L'invention concerne un procédé de découplage entre une antenne et son mât de support et un mât de support correspondant.

Les systèmes de transmission d'ondes pour la radiodiffusion comprennent généralement une antenne émettant des ondes de polarisation horizontale.

Cependant, certains systèmes, notamment de radiodiffusion ou de radiocommunications privées, par exemple pour la police ou les pompiers, comprennent des antennes émettant des ondes de polarisation verticale.

Une telle antenne est généralement montée sur un mât de support vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, relié à la Terre et agencé pour autoriser le passage de la foudre vers la Terre lorsque celle-ci atteint le mât.

Lorsque l'antenne émet des ondes de manière omnidirectionnelle, le rayonnement électromagnétique des ondes émises en direction du mât induit des courants sur le mât, créant ainsi un couplage entre l'antenne et le mât.

Un tel couplage inductif entre l'antenne et le mât peut provoquer un rayonnement parasite susceptible de déformer le rayonnement de l'antenne, notamment en direction du mât, et de réduire l'efficacité de l'antenne dans cette direction et aux alentours, ce qui présente un inconvénient.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et d'améliorer l'efficacité d'une antenne qui est agencée pour émettre des ondes de polarisation au moins partiellement verticale et qui est portée par un mât vertical de support de l'antenne, réalisé en une matière électriquement conductrice. L'invention a notamment pour but de permettre le découplage électromagnétique entre l'antenne et son mât de support.

A cette fin, l'invention concerne un procédé de découplage électromagnétique entre un mât de support sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, et une antenne émettant, dans une bande de fréquence centrée sur une fréquence centrale, des ondes de polarisation au moins partiellement verticale et portée par ledit mât de support, caractérisé en ce que ladite antenne est montée sur ledit mât par un bras de liaison et en ce qu'on dispose sur le mât de support, entre l'antenne et le mât, au moins deux dispositifs de découplage électromagnétique comprenant au moins un élément de découplage électriquement conducteur de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale , au moins un premier dispositif étant disposé sur le mât au-dessus dudit bras de liaison et au moins un second dispositif étant disposé sur le mât en dessous dudit bras de liaison, de manière à neutraliser les courants induits dans le mât par les ondes émises par ladite antenne.

Par le terme « neutraliser », on entend que la majorité des courants induits par l'antenne dans le mât de support sont bloqués de sorte à obtenir un rayonnement omnidirectionnel quasi-constant de l'antenne. Par le terme « quasi-constant », on entend que l'écart de rayonnement est inférieur à 2 dB dans toutes les directions.

Ainsi, par exemple, alors qu'un dipôle, monté sur un mât de support et travaillant en polarisation verticale, voit son rayonnement diminuer de plusieurs décibels en direction dudit mât, le procédé selon l'invention permet un rayonnement sensiblement égal dans toutes les directions, à plus ou moins 1 dB près.

L'antenne est montée sur le mât par un bras de liaison, au moins un premier dispositif de découplage étant disposé sur le mât au-dessus dudit bras de liaison et au moins un second dispositif de découplage étant disposé sur le mât en-dessous dudit bras de liaison. Cela permet à la fois de neutraliser les courants induits par la partie de l'antenne située au-dessus du bras de liaison et les courants induits par la partie de l'antenne située en-dessous du bras de liaison, par exemple lorsque l'antenne est un doublet demi-onde disposé verticalement et relié en son milieu au mât par le bras de liaison.

Une antenne est en général configurée pour travailler sur une bande de fréquence [ , ], c'est-à-dire pour émettre des ondes à des fréquences comprises entre une fréquence basse fi et une fréquence haute f ₂ , par exemple elle-même comprise dans les bandes VHF ou UHF. Une telle bande est en général centrée sur une fréquence centrale f ₀ , par exemple, f ₀ = (f ₂ - fi)/2. Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, la bande de fréquence peut se réduire à une fréquence unique. De préférence, au moins un dispositif de découplage est disposé coaxialement au mât.

De préférence, l'élément de découplage a une longueur comprise entre le quart et le tiers, de préférence environ égale aux trois dixièmes, de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale.

Avantageusement, l'élément de découplage est au moins partiellement parallèle au mât.

