of the dielectric sections 26a-26e can be carried out in particular by means of a gear, comprising an even number of toothed wheels, or of a pivoting rod.

Le déplacement par un engrenage 70 est représenté sur la figure 7. On a illustré ici un système à engrenage 70, comprenant deux roues dentées 70a et 70b, pour déplacer les sections diélectriques 71, 72 entre elles. Une section diélectrique principale 71 est déplacée dans une direction 73, tandis qu'une section associée 72 se déplace parallèlement à la section 71 et dans la même direction 74 grâce à l'engrenage 70. Le déplacement par une tringle pivotante est représenté sur la figure 8. Une tringle 80 pivote selon un sens de rotation 81 autour d'un axe mécanique 82 qui n'est pas fixé sur le dispositif diélectrique 26. Chaque section diélectrique 83a-83d du système de déphasage est lié à la tringle 80 au moyen d'un pivot 84a-84d. Les pivots 84a-84d doivent pouvoir accompagner le mouvement de rotation de la tringle 80 par coulissement. Cette solution est simple à mettre en oeuvre mécaniquement, mais peut nécessiter la présence de trous oblongs dans le corps 1 pour permettre le coulissement des pivots 84a-84d.  The displacement by a gear 70 is shown in FIG. 7. A gear system 70, including two gears 70a and 70b, is illustrated here for moving the dielectric sections 71, 72 therebetween. A main dielectric section 71 is moved in a direction 73, while an associated section 72 moves parallel to the section 71 and in the same direction 74 through the gear 70. The displacement by a pivoting rod is shown in FIG. 8. A rod 80 pivots in a direction of rotation 81 around a mechanical axis 82 which is not fixed on the dielectric device 26. Each dielectric section 83a-83d of the phase shift system is connected to the rod 80 by means of a pivot 84a-84d. The pivots 84a-84d must be able to accompany the movement of rotation of the rod 80 by sliding. This solution is simple to implement mechanically, but may require the presence of oblong holes in the body 1 to allow the sliding of the pivots 84a-84d.

Le fonctionnement du système de déphasage selon l'invention à été étudié dans deux configurations mécaniques différentes : - lorsque le système 90 est en position centrée comme représenté sur la figure 9, et - lorsque les sections diélectriques 26a-26e sont alignées et décalées de 20 mm entre elles, ce qui correspondant à la position équivalente à une inclinaison de l'antenne minimum, comme représenté sur la figure 3. Les résultats des simulations montrent que le système de déphasage selon la présente invention peut être avantageusement incorporé dans un concept d'ensemble d'une antenne, pour obtenir de performances de même niveau dans les conditions d'utilisation actuelles, et avec en outre la possibilité d'accéder à des angles d'inclinaison de l'antenne très supérieurs aux solutions actuelles. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle inclut les diverses variantes et généralisations qui sont à la portée de l'homme du métier.  The operation of the phase shifting system according to the invention has been studied in two different mechanical configurations: when the system 90 is in the centered position as shown in FIG. 9, and when the dielectric sections 26a-26e are aligned and shifted by 20 mm between them, which corresponds to the position equivalent to a minimum inclination of the antenna, as shown in Figure 3. The results of the simulations show that the phase shift system according to the present invention can be advantageously incorporated into a concept of together of an antenna, to obtain performance of the same level in the current conditions of use, and with the possibility of accessing angles of inclination of the antenna much higher than current solutions. The present invention is not limited to the embodiments that have been explicitly described, but it includes the various variants and generalizations that are within the abilities of those skilled in the art.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Système de déphasage comportant au moins - un corps (21) ayant au moins une surface électriquement conductrice, - une ligne d'alimentation (22) électriquement conductrice disposée sur le corps (21) et comportant au moins deux segments parallèles selon un axe longitudinal B-B et au moins trois accès (23, 24a-24e, 25a-25e), - un dispositif diélectrique (26) mobile disposé au-dessus de la ligne d'alimentation (22), caractérisé en ce que le dispositif (26) comporte au moins deux sections (26a-26e) distinctes en matériau diélectrique, capables de se déplacer indépendamment selon l'axe longitudinal B-B.  A phase shift system comprising at least one body (21) having at least one electrically conductive surface, an electrically conductive supply line (22) disposed on the body (21) and having at least two parallel segments along an axis. longitudinal BB and at least three ports (23, 24a-24e, 25a-25e), - a dielectric device (26) movable disposed above the feed line (22), characterized in that the device (26) has at least two distinct sections (26a-26e) of dielectric material, capable of moving independently along the longitudinal axis BB. 2. Système selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel chaque section (26a-26e) possède des zones (62a, 62b) situées respectivement à chaque extrémité de la section (26a-26e) permettant la transformation d'impédance.  2. System according to one of claims 1 and 2, wherein each section (26a-26e) has areas (62a, 62b) respectively at each end of the section (26a-26e) for impedance transformation. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel les zones (62a, 62b) de 15 transformation d'impédance possèdent des évidements (63).  The system of claim 2, wherein the impedance transforming regions (62a, 62b) have recesses (63). 4. Système selon la revendication 3, dans lequel les zones (62a, 62b) de transformation d'impédance sont séparées par une zone centrale (61) en matériau diélectrique plein.  The system of claim 3 wherein the impedance transforming regions (62a, 62b) are separated by a central region (61) of solid dielectric material. 5. Système selon la revendication 4, dans lequel les zones centrales (61) des 20 sections (26a-26e) ont des longueurs différentes.  The system of claim 4, wherein the central areas (61) of the sections (26a-26e) have different lengths. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le déplacement des sections (26a-26e) est réalisé au moyen d'un engrenage (70) ou d'une tringle pivotante (80).  6. System according to one of the preceding claims, wherein the displacement of the sections (26a-26e) is achieved by means of a gear (70) or a pivoting rod (80). 7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau 25 diélectrique est choisit parmi une matière plastique et un matériau céramique.  7. System according to one of the preceding claims, wherein the dielectric material is selected from a plastic material and a ceramic material. 8. Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen de guidage (27) du déplacement longitudinal des sections (26a-26e). 10  8. System according to one of the preceding claims, further comprising a means (27) for guiding the longitudinal displacement of the sections (26a-26e). 10 9. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la ligne d'alimentation (22) comporte en outre une première portion (51) pour la transformation d'impédance et une deuxième portion (52) pour la division en courant, les portions étant connectées aux segments (22a-22e).  9. System according to one of the preceding claims, wherein the supply line (22) further comprises a first portion (51) for the impedance transformation and a second portion (52) for the current division, the portions being connected to the segments (22a-22e). 10. Antenne comprenant un système de déphasage selon l'une des revendications précédentes.  10. Antenna comprising a phase shift system according to one of the preceding claims.