L'invention concerne un guide d’onde adapté pour guider deux modes de propagation orthogonaux. L’invention concerne également un réseau d’alimentation d’ouvertures rayonnantes d’une antenne comprenant des guides d’onde selon l’invention. L’invention concerne aussi un dispositif de guidage comprenant une pluralité de guides d’onde selon l’invention formant un diviseur de puissance dans un réseau d’alimentation d’ouvertures rayonnantes d’une antenne. L’invention concerne donc également une telle antenne comprenant une pluralité de guides d’onde selon l’invention.

Elle s’applique en particulier (mais non exclusivement) à la réalisation d’un réseau d’alimentation d’ouvertures rayonnantes d’une antenne, de type CTS (de l’anglais « Continuous transverse stub A>), comprenant de tels guides d’onde électromagnétique aptes à former une polarisation circulaire ou une double polarisation linéaire des ondes transmises par l’antenne.

On connaît de nombreux guides d’onde, dits guides d’onde à plaques parallèles, comprenant deux parois électriquement conductrices espacées l’un de l’autre par au moins un milieu diélectrique. Par exemple, US 8259022 décrit un guide d’onde comprenant deux parois parallèles électriquement conductrices séparées d’une distance choisie pour que le guide d’onde puisse propager plusieurs modes de propagation, notamment un mode de propagation transverse électrique TE ₁ et un mode de propagation transverse électrique-magnétique TEM, ces deux modes étant orthogonaux l’un par rapport à l’autre.

Néanmoins, des défauts de fabrication dans un tel guide d’onde ou encore un assemblage de tels guides d’onde entre eux, notamment un assemblage entre deux guides d’onde perpendiculaires l’un par rapport à l’autre, peuvent facilement entraîner une excitation involontaire, dans ces guides d’onde, de modes de propagation différents de ceux alimentant ces guides d’onde, notamment le mode de propagation transverse magnétique TM ₁ .

Or, dans certaines applications, le guidage simultané et sélectif de deux modes de propagation, notamment de deux modes de propagation orthogonaux l’un par rapport à l’autre, est utile et pratique. Par exemple, l’alimentation d’une antenne, notamment une antenne de type CTS, ou d'un formateur de faisceaux (désignés communément en anglais par le terme « beamfonner ») par deux modes de propagation orthogonaux permet d'obtenir une polarisation circulaire de cette antenne ou de ce formateur de faisceaux. Une telle polarisation circulaire d’une antenne CTS peut être utile voire nécessaire pour les antennes satellites, les antennes multi faisceaux, la communication mobile par satellite (communément désignée en anglais par l’expression « satellite communication on the move »), les radars et la téléphonie mobile (standard 50).

Le guide d’onde décrit par US 8259022 n’est pas adapté pour de telles applications. En effet, par exemple, dans un tel guide d’onde alimentant une antenne ou un formateur de faisceaux, une excitation de modes de propagation différents des modes de propagation orthogonaux alimentant cette antenne ou ce formateur de faisceaux ne permet pas d’obtenir une polarisation circulaire de cette antenne ou de ce formateur de faisceaux. En particulier, les modes de propagation excités au sein d’un guide d’onde peuvent se coupler à au moins un mode de propagation alimentant ce guide d’onde. En outre, la propagation de ces autres modes entraîne une hausse des coefficients de réflexion de cette antenne. Les performances d'une telle antenne ou d’un tel formateur de faisceaux sont faibles. En particulier, une telle antenne et un tel formateur de faisceaux présentent des pertes d’énergie électromagnétique importantes et une faible bande passante.

On utilise généralement des dispositifs convertisseurs de polarisation pour obtenir une antenne polarisée circulaire. Les antennes connues de type CTS (notamment de US 5266961) sont, par leur nature, à polarisation linéaire. Elles comprennent un réseau d’ouvertures rayonnantes alimenté par un réseau d’alimentation en forme d'arborescence à plusieurs étages tel que décrit par US 6075494. Afin d’obtenir une polarisation circulaire, il est connu de coupler un réseau d’ouvertures rayonnantes d'une antenne de type CTS polarisé linéaire à des dispositifs convertisseurs de polarisation adaptés pour produire une polarisation circulaire à partir d’une polarisation linéaire. Par exemple, une polarisation circulaire à partir d’une polarisation linéaire peut être obtenue grâce à :

- des iris placés dans un guide d’onde rectangulaire ou circulaire alimentant les ouvertures rayonnantes de l’antenne (voir par exemple « Phase shift by periodic ïoading of waveguide and its application to broad-band circular polarization », A. J. Simmons, IRE TRANSACTIONS. MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 3, NO. 6, pp. 18-21, Décembre 1955, ou encore « Field Theory Design of Square Waveguide Iris Polarizers », U. Tucholke et al, IEEE TRANSACTIONS. MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 34, NO. 1, pp. 156-160, Janvier 1986.

- des guides d’onde à double arêtes (en anglais « double ridge waveguide ») tel que décrit dans « Circular polarisation in a double-ridge waveguide », J. Helszajn et M. Mckay, IEΕ Proceedings Microwaves, Antennas and Propagation, Vol. 152, pp. 25-30, 2005,

- un septum placé dans un guide d’onde rectangulaire, tel que décrit par exemple par EP 2058 896 ou encore par «A wide-band square-waveguide array polariser », Ming Chen and G. Tsandoulas, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 21, NO. 3, pp. 389-391, Mai 1973., alimentant le réseau d’ouvertures rayonnantes,

- des surfaces sélectives en fréquence et des métasurfaces anisotropes disposées sur les ouvertures rayonnantes de l’antenne (voir «A wave polarization converter for circular polarization », D. S. Lemer , IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 13, NO. 1, pp. 3-7, Janvier 1965, « Wideband linear-to-circular polarization converters based on miniaturized-element frequency sélective surfaces », S. M. A. Momeni Hasan Abadi et N. Behdad, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 64, NO. 2, pp. 525-534, Février 2016, ou encore « Linear-to-Circular Polarization Conversion Using Metasurface », Zhu et al, IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 61, no.9, pp.4615-4623, Septembre 2013. — en alimentant un réseau d'ouvertures rayonnantes disposées sur plusieurs rangs orthogonaux par deux sources d’alimentation orthogonales, tel que décrit par US 5266961.

Ces dispositifs convertisseurs, bien que faciles à concevoir et à réaliser, réduisent la bande passante et la plage de balayage de l’antenne de type CTS.

En outre, ces dispositifs convertisseurs induisent une augmentation de la taille totale de l’antenne et des pertes d’énergie électromagnétique.

L’invention vise à pallier ces inconvénients.

L’invention vise à proposer un guide d’onde adapté pour propager deux modes de propagation orthogonaux tout en empêchant que d’autres modes de propagation soient excités au sein même de ce guide d’onde.

L’invention vise également à proposer un tel guide d’onde présentant de bonnes propriétés de dispersion.

L’invention vise également à proposer un tel guide d’onde qui puisse être intégré dans un réseau d’alimentation d’une antenne.

L’invention vise notamment à proposer des dispositifs de guidage formant des diviseurs de puissance intégrant de tels guides d’onde.