En empêchant en grande partie le passage des courants radiofréquences, induits par les ondes émises le long du mât de support de l'antenne par ladite antenne, la disposition d'un tel dispositif de découplage permet d'éviter que ceux-ci ne diminuent le niveau de rayonnement de l'antenne en direction du mât de support de l'antenne. En d'autres termes, l'agencement d'un tel dispositif sur le mât autorise l'omnidirectionnalité d'une antenne travaillant avec des ondes dont une composante est verticale, avantageusement dont la composante principale est verticale, en évitant que le couplage de l'antenne et du mât de support ne diminue le rayonnement de l'antenne dans la direction du mât dans le sens de l'antenne vers le mât.

De préférence, au moins un dispositif de découplage est disposé le long du mât au moins sur la hauteur de l'antenne. L'invention concerne aussi un mât de support, sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice et comprenant au moins une antenne émettant, dans une bande de fréquence centrée sur une fréquence centrale, des ondes de polarisation au moins partiellement verticale, caractérisé en ce que l'antenne est montée sur le mât par un bras de liaison et en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs de découplage électromagnétique disposés entre l'antenne et le mât de support au moins un premier dispositif étant disposé sur le mât au-dessus dudit bras de liaison et au moins un second dispositif étant disposé sur le mât en dessous dudit bras de liaison, et comprenant au moins un élément de découplage électriquement conducteur de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale, de manière à neutraliser les courants induits dans le mât par les ondes émises par ladite antenne. Un dispositif de découplage selon l'invention peut notamment permettre de découpler des systèmes d'antennes indépendants fixés sur le mât.

De préférence, au moins un dispositif de découplage est coaxial au mât.

Avantageusement, au moins un élément de découplage est au moins partiellement parallèle au mât.

Avantageusement encore, au moins un élément de découplage comprend une portion de longueur comprise entre le quart et le huitième de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale, s'étendant de préférence parallèlement au mât, de sorte à autoriser un fonctionnement efficace de l'antenne en large bande.

De manière préférée, le mât comprend une pluralité d'éléments de découplage, avantageusement au moins huit, de préférence au moins douze, se présentant sous la forme de tiges métalliques équiréparties coudées en forme de L et comprenant chacune une première portion disposée verticalement, parallèlement au mât, et une seconde portion disposée horizontalement, perpendiculairement au mât et reliant celui-ci à l'extrémité inférieure de la première portion de sorte à former une ligne en court-circuit.

L'extrémité supérieure de la première portion se trouve alors en circuit ouvert de sorte à autoriser sur le mât, au droit de ladite extrémité supérieure, une coupure électrique du mât.

Selon un aspect de l'invention, lorsque le dispositif de découplage est une cage de forme sensiblement cylindrique telle que définie ci-dessus, le diamètre D de la cage est telle que l'impédance à l'extrémité supérieure de la première portion des tiges Ζ ₀ =η/2π * In (D/d) soit supérieure à 100 Ω, d étant le diamètre du mât de sorte à réduire de manière efficace la propagation des courants induits sur ce support sur une large bande relative de fréquences, supérieure à 20 %. Lorsque l'antenne travaille avec des ondes dans une bande de fréquence [f _1# f ₂ ] centrée autour d'une fréquence centrale f ₀ , on entend par bande relative de fréquence le rapport (f ₂ - fi)/fo, souvent exprimé en pourcentage.

Lorsque le mât comprend une pluralité de cages, le désaxement vertical des cages par rapport au mât modifie peu les performances du dispositif de découplage. Néanmoins, la même orientation est préférentiellement conservée sur l'ensemble des cages afin de permettre une coupure électrique régulière du mât. Par le terme « coupure électrique », on entend ici la neutralisation des courants induits par l'antenne dans le mât de support.

