1. DOMAINE DE L'INVENTION

Le domaine de l'invention est celui des dispositifs en forme de dièdre comprenant deux plaques.

Plus précisément, l'invention concerne une technique permettant d'adapter (maximisation ou minimisation) la surface équivalente radar dans une configuration mono-statique (SER) d'un dispositif en forme de dièdre aplati, c'est-à-dire un dièdre dont les deux plaques forment entre elles un angle de π-2α, avec 0 < α < π/4.

L'invention est exploitable pour toutes applications où l'on souhaite adapter

(notamment maximiser ou minimiser) la SER d'un objet.

Dans le cas d'une maximisation de la SER, on cherche à rendre un objet très facilement détectable par un radar mono-statique. La présente invention peut par exemple être utilisée sur une bicyclette, afin de faciliter sa détection par un radar automobile anticollision. Des applications équivalentes sont possibles pour la détection des navires (en particulier les navires légers comme les voiliers) par les radars côtiers ou les radars embarqués sur d'autres navires. Là encore, c'est l'évitement des collisions qui peut être visé en utilisant un système peu encombrant. De manière générale, toutes les applications nécessitant un système devant répondre à une onde incidente quelle que soit son orientation sont concernées par cette invention quand elle est utilisée pour maximiser la SER : identification radiofréquence, système de poursuite, agilité de SER, etc.

Dans le cas d'une minimisation de la SER, l'invention permet d'aborder des applications de furtivité. On cherche à rendre un objet difficilement détectable par un radar.

2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE

2.1 Maximisation de la SER

Une première solution connue pour maximiser la SER (c'est-à-dire obtenir une forte SER) consiste à utiliser un dièdre métallique. Les figures 1A et 1B illustrent le principe de la réflexion dans un dièdre métallique 1 ayant un angle intérieur de dièdre de π/2 (angle entre les deux plaques métalliques 2, 3 formant le dièdre métallique 1), pour différents angles d'incidence β (β=0 sur la figure 1A et β≠0 sur la figure 1B). En d'autres termes, les deux plaques 2, 3 forment entre elles un angle de π-2α, avec α = π/4.

On voit que l'onde incidente est réfléchie dans la direction dont elle est issue, grâce à une double réflexion sur chacune des surfaces métalliques 2, 3 du dièdre métallique. C'est cette double réflexion spéculaire qui, en vertu de la loi de réflexion de Descartes, permet de maximiser la SER de l'objet (dièdre métallique). Le comportement est similaire à celui d'un catadioptre en optique. Le principe reste le même pour une grande variation de l'angle d'incidence β (environ ± 15° pour le lobe principal). En d'autres termes, la propriété intéressante d'un dièdre métallique est de présenter une SER quasiment constante (avec une variation de 3 dB par rapport à la SER maximale) pour une variation de l'angle d'incidence β d'environ ± 20° par rapport à la direction d'incidence de la configuration d'incidence nulle.

Cette première solution connue présente un inconvénient majeur : les deux plaques métalliques, de dimension L x L par exemple, doivent former un angle de π/2 afin que le mécanisme de double réflexion soit efficace (c'est-à-dire pour avoir l'angle de l'onde incidente égal à l'angle de l'onde réfléchie), ce qui conduit à un objet 3D relativement encombrant en profondeur (P = L/V2) (voir figure 1A).

Une deuxième solution connue consiste à utiliser un réseau de Van Atta. I l s'agit dans ce cas d'un réseau imprimé unique et plan. Toutefois, un tel réseau nécessite des lignes imprimées d'interconnexion entre les différents éléments du réseau. Ces lignes sont sources de pertes, de rayonnement parasite et de complexité dans la conception.

Une troisième solution connue consiste à utiliser des structures de type réseau rétrodirectif hétérodyne qui utilisent le principe de la conjugaison de phase pour le signal réémis. Ces structures sont plus délicates à mettre en œuvre puisqu'elles sont basées sur une structure active (multiplication avec un oscillateur local oscillant à la fréquence double de la fréquence du signal reçu). 2.2 Minimisation de la SER

Il existe plusieurs techniques connues permettant de réduire la SER d'objets (et donc d'un dièdre), dans le cas d'une configuration radar mono-statique.

