FR2967826A1

FR2967826A1 - ANTENNA WITH BEAM SWITCHING

Info

Publication number: FR2967826A1
Application number: FR1004515A
Authority: FR
Inventors: Per Yann Leroux; Sophia Thizon; Bernard Meuriche
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: ES2784147T3; EP2456008A1; EP2456008B1; PL2456008T3; FR2967826B1

Abstract

L'antenne à commutation de faisceau comprend : - un port d'entrée pour la connexion d'une liaison RF, destiné à l'acheminement d'un signal RF ; - un moyen de pondération et de division dudit signal, connecté au port d'entrée ; - un moyen de commutation, connecté aux sorties du moyen de pondération et de division, et comportant deux matrices de commutation à N bornes d'entrée ; - un réseau d'antennes comportant des éléments antennaires connectés aux sorties du moyen de commutation ; et - un moyen de commande électronique connecté au moyen de commutation et de répartition. Chaque matrice de commutation de cette antenne, comprend Log2(N) étages de N/2 commutateurs agencés de manière matricielle, les deux sorties des N/2 commutateurs de chaque étage étant reliées directement d'une part à une entrée d'un commutateur et d'autre part à l'entrée restante d'un second commutateur suivant une loi d'interconnexion physique des commutateurs.The beam-switching antenna comprises: - an input port for connecting an RF link for routing an RF signal; - weighting and dividing means of said signal, connected to the input port; a switching means, connected to the outputs of the weighting and dividing means, and comprising two switching matrices with N input terminals; an antenna network comprising antenna elements connected to the outputs of the switching means; and an electronic control means connected to the switching and distribution means. Each switching matrix of this antenna comprises Log2 (N) stages of N / 2 switches arranged in a matrix manner, the two outputs of the N / 2 switches of each stage being directly connected on the one hand to an input of a switch and on the other hand to the remaining input of a second switch according to a physical interconnection law of the switches.

Description

Antenne à commutation de faisceau La présente invention concerne une antenne à commutation de faisceau comprenant : - un port d'entrée pour la connexion d'une liaison RF, destiné à l'acheminement 5 d'un signal RF ; - un moyen de pondération et de division dudit signal, connecté au port d'entrée, les sorties étant affectées d'un poids différent afin d'obtenir la valeur d'amplitude souhaitée du signal ; - un moyen de commutation, connecté aux sorties du moyen de pondération et de 10 division, et comportant deux matrices de commutation à N bornes d'entrée, tels que N=2m; - un réseau d'antennes comportant des éléments antennaires connectés aux sorties du moyen de commutation ; et - un moyen de commande électronique connecté au moyen de commutation et de répartition. 15 Les systèmes de communication par radiofréquence / hyperfréquence, tels que les réseaux de communication reconfigurables, comprennent des dispositifs antennaires dont certains comportant une carte de commutation. Cette carte de commutation comprend une ou plusieurs matrices de commutation composée de N entrées orientées vers N sorties selon différentes combinaisons, chaque 20 sortie correspondant, à un instant, à une et une seule entrée. Elle est destinée à commuter les N signaux d'entrées vers N cartes antennes. Dans le cas d'antennes à commutation de faisceau comprenant un nombre réduit d'éléments antennaires placés de manière équidistante suivant une disposition circulaire, on connaît la possibilité d'utiliser des commutateurs à deux entrées et deux sorties dont 25 les deux états sont commandés par une commande unique comme matrices de commutation. Une utilisation de tels commutateurs disposés en parallèle avec des sorties entrelacées en combinaison avec des commutateurs à une entrée et deux sorties permet d'exciter des antennes adjacentes conduisant à la génération d'un faisceau directif rotatif dans toutes les directions possibles du plan. Par exemple, dans le cas d'une antenne à 30 huit éléments antennaires, il est connu, notamment de la figure 6 du document WO2008/087392, d'utiliser deux matrices de commutation à deux entrées et deux sorties tels que décrits précédemment afin de pouvoir alimenter quatre antennes simultanément avec des signaux différents. La combinaison de telles matrices avec un commutateur à une entrée et deux sorties, connecté d'une part à chaque sortie des matrices et d'autre 35 part à une paire d'éléments antennaires de même parité, permet alors l'excitation de quatre antennes adjacentes sur l'ensemble des huit antennes avec la possibilité d'utiliser deux valeurs d'amplitude différentes des signaux. The present invention relates to a beam-switching antenna comprising: - an input port for connecting an RF link for routing an RF signal; weighting and dividing means of said signal, connected to the input port, the outputs being assigned a different weight in order to obtain the desired amplitude value of the signal; switching means, connected to the outputs of the weighting and dividing means, and comprising two N-terminal switching matrices, such as N = 2m; an antenna network comprising antenna elements connected to the outputs of the switching means; and an electronic control means connected to the switching and distribution means. Radiofrequency / microwave communication systems, such as reconfigurable communication networks, include antennal devices, some of which include a switch board. This switching board comprises one or more switching matrices composed of N inputs oriented to N outputs in different combinations, each output corresponding, at a time, to one and only one input. It is intended to switch the N input signals to N antenna cards. In the case of beam-switching antennas comprising a reduced number of antenna elements placed equidistantly in a circular arrangement, it is known to be able to use two-input and two-output switches whose two states are controlled by a single command as switching matrices. Using such switches arranged in parallel with interleaved outputs in combination with switches at one input and two outputs enables excitation of adjacent antennas leading to the generation of a rotating directional beam in all possible directions of the plane. For example, in the case of an antenna with eight antennal elements, it is known, in particular from FIG. 6 of document WO2008 / 087392, to use two switching matrixes with two inputs and two outputs as described previously in order to can feed four antennas simultaneously with different signals. The combination of such matrices with a switch at an input and two outputs, connected on the one hand to each output of the arrays and on the other hand to a pair of antennas of equal parity, then allows the excitation of four antennas adjacent to all eight antennas with the possibility of using two different amplitude values of the signals.

Par contre, dans le cas d'une antenne présentant un nombre plus important de signaux différents alimentant les éléments antennaires, le dispositif se complique très rapidement au niveau de la matrice de commutation si on veut alimenter un nombre élevé d'éléments antennaires adjacents avec au moins quatre signaux différents. On the other hand, in the case of an antenna having a larger number of different signals supplying the antenna elements, the device complicates very rapidly at the switching matrix if it is desired to feed a large number of adjacent antenna elements with at least four different signals.

Le but de l'invention est donc de proposer une antenne à commutation de faisceau présentant une architecture simple pour les applications qui nécessitent l'obtention d'un faisceau symétrique généré par huit éléments antennaires adjacents construit à partir de 4 signaux d'amplitudes différentes. Et, plus généralement, l'invention concerne une antenne comportant 2 matrices NxN et 2kN éléments antennaires dont 2N éléments antennaires actifs. The object of the invention is therefore to provide a beam-switching antenna having a simple architecture for applications that require obtaining a symmetrical beam generated by eight adjacent antenna elements constructed from 4 signals of different amplitudes. And, more generally, the invention relates to an antenna comprising 2 matrices NxN and 2kN antenna elements including 2N active antenna elements.