De préférence, lorsque le mât comprend une pluralité de dispositifs de découplage, la somme de la hauteur d'un dispositif et de l'espacement entre ledit dispositif et un dispositif disposé consécutivement sur le mât est inférieure au quart de la longueur d'onde à la fréquence haute de la bande de fréquence dans laquelle fonctionne l'antenne. Par conséquent, lorsque deux dispositifs de découplage sont disposés ainsi espacés le long du mât, la portion du mât au droit de ladite somme forme une section isolant électriquement la portion du mât située au-dessus de ladite section de la portion du mât située en-dessous de ladite section. Une telle section d'isolement permet d'atténuer grandement le rayonnement parasite créé par les courants induits par le rayonnement de l'antenne. Il va de soi que plus on dispose de dispositif de découplage, espacés entre eux de ladite somme de longueurs, plus on crée de sections électriquement isolantes sur le mat au moins au droit de l'antenne et plus les effets dudit rayonnement parasite sont atténués, voire supprimés. Ainsi, par exemple, un nombre de cages de découplages telles que définies ci-dessus et placées au moins sur la hauteur de la portion du mât qui est au droit de l'antenne permettent de limiter les variations de rayonnement de l'antenne à plus ou moins 1 dB à 360°.

De préférence encore, la ou les cages sont disposées sur une hauteur h supérieure ou égale à 1,5 x L, où L représente la plus grande dimension de l'antenne dans le sens vertical.

Avantageusement, lorsque l'antenne est un dipôle comprenant un doublet demi- onde, le nombre de cages est supérieur ou égal à quatre, de préférence, sur une longueur de mât comprise entre la moitié de la longueur d'onde et la longueur d'onde à la fréquence haute f ₂ de fonctionnement de l'antenne.

De préférence, l'antenne est omnidirectionnelle.

Avantageusement, l'antenne omnidirectionnelle est un dipôle, par exemple du type doublet demi-onde, configuré pour émettre des ondes de polarisation sensiblement verticale.

Lorsque l'antenne est un doublet demi-onde, celui-ci est de préférence disposé verticalement et sensiblement parallèlement au mât. Dans une forme de réalisation alternative, l'antenne omnidirectionnelle est un monopôle, par exemple du type antenne « ground plane ». Un tel monopôle comprend un plan de masse, par exemple perpendiculaire au monopôle.

L'antenne peut aussi se présenter sous la forme d'un double dipôle, par exemple positionnée sur la partie supérieure du mât ou bien d'un double dipôle en V générant des ondes de polarisation elliptique.

De préférence, le mât comprend au moins un tube métallique, par exemple dont la section est inférieure ou égale à un dixième de la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale émise par l'antenne. Cela permet notamment à l'antenne de fonctionner efficacement en bande FM.

Selon une caractéristique de l'invention, le mât se présente sous la forme d'un unique tube métallique.

De préférence, le ou les dispositifs de découplage sont disposés le long du mât au droit de l'antenne au moins sur la hauteur de celle-ci.

L'invention concerne aussi un dispositif de découplage électromagnétique entre une mât de support, tel que défini ci-dessus, sensiblement vertical, réalisé en une matière électriquement conductrice, et une antenne émettant, dans une bande de fréquence centrée sur une fréquence centrale, des ondes de polarisation au moins partiellement verticale et portée par ledit mât de support, dispositif caractérisé en ce qu'il est configuré pour être disposé entre l'antenne et le mât de support et en ce qu'il comprend au moins un élément de découplage électriquement conducteur de longueur comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale, de manière à neutraliser les courants induits dans le mât par les ondes émises par ladite antenne.

Un tel dispositif permet une réduction importante des courants de contact et des risques d'intermodulation sur le mât porteur.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif de découplage comprend une pluralité d'éléments de découplage, avantageusement au moins huit, de préférence au moins douze, se présentant sous la forme de tiges métalliques, de préférence réalisées en un métal ou un alliage de métaux de conductivité élevée, par exemple supérieure à 1.10 ⁶ S/m.

De manière préférée, les tiges sont équiréparties.

De manière avantageuse, les tiges sont coudées en forme de L et comprennent chacune une première portion, configurée pour être disposée verticalement, parallèlement au mât, et une seconde portion, configurée pour être disposée horizontalement, perpendiculairement au mât et reliant celui-ci à l'extrémité inférieure de la première portion de sorte à former une ligne en court-circuit.

