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Title:
RADIOFREQUENCY COMPONENT HAVING A PLURALITY OF WAVEGUIDE DEVICES PROVIDED WITH RIDGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/194270
Kind Code:
A1
Abstract:
A radiofrequency component (1) having a plurality of waveguide devices (2), for example antennas or polarizers, arranged in an array and designed to transmit and/or receive electromagnetic signals, the radiofrequency component (1) having a plurality of ridges (23), and each waveguide device having: at least one inner wall (3); an upstream aperture (24) located upstream with respect to the direction of propagation of the emitted signals; a downstream aperture (25) located downstream with respect to said direction of propagation of the emitted signals, which aperture is linked to the upstream aperture such that the emitted signals are transmitted from the upstream aperture to the downstream aperture; wherein the ridge arrangement in the downstream apertures (25) of each waveguide device (2) comprises no more and no fewer than three ridges (23).

Inventors:
MENARGUES GOMEZ ESTEBAN (CH)
DEBOGOVIC TOMISLAV (CH)
CAPDEVILA CASCANTE SANTIAGO (CH)
DE RIJK EMILE (CH)
Application Number:
PCT/IB2020/052961
Publication Date:
October 01, 2020
Filing Date:
March 27, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SWISSTO12 SA (CH)
International Classes:
H01Q13/02; H01P1/165; H01P1/17; H01Q3/26; H01Q15/24
Domestic Patent References:
WO2015134772A12015-09-11
WO2015134772A12015-09-11
Foreign References:
US20110133863A12011-06-09
GB2076229A1981-11-25
US20170263991A12017-09-14
Attorney, Agent or Firm:
P&TS SA (CH)
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Claims:
Revendications

1. Composant radiofréquence (1) comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde (2), par exemple antennes ou polariseurs, disposés en réseau et destinés à transmettre et/ou à recevoir des signaux électromagnétiques, le composant radiofréquence (1) comportant plusieurs stries (23), chaque dispositif à guide d'onde comportant :

au moins une paroi interne (3) ;

une ouverture amont (24) dans le sens de propagation desdits signaux en émission ;

une ouverture aval (25) dans ledit sens de propagation desdits signaux en émission, liée à ladite ouverture amont en sorte que lesdits signaux en émission soient transmis depuis ladite ouverture amont vers ladite ouverture aval ; caractérisé en ce que

l'arrangement des stries (23) dans les ouvertures avals (25) de chaque dispositif à guide d'onde (2) comporte pas plus et pas moins que trois stries (23).

2. Composant radiofréquence selon la revendication 1, dans lequel l'arrangement des stries (23) dans l'ouverture amont (24) d'au moins un dit dispositif (2) est différent de l'arrangement des stries (23) dans l'ouverture aval (25) du même dispositif.

3. Composant radiofréquence selon la revendication 2, dans lequel le composant est un polariseur muni d'un septum, par exemple un septum de hauteur variable formant des marches en escalier, permettant d'obtenir une polarisation circulaire.

4. Composant radiofréquence selon la revendication 1 à 3, dans lequel l'orientation des stries (23) dans les ouvertures aval (25) des différents dispositifs (1) est différent. 5. Composant radiofréquence selon la revendication 4, lesdits dispositifs (2) comportant des antennes, l'arrangement des stries (23) en aval permettant de réduire le couplage mutuel entre signaux émis ou reçus par les différentes antennes.

6. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'arrangement des stries (23) dans les ouvertures amont (24) des différents dispositifs (2) est différent.

7. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le nombre de stries de l'ouverture amont (24) d'au moins un dispositif (2) est différent du nombre de stries de l'ouverture aval (25) de ce dispositif.

8. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'espace angulaire entre les différentes stries (23) de l'ouverture amont (24) d'un dispositif (2) est différent de l'espace angulaire entre les stries de l'ouverture aval (25) de ce dispositif.

9. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins une desdites stries (23) est incurvée.

10. Composant radiofréquence selon la revendication 8 ou 9, dans lequel au moins une des stries (23) possède deux parois parallèles entre elles, lesdites parois étant incurvées.

11. Composant radiofréquence selon la revendication 10, chaque strie (23) débouchant dans ladite ouverture aval (24) du dispositif (2) et dans ladite ouverture amont (25) du dispositif (2) dans un plan radial.

12. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la position radiale des stries (23) de l'ouverture amont (24) d'au moins un dit dispositif (2) est différente de la position radiale des trois stries de l'ouverture aval (25) de ce dispositif.

13. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 12, la section externe d'au moins un dit dispositif (2) étant identique en amont et en aval.

14. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la hauteur d'au moins une des stries (23) d'au moins un dit dispositif varie sur au moins une portion de la longueur de cette strie.

15. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 13, chaque dispositif (2) comportant une seule ouverture amont (24) et une seule ouverture aval (25).

16. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 1 à 15, comportant une pluralité desdits dispositifs (2), les ouvertures amont (24) des différents dispositifs étant dans un plan, les ouvertures aval (25) des différents dispositifs étant dans un deuxième plan parallèle au premier plan.

17. Composant radiofréquence selon la revendication 16, chaque dispositif (2) comportant un guide d'onde et une antenne à une ouverture liée à ce guide d'onde et destinée à transmettre et/ou à recevoir des signaux électromagnétiques,

chaque antenne définissant une dite ouverture aval (25),

chaque antenne comportant au moins une paroi interne (3) munie de trois stries (23),

caractérisé en ce que l'orientation des stries entre antennes adjacentes est déphasée. 18. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 16 ou 17, chaque dite ouverture aval (25) étant au moins partiellement entourée par un rebord (20) afin de minimiser le couplage mutuel entre antennes.

19. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 16 à 18, chaque ouverture aval (25) s'élargissant progressivement vers la direction aval en formant plusieurs marches (21).

20. Composant radiofréquence selon l'une des revendications 16 à 19, chaque ouverture aval (25) étant striée, la hauteur desdites stries se réduisant progressivement vers la direction aval en formant plusieurs marches.

Description:
Composant radiofréquence comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde muni de stries

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un composant radiofréquence comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde muni de stries.

Etat de la technique [0002] On connaît déjà dans l'art antérieur des dispositifs à guide d'onde radiofréquence passifs qui permettent de propager et de manipuler des signaux radiofréquence sans utiliser de composants électroniques actifs. Les guides d'onde passifs peuvent être répartis en trois catégories

distinctes : · Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes à l'intérieur de canaux métalliques creux, couramment appelés guides d'ondes.

• Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes à l'intérieur de substrats diélectriques.

• Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes au moyen d'ondes de surface sur des substrats métalliques tels que des circuits imprimés PCB, des microstrips, etc.

[0003] La présente invention concerne en particulier des composants munis de dispositifs selon la première catégorie ci-dessus. Des exemples de tels dispositifs incluent des guides d'ondes en tant que tels, des filtres, des polariseurs, des antennes, des convertisseurs de mode, etc. Ils peuvent être utilisés pour le routage de signal, le filtrage fréquentiel, la séparation ou recombinaison de signaux, l'émission ou la réception de signaux dans ou depuis l'espace libre, etc.

[0004] Le dispositif peut par exemple être constitué par une antenne compacte, un polariseur, un guide d'onde, ou un ensemble de tels éléments connectés en série.

[0005] Les antennes sont des éléments qui servent à émettre des signaux électromagnétiques dans l'espace libre, ou à recevoir de tels signaux. Les antennes simples, telles que les dipôles, ont des performances limitées en terme de gain et de directivité. Les antennes paraboliques permettent une directivité plus élevée, mais sont encombrantes et lourdes, ce qui rend leur usage peu approprié dans des applications telles que les satellites par exemple, lorsque le poids et le volume doivent être réduits.

[0006] Afin d'améliorer ces paramètres, il est connu de regrouper plusieurs tels dispositifs à guide d'onde de manière à former un composant radiofréquence. Ainsi, les antennes à radiation directe DRA réunissent généralement plusieurs éléments radiants (antennes élémentaires) déphasées afin d'améliorer le gain et la directivité. Les signaux reçus sur les différents éléments radiants, ou émis par ces éléments, sont amplifiés avec des gains variables et déphasés entre eux afin de contrôler la forme des lobes de réception et d'émission du réseau. A haute fréquence, par exemple aux fréquences micro-ondes, les différents éléments radiants sont chacun connectés à un guide d'onde qui transmet le signal reçu en direction des modules électroniques radiofréquence, respectivement qui alimente cet élément radiant avec un signal radiofréquence à émettre. Les signaux transmis ou reçus par chaque élément radiant peuvent en outre être séparés selon leur polarisation au moyen d'un polariseur.

[0007] Un tel arrangement avec plusieurs dispositifs à guide d'onde est aussi est par exemple employé dans des antennes contrôlées

électroniquement, des antennes à réflecteur alimentées par une matrice, des antennes multifaisceaux fixes compactes, etc. [0008] Des tels composants formés de nombreux dispositifs de type antenne en matrice posent cependant des difficultés de réalisation particulières. Il est par exemple souhaitable d'éviter les perturbations entre les signaux émis ou reçus par des antennes adjacentes.