L’invention vise à proposer une antenne, notamment une antenne de type CTS, à polarisation circulaire ou à double polarisation linéaire

L’invention vise plus particulièrement à proposer une telle antenne dont les pertes d’énergie électromagnétique sont réduites par rapport à celles des antennes connues de l’art antérieur.

L’invention vise également à proposer une telle antenne dont la bande passante est supérieure à celle des antennes connues de l’art antérieur.

L’invention vise également une telle antenne ne nécessitant pas de dispositif convertisseur de polarisation.

L’invention vise en particulier à proposer une structure d’antenne, notamment une structure d’antenne de type CTS à double polarisation ou à polarisation circulaire, permettant de ne pas augmenter la taille de l’antenne par rapport aux réseaux antérieurs connus.

Pour ce faire, l'invention concerne un guide d’onde adapté pour guider la propagation d’ondes électromagnétiques selon un axe de propagation, comprenant deux parois, dites parois de guidage, électriquement conductrices espacées l’une de l'autre par au moins un milieu diélectrique, caractérisé en ce que chaque paroi de guidage forme :

- au moins deux surfaces électriquement conductrices, dites surfaces multimodes :

o s’étendant globalement selon ledit axe de propagation dans un plan, dit plan multimode,

o un plan multimode d’une surface multimode étant parallèle et espacées d’un plan multimode d’une surface multimode de l’autre paroi de guidage d’une distance, dite distance multimode, de valeur a,

- au moins une autre surface électriquement conductrice -notamment une pluralité d’autres surfaces électriquement conductrices-, dite surface d'adaptation, chaque surface d’adaptation :

o s’étendant globalement selon ledit axe de propagation dans un plan, dit plan d’adaptation, entre les plans multimodes des parois de guidage et au moins sensiblement parallèle à ces plans multimodes,

o étant disposée entre deux surfaces multimodes d’une même paroi,

un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation d'une paroi de guidage étant espacé d’un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation de l’autre paroi de guidage d’une distance, dite distance d’adaptation, de valeur b inférieure à la valeur α de la distance multimode,

la valeur α de la distance multimode et la valeur b de la distance d’adaptation étant choisies pour permettre la propagation simultanée et sélective à partir d’une même entrée du guide d'onde de deux modes de propagation orthogonaux dans une bande passante [finin, fmax]. La distance multimode est choisie pour permettre de propager deux modes de propagation orthogonaux dans le guide d'onde.

En outre, les inventeurs ont déterminé que les surfaces d'adaptation espacées l’une de l'autre par ladite distance d’adaptation d’un guide d’onde selon l’invention permettent de propager lesdits deux modes de propagation orthogonaux et d’empêcher la propagation d’autres modes de propagation dans le guide d’onde.

Un guide d’onde selon l’invention est ainsi adapté pour guider deux modes de propagation orthogonaux tout en empêchant l’excitation d’autres modes de propagation au sein de ce guide d’onde.

Par ailleurs, un guide d’onde selon l’invention présente des propriétés de dispersion et une fréquence de coupure similaires à celle d’un guide d’onde comprenant uniquement deux parois parallèles espacées l’une de l’autre par une distance égale à ladite distance multimode et ne présentant aucune surface d’adaptation.

Avantageusement et selon l’invention, la valeur a de la distance multimode est inférieure à λ et la valeur h de la distance d’adaptation est inférieure à λ/2, où λ est la langueur d’onde à la fréquence centrale de fonctionnement de la bande passante [finin, fmax]. De préférence, la valeur α de la distance multimode est inférieure à λmin et la valeur b de la distance d’adaptation est inférieure à λmin/2, où λmin est la longueur d’onde à la fréquence maximale finax de fonctionnement

Plus particulièrement, dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, chaque surface d’adaptation d’une paroi de guidage est au moins partiellement en regard d’une surface d’adaptation de l’autre paroi de guidage. En d’autres termes, au moins une droite -notamment chaque- droite orthogonale à un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation d’une paroi de guidage et passant par cette surface d’adaptation est également orthogonale à un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation de l’autre paroi de guidage et passe par cette surface d’adaptation. En outre, ces deux plans d’adaptation sont espacés par ladite distance d’adaptation. Ainsi dans certains modes de réalisation, au moins une surface d’adaptation d’une paroi de guidage est décalée par rapport à une surface d’adaptation de l’autre paroi de guidage, selon un axe orthogonal audit axe de propagation et parallèle aux plans d’adaptation de ces deux surfaces d’adaptation, d’une distance inférieure ou égale à λ/4, plus particulièrement inférieure ou égale à λ/10. En outre, ces deux plans d’adaptation sont espacés par ladite distance d’adaptation.

Dans tout le texte on désigne par «paire d’adaptation» l’ensemble formé de deux surfaces d'adaptation de deux parois de guidage différentes d’un guide d’onde selon l’invention, lesdits plans d’adaptation de ces deux surfaces d’adaptation étant espacés l’un de l’autre par ladite distance d’adaptation (les deux surfaces d’adaptation d’une paire d’adaptation étant de préférence en regard l’une de l’autre ou légèrement décalées l’une de l’autre).

De préférence, la valeur α de la distance multimode est choisie pour permettre la propagation entre les deux surfaces multimodes d’un mode de propagation transverse électrique, dit mode TE ₁ , et d’un mode de propagation transverse électrique magnétique, dit mode TEM.

Le mode TE signifie que le champ électrique propagé dans le guide d’onde est transversal par rapport à l’axe de propagation. En particulier, le mode TE utilisé est le mode TE ₁ .

Le mode TEM signifie que les champs magnétique et électrique propagés dans le guide d’onde sont transversaux par rapport à l’axe de propagation.

Plus particulièrement, un guide d’onde selon l’invention est adapté pour qu’un mode quasi-TEM soit confiné dans un espace central du guide d’onde délimité par les surfaces d’adaptation des parois de guidage (notamment entre les plans d’adaptation des surfaces d’adaptation des parois de guidage). Un guide d’onde selon l’invention est adapté pour que le mode TE ₁ soit présent entre les parois de guidage du guide d’onde, notamment entre les surfaces d’adaptation de chaque paire d’adaptation et entre les surfaces multimode. Par ailleurs, la valeur b de la distance d’adaptation est choisie pour permettre la propagation du mode TEM et du mode TE ₁ dans le guide d’onde et pour empêcher l’excitation des modes de propagation transverse magnétique (le champ magnétique est transversal par rapport à l’axe de propagation), dit mode TM, et plus particulièrement le mode TM ₁ , dans le guide d’onde.

En outre, la distance multimode permet d’empêcher l’excitation de modes de propagation d’ordre supérieur aux modes TE ₁ , TEM et TM ₁ .

Par ailleurs, il est à noter que le mode TM ₁ et le mode TE ₁ sont orthogonaux l’un par rapport à l’autre et qu’un couplage entre ces deux modes est négligeable, notamment entre chaque paires d’adaptation (entre deux surfaces multimodes de deux parois de guidage différentes).

Par ailleurs, les surfaces multimode d'une même paroi de guidage sont de préférence comprises dans un même plan multimode. Néanmoins, rien n’empêche de prévoir des surfaces multimode formant un gauchissement par rapport audit plan multimode.

Plus particulièrement, les nervures s'étendent longitudinalement sur la longueur de chaque paroi de guidage et orthogonalement à un plan principal des parois de guidage.