Une première famille de méthodes revient à modifier l'impédance de surface des faces d'un dièdre par exemple, en déposant un matériau absorbant sur les faces du dièdre. Ainsi, les mécanismes de réflexion se trouvent atténués par la présence de ce matériau absorbant.

Il faut aussi évoquer les matériaux absorbants les ondes émises par les radars (aussi connu sous l'acronyme RAM, pour « Radar Absorbent Materials » en anglais). I l convient de décrire ces matériaux RAM comme une structure hétérogène de plusieurs couches de matériaux composites, dans lesquelles l'onde électromagnétique est absorbée (matériaux magnétiques par exemple).

Une autre méthode s'apparentant à l'atténuation de l'onde par le matériau revient à « piéger » l'onde électromagnétique incidente dans le matériau par l'intermédiaire d'une géométrie particulière. Cette géométrie est décrite par l'intermédiaire d'un plan de masse et d'une épaisseur de matériau donnée (écran de Salisbury).

Enfin, il est aussi possible de mettre conjointement en place différents types de matériaux afin que la sommation des ondes réfléchies par chacun de ces matériaux soit destructive (combinaison d'une structure de type AMC (« Artificial Magnetic

Conductor ») et de type PEC (« Perfect Electric Conductor »)).

Ainsi, toutes les solutions succinctement décrites ci-dessus, et dédiées à la diminution de la SER dans une configuration radar mono-statique, sont essentiellement basées sur l'absorption de l'onde électromagnétique incidente, soit par l'intermédiaire de matériaux à propriétés absorbantes particulières, soit par un arrangement géométrique particulier de couches de matériaux.

3. OBJECTIFS DE L'INVENTION

L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir une technique permettant d'adapter (maximisation ou minimisation) la surface équivalente radar (SER) d'un dispositif en forme de dièdre aplati (c'est-à-dire un dièdre dont les deux plaques forment entre elles un angle de π-2α, avec 0 < α < π/4), dont l'encombrement est plus faible qu'un dièdre métallique classique dont les deux plaques forment entre elles un angle de π/2.

Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir une telle technique ne nécessitant pas (contrairement au réseau Van Atta) de lignes imprimées d'interconnexion entre différents éléments de réseau.

Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique utilisant une structure entièrement passive (contrairement aux réseaux rétrodirectifs hétérodynes), ce qui la rend beaucoup plus simple, moins coûteuse et entièrement autonome d'un point de vue énergétique.

Encore un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui permette un fonctionnement multi-fréquence (c'est- à-dire un fonctionnement possible à plusieurs fréquences de fonctionnement, éventuellement écartées).

Encore un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre et peu coûteuse.

Encore un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui permette d'offrir une SER modulable en fonction du temps (agilité de SER).

4. EXPOSÉ DE L'INVENTION

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un dispositif en forme de dièdre comprenant deux plaques, caractérisé en ce que les deux plaques forment entre elles un angle de π-2α, avec 0<α<π/4. Chaque plaque comprend un plan de masse, au moins une couche diélectrique et un réseau d'éléments rayonnants, une onde incidente étant réfléchie par le dispositif grâce à une double réflexion sur les deux plaques. Le réseau d'éléments rayonnants de chaque plaque permet de produire un déphasage, de l'extérieur vers le centre du dièdre en suivant un axe perpendiculaire à un axe d'intersection des deux plaques, selon une loi de phase déterminée, permettant d'ajouter un dépointage par rapport à une réflexion spéculaire pour une fréquence de fonctionnement donnée.

Ainsi, ce mode de réalisation particulier de l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive consistant à utiliser deux réseaux d'éléments rayonnants (un dans chaque plaque du dièdre), appliquant une même loi de phase mais pas dans le même sens (chaque réseau produit un déphasage de l'extérieur vers le centre du dièdre). Chaque réseau apporte un supplément de dépointage par rapport à la réflexion spéculaire. On peut ainsi contrôler la direction de re-rayonnement d'une onde incidente, quelle que soit l'ouverture de l'angle π-2α entre les deux plaques

(formant des plans réfléchissants).