[0009] Il est aussi parfois souhaitable de réduire l'amplitude des lobes secondaires d'émission ou de réception (« grating lobes ») qui sont indésirables.

[0010] Il est aussi parfois souhaitable d'améliorer les performances d'un réseau d'antenne en terme de cross-polarisation, de gain, de pertes de retour et/ou d'isolation.

[0011] Les paramètres à la disposition du concepteur d'un tel composant afin d'éviter ces perturbations entre antennes et ces lobes secondaires sont peu nombreux. Il est par exemple parfois fait appel à des antennes adjacentes rapprochées, avec une distance d entre antennes inférieure à la longueur d'onde l du signal à émettre ou à recevoir, ou même inférieure à l/2, ce qui permet de réduire les lobes secondaires. Un tel rapprochement impose cependant une miniaturisation de l'ensemble des parties du composant qui est difficile à réaliser.

[0012] On fait souvent aussi appel à des dispositifs à guide d'onde munis d'une ou plusieurs stries (en anglais « ridges ») sur leur surface interne ; on parle par exemple de « double ridged antennas », de « quadruple ridged antennas », etc pour désigner des antennes munies de deux stries

respectivement de quatre stries. De telles stries permettent par exemple d'adapter l'impédance des dispositifs à celle des autres dispositifs du composant, de fabriquer des dispositfs plus compacts et donc plus légers à performances équivalentes, de contrôler les modes de transmission des signaux électromagnétiques dans le dispositif strié, et par exemple d'éviter la transmission de modes indésirables ou générant des interférences importantes avec des dispositifs adjacents. [0013] L'arrangement des stries souhaité en aval du dispositif n'est cependant pas toujours souhaité en amont, et vice-versa.

[0014] WO2015/134772 divulgue notamment un sous-réseau d'un composant radiofréquence comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde. Ce sous-réseau peut comprendre seize dispositifs à guide d'onde, qui comprennent seize polariseurs à septum, des ports de guide d'ondes divisés et des éléments rayonnants. Les seize dispositifs à guide d'onde du sous- réseau sont disposés en quatre rangées. Le polariseur à septum des guides d'ondes de la première et de la troisième rangée a une première et même orientation tandis que le polariseur à septum des guides d'onde de la troisième et de la quatrième rangée ont la même orientation mais tournés de 180° par rapport à la première orientation.

[0015] Tous les polariseurs à septum sont combinés par une série de combinateurs dans une entrée commune. La rotation des polariseurs à septum permet d'avoir des ports de même polarisation adjacents, de sorte à simplifier les combinateurs.

[0016] Un désavantage majeur de WO2015/134772 réside dans le fait que la bande passante monomode est limitée.

Bref résumé de l'invention

[0017] Un but de la présente invention est de proposer un composant radiofréquence, par exemple un composant radiofréquence passif destiné à former la partie passive d'un réseau d'antennes ou d'un réseau à radiation directe DRA, qui offre plus de liberté au concepteur afin de réduire les limitations en performance des composants radiofréquence connus.

[0018] Un autre but de la présente invention est de proposer un composant radiofréquence avec une bande passante plus importante. [0019] Un autre but de la présente invention est de proposer un composant radiofréquence compact.

[0020] Un autre but de la présente invention est de proposer un composant radiofréquence qui permette de discriminer plus facilement entre le mode de transmission fondamental et le premier mode d'ordre supérieur.

[0021] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un composant radiofréquence comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde, par exemple antennes ou polariseurs, disposés en réseau et destinés à transmettre et/ou à recevoir des signaux électromagnétiques, le composant radiofréquence comportant plusieurs stries, chaque dispositif à guide d'onde comportant :

au moins une paroi interne ;

une ouverture amont dans le sens de propagation desdits signaux en émission ;

une ouverture aval dans ledit sens de propagation desdits signaux en émission, liée à ladite ouverture amont en sorte que lesdits signaux en émission soient transmis depuis ladite ouverture amont vers ladite ouverture aval, et/ou vice-versa en réception ; et dans lequel l'arrangement des stries dans les ouverture aval de chaque dispositif à guide d'onde comporte pas plus et pas moins que trois stries.

[0022] L'utilisation de stries permet de favoriser la transmission d'un mode de transmission privilégié dans un dispositif compact.

[0023] De manière surprenante, l'utilisation de trois stries dans les ouvertures avals permet d'augmenter de manière significative la bande passante monomode de chaque dispositif à guide d'onde. [0024] Dans un mode de réalisation préférentiel, l'arrangement des stries dans les ouvertures en amont du composant radiofréquence est différent de l'arrangement des stries dans les ouvertures en aval du composant radiofréquence.