A cet effet, l'invention a pour objet une antenne à commutation de faisceau du type précité, caractérisé en ce que chaque matrice de commutation comprend Log2(N) étages, chaque étage comportant N/2 commutateurs de matrice à deux entrées et deux sorties, les commutateurs de matrice étant agencés de manière matricielle, chaque commutateur de matrice étant repéré par un étage X et une ligne Y, les deux sorties des N/2 commutateurs de matrice, repérés chacun par un étage X et une ligne Y, étant reliées directement d'une part à une entrée d'un commutateur de matrice positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Y et d'autre part à l'entrée restante d'un second commutateur de matrice positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Yx, suivant une loi d'interconnexion physique des commutateurs. For this purpose, the subject of the invention is a beam-switching antenna of the aforementioned type, characterized in that each switching matrix comprises Log2 (N) stages, each stage comprising N / 2 matrix switches with two inputs and two outputs. the matrix switches being arranged in a matrix manner, each matrix switch being marked by a stage X and a line Y, the two outputs of the N / 2 matrix switches, each labeled with a stage X and a line Y, being connected. directly on the one hand to an input of a matrix switch positioned on the next stage X + 1 and on line Y and on the other hand to the remaining input of a second matrix switch positioned on the floor next X + 1 and the line Yx, according to a physical interconnection law of the switches.

Suivant d'autres modes de réalisation, l'antenne à commutation de faisceau comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : In further embodiments, the beam-switching antenna comprises one or more of the following features, taken alone or in any technically feasible combination:

- la loi d'interconnexion physique est définie selon la règle suivante : N Pour X=1 Yx = (1- Y + 2-) X Pour X>1 Yx=(1-Y+N)+1 2 ,=2rx2' N E l+ (- 1) (N+2') X 2' où E(x) représente la fonction partie entière, - chaque matrice de commutation comprend quatre entrées et quatre sorties, soit N=4, et dans laquelle chaque matrice de commutation comprend deux étages de deux commutateurs de matrice à deux entrées et deux sorties, les deux sorties des deux commutateurs de matrice du premier étage étant reliées directement d'une part à une entrée d'un commutateur de matrice du deuxième étage et d'autre part à l'entrée restante du second commutateur de matrice du deuxième étage, - l'antenne comporte un moyen de répartition dont les entrées sont connectées chacune à une sortie des matrices de commutation et dont les sorties sont chacune 5 reliées à un élément antennaire, - le moyen de répartition comporte 2N commutateurs de répartition à une entrée et k sorties, - les éléments antennaires sont disposés autour d'une surface cylindrique suivant une numérotation croissante, une moitié des éléments étant d'ordre pair, l'autre moitié 10 étant d'ordre impair et dans laquelle, les commutateurs de répartition étant numérotés suivant un ordre croissant à pas de un et les sorties des matrices de commutation étant numérotées suivant un ordre croissant à pas de deux, les N premiers commutateurs de répartition à une entrée et k sorties du moyen de répartition sont reliés d'une part à la première matrice de commutation en entrée et d'autre part aux éléments antennaires 15 d'ordre impair en sortie, les N autres commutateurs de répartition étant reliés d'une part à l'autre matrice de commutation en entrée et d'autre part aux éléments antennaires d'ordre pair en sortie, les k éléments antennaires, dont la numérotation a pour reste r dans sa division euclidienne par 2N, étant connectés aux commutateurs de répartition numérotés r, chaque commutateur de répartition étant relié à une sortie des matrices de commutation 20 de même numérotation, - le moyen de pondération et de division est propre à affecter un même groupe de N valeurs déterminées aux N entrées de chaque matrice de commutation, - le groupe de N valeurs est constitué de N/2 couples de deux valeurs, un même couple étant utilisé à l'entrée d'un commutateur de matrice positionné sur une même ligne 25 Y de chaque matrice de commutation, et - le moyen de répartition comporte huit commutateurs de répartition à une entrée et quatre sorties. L'invention concerne également un véhicule comportant une telle antenne à commutation de faisceau. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une antenne à commutation de faisceau selon l'invention, 35 - la figure 2 est une représentation schématique d'une matrice de commutation selon l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique du fonctionnement d'un élément de base de la matrice, le commutateur à deux entrées et deux sorties dont les deux états sont commandés par une commande unique, - la figure 4 est une représentation schématique d'un exemple de fonctionnement de la matrice de commutation de la figure 3, - la figure 5 est une représentation schématique d'un autre exemple de fonctionnement de la matrice de commutation de la figure 3, - la figure 6 est une représentation schématique d'une antenne illustrant la répartition des pondérations associées aux éléments antennaires adjacents, - la figure 7 est une représentation schématique d'une antenne à commutation de faisceau à m éléments antennaires, - la figure 8 est une représentation schématique d'un faisceau généré par 2N éléments antennaires adjacents, - la figure 9 est une représentation schématique d'une matrice de commutation à N entrées et N sorties, et - la figure 10 est une représentation schématique d'une matrice paire à huit entrées et huit sorties. L'antenne à commutation de faisceau 10 selon l'invention, illustrée sur la figure 1, comprend un port d'entrée principale 12 pour la connexion du lien radiofréquence et un groupe d'éléments antennaires 14 en sortie. Elle comprend également un bloc de pondération et de division 16 à une entrée et huit sorties, un bloc de commutation 18 à huit entrées et huit sorties et un bloc de répartition 20 à huit entrées et 32 sorties. Enfin, un bloc de commande 22 est relié aux blocs de commutation 18 et de répartition 20 pour la sélection de l'état de chaque bloc afin d'alimenter différents éléments antennaires 14 en fonction de la direction souhaitée du faisceau. Les éléments antennaires 14 sont répartis suivant une disposition circulaire et ordonnées suivant une numérotation croissante afin de distinguer les éléments d'ordre pair des éléments d'ordre impair. Ici, le nombre d'éléments antennaires est égal à 32, ces derniers étant successivement numérotés de 1 à 32. - the physical interconnection law is defined according to the following rule: N For X = 1 Yx = (1- Y + 2-) X For X> 1 Yx = (1-Y + N) +1 2, = 2rx2 ' NE l + (- 1) (N + 2 ') X 2' where E (x) represents the integer function, - each switching matrix comprises four inputs and four outputs, ie N = 4, and in which each switching matrix comprises two stages of two matrix switches with two inputs and two outputs, the two outputs of the two matrix switches of the first stage being directly connected on the one hand to an input of a matrix switch of the second stage and on the other hand at the remaining input of the second matrix switch of the second stage, the antenna comprises a distribution means whose inputs are each connected to an output of the switching matrices and whose outputs are each connected to an antenna element; the distribution means comprises 2N distribution switches with an input and k outputs, antennal elements are arranged around a cylindrical surface according to an increasing numbering, one half of the elements being of even order, the other half being of odd order and in which, the distribution switches being numbered in a sequence increasing to of one and the outputs of the switching matrices being numbered in increasing order in steps of two, the first N distribution switches with an input and k outputs of the distribution means are connected firstly to the first switching matrix in input and secondly to antennal elements 15 of odd order output, the N other distribution switches being connected on the one hand to the other switching matrix input and secondly antennaires elements of even order at the output, the k antenna elements, whose numbering has for remain r in its Euclidean division by 2N, being connected to the number distribution switches each distribution switch being connected to an output of switching matrices 20 of the same numbering, the weighting and dividing means is capable of assigning one and the same group of N determined values to the N inputs of each switching matrix; the group of N values consists of N / 2 pairs of two values, the same pair being used at the input of a matrix switch positioned on the same line Y of each switching matrix, and the distribution means has eight one-way and four-output distribution switches. The invention also relates to a vehicle comprising such a beam-switching antenna. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation of a switching antenna; 2 is a schematic representation of a switching matrix according to the invention, FIG. 3 is a schematic representation of the operation of a basic element of the matrix, the switch to two inputs and two outputs whose two states are controlled by a single command, - Figure 4 is a schematic representation of an example of operation of the switching matrix of Figure 3, - Figure 5 is a schematic representation of another example of operation of the switching matrix of FIG. 3; FIG. 6 is a schematic representation of an antenna illustrating the distribution of the weights associated with the adjacent antennal elements; FIG. 7 is a diagrammatic representation of a beam-switching antenna with m antennal elements; FIG. 8 is a diagrammatic representation of a beam generated by 2N adjacent antennal elements; FIG. schematic representation of a switching matrix with N inputs and N outputs, and - Figure 10 is a schematic representation of a pair matrix with eight inputs and eight outputs. The beam-switching antenna 10 according to the invention, illustrated in FIG. 1, comprises a main input port 12 for the connection of the radiofrequency link and a group of antennal elements 14 at the output. It also comprises a weighting and dividing block 16 at one input and eight outputs, an eight input and eight output switching block 18 and an eight input and 32 output distribution block. Finally, a control block 22 is connected to the switching and distribution blocks 18 for selecting the state of each block in order to supply different antenna elements 14 as a function of the desired direction of the beam. The antennal elements 14 are distributed in a circular arrangement and ordered according to an increasing numbering in order to distinguish the elements of even order from the elements of odd order. Here, the number of antenna elements is equal to 32, the latter being successively numbered from 1 to 32.