Dans une forme de réalisation du dispositif selon l'invention, le dispositif de découplage comprend un anneau électriquement conducteur reliant les extrémités supérieures de la première portion de chacune des tiges de sorte à former une structure ou cage de forme sensiblement cylindrique configurée pour être montée coaxialement sur le mât de support. Une telle structure est électriquement conductrice et peut être, par exemple, métallique.

Le dispositif peut en outre comprendre un second anneau électriquement conducteur sensiblement de même diamètre que le premier anneau reliant les tiges entre elles au niveau de leurs coudes.

Le diamètre D d'une cage peut être variable et fonction du diamètre d du mât. Un tel dispositif peut permettre à l'antenne de travailler avec des ondes sur une large bande de fréquences, par exemple suffisamment large pour couvrir la bande FM.

Cela est notamment le cas lorsque le nombre de tiges est supérieur ou égal à douze, pour lequel le dispositif fonctionne sur une bande relative de fréquence supérieure à 20 %.

La hauteur d'une cage peut également être fonction de son diamètre D. Ainsi, lorsque la cage est plus large et moins haute, le dispositif de découplage sera moins sélectif en fréquence. Pour travailler avec une bande relative de fréquence réduite à quelques pourcents, le diamètre D peut être tel que Ζ ₀ =η/2π * In (D/d) < 100 Ω, mais dans ce cas, pour que le dispositif soit efficace, la longueur de la première portion des tiges, c'est-à-dire la hauteur des cages, devra être de préférence comprise entre λ/4 et λ/5 à la fréquence centrale f ₀ de fonctionnement. Avantageusement, la longueur totale des tiges, c'est-à-dire de la première portion et de la seconde portion, est comprise entre λ/4,1 et λ/3, de préférence environ égale à 0,3 x λ, à la fréquence centrale f ₀ de fonctionnement, par exemple pour un dipôle demi-onde situé à une distance de λ/4 du mât.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.

La figure 1 illustre un diagramme de rayonnement d'une antenne montée sur un mât vertical de l'art antérieur.

La figure 2 est une représentation schématique en coupe d'une portion de mât comprenant une première forme de réalisation du dispositif de découplage selon l'invention.

La figure 3 est une représentation schématique en coupe d'une portion de mât comprenant une seconde forme de réalisation du dispositif de découplage selon l'invention.

La figure 4 est une vue en perspective d'une portion de mât comprenant un doublet demi-onde et une troisième forme de réalisation du dispositif de découplage selon l'invention.

La figure 5 est une vue en perspective d'une portion de mât comprenant une antenne, comportant deux éléments métalliques en forme de V générant une polarisation elliptique à prépondérance verticale, et la troisième forme de réalisation du dispositif de découplage selon l'invention de la figure 4.

La figure 6a est une vue partielle en perspective d'une forme particulière de réalisation d'un mât selon l'invention comprenant une antenne de type « ground plane ».

La figure 6b est une vue partielle en perspective d'une forme particulière de réalisation d'un mât selon l'invention comprenant une antenne de type « ground plane ».

La figure 6c est une vue partielle en perspective d'une forme particulière de réalisation d'un mât selon l'invention comprenant une antenne de type « ground plane ».

La figure 6d est une vue partielle en perspective d'une forme particulière de réalisation d'un mât selon l'invention comprenant une antenne de type « ground plane ». La figure 6e est une vue partielle en perspective d'une forme particulière de réalisation d'un mât selon l'invention comprenant une antenne de type « ground plane ».

La figure 7 illustre une forme particulière de dispositif de découplage selon l'invention de forme sensiblement tronconique.

La figure 8 illustre une forme particulière de dispositif de découplage selon l'invention comprenant des éléments de découplage de forme complexe.

La figure 9 illustre une forme particulière de dispositif de découplage selon l'invention comprenant des éléments en matériau diélectrique.

La figure 10 illustre un premier diagramme de rayonnement d'une antenne montée sur un mât vertical avec et sans le dispositif de découplage selon l'invention.

La figure 11 illustre un second diagramme de rayonnement d'une antenne montée sur un mât vertical avec et sans le dispositif de découplage selon l'invention.

La figure 1 représente un diagramme de rayonnement d'une antenne montée sur un mât vertical qui ne comprend pas de dispositif de découplage selon l'invention.