[0025] La possibilité de prévoir des stries différentes en amont et en aval permet d'offrir une liberté supplémentaire lors de la conception du composant, par exemple pour modifier la polarisation et/ou le déphasage du signal à l'intérieur d'un dispositif, ou entre différents dispositifs du même composant.

[0026] Le composant peut être un polariseur muni d'un septum, par exemple un septum de hauteur variable formant des marches en escalier.

[0027] Le septum permet par exemple de créer une polarisation circulaire. Des septums peuvent aussi être employés pour combiner deux polarisations orthogonales.

[0028] La disposition des stries différentes en avant et en aval permet de maintenir cette polarisation circulaire de manière stable et dans un guide d'onde compact.

[0029] L'arrangement des stries dans les ouvertures en aval des différents dispositifs peut être différent.

[0030] Par exemple, si les dispositifs comportent des antennes,

l'arrangement des stries en amont peut être prévu de manière à faciliter le couplage avec les circuits électroniques actifs.

[0031] L'arrangement des stries en aval peut être différent entre les différentes antennes, de manière à réduire le couplage mutuel entre signaux émis ou reçus par les différentes antennes. [0032] Le nombre de stries en amont d'au moins un dispositif peut être différent du nombre de stries de l'ouverture aval de ce dispositif. Par exemple, le composant peut comprendre un ou plusieurs guides d'ondes qui sont striés en aval mais pas en amont. [0033] L'espace angulaire entre les différentes stries de l'ouverture amont d'un dispositif peut être différent de l'espace angulaire entre les stries de l'ouverture aval de ce dispositif. Par exemple, le composant peut comprendre un ou plusieurs guides d'ondes dont les stries en amont sont espacées par un angle a et dont les stries en aval sont espacées par un angle b différent de a.

[0034] Le composant peut comprendre un ou plusieurs dispositifs munis d'une strie incurvée.

[0035] Une strie incurvée permet par exemple de réarranger la position des stries de manière à positionner les stries de manière différente entre l'amont et l'aval.

[0036] Au moins une des stries incurvées peut posséder deux parois incurvées mais néanmoins parallèles entre elles.

[0037] La hauteur d'au moins une des stries peut être constante.

[0038] La hauteur d'au moins une des stries peut être variable. La hauteur d'au moins une des stries d'au moins un dit dispositif peut varier progressivement sur au moins une portion de la longueur de cette strie.

[0039] Au moins une des stries incurvées peut déboucher dans ladite ouverture aval et dans ladite ouverture amont dans des plans radiaux. [0040] La position radiale de la ou des stries de l'ouverture amont d'au moins un dit dispositif peut être différente de la position radiale des trois stries de l'ouverture aval de ce dispositif.

[0041] La section externe d'au moins un dit dispositif peut être identique en amont et en aval.

[0042] Dans un mode de réalisation, chaque dispositif comporte une seule ouverture amont et une seule ouverture aval.

[0043] Le composant radiofréquence comporte une pluralité de dits dispositifs, les ouvertures amont des différents dispositifs étant dans un plan, les ouvertures aval des différents dispositifs étant dans un deuxième plan parallèle au premier plan.

[0044] Le composant radiofréquence comporte une pluralité de dits dispositifs, chaque dispositif comportant un guide d'onde et une antenne à une ouverture liée à ce guide d'onde et destinée à transmettre et/ou à recevoir des signaux électromagnétiques,

chaque antenne définissant une dite ouverture aval, chaque antenne comportant au moins une paroi interne munie de trois stries au niveau de l'ouverture aval,

l'orientation des trois stries entre antennes adjacentes étant déphasée.

[0045] Ce déphasage permet par exemple de contrôler les interférences entre signaux émis ou reçus par des antennes adjacentes.

[0046] Selon un aspect, l'invention a aussi pour objet un composant radiofréquence comportant un réseau d'antennes, chaque antenne étant au moins partiellement entourée par un rebord afin de minimiser le couplage mutuel entre antennes. [0047] Selon un aspect, l'invention a aussi pour objet un composant radiofréquence comportant un réseau d'antenne, lesdites antennes s'élargissant progressivement vers la direction aval en formant plusieurs marches. Cela permet d'améliorer les performances du réseau en terme de pertes de retour et de bande passante.

[0048] Selon un aspect, l'invention a aussi pour objet un composant radiofréquence comportant un réseau d'antenne striées, la hauteur desdites stries se réduisant progressivement vers la direction aval en formant plusieurs marches. Cela permet d'améliorer les performances du réseau en terme de pertes de retour et de bande passante.