La distance multimode est supérieure à λ/2, de préférence conquise entre 0,65λ et 0,85λ.

En outre, la distance d’adaptation est inférieure à λ/2, de préférence conquise entre 0,2λ et 0,4λ.

De préférence, chaque suiface d’adaptation présente une largeur inférieure à λ/10, par exemple de l’ordre de λ/20.

La distance entre un plan multimode d’une paroi de guidage et un plan d’adaptation de cette paroi de guidage a un impact négligeable sur le mode TE ₁ mais doit être adaptée pour que la distance entre les plans d’adaptation des surfaces d’adaptation d’une même paire d'adaptation soit inférieure à λ/2. De préférence, la distance entre un plan multimode d’une paroi de guidage et un plan d’adaptation de cette paroi de guidage est inférieure à 0,175 λ, par exemple de l’ordre de 0, 125 λ.

Dans un mode de réalisation préférentiel et selon l'invention, lorsque chaque paroi de guidage présente une pluralité de surfaces d’adaptation, chaque surface d'adaptation d'une paroi de guidage est espacée d'au moins une surface d’adaptation adjacente de cette même paroi de guidage d’une distance inférieure à λ/10, de préférence inférieure λ/20.

En particulier, chaque surface d’adaptation présente un axe longitudinal central et la distance, dite période, entre les axes longitudinaux centraux de surfaces d’adaptation adjacentes l’une de l’autre d’une même paroi de guidage est inférieure à λ/5 et de préférence inférieure à λ/10.

Ainsi, les surfaces d’adaptation sont réparties régulièrement sur chaque paroi de guidage du guide d’onde selon un axe orthogonal audit axe de propagation du guide d’onde et parallèle aux plans d’adaptation.

Le nombre de surfaces d’adaptation est choisi en fonction des dimensions de chaque paroi de guidage.

De préférence, ladite période est la même pour l’ensemble des surfaces d’adaptation de cette paroi de guidage.

Une telle disposition régulière des surfaces d’adaptation d’une même paroi de guidage permet d’assurer une faible anisotrqpie et une faible dispersion des ondes électromagnétiques traversant le guide d’onde.

Ladite période permet également d’observer une continuité du mode TEM. En effet, lorsque cette période est supérieure à λ/5, le mode TE ₁ et le mode TEM dégénèrent.

Afin de faciliter la fabrication du guide d’onde, il est préférable de choisir une distance entre les surfaces d’adaptation d’une même paroi la plus grande possible.

Dans certains modes de réalisation et selon l’invention, chaque paroi de guidage comprend une nervure entre les surfaces multimode de cette paroi de guidage, chaque nervure s’étendant : - en saillie par rapport aux surfaces multimodes de cette paroi de guidage, vers l’autre paroi de guidage, jusqu’à une extrémité distale formée par une surface d’adaptation de la paroi de guidage à partir de laquelle la nervure s’étend en saillie,

- longitudinalement selon ledit axe de propagation.

De préférence, chaque nervure présente sur sa longueur une section transversale rectangulaire.

Lorsque chaque paroi de guidage comprend une pluralité de nervures, les parois de guidage présentent chacune une forme ondulée formée de nervures et de rainures (définies par les surfaces multimodes entre les nervures).

Un guide d’onde selon l’invention peut être utilisé pour :

- pour la séparation du mode TE| et du mode TEM,

- le contrôle et la modulation de l’indice de réfraction efficace d’un guide d’onde à plaques parallèles (PPW), et des lentilles artificielles embarquées dans des guides d’onde à plaque parallèles,

- obtenir des formateurs de faisceaux (en anglais « beamformer ») quasi- optiques (voir FR 3 038457) bi-modes et des antennes multicouche bi- modes à plans parallèles, désignées par le terme « pillbox » en anglais (voir FR 2 944 153),

- obtenir des combineurs -diviseurs de puissance bi-modes,

- obtenir des coupleurs directionnels bi-modes,

- obtenir des filtres bi-modes,

- obtenir des diplexeurs et des multiplexeurs bi-modes.

En particulier, les inventeurs ont déterminé que des guides d’onde selon l’invention peuvent être incorporés dans un dispositif de guidage, de type jonction en T, en tant que guide d’onde d’entrée et guides d'onde de sortie afin de propager uniquement les modes de propagation orthogonaux alimentés en empêchant le couplage des modes de propagation alimentés à d’autres modes de propagation pouvant être excités au sein même du dispositif de guidage.

L’invention s’étend donc également à un dispositif de guidage d’onde électromagnétique caractérisé en ce qu’il comprend trois guides d’onde électromagnétique selon l'invention, un premier guide d'onde, dit guide d'onde d’entrée, étant orthogonal aux deux autres guides d’onde, dits guides d'onde de sortie, qui s’étendent à partir dudit guide d’onde d’entrée selon un même axe de propagation et dans une direction opposée.

Un tel dispositif de guidage forme une jonction, dite jonction en T, avec un guide d’onde d’entrée et deux guides d’onde de sortie.

En particulier, lorsqu’un dispositif de guidage selon l’invention est alimenté par des ondes électromagnétiques selon un mode TE ₁ et un mode TEM, les guides d’onde de ce dispositif de guidage permettent d’empêcher l’excitation du mode TM ₁ .

En effet, les inventeurs ont remarqué que dans un dispositif de guidage de type jonction en T comprenant uniquement des guides d’onde connus présentant des parois parallèles électriquement conductrices sans surfaces d’adaptation (notamment sans nervure), le mode TM ₁ pouvait être excité dans les guides d’onde de sortie du dispositif de guidage à partir de la jonction entre le guide d’onde d’entrée et les guides d’onde de sortie, en particulier lorsque la distance entre les parois parallèles des guides d’onde de sortie était supérieure à λ/2.

Les inventeurs ont déterminé qu’une alimentation de chacune des ouvertures rayonnantes des antennes de type CTS par deux modes de propagation orthogonaux permet d’obtenir un rayonnement électromagnétique à polarisation circulaire. En outre, l'antenne supporte un fonctionnement à double polarisation linéaire, par exemple si l'antenne est excitée par un seul mode desdits deux modes de propagation à la fois.

Néanmoins, les réseaux d’alimentation connus de ces ouvertures rayonnantes ne permettent pas d’alimenter les ouvertures rayonnantes uniquement par ces deux modes de propagation orthogonaux.

L’invention s’étend également à une antenne caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un guide d’onde électromagnétique selon l’invention débouchant sur au moins une ouverture, dite ouverture rayonnante. En particulier, l’antenne est adaptée pour être alimentée par une source d’alimentation permettant l’excitation de deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM.

Dans certains modes de réalisation avantageux, chaque ouverture rayonnante présente une forme rectangulaire de longueur comprise par exemple entre 5λ et 25λ et de largeur comprise entre 0,65λ et 0,85λ.

Plus particulièrement, avantageusement et selon l’invention, l’antenne comprend notamment au moins un dispositif de guidage d’onde électromagnétique selon l’invention dont les guides d’onde de sortie débouchent sur au moins une ouverture, dite ouverture rayonnante.

En particulier, dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, notamment lorsque l'antenne comprend plus de deux ouvertures rayonnantes, l’antenne comprend une pluralité de dispositifs de guidage d’onde électromagnétique selon l’invention, le guide d’onde d'entrée d’au moins un dispositif de guidage d’onde électromagnétique étant assemblé à un guide d’onde de sortie d’un autre dispositif de guidage d’onde électromagnétique.