L'antenne utilisée est un dipôle, émettant des ondes de polarisation verticale, positionné sur le diagramme de rayonnement à zéro degré et zéro dB. Le mât est un tube métallique disposé verticalement dont la position correspond au centre du diagramme de rayonnement.

Ainsi, en l'absence de dispositif de découplage selon l'invention, on constate que le rayonnement de l'antenne subit un affaiblissement d'environ 7 dB dans la direction 180°, c'est-à-dire dans la direction du mât, dans le sens de l'antenne vers le mât.

Les figures 2 à 9 représentent un mât de support 1, réalisé en une matière électriquement conductrice, sensiblement vertical et sur lequel sont montées respectivement différentes formes de réalisation du dispositif de découplage 3 selon l'invention.

Le mât 1 se présente sous la forme d'un tube cylindrique, de diamètre d, réalisé en une matière électriquement conductrice, par exemple en métal ou un alliage de métaux, de préférence de conductivité élevée, par exemple supérieure à 1.10 ⁶ S/m. Le mât 1 pourrait aussi se présenter sous la forme d'un poteau, par exemple de section rectangulaire, et/ou comprendre une pluralité d'éléments de support, par exemple une pluralité de tubes métalliques, sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention.

Le mât de support 1 comprend une antenne 2, représentée sur les figures 4 à 9, montée sur le mât 1 par un bras de liaison 4 au droit du dispositif de découplage 3. L'antenne 2 est configurée pour émettre dans une bande de fréquence [fi, f ₂ ], c'est-à-dire pour émettre des ondes à des fréquences comprises entre une fréquence basse fi et une fréquence haute f ₂ , par exemple elle-même comprise dans les bandes VHF ou UHF. Cette bande est centrée sur une fréquence centrale f ₀ , par exemple f ₀ = (f ₂ - fi)/2. Il va de soi que la bande de fréquence peut se réduire à une fréquence unique d'émission f ₀ .

Le diamètre du mât 1 est avantageusement de petite dimension, de préférence inférieur au dixième de la longueur d'onde λ ₀ associée à la fréquence centrale f ₀ . Par exemple, pour une antenne émettant en bande FM, c'est-à-dire pour des fréquences comprises entre 87.5 et 108 MHz, le diamètre du mât 1 est, de préférence, inférieur à 340 mm, par exemple compris entre 60 et 125 mm.

La figure 2 illustre une première forme de réalisation d'un dispositif de découplage 3 d'un mât selon l'invention se présentant sous la forme d'une portion tubulaire 5 réalisée en une matière électriquement conductrice.

La portion tubulaire 5 est ouverte à son extrémité supérieure et fermée à son extrémité inférieure par un anneau de contact 6 perpendiculaire au mât 1 réalisé en une matière électriquement conductrice et s'étendant sur la surface comprise entre le mât 1 et la portion tubulaire 5 de manière à relier électriquement la portion tubulaire 5 au mât 1. La portion tubulaire 5 entoure ainsi le tube 1 de manière à former un guide coaxial.

La somme de la longueur de la portion tubulaire 5 et de la dimension radiale de l'anneau, entre la portion tubulaire 5 et le mât 1, est de longueur environ égale aux trois dixièmes de la longueur d'onde λ ₀ des ondes émises par l'antenne (non représentée) à la fréquence centrale f ₀ .

A la fréquence centrale f ₀ , à laquelle est associée la longueur d'onde λ ₀ , l'impédance du guide coaxial formé par l'ensemble du mât 1 et de la portion tubulaire 5 est théoriquement infinie au point B puisqu'on se situe à un quart d'onde d'un court- circuit situé au point A. Le mât 1 est ainsi électriquement coupé au niveau du plan orthogonal à la section du tube et passant par le point B.