Le port d'entrée 12, propre à recevoir un signal d'entrée, est relié directement à l'entrée du bloc de pondération et de division 16 dont les huit sorties sont connectées aux huit entrées du bloc de commutation 18. Le bloc de pondération et de division 16 est propre à associer une pondération différente {a,b,c,d,e,f,g,h} à chacune de ses huit sorties suivant des configurations prédéterminées. Le signal d'entrée est reproduit en plusieurs signaux d'amplitudes différentes et de phases différentes, cette division du signal est symétrique, c'est à dire que le groupe de valeur {a,b,c,d} doit avoir les mêmes signaux pondérés que {e,f,g,h}, soit {a,b,c,d} _ {e,f,g,h}. On désigne alors un groupe pair, destiné aux éléments antennaires d'ordre pair, et un groupe impair pour les éléments antennaires d'ordre impair. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, un même groupe de quatre valeurs différentes {a,b,c,d} est associé à la fois aux quatre premières sorties et aux quatre dernières sorties, chaque groupe étant décomposé en couple de deux valeurs différentes {(a,b),(c,d)}. Le bloc de commutation 18 comporte deux matrices de commutation 24a, 24b à quatre entrées et quatre sorties disposées en parallèle, il comprend donc un total de huit entrées et huit sorties. Les quatre premières sorties du bloc de pondération et de division 16, correspondant au groupe impair, sont reliées aux quatre entrées de la première matrice 24a, les quatre dernières sorties, correspondant au groupe pair, étant reliées aux quatre entrées de la deuxième matrice 24b. Suivant le principe d'association des pondérations décrit précédemment, un même groupe de valeurs {a,b,c,d} est associé aux quatre entrées de la première matrice 24a et aux quatre entrées de la deuxième matrice 24b. Plus particulièrement, un même couple de valeurs (a,b) est associé aux deux premières entrées de chaque matrice 24a, 24b et un même couple de valeurs (c,d) est associé aux deux dernières entrées de chaque matrice 24a, 24b. Par exemple, un couple de valeurs (0,5;1) est associé aux deux premières entrées de chaque matrice 24a, 24b et un couple de valeurs (0,7 ;0,9) est associé aux deux dernières entrées de chaque matrice 24a, 24b. Le bloc de répartition 20 comporte huit commutateurs 26 à une entrée et quatre sorties. Les quatre premières entrées du bloc de répartition 20 sont reliées aux quatre sorties de la première matrice de commutation 24a, les quatre dernières entrées étant reliées aux quatre sorties de la seconde matrice de commutation 24b. Chaque sortie du bloc de répartition est reliée directement à un élément antennaire 14 parmi un groupe de 32 éléments suivant un entrelacement des liaisons comme illustré par la numérotation de la figure 1. Les seize premières liaisons sont connectées aux éléments 14 d'ordre impair, les seize dernières liaisons sont connectées aux éléments 14 d'ordre pair. Chaque sortie des commutateurs 26 à une entrée et quatre sorties est reliée aux éléments antennaires 14 suivant une numérotation croissante de huit en huit. L'architecture de la matrice de commutation 24a, identique à la matrice de commutation 24b, est illustrée sur la figure 2. Elle comporte quatre commutateurs 30a, 30b, 30c, 30d à deux entrées et deux sorties dont les deux états sont commandés par une commande unique. Elle comprend au total quatre entrées principales 32 et quatre sorties principales 34. The input port 12, adapted to receive an input signal, is connected directly to the input of the weighting and division block 16 whose eight outputs are connected to the eight inputs of the switching block 18. The weighting block and division 16 is adapted to associate a different weighting {a, b, c, d, e, f, g, h} to each of its eight outputs in predetermined configurations. The input signal is reproduced in several signals of different amplitudes and of different phases, this division of the signal is symmetrical, that is to say that the group of value {a, b, c, d} must have the same signals weighted that {e, f, g, h}, that is {a, b, c, d} _ {e, f, g, h}. We then designate an even group, intended for the antennal elements of even order, and an odd group for the antennal elements of odd order. According to the preferred embodiment of the invention, the same group of four different values {a, b, c, d} is associated with both the first four outputs and the last four outputs, each group being decomposed into pairs of two different values {(a, b), (c, d)}. The switching block 18 comprises two switching matrices 24a, 24b with four inputs and four outputs arranged in parallel, it thus comprises a total of eight inputs and eight outputs. The first four outputs of the weighting and dividing block 16, corresponding to the odd group, are connected to the four inputs of the first matrix 24a, the last four outputs, corresponding to the even group, being connected to the four inputs of the second matrix 24b. According to the weighting association principle described above, the same group of values {a, b, c, d} is associated with the four inputs of the first matrix 24a and the four inputs of the second matrix 24b. More particularly, the same pair of values (a, b) is associated with the first two inputs of each matrix 24a, 24b and the same pair of values (c, d) is associated with the last two inputs of each matrix 24a, 24b. For example, a pair of values (0.5; 1) is associated with the first two inputs of each matrix 24a, 24b and a pair of values (0.7; 0.9) is associated with the last two inputs of each matrix 24a. , 24b. The distribution block 20 has eight switches 26 at one input and four outputs. The first four inputs of the distribution block 20 are connected to the four outputs of the first switching matrix 24a, the last four inputs being connected to the four outputs of the second switching matrix 24b. Each output of the distribution block is connected directly to an antenna element 14 among a group of 32 elements according to an interleaving of the links as illustrated by the numbering of FIG. 1. The first sixteen links are connected to the elements 14 of odd order, the last sixteen links are connected to elements 14 of even order. Each output of the switches 26 at an input and four outputs is connected to the antenna elements 14 in an increasing number from eight to eight. The architecture of the switching matrix 24a, identical to the switching matrix 24b, is illustrated in FIG. 2. It comprises four switches 30a, 30b, 30c, 30d with two inputs and two outputs, the two states of which are controlled by a single order. It comprises a total of four main entrances 32 and four main exits 34.