Brève description des figures

[0049] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :

• La figure 1 illustre schématiquement la face aval d'un composant comportant un réseau d'antennes avec des orientations différentes. · La figure 2 illustre un composant muni d'un réseau d'antennes à ouverture circulaires, chaque antenne étant striée.

• La figure 3 illustre un composant muni d'un réseau d'antennes à ouverture carrées, chaque antenne étant striée.

• La figure 4 illustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section carrée ou rectangulaire, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à quatre stries en aval. • La figure 5 illustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section octogonale, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à quatre stries en aval.

• La figure 6 illustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section circulaire, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à quatre stries en aval.

• La figure 7 illustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section carrée ou rectangulaire, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à trois stries en aval.

• La figure 8 illustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section hexagonale, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à trois stries en aval.

• La figure 9 ilustre une section d'un dispositif à guide selon un aspect de l'invention, à section octogonale, et formant deux guides d'onde strié en amont convergeant en un seul guide d'onde à trois stries en aval.

• Les figures 10 à 12 illustrent différentes vues d'un dispositif à guide d'onde comportant un réarrangement des stries et un nombre différent de stries en amont et en aval, les stries disparaissant

progressivement.

• Les figures 13 à 15 illustrent différentes vues d'un dispositif à guide d'onde comportant un réarrangement des stries et un nombre différent de stries en amont et en aval, les stries étant incurvées.

• La figure 16 illustre un exemple de composant selon l'invention, avec des éléments radiants plus espacés que les ports d'entrée ; • La figure 17 illustre un exemple de composant selon l'invention, avec des éléments radiants moins espacés que les ports d'entrée ;

• La figure 18a illustre l'évolution de la fréquence de coupure du mode fondamental et de celle du premier mode d'ordre supérieur dans un guide d'onde cylindrique sans strie, respectivement muni de 3 stries, en fonction de la hauteur de la strie.

• La figure 18b illustre la bande passante monomode relative (définie comme le rapport entre la fréquence de coupure du mode fondamental et de celle du premier mode d'ordre supérieur) dans un guide d'onde cylindrique sans strie, respectivement muni de 3 stries, en fonction de la hauteur de la strie.

• La figure 19a illustre l'évolution de la fréquence de coupure du mode fondamental et de celle du premier mode d'ordre supérieur dans un guide cylindrique sans strie, respectivement muni de 4 stries, en fonction de la hauteur de la strie.

• La figure 19b illustre la bande passante monomode relative (définie comme le rapport entre la fréquence de coupure du mode fondamental et de celle du premier mode d'ordre supérieur) dans un guide cylindrique sans strie, respectivement muni de 4 stries, en fonction de la hauteur de la strie.

Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention

[0050] La figure 16 illustre un exemple de composant 1 comportant plusieurs dispositifs à guide d'onde 2. Dans cet exemple, le composant 1 est un module radiofréquence passif destiné à former la partie passive d'un réseau à radiation directe DRA. [0051] Le module radiofréquence 1 comporte une pluralité de

dispositifs, chaque dispositif comportant par exemple quatre couches depuis le haut de la figure vers le bas.

[0052] Parmi ces couches, la première couche en haut de la figure est constituée par un élément radiant 30 (antennes) pour émettre des signaux électromagnétiques dans l'éther, respectivement pour recevoir les signaux reçus. Cette couche est à l'aval du composant.

[0053] La deuxième couche comporte un guide d'onde 40.

[0054] La troisième couche est optionnelle ; elle peut aussi être intégrée à la deuxième couche. Lorsqu'elle est présente, la troisième couche comporte un élément tel que par exemple un polariseur ou un adapteur de section.

[0055] La quatrième couche en bas de la figure (en amont) comporte un port de guide d'ondes 60. Chaque port 60 constitue une interface avec un élément actif du DRA tel qu'un amplificateur et/ou un déphaseur, faisant partie d'un réseau de beamforming. Un port permet ainsi de connecter un guide d'onde à un circuit électronique, afin d'injecter un signal dans les guides d'onde ou en sens inverse de recevoir les signaux

électromagnétiques dans les guides d'onde.

[0056] Ce module 1 est destiné à être utilisé dans un environnement multifaisceau. Les éléments radiants sont de préférence rapprochés les uns des autres, comme sur la figure 17 notamment, en sorte que le pas p1 entre deux éléments radiants adjacents est plus petit que la longueur d'onde à la fréquence nominale à laquelle le module 1 est destiné à être utilisé. On réduit ainsi l'amplitude des lobes d'émission et de réception secondaires.