On peut ainsi maintenir un fonctionnement correct (forte ou faible SER, selon les applications) même pour un angle a petit, c'est-à-dire pour une structure très ouverte. On obtient ainsi une structure avec un dièdre aplati, ce qui limite sa profondeur (par exemple, comme illustré sur la figure 2, une profondeur P' = L.sin(a), avec des plaques de dimensions L x L, au lieu d'une profondeur P = L/V2, pour le dièdre métallique classique illustré sur la figure 1A). Une originalité de la présente invention tient donc au fait que la structure est quasi-plane (à défaut d'être complètement plane comme le réseau Van Atta) mais ne nécessite aucune ligne en plus des éléments rayonnants du réseau (contrairement au réseau Van Atta).

Une autre originalité de la présente invention est que plusieurs mises en œuvre particulières sont possibles ayant des finalités distinctes : augmenter la SER du dispositif, réduire la SER du dispositif ou encore obtenir une SER variable dans le temps.

Dans une première mise en œuvre particulière, ladite loi de phase permet au dispositif de réfléchir une onde incidente dans la direction dont elle est issue, afin d'augmenter la surface équivalente radar du dispositif.

Selon une caractéristique particulière, pour une onde incidente faisant un angle a avec la normale de la surface de celles des deux plaques qui reçoit ladite onde incidente, le dépointage par rapport à la réflexion spéculaire est : π/2 — 2a, vers le centre du dièdre. Selon une caractéristique particulière, pour une onde incidente faisant un angle a avec la normale de la surface de celles des deux plaques qui reçoit ladite onde incidente, la loi de phase s'écrit :

γ = k ₀ d (cos a— sin a), où k ₀ = 2nc/î _Q est le nombre d'onde à la fréquence de travail f ₀ , et d est le pas du réseau.

Dans une deuxième mise en œuvre particulière, ladite loi de phase permet au dispositif de réfléchir une onde incidente dans une direction différente de celle dont elle est issue, afin de réduire la surface équivalente radar du dispositif.

Dans une troisième mise en œuvre particulière, le dispositif comprend des moyens de modulation de ladite loi de phase en fonction du temps, permettant de moduler la surface équivalente radar du dispositif en fonction du temps.

Selon une caractéristique particulière, les éléments rayonnants sont des éléments rayonnants introduisant chacun un déphasage variable, et lesdits moyens de modulation comprennent, pour chaque réseau d'éléments rayonnants, une pluralité de circuits actifs contrôlant chacun le déphasage d'un desdits éléments rayonnants.

Il est également proposé d'autres caractéristiques pour les différentes mises en œuvre particulières précitées.

Selon une caractéristique particulière, pour chaque plaque, les éléments rayonnants sont des éléments rayonnants imprimés sur ladite au moins une couche diélectrique.

Selon une caractéristique particulière, pour chaque réseau d'éléments rayonnants, le déphasage entre deux éléments rayonnants successifs, de l'extérieur vers le centre du dièdre en suivant ledit axe perpendiculaire à l'axe d'intersection des deux plaques, est obtenu par une modification d'au moins une dimension des éléments rayonnants.

Selon une caractéristique particulière, le pas de chaque réseau d'éléments rayonnants est inférieur à λ/2, avec λ la longueur d'onde de travail.

Selon une caractéristique particulière, chaque plaque comprend au moins un autre réseau d'éléments rayonnants, permettant d'ajouter un dépointage par rapport à la réflexion spéculaire, pour une autre fréquence de fonctionnement donnée. Ainsi, on augmente le nombre de fréquences de fonctionnement possibles (fonctionnement multi-fréquence).

Selon une caractéristique particulière, les éléments rayonnants sont des éléments rayonnants introduisant chacun un déphasage fixe.

Dans ce cas, le dispositif est une structure entièrement passive (contrairement aux réseaux rétrodirectifs hétérodynes de l'art antérieur), ce qui la rend beaucoup plus simple, moins coûteuse et entièrement autonome d'un point de vue énergétique.