La figure 3 représente le fonctionnement d'un tel commutateur, ici le commutateur 30a, constitué de deux entrées locales notées ici 36a, 36b et deux sorties locales notées ici 38a, 38b. Dans un état 0, les deux entrées 36a, 36b sont connectées aux deux sorties 38a, 5 38b. Dans l'autre état 1, les entrées 36a, 36b sont connectées chacune avec l'autre sortie à savoir respectivement 38b et 38a. Comme représenté sur la figure 2, un premier étage 40 est constitué de deux commutateurs 30a, 30b amonts dont les entrées locales 36a, 36b ; 36c, 36d respectivement sont reliées aux entrées principales 32. Un second étage 42 est constitué 10 de deux commutateurs 30c, 30d avals dont les sorties locales 38a, 381) ; 38c, 38d sont reliées aux sorties principales 34. Une première sortie locale 38a, 38d de chaque commutateur 30a, 30b du premier étage 40 est relié directement à une première entrée locale 36a, 36d d'un commutateur correspondant 30c, 30d du second étage 42. La seconde sortie locale 38b, 38c de 15 chaque commutateur 30a, 30b est relié directement à la seconde entrée locale 36c, 36b du commutateur du second étage 42 avec lequel il n'est pas encore relié. En particulier, la première sortie locale 38a du premier commutateur amont 30a du premier étage 40 est reliée à la première entrée locale 36a du premier commutateur aval 30c du second étage 42. 20 La seconde sortie locale 38b du premier commutateur amont 30a du premier étage 40 est reliée à la première entrée locale 36c du second commutateur aval 30d du second étage 42. La première sortie locale 38c du second commutateur amont 30b du premier étage 40 est reliée à la seconde entrée locale 36b du premier commutateur aval 30c du second 25 étage 42. Enfin, la seconde sortie locale 38d du second commutateur amont 30b du premier étage 40 est reliée à la seconde entrée locale 36d du second commutateur aval 30d du second étage 42. Les figures 4 et 5 illustrent deux exemples de combinaisons possibles de la 30 matrice de commutation 24a, 24b selon l'invention. Ainsi, la matrice de commutation 24a, 24b sert à répartir quatre signaux différents A, B, C et D vers quatre sorties selon 16 combinaisons différentes. L'utilisation de deux matrices 24a et 24b du type précité, associées aux commutateurs 26, permet d'alimenter huit éléments antennaires 14 qui, grâce au moyen 35 de commande 22, sont sélectionnés de manière à être toujours adjacents et de manière à former un faisceau symétrique. Figure 3 shows the operation of such a switch, here the switch 30a, consisting of two local inputs noted here 36a, 36b and two local outputs noted here 38a, 38b. In a state 0, the two inputs 36a, 36b are connected to the two outputs 38a, 38b. In the other state 1, the inputs 36a, 36b are each connected with the other output namely respectively 38b and 38a. As shown in Figure 2, a first stage 40 consists of two switches 30a, 30b upstream whose local inputs 36a, 36b; 36c, 36d respectively are connected to the main inputs 32. A second stage 42 is constituted by two switches 30c, 30d downstream whose local outputs 38a, 381); 38c, 38d are connected to the main outputs 34. A first local output 38a, 38d of each switch 30a, 30b of the first stage 40 is connected directly to a first local input 36a, 36d of a corresponding switch 30c, 30d of the second stage 42 The second local output 38b, 38c of each switch 30a, 30b is connected directly to the second local input 36c, 36b of the second stage switch 42 with which it is not yet connected. In particular, the first local output 38a of the first upstream switch 30a of the first stage 40 is connected to the first local input 36a of the first downstream switch 30c of the second stage 42. The second local output 38b of the first upstream switch 30a of the first stage 40 is connected to the first local input 36c of the second downstream switch 30d of the second stage 42. The first local output 38c of the second upstream switch 30b of the first stage 40 is connected to the second local input 36b of the first downstream switch 30c of the second stage 42 Finally, the second local output 38d of the second upstream switch 30b of the first stage 40 is connected to the second local input 36d of the second downstream switch 30d of the second stage 42. Figures 4 and 5 illustrate two examples of possible combinations of the matrix switching device 24a, 24b according to the invention. Thus, the switching matrix 24a, 24b serves to distribute four different signals A, B, C and D to four outputs in 16 different combinations. The use of two matrices 24a and 24b of the aforementioned type, associated with the switches 26, makes it possible to feed eight antenna elements 14 which, thanks to the control means 22, are selected so as to be always adjacent and so as to form a symmetrical beam.

La figure 6 illustre le principe d'association des pondérations aux différents éléments antennaires adjacents. Il est à noter que l'antenne, telle que représentée sur cette figure, n'est pas représentative de la disposition exacte et du nombre d'éléments antennaires selon l'invention. Figure 6 illustrates the principle of association of weights with the different adjacent antennal elements. It should be noted that the antenna, as shown in this figure, is not representative of the exact disposition and the number of antenna elements according to the invention.