Dans ces modes de réalisation, les dispositifs de guidage selon l’invention forment un réseau d’alimentation des ouvertures rayonnantes en arborescence à au moins deux étages. Chaque étage du réseau d’alimentation présente au moins un dispositif de guidage selon l’invention. Un premier étage comprenant un unique dispositif de guidage présente un guide d’onde d’entrée relié à une source d’alimentation adaptée pour exciter deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM.

Pour chaque étage du réseau d’alimentation, le guide d’onde d’entrée de chaque dispositif de guidage est relié à un guide d’onde de sortie d’un dispositif de guidage d’un étage adjacent en amont par rapport à la source d’alimentation.

De préférence, chaque guide d’onde de sortie de chaque dispositif de guidage de l’étage de l’arborescence du réseau d’alimentation le plus proche des ouvertures rayonnantes, est prolongé par un guide d’onde selon l’invention, dit guide d’onde rayonnant, présentant une extrémité longitudinale formant une ouverture rayonnante de l'antenne. Dans certains modes de réalisation, les nervures dudit guide d’onde rayonnants sont biseautées vers l’ouverture rayonnante pour améliorer l’adaptation.

Par ailleurs, la distance entre les parois parallèles du guide d’onde d’entrée d’un dispositif de guidage disposé à un certain étage est la même que celle du guide d’onde de sortie du dispositif de guidage d’un étage adjacent en amont auquel il est relié.

En particulier, dans certains modes de réalisation et selon l’invention, chaque dispositif de guidage comprend au moins un guide d’onde, choisi parmi le guide d’onde d’entrée et les guides d’onde de sortie de ce dispositif de guidage, présentant sur au moins une surface multimode (notamment au moins une rainure) d’au moins une paroi de guidage au moins un renfoncement, dit _. .renfoncement d’adaptation du mode TE|.

Un tel renfoncement (communément désigné en anglais par l'expression « matching stub ») permet d’améliorer la propagation du mode TE ₁ entre les guides d’onde d’un même dispositif de guidage et entre les guides d’onde des dispositifs de guidage se prolongeant.

Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, chaque renfoncement d’adaptation du mode TE ₁ présente une section transversale rectangulaire.

De préférence, les renfoncements d’adaptation du mode TE ₁ présentent une longueur comprise entre 0,35λ et 0,65λ, plus particulièrement de l’ordre de λ/2, et une profondeur par exemple comprise entre λ/5 et λ/4.

En outre, dans certains modes de réalisation et selon l’invention, chaque dispositif de guidage comprend au moins un guide d’onde, choisi parmi le guide d’onde d’entrée et les guides d'onde de sortie de ce dispositif de guidage, présentant sur au moins une surface d’adaptation (notamment au moins une nervure) d’au moins une paroi de guidage au moins un redan, dit redan d’adaptation du mode TEM. Un tel redan (communément désigné en anglais par l’expression « matching step ») permet d’améliorer l’adaptation quand le dispositif de guidage est excité par un mode TEM.

Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, chaque redan d'adaptation du mode TEM présente une section rectangulaire.

De préférence, les redans d’adaptation du mode TEM présentent une longueur comprise entre 0,15λ et 0,35λ, plus particulièrement de l’ordre de 0,25λ , une hauteur par exemple comprise entre 0,26 et 0,86, par exemple de l’ordre de 0,56, où b est la distance d’adaptation. Chaque redan d’adaptation du mode TEM s’étend sur la largeur de la surface d’adaptation qui ie comprend.

Un tel réseau d’alimentation permet de guider deux modes de propagation orthogonaux jusqu’aux ouvertures rayonnantes de façon à ce que ces ouvertures rayonnantes puissent émettre un rayonnement électromagnétique à polarisation circulaire ou à double polarisation linéaire. En outre, une antenne selon l’invention présente une bande passante supérieure à celle des antennes antérieures. Plus particulièrement, une antenne selon l'invention présente une bande passante relative comprise entre 10% et 25%. Une antenne selon l’invention permet également d’obtenir une plage de balayage angulaire importante, plus particulièrement comprise entre -45° et 45° par rapport à un axe principal central d’émission de l’antenne.

Dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l’invention, un guide d’onde, un dispositif de guidage, un réseau d’alimentation et une antenne selon l’invention peuvent être fabriqués par impression tridimensionnelle. Par exemple, on utilise une impression tridimensionnelle choisie dans le groupe formé de la fabrication additive (AM), de la fabrication additive en couches (ALM), de la fusion laser sélective (SLM), du frittage laser sélectif (SLS), du frittage sélectif à chaud (SHS), du modelage par dépôt fondu (FDM ou DIW), du modelage à jets multiples (MJM), de la stéréotitho graphie (SLA), par fabrication d’objets laminés (LOM) et de l’imagerie par transfert de film (FTI), Une telle impression tridimensionnelle permet une fabrication relativement simple et rapide d'un guide d’onde, d'un dispositif de guidage, d’un réseau d’alimentation et d’une antenne selon l’invention.

L’invention s’étend également à un procédé d’alimentation d’un guide d’onde adapté pour guider la propagation d’ondes électromagnétiques selon un axe de propagation, comprenant deux parois, dites parois de guidage, électriquement conductrices espacées l’une de l’autre par au moins un milieu diélectrique, caractérisé en ce que chaque paroi de guidage forme :

— au moins deux surfaces électriquement conductrices, dites surfaces multimodes :

o s’étendant globalement selon ledit axe de propagation dans un plan, dit plan multimode,

o un plan multimode d’une surface multimode étant parallèle et espacées d’un plan multimode d’une surface multimode de l’autre paroi de guidage d’une distance, dite distance multimode, de valeur a,

— au moins une autre surface électriquement conductrice -notamment une pluralité d’autres surfaces électriquement conductrices-, dite surface d’adaptation, chaque surface d’adaptation :

o s'étendant globalement selon ledit axe de propagation dans un plan, dit plan d’adaptation, entre les plans multimodes des parois de guidage et au moins sensiblement parallèle à ces plans multimodes,

o étant disposée entre deux surfaces multimodes d’une même paroi,

un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation d'une paroi de guidage étant espacé d’un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation de l’autre paroi de guidage d’une distance, dite distance d’adaptation, de valeur b inférieure à la valeur a de la distance multimode,

la valeur α de la distance multimode et la valeur b de la distance d’adaptation étant choisies pour permettre la propagation simultanée et sélective à partir d’une même entrée du guide d’onde de deux modes de propagation orthogonaux dans une bande passante [fmin, fmax], procédé dans lequel on injecte des ondes électromagnétiques selon deux modes de propagation orthogonaux par une même entrée du guide d'onde.

L'invention s’étend également à un procédé d’alimentation d'un dispositif de guidage selon l’invention dans lequel on injecte dans le guide d’onde d’entrée de ce dispositif de guidage deux modes de propagation orthogonaux.

L’invention s’étend également à un procédé _. d'alimentation d’une antenne selon l’invention dans lequel on alimente l’antenne par deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM.