5. LISTE DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels :

les figures 1A et 1B, déjà décrites en relation avec l'art antérieur, illustrent le principe de la réflexion dans un dièdre métallique classique ;

les figures 2 et 3 présentent des vues, de côté et en perspective respectivement, d'un dispositif en forme de dièdre selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

la figure 4 illustre la loi de phase d'un réseau déphaseur, ainsi que son fonctionnement avec une onde plane en incidence normale (angle d'incidence β égal à zéro) ;

- la figure 5 illustre le fonctionnement du réseau déphaseur de la figure 4, dans le cas où l'onde incidente apporte un retard de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale ;

la figure 6 illustre le fonctionnement du réseau déphaseur de la figure 4, dans le cas où l'onde incidente apporte une avance de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale ;

la figure 7 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2, pour une onde plane en incidence normale par rapport au plan équivalent arrière du dispositif ; la figure 8 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2, dans le cas où l'onde incidente apporte un retard de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale sur la plaque (panneau) de gauche du dispositif ; la figure 9 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2, dans le cas où l'onde incidente apporte une avance de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale sur la plaque (panneau) de gauche du dispositif ; la figure 10 illustre une variante du dispositif de la figure 3, dans laquelle le dispositif présente deux fréquences de fonctionnement possibles ;

la figure 11 illustre une autre variante du dispositif de la figure 3, dans laquelle le dispositif comprend des moyens de modulation de la loi de phase en fonction du temps.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Sur toutes les figures du présent document, les éléments identiques sont désignés par une même référence numérique.

6.1 Principe général de l'invention

Dans la présente invention, c'est l'application d'un déphasage entre différents éléments rayonnants d'un réseau réfléchissant qui permet de produire la loi de réflexion voulue, pour chaque plaque d'un dispositif en forme de dièdre. En fait, le déphasage produit par chaque plaque permet d'ajouter un dépointage à la réflexion spéculaire. On peut donc ainsi contrôler la direction de re-rayonnement du dispositif, quelle que soit l'ouverture de l'angle π-2α entre les deux plaques (plans réfléchissants). On peut ainsi maintenir un fonctionnement correct (forte SER par exemple) même pour un angle a petit, c'est-à-dire pour une structure très ouverte. On obtient ainsi une structure imprimée sur un dièdre aplati, ce qui limite sa profondeur

(voir figure 2 : P' = L.sin(a)).

Dans la suite de la description, on décrit plus en détail le cas particulier où la loi de phase permet au dispositif de réfléchir une onde incidente dans la direction dont elle est issue, afin d'augmenter la surface équivalente radar (SER) du dispositif.

On présente maintenant, en relation avec les figures 2 et 3, un dispositif 10 en forme de dièdre selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

Le dispositif 10 comprend deux plaques lia, 11b formant entre elles un angle de π-2α, avec 0 < α < π/4. Chaque plaque lia, 11b comprend un plan de masse 12a, 12b, une couche diélectrique 13a, 13b et un réseau d'éléments rayonnants 14a, 14b (aussi appelés réseaux réflecteurs). Pour chaque réseau, les éléments rayonnants sont des éléments rayonnants imprimés sur la couche diélectrique.

Dans une variante de réalisation, chaque plaque comprend plusieurs couches diélectriques.

Dans l'exemple des figures 2 et 3, les éléments rayonnants sont répartis sur une seule couche, à la surface de l'unique couche de diélectrique. Dans une variante de réalisation, les éléments rayonnants sont répartis sur plusieurs couches (ceci est classique dans les techniques de réseaux réflecteurs pour augmenter la bande passante).

Une onde incidente est réfléchie par le dispositif grâce à une double réflexion sur les deux plaques lia, 11b. On suppose que le vecteur d'onde de l'onde incidente est contenu dans un plan simultanément perpendiculaire aux deux plaques du dièdre 10.

Le réseau d'éléments rayonnants 14a, 14b de chaque plaque lia, 11b permet de produire un déphasage, de l'extérieur vers le centre du dièdre en suivant un axe (référencé 15a pour la plaque de gauche et 15b pour la plaque de droite) perpendiculaire à un axe 16 d'intersection des deux plaques, selon une loi de phase déterminée, permettant d'ajouter un dépointage par rapport à une réflexion spéculaire pour une fréquence de fonctionnement donnée.