Lors du fonctionnement, le moyen de commande 22 sélectionne, au moyen de signaux de commande de type binaire, l'état des commutateurs 30a à 30d de chaque matrice de commutation 24a, 2413 et des commutateurs 26 afin d'alimenter huit éléments antennaires 14 de tel manière que les quatre signaux d'amplitude différente soient réparties, selon leur pondération, afin de former un faisceau symétrique. In operation, the control means 22 selects, by means of binary type control signals, the state of the switches 30a to 30d of each switching matrix 24a, 2413 and switches 26 to feed eight antenna elements 14 of such that the four signals of different amplitude are distributed, according to their weighting, to form a symmetrical beam.

Sur la figure 6, le faisceau est ainsi généré par les éléments antennaires notés N-3 à N+4 ayant pour amplitudes 0,5 ; 0,7 ; 0,9 ; 1 ; 1 ; 0,9 ; 0,7 ; 0,5. A chaque pas de l'antenne sont associées des signaux de commande qui vont sélectionner un nouvel état des commutateurs 30a à 30d de chaque matrice de commutation 24a, 24b et des commutateurs 26 afin de décaler successivement l'alimentation des éléments antennaires 14, permettant ainsi d'obtenir une rotation du faisceau. Comme illustrée sur la figure 7, les enseignements décrits précédemment peuvent être généralisés au cas d'une antenne à m éléments antennaires 14. Une telle antenne 10 comprend principalement un bloc de pondération 16 à une entrée et 2N sorties. Elle comprend également un bloc de commutation 18 à 2N entrées et 2N sorties ainsi qu'un bloc de répartition 20 comprenant des commutateurs 52 à une entrée et k sorties. Le bloc de répartition 20 comprend donc 2N entrées et 2kN sorties. L'antenne comprend un nombre total de 2kN éléments antennaires 14 et permet de solliciter en même temps 2N éléments antennaires 14 afin de former un faisceau. Le bloc de pondération 16 est composé d'une entrée et de 2N sorties symétriques 25 correspondant à deux groupes 44, 46 de N signaux pondérés. On désigne ces sorties [11, 12, 13, ... IN-1, IN] pour le premier groupe 46 appelé groupe impair et [P1, Pz, P3, ... PN] pour le deuxième groupe 44 appelé groupe pair. Une valeur de pondération identique est appliquée à chaque sortie ayant la même numérotation. Par exemple, 11 a la même pondération que P1, de sorte que les signaux 30 issus de 11 et de PI sont identiques. Les signaux relatifs aux sorties du groupe pair 44 sont associés aux éléments antennaires 14 de numérotation paires par l'intermédiaire des blocs de commutation 18 et de répartition 20. De même, les signaux relatifs aux sorties du groupe impair 46 sont associés aux antennes de numérotation impaires par l'intermédiaire des blocs de 35 commutation 18 et de répartition 20. In FIG. 6, the beam is thus generated by antenna elements denoted N-3 to N + 4 having amplitudes of 0.5; 0.7; 0.9; 1; 1; 0.9; 0.7; 0.5. At each pitch of the antenna are associated control signals which will select a new state of the switches 30a to 30d of each switching matrix 24a, 24b and switches 26 in order to successively shift the power supply of the antenna elements 14, thus enabling to obtain a rotation of the beam. As illustrated in FIG. 7, the teachings described above can be generalized to the case of an antenna with m antenna elements 14. Such an antenna 10 mainly comprises a weighting block 16 with an input and 2N outputs. It also comprises a switching block 18 with 2N inputs and 2N outputs and a distribution block 20 comprising switches 52 at an input and k outputs. The distribution block 20 thus comprises 2N inputs and 2kN outputs. The antenna comprises a total number of 2kN antennal elements 14 and makes it possible to simultaneously solicit 2N antennal elements 14 in order to form a beam. The weighting block 16 is composed of an input and 2N symmetrical outputs corresponding to two groups 44, 46 of N weighted signals. These outputs [11, 12, 13, ... IN-1, IN] are designated for the first group 46 called odd group and [P1, Pz, P3, ... PN] for the second group 44 called peer group. An identical weighting value is applied to each output with the same numbering. For example, 11 has the same weighting as P1, so that signals from 11 and PI are identical. The signals relating to the outputs of the peer group 44 are associated with the even numbering antenna elements 14 via the switching and distribution blocks 18. Similarly, the signals relating to the outputs of the odd group 46 are associated with the numbering antennas. by the switching and distribution blocks 18 and 20.

Le bloc de commutation 18 comprend deux matrices de commutation 48, 50 identiques à N entrées et N sorties. Les entrées de la première matrice 48 dite matrice paire sont connectées aux sorties du bloc de pondération 16 associées au groupe pair 44, les entrées de la seconde matrice 50 dite matrice impaire étant connectées aux sorties du bloc de pondération 16 associées au groupe impair 46. Les sorties des matrices de commutation 48, 50 sont numérotées par ordre croissant à pas de 2, de 1 à 2N-1 pour la matrice impaire 50 et de 2 à 2N pour la matrice paire 48, cette numérotation correspondant à la numérotation des sorties du bloc de commutation 18. The switching block 18 comprises two switching matrices 48, 50 identical to N inputs and N outputs. The inputs of the first matrix 48 called the even matrix are connected to the outputs of the weighting block 16 associated with the even group 44, the inputs of the second matrix 50 called the odd matrix being connected to the outputs of the weighting block 16 associated with the odd group 46. The outputs of the switching matrices 48, 50 are numbered in ascending order in steps of 2, from 1 to 2N-1 for the odd matrix 50 and from 2 to 2N for the even matrix 48, this numbering corresponding to the numbering of the outputs of the switching block 18.

Le bloc de répartition 20 comprend 2N commutateurs 52 identiques à une entrée et k sorties, chaque entrée étant connectée à une sortie du bloc de commutation 18. Chaque commutateur 52, désigné sous la forme SPkT-r, est connecté à la sortie r correspondante du bloc de commutation 18. Par exemple, une désignation SPkT-2 correspond au commutateur 52 connecté à la sortie 2 du bloc de commutation. The distribution block 20 comprises 2N switches 52 identical to an input and k outputs, each input being connected to an output of the switching block 18. Each switch 52, designated in the form SPkT-r, is connected to the corresponding output r of the switching block 18. For example, a designation SPkT-2 corresponds to the switch 52 connected to the output 2 of the switching block.