[0057] Sur la figure 16, le pas p1 entre deux éléments radiants adjacents est plus grand que le pas entre deux ports de guide d'ondes 60, ce qui permet de créer un module avec des antennes de grande dimension. Il est aussi possible d'utiliser un module dans lequel le pas p1 entre deux éléments radiants adjacents est égal au pas entre deux ports de guide d'ondes 60, ou inférieur à ce pas, comme sur la figure 17, afin de

rapprocher les éléments radiants les uns des autres sans devoir recourir à des éléments électroniques actifs miniaturisés sur les ports 60.

[0058] Les différents dispositifs 2 forment un réseau, par exemple une matrice.

[0059] L'invention vise d'une part à optimiser chaque dispositif 2 en tant que tel, et à optimiser le composant 1 en minimisant les perturbations entre dispositifs et/ou en évitant que les défauts des différents dispositifs ne s'additionnent.

[0060] La figure 1 illustre schématiquement un composant 1 vu depuis la face aval, c'est-à-dire depuis les éléments radiants (antennes) en tant que dispositifs à guide d'onde 2. Ce composant peut être utilisé par exemple comme partie passive d'une antenne DRA similaire à celle illustrée sur la figure 16.

[0061] Les différents dispositifs 2 sont disposés dans un plan et forment un réseau matriciel ou avec des déphasages de position entre lignes comme représenté sur cette figure 1. La distance entre dispositifs adjacents est de préférence inférieure à la longueur d'onde nominale l du signal à transmettre.

[0062] Les dispositifs d'antenne représentés sur cet exemple ont une ouverture aval circulaire. Leur face interne 3 est munie de trois stries 23 espacées angulairement de 120° et parallèles à la direction de propagation du signal. [0063] De manière inattendue, l'utilisation de trois stries dans un guide d'ondes à section circulaire, carrée ou rectangulaire a l'avantage de favoriser la transmission du mode de transmission fondamental, en accentuant la différence de fréquence entre le mode fondamental et le premier mode d'ordre supérieur.

[0064] La figure 18a illustre l'évolution de la fréquence de coupure du mode fondamental et de celle du premier mode d'ordre supérieur dans un guide d'onde cylindrique sans strie, respectivement muni de 3 stries, en fonction de la hauteur des stries. L'échelle en abscisse représente la hauteur de strie normalisée et l'échelle en ordonnée la fréquence normalisée. La courbe supérieure (traitillé avec des carrés pleins) représente la fréquence du premier mode supérieur en fonction de la hauteur de strie h dans un guide d'ondes à trois stries. La courbe en trait plein avec des carrés pleins représente la fréquence du mode fondamental en fonction de la hauteur de strie h. La courbe traitillée avec des ronds blancs représente la fréquence du premier mode supérieur dans un guide d'ondes non strié. La courbe en trait plein avec des ronds blancs représente la fréquence du mode

fondamental dans un guide d'ondes non strié. Comme on le voit, la différence de fréquence entre le mode fondamental et le premier mode supérieur est nettement plus importante dans un guide d'onde cylindrique à trois stries que dans un guide d'onde cylindrique non strié, ce qui permet de filtrer plus aisément les modes autres que le mode fondamental.

[0065] L'utilisation de guide d'ondes à trois stries permet aussi d'élargir la bande passante du signal en mode monomode. La figure 18b illustre la bande passante normalisée BW en mode monomode en fonction de la hauteur de strie normalisée, pour un guide d'onde à trois stries (courbe avec des carrés pleins) et pour un guide d'ondes sans strie (courbe avec des ronds blancs).

[0066] La figure 19a est comparable à la figure 18a, mais illustre la comparaison entre un guide d'ondes cylindrique à quatre stries (courbes avec des carrés noir) et un guide d'ondes cylindrique non strié (courbes avec des ronds blancs). Comme on le voit, l'écart de fréquence entre le mode fondamental (courbe pleine) et le premier mode d'ordre supérieur

(traiti I lés) est nettement moins important que dans un guide d'ondes à trois stries, surtout pour des grandes hauteurs de strie favorables aux larges banes passantes. Le filtrage du premier mode d'ordre supérieur est donc plus facile dans le cas d'un guide d'ondes à trois stries que dans un guide d'ondes non striés ou à quatre stries.

[0067] L'utilisation de guide d'ondes à quatre stries est également moins favorable que celle de guides d'onde à trois stries en termes de bande passante monomode. La figure 19b illustre la bande passante normalisée BW en mode monomode en fonction de la hauteur de strie normalisée, pour un guide d'onde à quatre stries (courbe avec des carrés pleins) et pour un guide d'ondes sans strie (courbe avec des ronds blancs). Comme on le voit, la bande passante d'un guide d'onde à quatre stries est seulement marginalement meilleure que celle d'un guide d'onde non strié lorsque la hauteur de strie est très faible ; pour des hauteurs de stries plus

importantes, la bande passante est plus faible en mode monomode que celle d'un guide d'onde cylindrique non strié, et même nettement plus faible que celle d'un guide d'onde à trois stries tels qu'illustré sur la figure 18b.