Dans l'exemple des figures 2 et 3, pour chaque plaque, le déphasage est réalisé par une décroissance de la taille des éléments rayonnants vers le centre du dièdre (de la gauche vers la droite pour la plaque de gauche lia, et de la droite vers la gauche pour la plaque de droite 11b). Pour chaque plaque, la loi de phase correspond dans ce cas à un déphasage négatif croissant vers le centre du dièdre. Les déphasages produits par les réseaux d'éléments rayonnants 14a, 14b des deux plaques sont donc inversés l'un par rapport à l'autre. Ainsi, l'application d'un déphasage entre les différents éléments de chacun des réseaux 14a, 14b permet de maximiser la SER tout en s'affranchissant de la contrainte d'orthogonalité entre les deux faces (des plaques lia, 11b) impliquées dans la double réflexion. Dans l'exemple des figures 2 et 3, le déphasage de chaque réseau 14a, 14b est produit uniquement en faisant varier la géométrie des éléments rayonnants, c'est-à- dire en modifiant au moins une dimension des éléments rayonnants (au lieu de prendre des éléments rayonnants tous identiques comme c'est le cas dans un réseau classique).

Dans l'exemple des figures 2 et 3, les éléments rayonnants des réseaux 14a, 14b sont des patchs rectangulaires. Il existe cependant de nombreuses autres topologies d'éléments rayonnants permettant de réaliser le déphasage souhaité (patch annulaire, patch circulaire, patch chargé par des fentes, patch chargé par un stub, ...). Dans tous les cas, c'est la modification d'une ou plusieurs dimension(s) des éléments rayonnants sur la surface du réseau 14a, 14b qui permet de produire le déphasage souhaité.

6.2 Rappel : loi de phase pour un unique plan réflecteur

Comme illustré sur la figure 4, lorsqu'on éclaire les éléments d'un réseau avec une onde plane en incidence normale, cette onde plane subit un dépointage à la réflexion qui dépend du déphasage apporté par les éléments du réseau. La taille des éléments du réseau, ainsi que le pas d du réseau, fixent donc le déphasage entre deux éléments successifs du réseau afin de déterminer la loi de phase.

Si la direction de l'onde incidente est normale au plan du réseau déphaseur (angle d'incidence β égal à 0°), on montre que pour diriger la direction de l'onde réfléchie dans la direction φ ₀ (φ ₀ , angle positif comme indiqué sur la figure 4 avec une décroissance de la taille des éléments rayonnants du côté du dépointage), le déphasage γ entre deux éléments successifs doit être décrit par la relation :

γ = k ₀ d sin(<p ₀ )

où k _Q = 2π/λ = 2nc/f _Q est le nombre d'onde à la fréquence de travail f _Q et d la distance inter-élément (pas du réseau).

Si l'angle d'incidence β est différent de 0°, il est nécessaire de décrire deux cas de figure :

Cas 1 (voir figure 5) : l'angle d'incidence β apporte un retard de phase supplémentaire par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale, et la nouvelle loi de phase γ peut s'écrire : γ = k _Q d sin(< ) = k _Q d sin(< ₀ ) + k _Q d sin(/?) où φ ₀ correspond au dépointage de l'onde réfléchie pour l'onde en incidence normale (cf figure 4).

Cas 2 (voir figure 6) : l'angle d'incidence β apporte une avance de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale, et la nouvelle loi de phase γ peut s'écrire :

γ = k _Q d sin(< ) = k ₀ d sin(< ₀ )— k ₀ d sin(/?) avec la même signification pour l'angle φ ₀ que dans le cas 1.

6.3 Géométrie du problème

La figure 7 illustre le fonctionnement du dispositif 10 de la figure 2, pour une onde plane en incidence normale par rapport au plan équivalent arrière du dispositif.

Cette figure 7 décrit donc la géométrie du problème du dièdre dit « aplati », lorsque l'onde incidente est normale au plan équivalent arrière, c'est-à-dire que l'onde incidente fait un angle a avec la normale de la surface du réseau déphaseur de la plaque de gauche lia (normale de la surface de celles lia des deux plaques lia, 11b qui reçoit l'onde incidente). Cette configuration est appelée « configuration à incidence nulle ».

Dans ce cas de figure, nous décrivons les différents angles de dépointage que doit subir l'onde entrant dans le dièdre afin que l'onde sortant du dièdre soit réfléchie dans la même direction que l'onde incidente. Pour cela, il faut vérifier deux conditions, pour chacune des deux plaques lia, 11b :

· le déphasage entre deux éléments successifs (de l'extérieur vers le centre de la structure) doit correspondre à un retard décrit avec une loi de phase Y ; et

• ce retard doit être ajusté en fonction de la valeur de l'angle a et le dépointage correspondant par rapport à la réflexion spéculaire doit être fixé à (π/2 — 2a) vers l'intérieur du dièdre (sur la figure 7, on a représenté en pointillés l'axe de réflexion séculaire 71a pour la plaque de gauche lia, ainsi que l'axe de réflexion séculaire 71b pour la plaque de droite 11b). On montre que la loi de phase, pour chacune des deux plaques lia, 11b, s'écrit : γ = k _Q d (cos a— sin a), avec k _Q et d déjà définis plus haut.