Les M éléments antennaires 14, numérotés de 1 à m, sont disposés de manière croissante autour d'un cylindre (non représenté) et sont regroupés en 2N groupes 54 de k éléments antennaires 14. Pour un groupe 54 donné, les k éléments antennaires 14 sont connectés au même SPkT 52. Le principe suivant est appliqué à un commutateur 52 SPkT-r donné pour déterminer les k éléments antennaires 14 qui lui sont reliés. Ainsi, les k éléments antennaires 14 dont la numérotation a pour reste r dans sa division euclidienne par 2N, sont reliés au commutateur 52 SPkT-r. Par exemple, les k éléments antennaires 14 dont la numérotation a pour reste 2 dans sa division euclidienne par 2N, sont reliés au SPkT-2. Ainsi, pour une antenne comprenant des matrices 48, 50 à 8 entrées et 8 sorties, correspondant à N=8, et un nombre total M=2kN=64 éléments antennaires, correspondant à k=4, les éléments antennaires n2, n°18, n°34 et n`50 sont reliés au SP4T-2. Au final, comme illustré sur la figure 8, 2N éléments antennaires adjacents sont alimentés par les signaux pondérés des groupes impairs {11, 12, ...IN} et pairs {P1, P2, ...PN} de tel manière que la répartition des signaux soit symétrique ce qui forme un faisceau symétrique orienté dans l'axe de l'ensemble formé par ces 2N éléments antennaires. La figure 9 représente une matrice de commutation paire 48 à N entrées et N sorties, tels que N = 2m, m étant un entier naturel. The M antennal elements 14, numbered from 1 to m, are arranged increasingly around a cylinder (not shown) and are grouped into 2N groups 54 of k antennal elements 14. For a given group 54, the k antennal elements 14 are connected to the same SPkT 52. The following principle is applied to a given switch 52 SPkT-r to determine the k antenna elements 14 connected thereto. Thus, the k antennal elements 14 whose numbering has for remain r in its Euclidean division by 2N, are connected to the switch 52 SPkT-r. For example, the k antennal elements 14 whose numbering has for remainder 2 in its Euclidean division by 2N, are connected to the SPkT-2. Thus, for an antenna comprising matrices 48, 50 to 8 inputs and 8 outputs, corresponding to N = 8, and a total number M = 2kN = 64 antennal elements, corresponding to k = 4, antennal elements n2, n ° 18 , # 34 and # 50 are connected to SP4T-2. Finally, as illustrated in FIG. 8, 2N adjacent antenna elements are fed by the weighted signals of the odd groups {11, 12, ... IN} and even {P1, P2, ... PN} in such a way that the distribution of signals is symmetrical which forms a symmetrical beam oriented in the axis of the assembly formed by these 2N antenna elements. Fig. 9 shows a pair switching matrix 48 with N inputs and N outputs, such that N = 2m, where m is a natural integer.

Cette matrice 48 comprend Log2(N) étages de N/2 commutateurs 56 à deux entrées et deux sorties. Chaque commutateur 56, identique au commutateur 30a représenté sur la figure 3, est repéré par un numéro de ligne Y et un numéro d'étage X. Les N signaux pondérés, associés aux N entrées 58, proviennent d'un même groupe de parité et sont classés en N/2 couples 60 de deux. Le couple de la ligne 1 est composé des signaux P1 et PN, le couple de la ligne 2 est composé des signaux P2 et PN-1. Ainsi, suivant le même principe, le couple de la ligne Y est constitué des signaux PY et PN-Y+1. Pour un étage X donné, les deux sorties locales des N/2 commutateurs 56 positionnés à un étage X et à une ligne Y, sont reliées directement d'une part à une entrée d'un commutateur 56 positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Y et d'autre part à l'entrée restante d'un second commutateur 56 positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Yx, suivant une loi d'interconnexion physique des commutateurs. Ainsi, quel que soit l'étage X considéré, une première sortie locale d'un commutateur 56 est connectée à une entrée d'un commutateur 56 positionné à l'étage suivant et sur la même ligne. Par contre, suivant l'étage X considéré, la deuxième sortie locale est connectée à l'entrée restante d'un commutateur positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Yx. La détermination de la ligne Yx s'effectue au moyen d'une loi d'interconnexion physique qui prend deux formes différentes suivant l'étage X considéré. Pour X=1 Yx = (1- Y + 2 ) N x Pour X>1 Yx=(1-Y+-2)+E ;_2E I+ Yx2i (_ 1) (N+21 N X 2' où E(x) représente la fonction partie entière. This matrix 48 comprises Log2 (N) stages of N / 2 switches 56 with two inputs and two outputs. Each switch 56, identical to the switch 30a shown in FIG. 3, is identified by a line number Y and a stage number X. The N weighted signals, associated with the N inputs 58, come from the same parity group and are classified in N / 2 pairs 60 of two. The pair of line 1 is composed of the signals P1 and PN, the pair of line 2 is composed of the signals P2 and PN-1. Thus, according to the same principle, the torque of the line Y consists of the signals PY and PN-Y + 1. For a given stage X, the two local outputs of the N / 2 switches 56 positioned at a stage X and at a line Y, are connected directly firstly to an input of a switch 56 positioned at the next stage X + 1 and line Y and secondly to the remaining input of a second switch 56 positioned at the next stage X + 1 and the line Yx, according to a physical interconnection law of the switches. Thus, regardless of the stage X considered, a first local output of a switch 56 is connected to an input of a switch 56 positioned in the next stage and on the same line. On the other hand, according to the stage X considered, the second local output is connected to the remaining input of a switch positioned at the next stage X + 1 and to the line Yx. The determination of the line Yx is made by means of a physical interconnection law which takes two different forms depending on the stage X considered. For X = 1 Yx = (1- Y + 2) N x For X> 1 Yx = (1-Y + -2) + E; _2E I + Yx2i (_ 1) (N + 21 NX 2 'where E (x) represents the entire part function.

