La présente invention concerne le domaine des antennes émettrices ou réceptrices en tant qu'éléments rayonnants pouvant atteindre des niveaux de directivité importants à des fréquences de l'ordre du ou de plusieurs GHz.

L'invention concerne également une antenne réseau mono ou bidimensionnelle à formation de faisceaux permanents ou reconfigurables comportant une pluralité d'antennes élémentaires selon l'invention disposées sur une surface.

Des antennes élémentaires de type BIE (Bande Interdite Electromagnétique), ayant chacune une structure conçue sur le principe des matériaux à Bande Interdite Electromagnétique et ayant chacune un diagramme de rayonnement propre à former sur une surface éclairée une tâche proche d'un disque, sont classiquement utilisées en tant qu'éléments rayonnant d'une antenne plus complexe.

La demande de brevet internationale WO 01/37373 décrit plusieurs modes de réalisation de ce type d'antenne élémentaire. Suivant ce document, une antenne élémentaire de type BIE comprend, de façon classique, une sonde capable de transformer de l'énergie électrique en énergie électromagnétique et réciproquement, et un assemblage d'éléments en au moins deux matériaux se différenciant par leur permittivité et/ou leur perméabilité et/ou leur conductivité au sein duquel la sonde est disposée. Cet assemblage comporte classiquement une structure conçue sur le principe des matériaux à Bande Interdite Electromagnétique (BIE). Cette structuration permet d'améliorer la directivité de l'antenne élémentaire, en assurant le rayonnement de l'antenne élémentaire ainsi qu'un filtrage spatial et fréquentiel des ondes électromagnétiques produites ou reçues par l'antenne élémentaire.

Toutefois, lorsqu'elles sont assemblées et juxtaposées dans une antenne réseau, les antennes élémentaires de type BIE présentent un couplage important. Ce fort couplage engendre des interactions néfastes et perturbatrices entre les antennes élémentaires, en raison de la capture et de la redistribution incontrôlée par chaque sonde de l'énergie émise par les sondes voisines. Il en résulte des diagrammes de rayonnement de l'antenne réseau correspondante généralement chahutés et peu directifs. D'autre part les surfaces rayonnantes élémentaires générées par chaque source se superposent et forment une surface non uniforme peu acceptable pour l'agilité.

L'invention a pour objectif de proposer une antenne élémentaire de type BIE à forte directivité capable de générer une surface rayonnante de forme prédéfinie dont le couplage avec une antenne voisine du même type est amélioré, c'est-à-dire une antenne élémentaire qui perturbe peu et est peu perturbée par des antennes élémentaires environnantes de structure identique, et dont la surface rayonnante générée est bien limitée évitant ainsi le chevauchement des surfaces rayonnantes entre elles.

A cet effet, l'invention concerne une antenne élémentaire destinée à former un élément d'une antenne réseau comprenant :

- une sonde capable de transformer de l'énergie électrique en énergie électromagnétique et réciproquement ;

- un réflecteur plan d'ondes électromagnétiques supportant la sonde ; et

- un assemblage d'éléments en au moins deux matériaux se différenciant par leur permittivité et/ou/leur perméabilité et/ou leur conductivité, l'assemblage comportant :

- une structure configurée sur le principe des matériaux Bande Interdite Electromagnétique et présentant une périodicité dans la direction orthogonale au réflecteur plan ; et

- une cavité en contact avec le réflecteur plan et la structure ;

la sonde étant contenue dans le plan du réflecteur en contact avec la cavité ou dans la cavité en contact avec le réflecteur plan, la cavité constituant un défaut dans la périodicité de la structure conférant à l'assemblage le comportement d'un matériau Bande Interdite Electromagnétique à défaut dans lequel la disposition des éléments dans ledit assemblage assure le rayonnement et un filtrage spatial et fréquentiel des ondes électromagnétiques produites ou reçues par la sonde, lequel filtrage autorise notamment une ou plusieurs fréquences de fonctionnement de l'antenne élémentaire à l'intérieur d'une bande de fréquences non passante ;

ladite antenne élémentaire étant caractérisée en ce qu'elle comprend une enceinte murale apte à réfléchir les ondes électromagnétiques à la ou les fréquences de fonctionnement, ladite enceinte murale étant une extension dans la direction orthogonale au réflecteur plan et entourant à la fois et seulement la sonde, la cavité et la structure, permettant de générer une surface rayonnante élémentaire de forme prédéterminée et imposée par l'enceinte murale.