[0068] Des antennes à section carrée, rectangulaire, hexagonale ou octogonale peuvent aussi être utilisées. De même, le nombre de stries peut être différent de trois bien que trois stries est un mode d'exécution préférentielle au vu des avantages décrits précédemment. L'ensemble des antennes ou dispositifs à guide d'onde décrits dans le reste de cette description peuvent notamment être mis en oeuvre à la place des antennes illustrées sur cette figure.

[0069] Selon un aspect de l'invention, les différents dispositifs à guide d'onde 2 sont orientés différemment, comme on le voit avec la position des stries 23. Les angles de rotation entre dispositifs peuvent être réguliers ou davantage aléatoires comme sur cet exemple. Ces rotations permettent d'additionner les imperfections propres à chaque antenne qui se

compensent en s'additionnant, préférablement de manière destructive. On évite ainsi de multiplier les imperfections de chaque dispositif 2 s'ils étaient tous alignés de manière identique.

[0070] Les figures 2 et 3 illustrent un autre composant 1 comprenant plusieurs dispositifs à guide d'onde de type antenne 2, vus en perspective du côté aval. Les antennes 2 de la figure 2 ont des ouvertures aval 25 circulaires alors que celles de la figure 3 ont des ouvertures carrées.

D'autres sections peuvent être envisagées, par exemple des sections rectangulaires, hexagonales, octogonales, elliptiques, semi-circulaires, semi- elliptiques, etc. Les antennes sont disposées en réseau dans un seul plan, avec une disposition en triangle ; d'autres dispositions, par exemple des dispositions en matrice, peuvent être envisagées.

[0071] Une ou plusieurs nervures forment un rebord 20 qui entoure au moins partiellement chaque antenne. Ce rebord réduit le couplage mutuel entre antennes 2, ce qui permet d'améliorer la performance du réseau.

[0072] Les antennes 2 ont une ouverture dont la section s'élargit progressivement vers la direction aval, en formant une ou plusieurs marches 21. Ces marches permettent de réduire les pertes de retour et d'améliorer les performances en terme de bande passante. Le septum forme aussi la polarisation désirée en aval.

[0073] Les antennes 2 sont munies d'au moins un septum 26 afin de générer respectivement de discriminer entre deux signaux à polarisations linéaires ou circulaires orthogonales entre eux.

[0074] Chaque antenne peut être munie d'un plusieurs septums pour créer une ou deux polarisations circulaires, ou pour combiner deux polarisations linéaires, ce qui permet par exemple de protéger des antennes actives à polarisations linéaires. Il est en outre aussi possible de prévoir des antennes avec plusieurs septums pour créer des polarisations elliptiques. [0075] Chaque antenne peut être munie d'une ou plusieurs stries 23 dont la hauteur se réduit progressivement en direction aval, en formant une ou plusieurs marches. Ces marches contribuent à réduire les pertes de retour et d'améliorer les performances en terme de bande passante. [0076] Sur la figure 2, les antennes sont munies de deux stries dont deux sont incurvées, c'est-à-dire qu'elles ne s'étendent pas exclusivement dans des plans radiaux.

[0077] Les figures 4 à 6 illustrent des sections de dispositif à guide d'onde respectivement carrée, octogonale et circulaire. D'autres sections, y compris des sections hexagonales, elliptiques, ovales semi-circulaires ou semi-elliptiques peuvent être employées.

[0078] Ces dispositifs 2 peuvent constituer par exemple des polariseurs et être employés isolément, ou en réseau dans un composant 1 de type antenne DRA par exemple. [0079] Les dispositifs de ces figures comportant deux entrées 24, par exemple deux entrées en amont, séparées par un septum 26 vertical sur la figure et juxtaposées à gauche et à droite de ce septum à l'arrière de la figure. Une seule sortie 25 est prévue, par exemple une sortie amont, à l'avant de la figure. La face interne 3 de chacune des deux entrées est munie d'une seule strie 23. La sortie 25 à l'avant de la figure est munie de trois stries 23 et d'un septum 26 espacés entre eux de 90°. Les deux entrées peuvent individuellement se prolonger en un guide d'onde de section rectangulaire avec une strie. La sortie peut se prolonger en un guide d'onde de section carrée à quatre stries, ou être raccordée à un guide d'onde avec cette section. Le dispositif 24 permet de générer deux signaux qui après leur passage à travers le septum auront deux polarités distinctes, ou inversement de joindre deux signaux correspondant aux deux polarités reçues.. [0080] Les figures 7 à 9 illustrent des sections de dispositif à guide d'onde respectivement carrée, hexagonale et circulaire. D'autres sections, y compris des sections octogonales, elliptiques, ovales semi-circulaires ou semi-elliptiques peuvent être employées.