La figure 10 illustre l'exemple d'une matrice paire 48 à huit entrées et huit sorties, correspondant à N=8 c'est-à-dire m=3. Elle comporte donc trois étages de quatre commutateurs 56. Chaque commutateur 56, positionné à l'étage X et à la ligne Y, est défini par l'expression DPDT(X,Y). Les huit entrées 62 sont associées aux signaux P1 à P8 du groupe pair. Les huit 30 sorties 64 sont connectées aux éléments antennaires 14 d'ordre pair numérotés de deux à seize. Un premier ensemble 66 représente l'ensemble des connections entre les commutateurs du premier étage et ceux du deuxième étage. Un premier groupe 68 est composé des quatre commutateurs suivants : DPDT(1,1), DPDT(1,4), DPDT(2,1), DPDT(2,4). Un second groupe 70 est composé des quatre commutateurs suivants : DPDT(1,2), DPDT(1,3), DPDT(2,2), DPDT(2,3). Un second ensemble 72 représente l'ensemble des connections entre les commutateurs du second étage et ceux du troisième étage. Un premier groupe 74 est composé des quatre commutateurs suivants : DPDT(2,1), DPDT(2,2), DPDT(3,1), DPDT(3,2). Un second groupe 76 est composé des quatre commutateurs suivants : DPDT(2,3), DPDT(2,4), DPDT(3,3), DPDT(3,4). Chaque groupe comprend deux étages de deux commutateurs 56, les commutateurs 56 étant reliés entre eux suivant le même principe que la matrice de commutation 24a illustré sur la figure 2. L'architecture du bloc de commutation est simple dans sa forme selon l'invention pour les applications nécessitant un faisceau symétrique généré par 2N éléments antennaires 14 adjacents construit à partir de N signaux d'amplitude différente. Dans le cas du mode de réalisation préféré selon l'invention, seules huit combinaisons sont nécessaires en sortie de chaque matrice de commutation 24a, 24b. En effet, la pondération étant symétrique et ordonnée de la même manière quelque soit la position du faisceau, deux éléments antennaires 14 successifs de même parité ne peuvent jamais avoir en même temps des valeurs d'amplitude des signaux (a,d) et (b,c) si l'on considère un groupe de valeurs d'amplitude croissante {a,b,c,d}. L'invention permet d'éviter d'utiliser une matrice de commutation classique à quatre entrées et quatre sorties pour les applications où seulement 16 combinaisons ou moins sont nécessaires comparées aux 24 combinaisons d'une matrice 4 X 4 classique. Ainsi, par rapport à une architecture classique comprenant deux matrices à quatre entrées et quatre sorties, chaque matrice étant composée de trois étages de deux commutateurs à deux entrées et deux sorties dont les deux états sont commandés par une commande unique, l'invention permet la réalisation d'une architecture moins complexe grâce à la suppression d'un étage de deux commutateurs dans chaque matrice de commutation. FIG. 10 illustrates the example of a paired matrix 48 with eight inputs and eight outputs, corresponding to N = 8, that is to say m = 3. It therefore comprises three stages of four switches 56. Each switch 56, positioned on stage X and on line Y, is defined by the expression DPDT (X, Y). The eight inputs 62 are associated with the signals P1 to P8 of the even group. The eight outputs 64 are connected to antennal elements 14 of even order numbered from two to sixteen. A first set 66 represents all the connections between the switches of the first stage and those of the second stage. A first group 68 is composed of the following four switches: DPDT (1,1), DPDT (1,4), DPDT (2,1), DPDT (2,4). A second group 70 is composed of the following four switches: DPDT (1,2), DPDT (1,3), DPDT (2,2), DPDT (2,3). A second set 72 represents the set of connections between the switches of the second stage and those of the third stage. A first group 74 is composed of the following four switches: DPDT (2.1), DPDT (2.2), DPDT (3.1), DPDT (3.2). A second group 76 is composed of the following four switches: DPDT (2,3), DPDT (2,4), DPDT (3,3), DPDT (3,4). Each group comprises two stages of two switches 56, the switches 56 being interconnected according to the same principle as the switching matrix 24a shown in FIG. 2. The architecture of the switching block is simple in its form according to the invention for applications requiring a symmetric beam generated by 2N adjacent antenna elements 14 constructed from N signals of different amplitude. In the case of the preferred embodiment according to the invention, only eight combinations are necessary at the output of each switching matrix 24a, 24b. Indeed, the weighting being symmetrical and ordered in the same way regardless of the position of the beam, two successive antennal elements 14 of the same parity can never have at the same time amplitude values of the signals (a, d) and (b , c) if we consider a group of values of increasing amplitude {a, b, c, d}. The invention avoids the use of a conventional four-input and four-output switching matrix for applications where only 16 or fewer combinations are required compared to the 24 combinations of a conventional 4 × 4 matrix. Thus, compared to a conventional architecture comprising two matrices with four inputs and four outputs, each matrix being composed of three stages of two switches with two inputs and two outputs whose two states are controlled by a single command, the invention allows the performing a less complex architecture by removing a stage of two switches in each switching matrix.

En outre, cette suppression d'un étage de deux commutateurs permet de réaliser un gain d'encombrement. Enfin, elle permet également de diminuer les pertes d'insertion ainsi que les dispersions d'amplitudes et de phases entre les signaux pondérés. Bien que la description précédente expose une antenne fonctionnant en émission, il devra être compris que la présente invention concerne également une antenne en réception, les qualificatifs d' « entrée » et de « sorties » devenant respectivement des « sorties » et des « entrées ». In addition, this removal of a two-switch stage makes it possible to achieve a gain in size. Finally, it also makes it possible to reduce the insertion losses as well as the amplitude and phase dispersions between the weighted signals. Although the above description discloses an antenna operating in transmission, it should be understood that the present invention also relates to a receiving antenna, the qualifiers of "input" and "outputs" becoming respectively "outputs" and "inputs" .

Claims

REVENDICATIONS1.- Antenne à commutation de faisceau comprenant : - un port d'entrée (12) pour la connexion d'une liaison RF, destiné à l'acheminement d'un signal RF ; - un moyen de pondération et de division (16) dudit signal, connecté au port d'entrée, les sorties étant affectées d'un poids différent afin d'obtenir la valeur d'amplitude souhaitée du signal ; - un moyen de commutation (18), connecté aux sorties du moyen de pondération et de division (16), et comportant deux matrices (24a, 24b ; 48, 50) de commutation à N bornes d'entrée, tels que N=2m; - un réseau d'antennes comportant des éléments antennaires (14) connectés aux sorties du moyen de commutation (18) ; et - un moyen de commande électronique (22) connecté au moyen de commutation (18) et de répartition (20); caractérisée en ce que chaque matrice de commutation (24a, 24b ; 48, 50) comprend Log2(N) étages, chaque étage comportant N/2 commutateurs de matrice (30a, 30b ; 30c, 30d ; 56) à deux entrées et deux sorties, les commutateurs de matrice étant agencés de manière matricielle, chaque commutateur de matrice étant repéré par un étage X et une ligne Y, les deux sorties des N/2 commutateurs de matrice (30a, 30b ; 56), repérés chacun par un étage X et une ligne Y, étant reliées directement d'une part à une entrée d'un commutateur de matrice (30c, 30d ; 56) positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Y et d'autre part à l'entrée restante d'un second commutateur de matrice (30d, 30c ; 56) positionné à l'étage suivant X+1 et à la ligne Yx, suivant une loi d'interconnexion physique des commutateurs. CLAIMS1.- A beam-switching antenna comprising: - an input port (12) for connecting an RF link for routing an RF signal; weighting and dividing means (16) of said signal, connected to the input port, the outputs being assigned a different weight in order to obtain the desired amplitude value of the signal; switching means (18), connected to the outputs of the weighting and dividing means (16), and having two N-input switching matrices (24a, 24b, 48, 50), such as N = 2m ; an antenna array comprising antenna elements (14) connected to the outputs of the switching means (18); and - electronic control means (22) connected to the switching (18) and distributing means (20); characterized in that each switching matrix (24a, 24b; 48, 50) comprises Log2 (N) stages, each stage having N / 2 matrix switches (30a, 30b, 30c, 30d; 56) with two inputs and two outputs the matrix switches being arranged in a matrix manner, each matrix switch being marked by a stage X and a line Y, the two outputs of the N / 2 matrix switches (30a, 30b, 56), each marked by a stage X and a line Y, being connected directly on the one hand to an input of a matrix switch (30c, 30d; 56) positioned on the next stage X + 1 and to the line Y and on the other hand to the remaining input of a second matrix switch (30d, 30c; 56) positioned at the next stage X + 1 and at the line Yx, according to a physical interconnection law of the switches.