Plus particulièrement afin que l’antenne émette un rayonnement à polarisation circulaire, les deux modes de propagation orthogonaux, par exemple le mode TE ₁ et le mode TEM, sont excités en même temps par la source d’alimentation. Pour que l’antenne émette un rayonnement à double polarisation linéaire, les deux modes orthogonaux, par exemple le mode TE ₁ et le mode TEM, sont excités alternativement par la source d’alimentation.

Un procédé d’alimentation selon l’invention est donc simple.

L'invention concerne également un guide d’onde électromagnétique, un dispositif de guidage, une antenne et un procédé d’alimentation d’un guide d’onde électromagnétique caractérisé, en combinaison ou non, par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. Quelle que soit la présentation formelle qui en est donnée, sauf indication contraire explicite, les différentes caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après ne doivent pas être considérées comme étroitement ou inextricablement liées entre elles, l’invention pouvant concerner l'une seulement de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de l'une de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou encore tout groupement, combinaison ou juxtaposition de tout ou partie de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :

— la figure 1 est un schéma en perspective d’un guide d’onde selon un mode de réalisation élémentaire de l’invention (guide d’onde comprenant uniquement pour chaque paroi de guidage deux surfaces multimodes et une surface d’adaptation),

— la figure 2 est un schéma selon une coupe longitudinale du guide d’onde de la figure 1,

— la figure 3 est un schéma selon une coupe transversale du guide d’onde de la figure 1,

— les figures 4 et 5 sont des schémas selon une coupe longitudinale du guide d’onde de la figure 1 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode transverse électrique présents dans le guide d’onde,

— les figures 6 et 7 sont des schémas selon une coupe longitudinale du guide d’onde de la figure 1 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode transverse électrique-magnétique présents dans le guide d'onde,

— la figure 8 est un schéma selon une coupe transversale d’un guide d’onde selon un autre mode de réalisation de l’invention, le guide d’onde comprenant une pluralité de nervures sur chaque paroi de guidage,

— la figure 9 est un diagramme de dispersion, représenté à gauche, pour un guide d’onde selon l’invention selon une zone ΓΧΜ définie sur un schéma, représenté à droite, selon une coupe longitudinal d’un guide d’onde selon l’invention dans un plan parallèle aux parois de guidage du guide d’onde.

— la figure 10 est un schéma selon une coupe longitudinale d’un dispositif de guidage selon un mode de réalisation de l’invention, formant un diviseur de puissance,

— les figures 11 et 12 sont des schémas selon une coupe longitudinale du dispositif de guidage de la figure 10 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode transverse électrique présents dans le dispositif de guidage, - les figures 13 et 14 sont des schémas selon une coupe longitudinale du dispositif de guidage de la figure 10 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode transverse électrique-magnétique présents dans le dispositif de guidage,

— la figure 15 est un schéma selon une vue en perspective d’un dispositif de guidage selon un autre mode de réalisation de l’invention,

- les figures 16 et 17 sont des schémas selon des coupes longitudinales du dispositif de guidage de la figure 15,

- la figure 18 est un schéma selon une coupe longitudinale du dispositif de guidage des figures 15 à 17 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode transverse électrique présents dans le dispositif de guidage,

- la figure 19 est un schéma selon une coupe longitudinale du dispositif de guidage des figures 15 à 17 sur lesquels sont représentés les champs électriques du mode trans verse électrique-magnétique présents dans le dispositif de guidage,

- la figure 20 est un schéma selon une coupe longitudinale d’une antenne selon un mode de réalisation de l’invention.

Un guide d’onde 20 selon l’invention, représenté selon un mode de réalisation aux figures 1 à 3, comprend deux parois, dites parois 21 de guidage, électriquement conductrices. Les parois 21 de guidage sont espacées l'une de l’autre par un milieu 22 diélectrique. Ainsi, un guide d’onde 20 selon l’invention est adapté pour guider des ondes électromagnétiques sur une bande passante [fmin, finax].

Le guide d’onde 20 représenté aux figures 1 à 3 présente pour chaque paroi de guidage, deux surfaces électriquement conductrices, dites surfaces 80 multimode, s’étendant globalement selon ledit axe de propagation dans un plan, dit plan multimode.

En particulier, lesdits plans multimodes de deux surfaces 80 multimode de deux parois 21 de guidage différentes sont parallèles l’un par rapport à l’autre et espacés l’un de l’autre d’une distance, dite distance 25 multimode, de valeur α inférieure à λ, où λ est la longueur d’onde des ondes électromagnétiques à guider à la fréquence centrale de fonctionnement

En outre, la valeur a de la distance 25 multimode est supérieure à 0,5λ, de préférence entre 0,65λ et 0,85λ. Par exemple, la valeur α de la distance 25 multimode est de l'ordre de 0,75λ.

Cette distance 25 multimode permet de propager des ondes électromagnétiques selon deux modes de propagation orthogonaux, notamment un mode de propagation transverse électrique, dit mode TE ₁ , et un mode de propagation transverse électrique-magnétique, dit mode TEM.

Le mode TE ₁ signifie que le champ électrique propagé dans le guide d’onde 20 est transversal par rapport à l’axe de propagation et que le champ magnétique propagé dans le guide d’onde 20 est parallèle à l’axe de propagation.

Le mode TEM signifie que les champs magnétique et électrique propagés dans le guide d’onde 20 sont transversaux par rapport à l’axe de propagation.

Chaque paroi 21 de guidage présente au moins une nervure 23 (notamment une unique nervure sur les figures 1 à 3) s’étendant longitudinalement selon un axe de propagation des ondes à guider. En particulier, chaque nervure d’une paroi de guidage s’étend en saillie des surfaces multimode de cette paroi de guidage vers l’autre paroi de guidage jusqu’à une extrémité distale définissant une surface électriquement conductrice, dite surface 81 d’adaptation. Chaque surface 81 d’adaptation s’étend alors globalement selon ledit axe de propagation un plan, dit plan d’adaptation, entre les plans multimodes des parois de guidage et au moins sensiblement parallèle à ces plans multimodes.

En outre, chaque nervure 23 d’une paroi 21 de guidage est en regard d’une nervure 23 de l’autre paroi 21 de guidage.

Plus particulièrement, le plan d’adaptation d’une surface d’adaptation d'une paroi 21 de guidage est parallèle à un plan d’adaptation d’une surface d’adaptation de l’autre paroi 21 de guidage et espacé de celui-ci d’une distance, dite distance 24 d’adaptation, de valeur b inférieure à λ/2. De préférence, la valeur b de la distance 24 d’adaptation est de préférence comprise entre 0,2λ et 0,4λ.

Les nervures 23 en regard l’une de l’autre de deux parois 21 de guidage différentes forment une paire d’adaptation.

Chaque nervure 23 présente une section transversale rectangulaire. Les nervures 23 présentent les mêmes dimensions. En particulier, chaque nervure 23 présente une largeur 26 inférieure à λ/10, par exemple de l’ordre de λ/20.

En outre, chaque nervure 23 présente une hauteur 27 permettant de respecter la distance 24 d’adaptation entre les nervures 23. Ainsi, chaque nervure 23 présente une hauteur 27 de préférence comprise entre 0,125λ et 0,175λ.