Cette enceinte murale crée à la surface supérieure du dispositif une surface rayonnante de forme prédéfinie par son contour alors que les antennes élémentaires BIE classiques sans enceinte murale génèrent des surfaces rayonnantes à géométrie circulaire plus grande que l'ouverture physique.

Selon d'autres caractéristiques prises seules ou en combinaison : - l'enceinte murale présente une section transversale dont le contour interne est circonscrit dans un cercle et dont le rapport de l'aire de la surface contenue dans le cercle sur l'aire de la surface contenue dans le contour interne est compris entre 1 et 5 ;

- l'enceinte murale présente une section transversale dont le contour externe est un polygone régulier ayant de préférence trois ou quatre côtés ;

- l'enceinte murale possède une section transversale dont le contour externe est un premier polygone régulier et dont le contour interne est un deuxième polygone régulier, le deuxième polygone étant homothétique du premier polygone, les premier et deuxième polygones étant concentriques et ayant de préférence trois ou quatre cotés ;

- la sonde est comprise dans l'ensemble formé par les antennes à ruban, les dipôles, les antennes à polarisation circulaire, les fentes et les antennes fil-plaque coplanaires ; et

- la sonde est une antenne à ruban, et l'enceinte murale comporte quatre murs métalliques qui délimitent un parallélépipède ayant une hauteur selon l'axe orthogonal au réflecteur plan et une section transversale par rapport à ce même axe de forme carrée, la hauteur, respectivement la longueur d'un côté du carré, étant sensiblement égale à une fois, respectivement la moitié, la/de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne élémentaire.

L'invention concerne également une antenne réseau mono ou bidimensionnelle comportant une pluralité d'antennes élémentaires jointives, définies ci-dessus et agencées entre elles pour couvrir de manière compacte d'un seul tenant une ou plusieurs surfaces planes de support, générant ainsi des surfaces rayonnantes pixélisées responsables de plusieurs lobes de rayonnements. Une surface rayonnante est donc générée, sur laquelle des champs électromagnétiques sont responsables du rayonnement souhaité en vertu du principe d'équivalence de rayonnement d'une ouverture rayonnante connu de l'homme du métier.

Selon d'autres caractéristiques prises seules ou en combinaison :

- le nombre total d'antennes élémentaires formant la pluralité est égal à un nombre de lignes N multiplié par un nombre de colonnes M, et les antennes élémentaires sont agencées entres elles pour couvrir de manière compacte un rectangle d'une surface plane de support de façon à former une matrice rectangulaire de N.M antennes élémentaires à N lignes et M colonnes, et les enceintes murales en vis-à-vis de deux antennes élémentaires quelconques voisines sont en contact ;

- l'antenne réseau mono ou bidimensionnelle comporte en outre :

- des moyens de répartition de puissance ; - des moyens d'alimentation de la pluralité d'antennes élémentaires en amplitude et en phase, lesdits moyens d'alimentation étant reliés en entrée aux moyens de répartition de puissance, et reliés en sortie à ladite pluralité d'antennes élémentaires par des interrupteurs commandables pour alimenter ou éteindre sélectivement chaque antenne élémentaire ; et

- les moyens d'alimentation comportent des moyens de déphasage et/ou des moyens d'amplification.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en trois dimensions d'un exemple unique de mode de réalisation d'une antenne élémentaire selon l'invention ;