Un tel dispositif de découplage fonctionne plus particulièrement sur des tubes métalliques cylindriques de faible section, c'est-à-dire dont le diamètre est inférieur au dixième de la longueur d'onde associée à la fréquence centrale f ₀ , et présente, de par son principe de fonctionnement, une sélectivité en fréquence. En effet, sur une bande de fréquences f ₀ ± Af, l'impédance d'entrée du dispositif de découplage dans le plan B sera : Z _B = j Z ₀ cotan (π/2 * Af/f ₀ ), où Z ₀ est l'impédance caractéristique du dispositif de découplage tel que Ζ ₀ =η/2π * In (D/d), η étant l'impédance complexe caractéristique du vide soit =120 n, D étant le diamètre du dispositif de découplage et d le diamètre du tube conducteur.

La sélectivité en fréquences, et de ce fait l'efficacité du blocage des courants induits par des ondes à des fréquences comprises dans de grandes largeurs de bande, est donc liée à l'impédance caractéristique du dispositif de découplage qui doit être la plus élevée possible.

La figure 3 illustre une seconde forme de réalisation d'un dispositif de découplage 3 d'un mât selon l'invention se présentant sous la forme d'un élément de découplage 7 réalisé en une matière électriquement conductrice de longueur environ égale au quart de la longueur d'onde λ ₀ /4 des ondes émises par l'antenne (non représentée) à la fréquence centrale f ₀ .

L'élément de découplage 7 comprend une première portion 9 disposée parallèlement au mât 1 et une seconde portion 11 reliant la première portion 9 au mât 1 et disposée perpendiculairement à celui-ci. La somme des longueurs de la première et de la seconde portion étant environ égale au quart de la longueur d'onde λ ₀ /4 des ondes émises par l'antenne (non représentée) à la fréquence centrale f ₀ .

L'élément de découplage 7 se comporte ainsi comme une ligne de type bifilaire dissymétrique court-circuitée où les deux conducteurs, c'est-à-dire le mât 1 et l'élément de découplage 7, sont de sections différentes. Dans la mesure où un tronçon de ligne demi-onde repliée sur lui-même ne rayonne pas, on a donc en B' une impédance infinie à f ₀ si le trajet ΒΆΆΒ est égale au quart de la longueur d'onde λ ₀ associée à cette fréquence fo-

Ce type de dispositif, moins complexe que le précédent illustré à la figure 2, présente ainsi une souplesse d'installation plus importante et est plus aisément adaptable à un mât 1 de section plus importante, par exemple d'un diamètre supérieur à 125 mm en bande FM. Cependant, un tel dispositif de découplage présente une sélectivité en fréquence plus importante que celle du dispositif de découplage illustré par la figure 2. Le caractère quasiment mono-fréquentiel du blocage électrique induit peut être sensiblement amélioré en élargissant la largeur des lames métalliques constitutives du dispositif de découplage.

Les figures 4 et 5 illustrent chacune un mât 1 comprenant une antenne 2 et quatre dispositifs de découplage 3 selon une troisième forme de réalisation.

L'antenne 2, illustrée par la figure 4, se présentant sous la forme d'un dipôle du type doublet 2a demi-onde disposé verticalement, parallèlement au mât 1, et configuré pour émettre des ondes polarisées sensiblement verticalement de manière omnidirectionnelle.

L'antenne 2, illustrée par la figure 5, se présente sous la forme de deux éléments métalliques en forme de V 2b, générant des ondes de polarisation elliptique, montés chacun sur le bras de liaison 4 et dont les plans sont sensiblement orthogonaux entre eux.

Dans les deux formes de réalisation du dispositif de découplage illustrées par les figures 4 et 5, l'antenne 2 est montée sur le mât 1 par un bras de liaison 4 perpendiculaire au mât 1.

Chaque dispositif de découplage 3 se présente sous la forme d'une cage métallique de forme sensiblement cylindrique, de diamètre D, comprenant douze éléments de découplage se présentant sous la forme de tiges métalliques 17, électriquement conductrices, coudées en forme de L et équiréparties autour du mât 1.

Les cages 3 sont montées superposées les unes au-dessus des autres le long du mât 1 et coaxialement à celui-ci. La distance entre les anneaux 20 de deux cages 3 disposées consécutivement est inférieure au quart de la longueur d'onde λ ₂ correspondant à la fréquence haute f ₂ de la bande de fréquence [fi, f ₂ ] dans laquelle travaille l'antenne 2.