2.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 1 dans laquelle la loi d'interconnexion physique est définie selon la règle suivante : Pour X=1 Yx = (1- Y+ N) ,y E~+ Yx2' Ar N Pour X> l Yx = (1- Y + 2 ) + E (-1) (N+2') x 2' r=2 où E(x) représente la fonction partie entière. 2. A beam-switching antenna according to claim 1 wherein the physical interconnect law is defined according to the following rule: For X = 1 Yx = (1 Y + N), y E ~ + Yx 2 'Ar N For X > l Yx = (1- Y + 2) + E (-1) (N + 2 ') x 2' r = 2 where E (x) represents the function integer part.

3.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 2 dans laquelle chaque matrice de commutation (24a, 24b ; 48, 50) comprend quatre entrées et quatre sorties, soit N=4, et dans laquelle chaque matrice de commutation (24a, 24b ; 48, 50) comprend deux étages de deux commutateurs de matrice (30a, 30b ; 30c, 30d ; 56) àdeux entrées (36a, 36b ; 36c, 36d) et deux sorties (38a, 38b ; 38c, 38d), les deux sorties (38a, 38b ; 38c, 38d) des deux commutateurs de matrice (30a, 30b ; 56) du premier étage (40) étant reliées directement d'une part à une entrée (36a, 36d) d'un commutateur de matrice (30c, 30d ; 56) du deuxième étage (42) et d'autre part à l'entrée restante (36c, 361)) du second commutateur de matrice (30d, 30c ; 56) du deuxième étage (42). A beam-switching antenna according to claim 2 wherein each switching matrix (24a, 24b; 48, 50) comprises four inputs and four outputs, ie N = 4, and wherein each switching matrix (24a, 24b 48, 50) comprises two stages of two matrix switches (30a, 30b; 30c, 30d; 56) with two inputs (36a, 36b; 36c, 36d) and two outputs (38a, 38b; 38c, 38d), both outlets (38a, 38b, 38c, 38d) of the two matrix switches (30a, 30b, 56) of the first stage (40) being directly connected on the one hand to an input (36a, 36d) of a matrix switch ( 30c, 30d, 56) of the second stage (42) and secondly to the remaining input (36c, 361) of the second matrix switch (30d, 30c; 56) of the second stage (42).

4.- Antenne à commutation de faisceau selon les revendications 1 à 3 dans laquelle l'antenne comporte un moyen de répartition (20) dont les entrées sont connectées chacune à une sortie des matrices de commutation (24a, 24b ; 48, 50) et dont les sorties sont chacune reliées à un élément antennaire (14). 4. A beam-switching antenna according to claims 1 to 3 wherein the antenna comprises a distribution means (20) whose inputs are each connected to an output of the switching matrices (24a, 24b; 48, 50) and whose outputs are each connected to an antenna element (14).

5.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 4 dans laquelle le moyen de répartition (20) comporte 2N commutateurs de répartition (26 ; 52) à une entrée et k sorties. 5. A beam-switching antenna according to claim 4 wherein the distribution means (20) comprises 2N distribution switches (26; 52) at an input and k outputs.

6.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 5 dans laquelle les éléments antennaires (14) sont disposés autour d'une surface cylindrique suivant une numérotation croissante, une moitié des éléments étant d'ordre pair, l'autre moitié étant d'ordre impair et dans laquelle, les commutateurs de répartition (26 ; 52) étant numérotés suivant un ordre croissant à pas de un et les sorties des matrices de commutation (24a, 241) ; 48, 50) étant numérotées suivant un ordre croissant à pas de deux, les N premiers commutateurs de répartition (26 ; 52) à une entrée et k sorties du moyen de répartition (20) sont reliés d'une part à la première matrice de commutation (24a ; 50) en entrée et d'autre part aux éléments antennaires (14) d'ordre impair en sortie, les N autres commutateurs de répartition (26 ; 52) étant reliés d'une part à l'autre matrice de commutation (241) ; 48) en entrée et d'autre part aux éléments antennaires (14) d'ordre pair en sortie, les k éléments antennaires, dont la numérotation a pour reste r dans sa division euclidienne par 2N, étant connectés aux commutateurs de répartition (26 ; 52) numérotés r, chaque commutateur de répartition (26 ; 52) étant relié à une sortie des matrices de commutation (24a, 24b ; 48, 50) de même numérotation. 6. A beam-switching antenna according to claim 5 wherein the antennal elements (14) are arranged around a cylindrical surface in increasing numbering, half of the elements being of even order, the other half being of an odd order and wherein the distribution switches (26; 52) are numbered in step-by-step order and the outputs of the switching matrices (24a, 241); 48, 50) being numbered in increasing order in steps of two, the first N distribution switches (26; 52) at one input and k outputs of the distribution means (20) are connected firstly to the first matrix of switching (24a; 50) at the input and secondly to the antennal elements (14) of odd order at the output, the N other distribution switches (26; 52) being connected on the one hand to the other switching matrix (241); 48) at the input and secondly to the antennal elements (14) of even order at the output, the k antennal elements, the numbering of which remains r in its Euclidean division by 2N, being connected to the distribution switches (26; 52) numbered r, each distribution switch (26; 52) being connected to an output of the switching matrices (24a, 24b; 48, 50) of the same numbering.

7.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 6 dans laquelle le moyen de pondération et de division (16) est propre à affecter un même groupe de N valeurs déterminées aux N entrées de chaque matrice de commutation (24a, 24b ; 48, 50). 7. A beam-switching antenna according to claim 6 wherein the weighting and dividing means (16) is adapted to assign a same group of N determined values to the N inputs of each switching matrix (24a, 24b; 50).

8.- Antenne à commutation de faisceau selon la revendication 7 dans laquelle le groupe de N valeurs est constitué de N/2 couples (60) de deux valeurs, un même couple (60) étant utilisé à l'entrée d'un commutateur de matrice (30a, 30b ; 30c, 30d ; 56) positionné sur une même ligne Y de chaque matrice de commutation (24a, 24b ; 48, 50). 8. A beam-switching antenna according to claim 7 wherein the group of N values consists of N / 2 pairs (60) of two values, the same pair (60) being used at the input of a switch of matrix (30a, 30b; 30c, 30d; 56) positioned on the same line Y of each switching matrix (24a, 24b; 48, 50).

9.- Antenne à commutation de faisceau selon l'une quelconque des revendications à 8 dans laquelle le moyen de répartition (20) comporte huit commutateurs de répartition (26 ; 52) à une entrée et quatre sorties. 9. A beam-switching antenna according to any one of claims 8 wherein the distribution means (20) comprises eight distribution switches (26; 52) at one input and four outputs.

10.- Véhicule comportant une antenne à commutation de faisceau selon l'une 5 quelconque des revendications précédentes. 10. Vehicle comprising a beam-switching antenna according to any one of the preceding claims.