Une première structure de guidage est délimité dans l’espace du guide d’onde 20 s'étendant de chaque côté latéral des nervures 23 de chaque paire d’adaptation (c’est-à-dire entre deux surfaces multimode en regard l’une de l’autre de deux parois de guidage différente). Cette structure de guidage permet en particulier de guider le mode TE ₁ . En effet, comme représenté à la figure 5 le champ 29 électrique du mode TE| est présent dans cette structure de guidage du mode TE ₁ . En outre, comme représenté à la figure 4, le champ électrique 28 du mode TE ₁ s’étend également entre les nervures 23 de la paire d’adaptation 23.

En outre, chaque paire d’adaptation délimite une structure, dite deuxième structure, de guidage du mode TEM (entre les plans d’adaptation de deux surfaces d'adaptation de deux parois de guidage différentes). En effet, comme représenté aux figures 6 et 7, le champ électrique 30 du mode TEM est présent uniquement dans un espace central du guide d’onde 20 délimité par les nervures 23 du guide d’onde 20, comme représenté à la figure 6, mais aussi, comme représenté à la figure 7, de chaque côté des nervures 23 dans un espace à hauteur de l'espace délimité par les nervures 23.

En particulier, la valeur b de la distance d’adaptation est choisie pour permettre la propagation du mode TEM et du mode TE ₁ dans le guide d’onde et pour empêcher l’excitation des modes de propagation transverse magnétique (le champ magnétique est transversal par rapport à l’axe de propagation), dit mode TM ₁ , dans le guide d’onde.

Le guide d’onde 20 représenté aux figures 1 à 3 ne présente qu’une seule nervure 23 pour chaque paroi 21 de guidage, néanmoins un guide d’onde 20 selon l’invention peut présenter une pluralité de nervures 23 tel que représenté à la figure 8. En effet, le guide d’onde 20 représenté aux figures 1 à 3 constitue une structure élémentaire pouvant être répétée périodiquement (les nervures d’un guide d’onde peuvent être répartie régulièrement sur chaque paroi 21 de guidage selon un axe orthogonal audit axe de propagation (axe x sur la figure 8)) pour former un guide d’onde selon l’invention présentant une pluralité de nervures. De préférence, chaque paroi de guidage d’un guide d’onde selon l’invention présentant une pluralité de nervures (surface d’adaptation) disposées périodiquement s’étend selon ledit axe orthogonal audit axe de propagation (c’est-à- dire l’axe x sur la figure 8) sur une longueur supérieure ou égale à 5λ. De préférence, un guide d’onde selon l’invention présente une pluralité de nervures (surface d’adaptation).

En particulier, lorsque chaque paroi 21 de guidage présente une pluralité de nervures 23, chaque nervure 23 d’une paroi 21 de guidage est espacée d’au moins une nervure 23 adjacente de cette même paroi 21 de guidage d’une distance 32 inférieure à λ/10, de préférence comprise entre λ/20 et λ/10.

Le nombre de nervures 23 est choisi en fonction des dimensions de chaque paroi 21 de guidage.

En particulier, chaque nervure 23 présente un axe longitudinal central et la distance, dite période 33, entre les axes longitudinaux centraux de nervures 23 adjacentes l’une de l’autre d’une même paroi 21 de guidage est inférieure à λ/5, de préférence inférieure à λ/10.

Un guide d’onde 20 selon l’invention permet d’éviter l’excitation de modes de propagation non désirés à l’intérieur de ce guide d’onde 20 et par exemple d’alimenter une ouverture 77 rayonnante d’une antenne 59 par deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM. Ainsi, un guide d’onde 20 selon l’invention peut être couplé à une ouverture 77 rayonnante d’une antenne 59 de façon à l’alimenter par deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM, pour obtenir une polarisation circulaire ou une double polarisation linéaire de cette ouverture 77 rayonnante.

Par ailleurs, la distance 25 multimode, inférieure à λ, permet d’empêcher l’excitation entre les nervures 23 d’une paire d’adaptation de tout mode de propagation d'ordre supérieur aux modes TE ₁ , TEM et TM ₁ .

La figure 9 représente un diagramme de dispersion pour un guide d’onde selon l’invention présentant des nervures et un guide d’onde, dit guide d’onde « surmodé », comprenant deux parois parallèles espacées l’une de l’autre par au moins un milieu diélectrique d’une distance inférieure à λ mais ne présentant aucune nervure. En particulier, une courbe 68 en croix représente la courbe de dispersion pour le mode TEM dans un guide surmodé ; une courbe 69 pleine représente la courbe de dispersion pour le mode TEM dans un guide selon l’invention ; la courbe 90 représente la courbe de dispersion idéale pour le mode TEM ; une courbe 73 en croix représente la courbe de dispersion pour le mode TE ₁ dans un guide surmodé ; une courbe 74 pleine représente la courbe de dispersion pour le mode TE ₁ dans un guide d’onde selon l’invention ; la courbe 91 représente la courbe de dispersion idéale pour le mode TE ₁ .

La figure 9 montre qu’un guide d’onde selon l’invention présente des propriétés de dispersion et une fréquence de coupure similaires à celle d’un guide d’onde comprenant deux parois parallèles espacées l’une de l’autre par au moins un milieu diélectrique d’une distance inférieure à λ mais ne présentant aucune nervure. Par contre, un guide d’onde selon l’invention empêche la propagation des modes TM et notamment du mode TM ₁ .

Des guides d'onde 20 selon l’invention peuvent être intégrés dans des dispositifs 34 de guidage, tels que celui représenté à la figure 10.

En particulier, un tel dispositif 34 de guidage, forme une jonction en T. En particulier, un tel dispositif 34 de guidage comprend trois guides d’onde électromagnétique selon l’invention, un premier guide d’onde, dit guide d’onde d’entrée 35, étant orthogonal aux deux autres guides d’onde, dits guides d’onde de sortie 36, qui s’étendent selon un même axe de propagation dans des sens opposés à partir dudit guide d’onde d’entrée 35.

Plus particulièrement, un dispositif 34 de guidage présente une zone, dite zone de jonction, entre le guide d’onde d’entrée 35 et les guides d’onde de sortie 36.

Le champ électrique 28 du mode TE ₁ est présent dans ladite première structure de guidage des guides d'onde du dispositif 34 de guidage délimitée entre chaque paire d’adaptation, entre les surfaces multimodes de deux parois de guidage différentes, tel que représenté à la figure 11 mais aussi dans la deuxième structure de guidage entre les surfaces d’adaptation d’une même paire d’adaptation pour chaque paire d’adaptation tel que représenté à la figure 12.

Le champ électrique 30 du mode T EM est présent dans ladite première structure de guidage des guides d’onde du dispositif 34 de guidage dans un espace de la première structure délimité par les plans d’adaptation des surfaces d’adaptation des paires d’adaptation tel que représenté à la figure 13 mais aussi dans ladite deuxième structure de guidage tel que représenté à la figure 14.

De tels dispositifs 34 de guidage peuvent être reliés les uns aux autres afin de former un réseau 60 d’alimentation d’ouvertures rayonnant d'une antenne CTS, tel que représenté i la figure 20.

En particulier, chaque structure de guidage du mode TE ₁ (les rainures) présente, en particulier de chaque côté des nervures 23, au moins un renfoncement 37 d’adaptation du mode TE ₁ tel que représenté aux figures 15 et 16. Un tel renfoncement (communément désigné en anglais par l’expression « matching stub ») permet d’améliorer la propagation du mode TE ₁ entre les guides d’onde d’un même dispositif 34 de guidage et entre les guides d’onde des dispositifs 34 de guidage se prolongeant.