- la figure 2 est un tracé des courbes d'évolution du gain en fonction de la fréquence, respectivement pour une antenne élémentaire de l'état de la technique et pour une antenne élémentaire de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue partielle en trois dimensions d'une antenne réseau selon l'invention comportant des antennes élémentaires décrites à la figure 1 ;

- la figure 4 est un schéma d'ensemble plus complet de l'antenne réseau de la figure 3 selon l'invention ;

- la figure 5A est une vue de dessus de l'antenne réseau des figures 3 et 4 ;

- la figure 5B est une vue de dessus d'une antenne réseau classique de l'état de la technique ;

- la figure 6 est un tracé des courbes d'évolution du gain en fonction de la fréquence, respectivement pour une antenne réseau de l'état de la technique et pour une antenne réseau des figures 3 et 4 ;

- la figure 7 A est un diagramme de rayonnement de l'antenne réseau des figures 3 et 4 ;

- la figure 7B est un diagramme de rayonnement d'une antenne réseau de l'état de la technique ; et

- la figure 8 est un tracé des courbes d'évolution du couplage entre deux antennes élémentaires adjacentes en fonction de la fréquence, respectivement pour une antenne réseau de la figure 3 et pour une antenne réseau de l'état de la technique ; - la figure 9 est une vue partielle en trois dimensions d'une antenne réseau monodimensionnelle selon l'invention comportant des antennes élémentaires selon l'invention et décrites à la figure 1 ;

- la figure 10 est une représentation de la surface rayonnante générée par une antenne élémentaire classique de l'état de la technique ;

- la figure 1 1 est une représentation de la surface rayonnante générée par une antenne élémentaire selon l'invention ;

la figure 12A est une vue schématique d'une antenne réseau selon l'invention dans laquelle toutes les antennes élémentaires sont alimentées ;

- la figure 12B est une représentation de la surface rayonnante synthétisée correspondante par l'antenne réseau configurée selon la figure 12A ;

- la figure 13A est une vue schématique d'une antenne réseau selon l'invention dans laquelle seule une colonne d'antennes élémentaires est alimentée ;

- la figure 13B est une représentation de la surface rayonnante synthétisée correspondante par l'antenne réseau configurée selon la figure 13A ;

- la figure 14 est une représentation schématique du principe de fonctionnement de l'antenne réseau selon l'invention ;

- la figure 15 est une représentation schématique d'une antenne réseau selon l'invention configurée pour générer, par la combinaison de surface rayonnantes pixellisées, la surface rayonnante désirée ;

- la figure 16 est une vue schématique d'une antenne réseau bidimensionnelle selon l'invention comprenant une pluralité d'antennes élémentaires selon l'invention couvrant trois surfaces planes distinctes de support.

Suivant la figure 1 , une antenne élémentaire 2, destinée à former un élément rayonnant d'une antenne réseau, comprend un réflecteur plan 4 d'ondes électromagnétiques, une sonde 6 capable de transformer de l'énergie électrique en énergie électromagnétique et réciproquement, un assemblage 8 d'éléments en au moins deux matériaux se différenciant par leur permittivité et/ou/leur perméabilité et/ou leur conductivité, et une enceinte murale 10 apte à réfléchir des ondes électromagnétiques à la ou les fréquences de fonctionnement de l'antenne élémentaire 2.

Le réflecteur plan 4 est un plan métallique supportant la sonde 6.

La sonde 6 est une antenne plaque (dénommée en anglais une antenne patch) comportant une plaque métallique 1 1 de forme carrée, et un substrat diélectrique 12 de forme carrée sur lequel est imprimée la plaque métallique 1 1 et qui sépare la plaque métallique 1 1 du réflecteur plan 4. La longueur d'un côté de la plaque métallique 1 1 est égale à la moitié de la longueur d'onde λ ₀ associée à une fréquence de fonctionnement prédéterminée de l'antenne élémentaire 2 tandis que la longueur notée L d'un côté du substrat diélectrique 12 est sensiblement égale à la longueur d'onde λ ₀ associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne élémentaire 2.