Cette loi de phase appliquée par le réseau 14a, 14b de chacune des plaques lia, 11b permet de compenser l'ouverture du dièdre, en apportant le supplément de dépointage du faisceau par rapport à la réflexion spéculaire.

6.4 Limitation de la variation de l'angle d'incidence β

Nous avons indiqué plus haut que l'angle d'entrée du rayon dans le dièdre pouvait subir un angle de dépointage β différent de 0°. Il est donc nécessaire de décrire deux cas de figure s'appliquant à la configuration du dièdre.

La figure 8 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2 dans le premier cas, c'est-à-dire dans le cas où l'onde incidente apporte un retard de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale sur la plaque (panneau) de gauche lia du dispositif 10. Dans ce premier cas, on peut considérer, par rapport à la configuration en incidence nulle (β=0), que l'on est en présence du phénomène de la figure 5 pour la plaque de gauche lia, puis du phénomène de la figure 6 pour la plaque de droite 11b.

La figure 9 illustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2 dans le second cas, c'est-à-dire dans le cas où l'onde incidente apporte une avance de phase par rapport à la configuration de l'onde en incidence normale sur la plaque (panneau) de gauche lia du dispositif 10. Dans ce second cas, on peut considérer, par rapport à la configuration en incidence nulle (β=0), que l'on est en présence du phénomène de la figure 6 pour la plaque de gauche lia, puis du phénomène de la figure 5 pour la plaque de droite 11b. En d'autres termes, par rapport au premier cas, on permute les phénomènes de retard de phase et avance de phase supplémentaire.

Dans les premier et second cas précités (illustrés sur les figures 8 et 9), on montre que quand β est différent de zéro, il faut que le faisceau réfléchi par le premier panneau (panneau de gauche) lia soit intercepté par le second panneau (panneau de droite) et ne soit pas évanescent (angle de réflexion impliquant le rayon réfléchi dans le matériau diélectrique). Cette contrainte est d'autant plus forte que l'angle a est petit (exemple pour a = 10°, on a β maximal égal à 0,89° et pour a = 22,5°, on a β maximal égal à 4,85°).

En d'autres termes, il existe des limites pour l'angle β, afin de conserver l'effet dièdre et ne pas arriver sur le réseau réflecteur en incidence rasante (en rappelant que cet effet est aussi présent avec un dièdre classique). On dit alors que le dièdre est caractérisé par un angle d'ouverture. Il est possible d'augmenter cet angle d'ouverture en réalisant un réseau de dièdres. Ainsi, il devient tout à fait opportun d'avoir à sa disposition des dièdres 10 selon la présente invention, présentant un faible encombrement.

6.5 Forme des éléments rayonnants de chaque réseau réflecteur

Il est possible de choisir parmi plusieurs formes pour les éléments rayonnants (aussi appelés « cellules ») constituant chaque réseau réflecteur 14a, 14b : éléments en anneaux, éléments circulaires, éléments rectangulaires, éléments carrés... Le choix d'une forme de cellule se fait essentiellement en fonction de la gamme totale de déphasage qu'il est possible d'obtenir en faisant varier les tailles des cellules, ainsi que du comportement fréquentiel de la loi de déphasage. Par l'intermédiaire de simulations, on montre qu'une cellule de type annulaire constitue un bon compromis si on cherche à avoir le maximum d'excursion possible pour le déphasage avec une linéarité la meilleure possible sur une plage de fréquence la plus grande possible.

6.6 Pas de chaque réseau réflecteur

Le pas de chaque réseau réflecteur 14a, 14b est choisi afin de limiter le plus possible les remontées de niveaux de lobes secondaires (en particulier les lobes de réseau) : ce pas est donc choisi inférieur à λ/2, avec λ la longueur d'onde de travail.