[0081] Ces dispositifs peuvent constituer par exemple des polariseurs et être employés isolément, ou en réseau dans un composant de type antenne DRA par exemple.

[0082] Les dispositifs de ces figures comportant deux entrées 24, par exemple deux entrées en amont, séparées par un septum 26 vertical sur la figure et juxtaposées à gauche et à droite du dispositif à l'arrière de la figure. Une seule sortie 25 est prévue, par exemple une sortie amont, à l'avant de la figure. Chacune des deux entrées est munie d'une seule strie 23. La sortie 25 à l'avant de la figure peut être raccordée à un guide d'onde à trois stries espacées entre elles de 90°. Les deux entrées peuvent

individuellement se prolonger en un guide d'onde de section rectangulaire à une strie, ou être raccordées à un guide d'onde avec cette section. Le dispositif constitue donc un polariseur et permet de joindre deux signaux de polarité distincte en un seul signal combinant les deux polarités, ou inversement de séparer un signal en deux signaux de polarité distincte, et de se raccorder à des guides d'onde striés.

[0083] Les figures 10 à 12 illustrent trois vues d'une portion de dispositif à guide d'onde de section circulaire ; à nouveau, la section pourrait être différente et n'importe laquelle des autres sections décrites dans cette demande peut aussi être mise en oeuvre avec ce mode de réalisation. La face interne 3 du dispositif est muni d'un septum 26 afin de séparer un signal en deux polarisations, et de stries 23 dont la hauteur se réduit progressivement depuis l'aval, jusqu'à disparaître complètement avant l'extrémité amont. D'autres stries 23 naissent entre l'extrémité amont et l'extrémité aval du dispositif, et voient leur hauteur monter

progressivement. Cette configuration permet de remplacer un arrangement de stries à l'extrémité amont, par exemple quatre stries espacées de 90°, par un autre arrangement de stries à l'extrémité aval, par exemple trois stries espacées de 120°. Il est ainsi possible de modifier le nombre de stries et/ou leur espacement angulaire entre les deux extrémités, afin de les relier à des guides d'onde ou à d'autres dispositifs avec des configurations de stries adaptées.

[0084] Les figures 13 à 15 illustrent trois vues d'une portion de dispositif à guide d'onde de section circulaire ; à nouveau, la section pourrait être différente et n'importe laquelle des autres sections décrites dans cette demande peut aussi être mise en oeuvre avec ce mode de réalisation. La face interne 3 du dispositif est munie d'un septum 26 afin de séparer un signal en deux polarisations, et de stries 23 incurvées, c'est-à-dire de stries qui au lieu de s'étendre dans une direction radiale comme dans la plupart des exemples décrits plus hauts, sont incurvées. Cette strie incurvée possède deux parois qui sont non planes mais néanmoins parallèles entre elles. Il est aussi possible de prévoir une configuration similaire mais des faces de strie non parallèles.

[0085] Une même strie peut ainsi déboucher dans des positions axiales différentes en amont et en aval, ce qui permet de modifier les phases des stries, et/ou leurs déphasages relatifs.

[0086] Les modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être employés indépendamment ou en combinaison. Par exemple, les dispositifs 2 décrits individuellement en relation avec les figures 4 à 15 peuvent tous être employés soit individuellement, soit en connexion avec un ou plusieurs dispositifs à guide d'onde connectés en amont et/ou en aval, et/ou rassemblés dans un seul composant regroupant plusieurs dispositifs du même type, ou de type différent. Ces dispositifs des figures 4 à 15 peuvent par exemple être employés comme antenne, polariseur ou guide d'onde entre la partie active d'un composant regroupant plusieurs antennes, et les antennes individuelles de ce composant. En outre, les particularités de ces dispositifs peuvent être combinées entre elles ; il est par exemple possible de prévoir des dispositifs munis de stries incurvées et à hauteur variable. [0087] Un composant radiofréquence peut par exemple être conçu en regroupant plusieurs dispositifs selon l'une des figures 4 à 15, ou selon une combinaison entre ces dispositifs, de manière à transmettre des signaux entre les composants actifs et les éléments radiants. Comme illustré sur la figure 1, ces différents dispositifs peuvent être orientés différemment. En tous les cas, l'orientation des stries 23 sur les ouvertures aval 25 peut être différente entre les différents dispositifs 2 d'un tel composant 1.