L'assemblage 8 comprend une structure 14, configurée sur le principe des matériaux dits à Bande Interdite Electromagnétique (BIE) et présentant une périodicité dans la direction orthogonale au réflecteur plan 4, et une cavité 16 formée ici d'air ou de vide et séparant la structure 14 de la sonde 6.

La structure 14 comporte une alternance de couches planes de deux matériaux, par exemple respectivement de l'alumine et de l'air, se distinguant par leur permittivité et/ou par leur perméabilité et/ou par leur conductivité.

La structure 14 comprend deux bandes 18, 20 de matériaux BIE de même dimensions, formant une croix plane disposée en vis-à-vis de la sonde 6 au travers de la cavité d'air 16 à une hauteur désignée par h du plan réflecteur 4. Chaque bande à une longueur égale à la longueur L du côté du substrat diélectrique 12 et une largeur inférieure à la longueur d'un coté de la plaque métallique 1 1 .

La hauteur h est ici sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde associée à la fréquence de fonctionnement de l'antenne élémentaire 2, c'est-à-dire λ ₀ /2.

Ici, le rapport de la hauteur h sur l'épaisseur de la structure 14 est supérieur à 5.

L'enceinte murale 10 comporte quatre murs métalliques 21 qui entourent à la fois la sonde 6, la cavité 16, et la structure 14 comprenant les deux bandes 18 et 20. Les quatre murs métalliques 21 délimitent un parallélépipède qui possède d'une part, une extension verticale de hauteur h selon l'axe orthogonal Z au réflecteur plan 2, et d'autre part, une section transversale par rapport à ce même axe Z de forme carrée. Le côté du carré formant la section transversale d'extension XY présente la même longueur L que le coté du carré formant le substrat diélectrique 12.

La cavité 16 constitue un défaut dans la périodicité de la structure 14 et confère ainsi à l'assemblage 8 le comportement d'un matériau BIE à défaut dans lequel la disposition des éléments dans ledit assemblage 8 assure le rayonnement et un filtrage spatial et fréquentiel des ondes électromagnétiques produites ou reçues par la sonde 6.

Le filtrage autorise notamment une ou plusieurs fréquences de fonctionnement de l'antenne élémentaire 2 à l'intérieur d'une bande de fréquences non passante.

L'assemblage 8 permet ainsi à l'antenne élémentaire 2 d'autoriser plusieurs modes fréquentiels de propagation à l'intérieur d'une bande non passante, selon une ou plusieurs directions spatiales autorisées, le filtrage spatial étant lui-même dépendant de la fréquence et de la nature des matériaux que comporte l'assemblage 8.

La présence de l'enceinte murale 10 permet de diminuer sensiblement le couplage entre les sondes 6 de deux antennes élémentaires 2 juxtaposées et en contact l'une de l'autre par leurs murs métalliques 21 mitoyens.

Dans une antenne réseau intégrant comme éléments rayonnants de telles antennes élémentaires 2 juxtaposées, les antennes élémentaires 2 ne se perturbant pas mutuellement, un nombre moins élevé d'antennes élémentaires 2 sera nécessaire pour atteindre la même directivité qu'une antenne réseau utilisant des antennes élémentaires BIE dépourvues d'enceinte murale réfléchissante.

En outre, l'enceinte murale 10 permet à l'antenne élémentaire 2 de générer une tache de rayonnement avec la forme et la répartition en champs appropriées.

Les matériaux constituant l'assemblage 8 sont, de manière préférentielle, des matériaux à faibles pertes, tels que par exemple le plastique, la céramique, la ferrite ou encore le métal.

De manière générale la cavité 16 peut être :

- une modification locale des caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques et/ou de conductivité des matériaux utilisés ;

- une modification locale des dimensions d'un ou plusieurs matériaux.

De manière générale, une antenne élémentaire comprend une sonde capable de transformer de l'énergie électrique en énergie électromagnétique et réciproquement, un réflecteur plan d'ondes électromagnétiques supportant la sonde, un assemblage d'éléments en au moins deux matériaux se différenciant par leur permittivité et/ou/leur perméabilité et/ou leur conductivité.