Chaque tige 17 comprend une première portion 17a disposée verticalement, parallèlement au mât 1, et une seconde portion 17b, disposée horizontalement, perpendiculairement au mât 1 et reliant l'extrémité inférieure de la première portion 17a au mât 1. La première portion 17a et la seconde portion 17b sont reliées entre elles au niveau d'un coude 18.

La somme des longueurs de la première portion 17a et de la seconde portion 17b est environ égale aux trois dixièmes de la longueur d'onde λ ₀ des ondes émises par l'antenne 2 à la fréquence centrale f ₀ .

Les tiges 17 sont reliées entre elles au niveau de leurs extrémités supérieures 19 respectives par un anneau métallique 20 autorisant une jonction électrique entre lesdites tiges 17 et renforçant la structure du dispositif de découplage 3.

Dans les deux formes de réalisation du dispositif de découplage illustrées par les figures 4 et 5, un second anneau métallique (non représenté) peut être disposé pour relier les tiges 17 au niveau de leurs coudes 18 respectifs de sorte à créer une seconde jonction électrique entre les tiges 17 et à renforcer davantage la structure du dispositif de découplage 3.

Le dispositif 3, illustré par les figures 4 et 5, permet ainsi de découpler l'antenne 2 et le mât 1 sur une bande relative de fréquences supérieure à 20%.

Le nombre de cages métalliques 3 est évalué de manière à restreindre les sections de support métallique contributrices au rayonnement de l'antenne, c'est-à-dire les portions de mât 1 situés entre deux dispositifs de découplage 3, à des tronçons de longueur inférieure à λ ₀ /4. De même, les cages métalliques 3 sont disposées sur une hauteur h supérieure ou égale à la plus grande dimension h de l'antenne 2 dans le sens vertical, par exemple H = 1.5 x L, de manière à bloquer les courants induits par l'antenne 2 sur au moins la hauteur L de celle-ci.

Pour un dipôle demi-onde, tel qu'illustré par la figure 4, le nombre de dispositifs de découplage 3 est de préférence supérieur ou égal à quatre sur une longueur de support métallique comprise entre λ ₀ /2 et λ ₀ selon la hauteur h des cages métalliques retenue, par exemple comprise entre λ ₀ /4 et λ ₀ /8 à la fréquence centrale f ₀ . Ainsi, le dispositif de découplage 3 selon l'invention peut ainsi être configuré pour découpler des antennes du type double dipôle, tel que le doublet demi-onde illustré par la figure 4 mais aussi plus généralement tout groupement d'antennes ou d'aériens de type dipôles ou assimilés émettant des ondes de polarisation au moins sensiblement verticale. Le dispositif de découplage 3 selon l'invention peut ainsi être configuré pour découpler des antennes de type dipôles en V comme illustré par la figure 5.

Par ailleurs, un dispositif de découplage 3 d'un mât peut aussi être configuré pour découpler des antennes 2 du type « ground plane ». Comme illustré par les figures 6a à 6e, une telle antenne 2 comprend un monopôle 22 du type quart d'onde placé sur un plan de masse 24 discrétisé constitué d'un nombre limité à très limité de tiges métalliques 26, par exemple quatre. En général, le plan de masse 24 constitué par ces tiges 26 n'est pas plan mais incliné vers le bas, comme illustré par les figures 6a à 6e, de manière à ramener le rayonnement principal à site proche de 0° (ligne d'horizon).

Lorsqu'une telle antenne 2 est positionnée au droit du mât 1 par un bras de liaison

4, une configuration du dispositif de découplage telle qu'illustrée par les figures 4 et 5 peut être réalisée.

En revanche, lorsque l'antenne est positionnée en sommital, c'est-à-dire au-dessus du mât de support 1, comme dans le cas du monopôle 22 illustré par les figures 6a à 6e, le dispositif de découplage ne permet pas d'optimiser le diagramme azimutal de l'antenne mais son diagramme en site en bloquant les courants induits sur le mât et qui font varier l'angle d'apparition des lobes latéraux de rayonnement.