En outre, chaque structure de guidage du mode TEM (les nervures 23) présente, en particulier sur chaque nervure 23, au moins un redan 41 d’adaptation du mode TEM tel que représenté aux figures 15 et 17. Un tel redan (communément désigné en anglais par l’expression « matching step ») permet d’améliorer la propagation du mode TEM entre les guides d'onde d’un même dispositif 34 de guidage et entre les guides d’onde des dispositifs 34 de guidage se prolongeant.

Chaque renfoncement 37 d’adaptation du mode TE ₁ et chaque redan 41 d’adaptation du mode TEM présente une section transversale rectangulaire.

De préférence, les renfoncements 37 d’adaptation du mode TE ₁ présentent une longueur 39 comprise entre 0,35λ et 0,65λ, plus particulièrement de l'ordre de λ/2, une profondeur 38 par exemple comprise entre λ/5 et λ/4.

En outre, chaque renfoncement 37 d’adaptation du mode TE ₁ d’un guide d’onde de sortie 36 d’un dispositif 34 de guidage est positionné à une distance 40 du guide d’onde d’entrée 35 du même dispositif 34 de guidage comprise entre 0,15λ et 0,35λ , plus particulièrement de Tordre de 0,25λ .

Par ailleurs, les redans 41 d’adaptation du mode TEM présentent une longueur 43 comprise entre 0,15λ et 0,35λ, plus particulièrement de Tordre de 0,25λ , une hauteur 42 par exemple comprise entre 0,26 et 0,46, notamment de Tordre de 0,36, 6 étant la distance d’adaptation. Chaque redan 41 d’adaptation du mode TEM s’étend sur la largeur 26 de la nervure 23 qui le comprend.

En outre, chaque renfoncement 37 d’adaptation du mode TE ₁ d’un guide d’onde de sortie 36 d’un dispositif 34 de guidage est positionné à une distance du guide d’onde d’entrée 35 du même dispositif 34 de guidage comprise entre 0,15λ et 0,35λ, plus particulièrement de Tordre de 0,25λ»

Par ailleurs, la paroi 21 de guidage en regard du guide d’onde d’entrée 35 dans la zone de jonction présente une nervure 23 et deux renfoncements 53 d’adaptation du mode TE ₁ de chaque côté de cette nervure 23. En outre cette paroi 21 de guidage présente de chaque côté de la nervure 23 un doigt, dit doigt 50 central, entre les renfoncements 53 d’adaptation du mode TE ₁ et qui s’étend longitudinalement à partir d’un fond de chacun de ces renfoncements vers le guide d’onde d’entrée 35. Plus particulièrement, le doigt 50 central est centré par rapport au guide d’onde d’entrée 35. Chacun de ces renfoncements 53 d’adaptation du mode TE ₁ présente une profondeur 54 comprise entre λ/5 et λ/4 et une longueur 55 comprise entre 0,35 λ et 0,65λ, plus particulièrement de l’ordre de 0,5λ.

Chaque doigt 50 central présente une section transversale rectangulaire.

La longueur du doigt 50 central est choisie pour que le doigt 50 central améliore la propagation du mode TE ₁ dans le dispositif 34 de guidage sans empêcher la propagation du mode TEM ou dégrader l'adaptation du dispositif quand il est excité par un mode TEM.

Ainsi, de préférence, le doigt 50 central s’étend longitudinalement à partir du fond de ces renfoncements 53 d’adaptation du mode TE ₁ sur une distance 52 comprise entre 0,35λ et 0,65λ, plus particulièrement de l’ordre de 0,5λ.

Il est à noter que la longueur du doigt 50 central doit prendre en compte la hauteur des nervures 23 des guides d’onde du dispositif 34 de guidage et la distance entre les rainures des parois parallèles des guides d'onde de sortie 36.

Le doigt 50 central présente une largeur 51 de l’ordre de λ/10.

Par ailleurs la nervure 23 de la paroi 21 de guidage en regard du guide d’onde d’entrée 35 dans la zone de jonction présente un redan 56 d’adaptation du mode TEM centrée et en regard du guide d’onde d’entrée 35, notamment tel que proposé par US5926077.

Ce redan 56 d’adaptation du mode TEM présente une hauteur 57 comprise entre 0,15λ et 0,25λ, plus particulièrement de l’ordre de 0,2λ, et une longueur 58 comprise entre 6 et 1,26, plus particulièrement de l’ordre de 1,16, 6 étant 1a distance d’adaptation.

En particulier, chaque guide d’onde de sortie 36 est coudé. Chaque guide d’onde de sortie 36 comprend ainsi un premier tronçon 79 délimité par deux parois parallèles électriquement conductrices et relié à une première extrémité au guide d’onde d’entrée 35 et un deuxième tronçon 78 présentant une extrémité reliée à une deuxième extrémité du premier tronçon 79 et s’étendant orthogonalement et eu prolongement du premier tronçon, le deuxième tronçon étant également délimité par deux parois parallèles électriquement conductrices.

En outre, les nervures 23 du premier et du deuxième tronçon se prolongent.

Par ailleurs, le guide d’onde de sortie 36 présente au moins un épaulement 44 à l’intersection du premier tronçon 79 et du deuxième tronçon 78 dans la première structure de guidage permettant d’améliorer la transition des ondes électromagnétique, notamment du mode TE ₁ , entre le premier tronçon 79 et le deuxième tronçon 78 dans l’angle du guide d’onde de sortie 36. En particulier, l' épaulement 44 est situé sur la paroi de guidage la plus éloignée par rapport à l’axe central de l’angle du guide d'onde de sortie 36 et s’étend à partir des surfaces imiltimodes de cette paroi de guidage.

De préférence, l' épaulement 44 présente une hauteur 45 comprise entre le quart de la distance 25 multimode et la moitié de la distance 25 multimode et une longueur 46 comprise entre 0,1a et 0,5λ, plus particulièrement de l’ordre de 0,3α, a étant la distance multimode.

En outre, chaque guide d’onde de sortie 36 présente un épaulement 47 à l’intersection du premier tronçon et du deuxième tronçon permettant d’améliorer la transition du mode TE ₁ entre le premier tronçon et le deuxième tronçon dans l’angle du guide d’onde de sortie 36. En particulier, l' épaulement 47 est situé sur la paroi de guidage la plus éloignée par rapport à l’axe central de l’angle du guide d’onde de sortie 36 et s’étend à partir des surfaces d’adaptation de cette paroi de guidage.

De préférence, l'épaulement 47 présente une hauteur 48 comprise entre le quart de la distance 25 multimode et la moitié de la distance 25 multimode et une longueur .49 comprise entre 0,256 et 0,756, de préférence de l’ordre de 0,56, 6 étant la distance d’adaptation.

Comme représenté à la figure 18, le champ électrique 28 du mode TE ₁ est présent dans la première structure de guidage, notamment les renfoncements 37, 53 d’adaptation du mode TE ₁ . Comme représenté à la figure 19, le champ électrique 30 du mode TEM est confiné dans la deuxième structure de guidage.