L'assemblage comporte une structure configurée sur le principe des matériaux

Bande Interdite Electromagnétique et présentant une périodicité dans la direction orthogonale au réflecteur plan, et une cavité en contact avec le réflecteur plan et la structure.

La sonde est contenue dans le plan du réflecteur en contact avec la cavité ou dans la cavité en contact avec le réflecteur plan, la cavité constituant un défaut dans la périodicité de la structure conférant à l'assemblage le comportement d'un matériau BIE à défaut dans lequel la disposition des éléments dans ledit assemblage assure le rayonnement et un filtrage spatial et fréquentiel des ondes électromagnétiques produites ou reçues par la sonde, lequel filtrage autorise notamment une ou plusieurs fréquences de fonctionnement de l'antenne élémentaire à l'intérieur d'une bande de fréquences non passante. L'antenne élémentaire comprend une enceinte murale apte à réfléchir les ondes électromagnétiques à la ou les fréquences de fonctionnement, l'enceinte murale étant une extension dans la direction orthogonale au réflecteur plan et entourant à la fois et seulement la sonde, la cavité et la structure, permettant de générer une surface rayonnante élémentaire de forme prédéterminée et imposée par l'enceinte murale

De manière générale, la sonde de l'antenne élémentaire est comprise dans l'ensemble formé par les antennes à ruban ou plaque, les dipôles, les antennes à polarisation circulaire, les fentes et les antennes fil-plaque coplanaires.

De manière générale, la sonde est contenue dans le plan du réflecteur en contact avec la cavité ou dans la cavité en contact avec le réflecteur plan.

De manière générale, l'enceinte murale présente une section transversale dont le contour interne est circonscrit dans un cercle et dont le rapport de l'aire de la surface contenue dans le cercle sur l'aire de la surface contenue dans le contour interne est compris entre 1 et 5.

De manière préférée, l'enceinte murale présente une section transversale dont le contour externe est un polygone régulier ayant de préférence trois ou quatre côtés.

De manière préférée, l'enceinte murale présente une section transversale dont le contour externe est un premier polygone régulier et dont le contour interne est un deuxième polygone régulier, le deuxième polygone étant homothétique du premier polygone, les premier et deuxième polygones étant concentriques et ayant de préférence trois ou quatre cotés.

Sur la figure 2, des courbes 22, 24 représentent respectivement l'évolution du gain en fonction de la fréquence pour une antenne de type patch classique et pour l'antenne élémentaire de la figure 1 .

Le gain étant proportionnel à la directivité, il apparaît de façon évidente sur les courbes 22 et 24 que la directivité de l'antenne élémentaire 2 est nettement améliorée par rapport à la directivité présentée par une antenne à patch classique pour des dimensions comparables.

En effet, suivant la courbe 22, l'antenne élémentaire à patch de l'état de la technique présente un gain maximal de 8 dBi alors que l'antenne élémentaire 2 selon l'invention présente un gain maximal de 1 1 .5 dBi sur la courbe 24.

L'antenne élémentaire 2 selon l'invention possède donc des performances nettement plus élevées, en termes de gain et de directivité, qu'une antenne à patch classique de l'état de la technique. Sur la figure 3, une antenne réseau bidimensionnelle 26, est composée d'une pluralité 27 d'antennes élémentaires 2 identiques à celles de la figure 1 et disposées sur une surface plane.

Dans ce mode de réalisation particulier, l'antenne réseau bidimensionnelle 26 comporte 5 lignes et 5 colonnes, soit un nombre total d'antennes élémentaires 2 égal à 25.

Les antennes élémentaires 2 de la pluralité 27 sont donc ici des antennes BIE à défaut qui comportent chacune un réflecteur plan 4, une sonde 6 à plaque ou ruban, un assemblage 8 BIE avec une cavité 16, et une enceinte murale 10 composée de quatre murs métalliques 21 entourant à la fois la sonde 6 et l'assemblage 8.