Toutefois, ce pas de réseau ne doit pas être trop petit si on souhaite avoir une grande variation possible de déphasage entre les cellules (variation fixée par la taille).

Le choix est donc basé sur la comparaison de simulations entre un réseau à λ/2 et un réseau à λ/3. Le résultat des simulations montre que le pas de réseau de λ/3 est préférable car il induit des lobes de secondaires de plus faible niveau que pour le pas de réseau de λ/2.

6.7 Taille de chaque réseau réflecteur La taille de chaque réseau réflecteur 14a, 14b (taille de chaque panneau lia, 11b) influence le niveau maximal de SER du dispositif 10 (dièdre à deux réseaux réflecteurs). Il s'agit donc de trouver un compromis entre taille de réseau et niveau maximal de SER. Il est possible d'effectuer une comparaison avec un dièdre métallique de même taille sachant que pour ce dièdre métallique, la SER est maximale.

6.8 Amélioration de la bande passante

Comme pour tout réseau constitué d'éléments sélectifs en fréquence, la bande passante de la solution proposée ci-dessus est limitée.

Toutefois, pour de nombreuses applications, la bande passante n'est pas forcément une contrainte. Pour un radar automobile anticollision par exemple, la fréquence d'utilisation est connue et figée. La large bande n'est donc pas utile. Il en est de même pour des applications de type identification.

Si on souhaite obtenir un fonctionnement multi-fréquence (c'est-à-dire un fonctionnement possible à différentes fréquences, éventuellement écartées), chaque plaque lia, 11b comprend par exemple au moins un autre réseau d'éléments rayonnants, permettant d'ajouter un dépointage par rapport à la réflexion spéculaire, pour une autre fréquence de fonctionnement donnée. En d'autres termes, chaque plaque comprend N réseaux réflecteurs, possédant chacun une fréquence de fonctionnement distincte, avec N supérieur ou égal à deux. Il faut aussi noter la possibilité de faire varier le pas du réseau, selon une loi de variabilité donnée.

La figure 10 illustre une variante du dispositif de la figure 3, dans laquelle le dispositif présente deux fréquences de fonctionnement possibles (N=2) :

• la première s'appuie sur des premiers réseaux d'éléments rayonnants 14a, 14b (identiques à ceux de la figure 3, avec des éléments rayonnants qui sont des patchs rectangulaires) ; et

• la seconde s'appuie sur des seconds réseaux d'éléments rayonnants 14a', 14b' (avec des éléments rayonnants qui sont des patchs circulaires).

Si on souhaite obtenir un fonctionnement large bande, un seul réseau d'éléments rayonnants suffit pour chaque plaque, mais l'élément de base doit être large bande. Cette propriété peut être atteinte avec des géométries adaptées d'élément (par exemple un élément constitué de plusieurs résonateurs, imprimés sur une même couche ou sur une structure multicouche).

6.9 Première variante : minimisation de la SER

En modifiant la loi de phase sur le réseau, on peut minimiser la SER au lieu de la maximiser. On s'arrange dans ce cas pour renvoyer l'onde incidente dans une direction différente de celle du radar dans le cas d'une configuration mono-statique. Cette extension permet d'aborder des applications de furtivité.

6.10 Seconde variante : modulation de la loi de phase en fonction du temps

Dans une seconde variante (illustrée sur la figure 11), le dispositif comprend des moyens de modulation de la loi de phase en fonction du temps, permettant ainsi de moduler la SER du dispositif en fonction du temps (agilité de SER). Le déphasage produit par chaque élément de chaque réseau 14a, 14b est par exemple contrôlé par un circuit actif (circuit déphaseur) 111. Dans ce cas, les éléments rayonnants sont des éléments rayonnants introduisant chacun un déphasage variable (et non plus un déphasage fixe comme dans l'exemple des figures 2, 3 et 7 à 9), et les moyens de modulation comprennent, pour chaque réseau d'éléments rayonnants, une pluralité de circuits actifs 111 contrôlant chacun le déphasage d'un des éléments rayonnants. Cette pluralité de circuits actifs est elle-même contrôlée par un dispositif de commande approprié (processeur par exemple) 113, recevant en entrée une consigne indiquant la variation souhaitée de la SER du dispositif.

Une telle agilité de SER permet par exemple de particulariser la signature du dispositif (dièdre) et donc de faciliter son identification.