Un réseau 60 d’alimentation d’ouvertures 77 rayonnantes d’une antenne 59, représenté à la figure 20, comprend une pluralité de dispositifs 34 de guidage selon l'invention.

En particulier, le réseau 60 d’alimentation est formé en partie de dispositifs 34 de guidage disposés en arborescence sur trois étages. Un premier étage 63 présente un unique dispositif 64 de guidage. Un deuxième étage 65 présente deux dispositifs 66 de guidage prolongeant les guides d’onde de sortie du dispositif 64 de guidage du premier étage 63. Un troisième étage 70 présente quatre dispositifs 71 de guidage prolongeant les guides d'onde de sortie des dispositifs 66 de guidage du deuxième étage 65.

Plus particulièrement, les nervures des guides d'onde d’entrée des dispositifs de guidage d'un étage du réseau d’alimentation et celles des guides d’onde de sortie des dispositifs de guidage d’un étage adjacent prolongés par ces derniers guides d'onde d’entrée sont reliées entre elles et se prolongent

En outre, le guide d’onde d’entrée des dispositifs 66 de guidage du deuxième étage 65 et les guides d’onde d’entrée des dispositifs 71 de guidage du troisième étage 70 présentent un renfoncement 67, 72 d’adaptation du mode TE ₁ sur chaque paroi de guidage de ces guides d’onde d’entrée pour optimiser la transmission des ondes électromagnétiques entre le premier étage et le deuxième étage du réseau d’alimentation.

Par ailleurs, le guide d’onde d’entrée du dispositif 64 de guidage du premier étage 63 est relié à un étage 61 d’alimentation comprenant un guide d’onde, dit guide d’onde 62 d'alimentation.

Le guide d'onde 62 d’alimentation comprend deux parois de guidage parallèles électriquement conductrices. Les parois de guidage sont espacées l’une de l’autre par au moins un milieu diélectrique d’une distance inférieure à λ, où λ est la longueur d’onde des ondes électromagnétiques à guider.

Le guide d’onde 62 d’alimentation présente une extrémité, dite extrémité d'entrée, par laquelle le réseau 60 d’alimentation peut être alimenté par le mode TE ₁ et le mode TEM et une extrémité de sortie prolongée par le guide d’onde d’entrée.

Les parois de guidage du guide d’onde 62 d’alimentation présentent chacune une nervure en regard l’une de l’autre est espacée d’une distance égale à la distance 24 d’adaptation.

En outre, les nervures du guide d’onde 62 d’alimentation présente une extrémité biseautée du côté de l’extrémité d’entrée du guide d’onde 62 d’alimentation. Ces extrémités biseautées permettent d'optimiser la transition entre l’entrée du guide d’onde 62 d’alimentation et le guide d’onde d’entrée du dispositif 64 de guidage du premier étage 63 du réseau 60 d’alimentation. En particulier, cette transition biseautée améliore l'adaptation du mode TE ₁ et du mode TEM.

Les nervures du guide d’onde 62 d’alimentation sont prolongées par les nervures du guide d’onde d’entrée du dispositif 64 de guidage du premier étage 63.

Par ailleurs, le troisième étage du réseau d’alimentation est relié à un étage 75 rayonnant.

Plus particulièrement les guides d’onde de sortie des dispositifs 71 de guidage du troisième étage sont prolongés par des guides d’onde selon l’invention, dits guides 76 d’onde rayonnants, de l'étage 75 rayonnant. Chaque guide d’onde 76 rayonnant présente une extrémité longitudinale ouverte formant une ouverture 77 rayonnante.

Chaque paroi de chaque guide d’onde de sortie des dispositifs 71 de guidage est reliée à une paroi électriquement conductrice d’un guide d’onde 76 rayonnant par une paroi électriquement conductrice orthogonale aux parois du guide d’onde 76 rayonnant et du guide d’onde de sorti.

De préférence, la largeur de chaque nervure du guide d’onde 76 rayonnant est inférieure à λ/10.

Chaque ouverture 77 rayonnante est entourée d’une bordure électriquement conductrice, cette bordure étant orthogonale aux parois du guide d’onde 76 rayonnant. Par ailleurs, la distance entre deux axes centraux de deux ouvertures 77 rayonnantes adjacente est de préférence inférieure à λ pour optimiser la plage de balayage de l’antenne 59.

Une antenne 59 selon l’invention peut être fabriquée par impression tridimensionnelle. Par exemple, on utilise une impression tridimensionnelle choisie dans le groupe formé de la fabrication additive (AM), de la fabrication additive en couches (ALM), de la fusion laser sélective (SLM), du frittage laser sélectif (SLS), du frittage sélectif à chaud (SHS), du modelage par dépôt fondu (FDM ou DIW), du modelage à jets multiples (MJM), de la stéréolithographie (SLA), par fabrication d’objets laminés (LOM) et de l’imagerie par transfert de film (FTI).

Une telle impression tridimensionnelle permet une fabrication relativement simple et rapide de l’antenne 59 selon l’invention.

Dans un procédé d’alimentation selon l’invention, on injecte par la source d’alimentation, deux modes de propagation orthogonaux, notamment le mode TE ₁ et le mode TEM, dans le guide d’onde 62 d’alimentation du réseau 60 d’alimentation des ouvertures 77 rayonnantes de l’antenne 59.

La propagation des deux modes de propagation orthogonaux dans le réseau 60 d’alimentation permet d’émettre un rayonnement électromagnétique à polarisation circulaire. En outre, un fonctionnement à double polarisation linéaire peut également être réalisé lorsque l’antenne est alimentée, alternativement, par un seul mode de propagation (mode TEM ou mode TE ₁ )

Une antenne 59 selon l’invention présente une bande passante supérieure à celle des antennes antérieures. Plus particuliérement; une antenne 59 selon l’invention présente une bande passante relative comprise entre 10% et 25%. Une antenne 59 selon l’invention permet également d’obtenir une plage de balayage angulaire importante, plus particulièrement comprise entre -45° et 45° par rapport à un axe principal central d’émission de l’antenne 59. En outre, l’antenne 59 présente également de faibles pertes d’énergie électromagnétique.

L’invention concerne donc un guide d’onde, un dispositif 34 de guidage de guider deux modes de propagation orthogonaux et une antenne 59 permettant d’émettre un rayonnement électromagnétique à polarisation circulaire ou à double polarisation linéaire.

L’invention peut faire l’objet de nombreuses variantes et applications autres que celles décrites ci-dessus. En particulier, il va de soi que sauf indication contraire les différentes caractéristiques structurelles et fonctionnelles de chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus ne doivent pas être considérées comme combinées et/ou étroitement et/ou inextricablement liées les unes aux autres, mais au contraire comme de simples juxtapositions. Eu outre, les caractéristiques structurelles et/ou fonctionnelles des différents modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent faire l’objet en tout ou partie de toute juxtaposition différente ou de toute combinaison différente. Par exemple, un réseau 60 d’alimentation peut comprendre plus de trois étages ou moins de trois étages.

Une antenne 59 selon l’invention peut être utilisée pour former des antennes satellites, les antennes multifaisceaux, pour la communication mobile par satellite (communément désignée en anglais par l'expression « satellite communication on fhe move »), et la téléphonie mobile (standard 5G) ou encore pour être utilisée dans des radars.