Le mode de réalisation de l'antenne réseau bidimensionnelle 26 n'est en aucun cas limitatif à celui décrit à la figure 3, d'autres modes de réalisation de l'antenne réseau bidimensionnelle 26 pouvant être envisagés en termes de variantes des antennes élémentaires 2, ou encore en termes de nombre d'éléments rayonnants et leur agencement.

De manière générale, les antennes élémentaires 2 de la pluralité 27 composant l'antenne réseau bidimensionnelle 26 sont agencées entre elles pour couvrir de manière compacte d'un seul tenant une ou plusieurs surfaces planes de support, générant ainsi des surfaces rayonnantes pixélisées responsables de plusieurs lobes de rayonnements.

De manière particulière, le nombre total d'antennes élémentaires 2 que comprend l'antenne réseau bidimensionnelle 26 est égal à un nombre de lignes N multiplié par un nombre de colonnes M. Dans l'antenne réseau bidimensionnelle 26, les antennes élémentaires 2 sont agencées entre elles pour couvrir de manière compacte un rectangle d'une surface plane de support de façon à former une matrice rectangulaire de N.M antennes élémentaires à N lignes et M colonnes, dans laquelle les enceintes murales 10 en vis-à-vis de deux antennes élémentaires 2 quelconques voisines sont en contact.

Sur la figure 4, l'antenne réseau bidimensionnelle 26 comporte des moyens de répartition de puissance, désignés globalement par la référence 28, et des moyens d'alimentation de la pluralité 27 d'antennes élémentaires 2, désignés globalement par la référence 30.

De manière générale, les moyens d'alimentation 30 sont reliés en entrée aux moyens de répartition de puissance 28, et reliés en sortie à la pluralité d'antennes élémentaires 2 par des interrupteurs commandables 31 , pour alimenter ou éteindre sélectivement chaque antenne élémentaire 2.

Chaque interrupteur commandable 31 est relié à une unique antenne élémentaire

2 différente. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, l'antenne réseau bidimensionnelle 26 comprend, en amont de la surface plane d'antennes élémentaires 2, 25 interrupteurs commandables 31 , reliés aux 25 antennes élémentaires 2.

L'antenne réseau bidimensionnelle 26 comprend également des moyens de commande des interrupteurs commandables 31 , désignés globalement par la référence 32 sur la figure 5.

Ainsi, l'alimentation sélective et commandable des antennes élémentaires 2 permet d'obtenir une antenne réseau bidimensionnelle 26 agile et à formation de faisceaux permanents ou reconfigurables, présentant un diagramme de rayonnement avec un lobe principal formé.

L'utilisation de simples interrupteurs, rendue possible en raison des performances radioélectriques des antennes élémentaires, diminue la complexité des moyens de commande et de programmation d'une configuration de l'antenne réseau.

En variante, les moyens d'alimentation 30 comportent également des moyens de déphasage et/ou des moyens d'amplification.

Ces moyens de déphasage et/ou d'amplification permettent d'obtenir une antenne réseau bidimensionnelle 26 présentant une répartition de phase et d'amplitude optimale.

De plus, ces moyens de déphasage et/ou d'amplification permettent d'améliorer la qualité des diagrammes de rayonnement, lesdits diagrammes de rayonnement présentant des lobes secondaires réduits ainsi qu'un lobe principal affiné.

Ainsi, l'antenne réseau bidimensionnelle selon l'invention présente l'avantage d'être reconfigurable et de posséder un nombre d'éléments limité et donc une structure moins complexe par rapport aux antennes réseau déjà existantes.

Sur les figure 5A et 5B sont fournies respectivement des vues de dessus d'une antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention, et d'une antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique comprenant des antennes élémentaires dépourvues chacune de murs d'enceinte.

Sur ces antennes réseau bidimensionnelles, seules les antennes élémentaires 2 situées sur une ligne centrale sont alimentées. Sur les figures 5A et 5B, ces antennes élémentaires alimentées sont représentées avec une mention « ON ».