Dans un tel cas, les deux configurations suivantes du mât 1, de l'antenne 2 et du dispositif de découplage 3 peuvent être utilisées :

- dans une première configuration, illustrée par les figures 6a et 6b, les cages métalliques

3 étant indépendantes du plan de masse 24 de l'antenne 2 et comprenant un nombre peu élevé de tiges métalliques 26, un dispositif de découplage 3 (figure 6a), de préférence deux dispositifs de découplage 3 (figures 6b) sont disposés sous l'antenne au niveau de l'extrémité supérieure du mât de support 1 ;

- dans une seconde configuration, illustrée par les figures 6c à 6e, dans laquelle le plan de masse 24 constitue la partie court-circuitée, c'est-à-dire l'anneau 20, de la cage métallique 3 la plus proche de l'antenne 2 (figure 6c) ou le support direct de cette dernière (figure 6d). Pour le mât illustré par la figure 6c, selon la longueur des tiges métalliques 26 constituant le plan de masse 24 de l'antenne 2, un prolongement de ces dernières par un second dispositif de découplage 3 positionné juste en-dessous et de diamètre légèrement inférieur à celui du premier dispositif 3 peut être réalisé afin de permettre un fonctionnement efficace sur une bande relative de fréquences plus large, comme illustré par la figure 6d. Enfin, une seconde cage métallique 3 peut être ajoutée au mât 1 illustré par la figure 6d pour améliorer dava ntage l'efficacité du dispositif, comme illustré par la figure 6e.

Dans une autre forme de réalisation particulière d'un dispositif de découplage d'un mât selon l'invention, illustré par la figure 7, les dispositifs de découplage 3 peuvent se présenter sous la forme de cages de forme sensiblement tronconique. Les cages 3 illustrées par la figure 7 comprennent une paroi latérale 30 fermée entourant le mât 1, les extrémités de la cage 3 étant ouvertes. Toutefois, il va de soi que la paroi latérale 30 pourrait être ajourée ou discrétisée. La solution peut bien entendu être discrétisé de la même manière que décrite précédemment, le nombre d'éléments métalliques étant de préférence supérieur à douze pour assurer une performance optimale. Dans une autre forme de réalisation particulière d'un dispositif de découplage d'un mât selon l'invention, illustré par la figure 8, les dispositifs de découplage 3 peuvent se présenter sous la forme de cages constituées d'éléments de découplage métalliques 32 de forme complexe dont la longueur est comprise entre un cinquième et un tiers de la longueur d'onde des ondes émises par l'antenne à la fréquence centrale de manière à neutraliser les courants induits dans le mât par les ondes émises par ladite antenne. La cage 3 comprend ici un second anneau 33 reliant les éléments de formes complexes au niveau de leurs extrémités inférieures de sorte à former une jonction électrique entre eux. Dans une autre forme de réalisation particulière du dispositif de découplage selon l'invention, illustré par la figure 9, les cages 3 comprennent en outre un (ou plusieurs) élément 34 réalisé en un matériau diélectrique remplissant entièrement l'intérieur de la cage 3. L'utilisation d'un tel matériau diélectrique permet de réduire les dimensions du dispositif de découplage 3, notamment dans le sens de la hauteur h de la cage. La réduction est réalisée sur la dimension de chaque cage métallique mais pas sur l'espacement entre les cages 3. Cette solution permet de réduire la hauteur de cages de l'ordre de ε _Γ ° ^'5 , où ε,- est la permittivité relative à l'intérieur de la cage, mais peut être plus sélective en fréquence. Pour conserver un fonctionnement en bande relative la plus large possible, le diamètre D de la cage devra être telle que Ζ ₀ =η/2π * In (D/d)/£ _r ^0'5 >100 Ω.

Les figures 10 et 11 illustrent deux diagrammes de rayonnement d'une antenne 2 supportée par un mât 1 dans une bande de fréquence centrée respectivement aux fréquences 88 et 108 MHz. Sur ces figures 10 et 11, la courbe en trait plein illustre le rayonnement d'une antenne 2 supportée par un mât 1 comprenant un dispositif de découplage 3 selon l'invention et la courbe en traits pointillés illustre le rayonnement d'une antenne 2 supportée par un mât 1 ne comprenant pas de dispositif de découplage selon l'invention.