Sur la figure 6, des courbes 34 et 36 représentent respectivement l'évolution du gain des antennes réseau bidimensionnelles représentées sur les figures 5A et 5B, en fonction de la fréquence.

La courbe 34 représente le gain de l'antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention représentée sur la figure 5A et composée des antennes élémentaires 2 présentant des enceintes murales 10, et la courbe 36 représente le gain de l'antenne réseau bidimensionnelle représentée sur la figure 5B et composée d'antennes élémentaires de l'état de la technique sans enceintes murales.

Le gain étant proportionnel à la directivité, on voit bien sur ces courbes que la directivité est nettement améliorée avec l'antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention, par rapport à l'antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique. En effet, suivant la courbe 36, l'antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique présente un gain maximal de 17 dBi alors que, suivant la courbe 34 l'antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention atteint un gain maximal de 18.8 dBi.

Sur les figures 7A et 7B, on a représenté respectivement les diagrammes de rayonnement d'une antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention et d'une antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique. Sur la figure 7B, on voit bien que le diagramme de rayonnement de l'antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique est perturbé et présente une pluralité de lobes secondaires. En revanche, le diagramme de rayonnement de l'antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention, représenté sur la figure 7A, présente une forte directivité avec des lobes secondaires réduits.

Ainsi, la présence des enceintes murales 10 permet d'améliorer la directivité de l'antenne réseau bidimensionnelle 26.

Sur la figure 8, des courbes 38 et 40 représentent respectivement l'évolution du couplage en fonction de la fréquence, entre deux antennes élémentaires du même type et juxtaposées.

La courbe 38 représente le couplage entre deux antennes élémentaires adjacentes d'une antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique, et la courbe 40 représente le couplage entre deux antennes élémentaires 2 adjacentes d'une antenne réseau bidimensionnelle 26 selon l'invention.

Sur cette figure 8, on voit bien que l'insertion des enceintes murales 10 diminue sensiblement le couplage entre les antennes élémentaires adjacentes. En effet, suivant la courbe 38, le couplage atteint une valeur maximale sensiblement égale à -8 dB pour l'antenne réseau bidimensionnelle de l'état de la technique, alors que sur la courbe 40, celui-ci prend une valeur maximale sensiblement égale à -20 dB.

On comprend ainsi que l'antenne élémentaire de type BIE selon l'invention permet de générer une tache de rayonnement avec la forme et la répartition en champs appropriées, et présente une forte directivité et un couplage avec une antenne voisine du même type amélioré. En effet, l'antenne élémentaire selon l'invention perturbe peu et est peu perturbée par des antennes élémentaires environnantes. Par conséquent, dans l'antenne réseau bidimensionnelle selon l'invention, un nombre moins élevé d'antennes élémentaires sera nécessaire pour atteindre un même niveau de directivité qu'une antenne réseau utilisant des antennes élémentaires BIE dépourvues d'enceinte murale réfléchissante. Ainsi, l'antenne réseau bidimensionnelle selon l'invention, qui résulte de l'assemblage et de la juxtaposition d'antennes élémentaires selon l'invention, comprendra un nombre d'éléments limité par rapport aux antennes bidimensionnelles de l'état de la technique et présentera une structure moins complexe et donc moins coûteuse que les antennes réseau bidimensionnelles déjà existantes.

En variante, comme représenté sur la figure 9, l'antenne réseau selon l'invention est monodimensionnelle, c'est-à-dire que l'antenne réseau comprend par exemple une pluralité d'antennes élémentaires alignées suivant une seule direction.

En outre, les antennes élémentaires formant l'antenne réseau selon l'invention sont avantageusement jointives.

Sur les figures 10 et 1 1 , on a représenté respectivement la surface rayonnante générée par une antenne élémentaire classique de l'état de la technique, et la surface rayonnante générée par une antenne élémentaire selon l'invention. On voit bien sur ces figures 10 et 1 1 que l'enceinte murale crée à la surface de l'antenne élémentaire une surface rayonnante de forme carrée prédéfinie par son contour, contrairement à l'antenne élémentaire classique ne comprenant pas d'enceinte murale et générant de ce fait une surface rayonnante à géométrie circulaire et non prédéfinie.

On voit ainsi par ces figures 10 et 1 1 que l'antenne élémentaire selon l'invention est capable de générer une surface rayonnante de forme prédéfinie et de forme limitée imposée par l'enceinte murale, évitant ainsi le chevauchement des surfaces rayonnantes entre elles lorsque les antennes élémentaires sont juxtaposées.

Sur les figures 12A et 12B, on a représenté respectivement une antenne réseau selon l'invention dans laquelle toutes les antennes élémentaires sont alimentées, et la surface rayonnante synthétisée correspondante.

Sur les figures 13A et 13B, on a représenté respectivement une antenne réseau selon l'invention dans laquelle seule une colonne d'antennes élémentaires est alimentée, et la surface rayonnante synthétisée correspondante.

On voit ainsi par ces figures que l'antenne réseau selon l'invention est reconfigurable, c'est-à-dire qu'elle permet de disposer d'une agilité sur la formation d'une surface rayonnante par alimentation sélective des antennes élémentaires la composant, et permet ainsi de générer toutes sortes de surfaces rayonnantes pixellisées, par combinaison des surfaces élémentaires générées par chaque antenne élémentaire. Il est à remarquer que la dénomination « d'antenne réseau » utilisée pour l'invention correspond à et définit classiquement une antenne alimentée par une pluralité de sources connectées à un réseau d'alimentation (« feeding network » en anglais) et ne correspond pas à un réseau d'antennes dont la dénomination en anglais est « antenna array ». Le principe de fonctionnement de l'antenne réseau « à ouverture rayonnante pixélisée » selon l'invention consiste à générer une surface rayonnante de forme quelconque désirée. Cette surface rayonnante crée, par la théorie des ouvertures rayonnantes, les diagrammes de rayonnement permettant d'assurer une couverture donnée sur terre soit par simple transformée de Fourier spatiale, ou soit par une double transformée de Fourier spatiale en utilisant un réflecteur. Ce fonctionnement est illustré sur la Figure 14.

Pour former cette surface rayonnante, dans une première étape celle-ci est pixélisée et dans une deuxième étape l'antenne réseau composée de plusieurs antennes élémentaires est commandée de sorte que chaque antenne élémentaire correspondant à un pixel de la surface rayonnante génère une partie de la surface rayonnante comme représenté sur la Figure 15. Ainsi, une bonne approximation de la surface rayonnante est faite par la combinaison de surfaces élémentaires générées par chaque antenne élémentaire correspondant à un pixel.

Au final, pour disposer d'une agilité sur la formation de la surface rayonnante et pour en générer de toutes sorties, il est très avantageux de disposer d'une antenne réseau composée d'antenne élémentaires (pixels) dont les états ON (alimentés) ou OFF (chargés sur 50 ohms) permettent d'avoir une bonne approximation de la surface rayonnante désirée. La configuration de l'antenne est représentée sur la Figure 15.

En variante, l'antenne réseau comprend d'un seul tenant plusieurs surfaces planes de support distinctes et d'orientations différentes sur chacune desquelles sont disposées un ensemble associé d'antennes élémentaires, générant ainsi des surfaces rayonnantes pixélisées différentes responsables de plusieurs lobes de rayonnements d'orientations différentes.

Dans l'exemple représenté sur la figure 16, l'antenne réseau 42 comprend une pluralité d'antennes élémentaires agencées entre elles pour couvrir de manière compacte d'un seul tenant trois surfaces planes de support 44, 46, 48, Dans l'exemple représenté sur la figure 16, les trois surfaces planes de support 44, 46, 48 définissent chacune une direction normale différente.