Brevet FR2042500A1 — publié le 19710212

La présente invention est relative aux aériens à guide d'onde à fentes, c'est-à-dire, aux aériens qui sont constitués par un guide d'onde présentant une ou plusieurs fentes découpées sur l'une de leur face, le rayonnement s'effectuant par cette ou ces 5 fentes lorsque le guide d * onde est alimenté par une source d'énergie haute fréquence. L'invention'consiste en un aérien guide d'onde à fentes à large bande ayant au moins approximativement la longueur d'une longueur d'onde sinusoïdale et dont la section droite est rectangulaire 10 et de dimensions telles que le guide ne propage une énergie haute fréquence que sur le mode principal du guide pour lequel la fréquence de coupure est la plus basse. La face étroite du guide est de forme et de construction telles qu'elle présente un certain nombre de fentes disposées perpendiculairement à l'axe moyen du 15 guide. L'expression "Approximativement Sinusoïdal" et d'autres expressions similaires utilisées ci-après sont relatives non seulement aux formes sinusoïdales mais aussi aux formes définies par une succession de segments de, lignes droites qui dans leur ensemble 20 s'approchent de la sinusoïde • Dans ce dernier cas, les angles où les segments de lignes droites se rencontrent peuvent être estompés ou incurvés. Chaque fente à de préférence la hauteur totale de la face dans laquelle est située c'est-à—dire l'espace total compris entre 25 les deux faces larges du guide. Les fentes de l'aérien, selon la présente invention,constituent les sources de rayonnement. Chaque fente rayonnante peut être dimensionnée de façon à entrer en résonance à' la fréquence moyenne d'utilisation de l'aé-30 rien, c'est-à-dire qu'elle peut être une fente résonante ( ce sera en fait le mode d'utilisation le plus courant) mais,dans le but d'augmenter la largeur de bande, il est possible de dimen— sionner volontairement les fentes sur des fréquences de résonance différentes de la fréquence moyenne d'utilisation. 35 Le rayonnement peut être modifié en choissisant, ce que l'on 69 27009 2 2042500 pourrait appeler, "le déplacement d'amplitude" c'est-à-dire, l'amplitude de la forme d'onde sinusoïdale vers laquelle la forme d'une face large du guide tend à è 'approcher , - en choississant la largeur de la fente, en choississant l'épaisseur de la , et 5 face étroite dans laquelle les fentes sont percees,/en choississant les dimensions de la section du guide. Le "pointage" c'est-à-dire la direction dù lobe principal de rayonnement de l'aérien est orientable en choississant ce que l'on pourrait appeler"la période de déplacementc'est-à-dire la 10 distance linéaire entre les points successifs d'amplitude de crête de la forme d'onde sinusoïdale vërs laquelle tend la face large du guide. Les erreurs de phase parasite peuvent être corrigées en introduisant de petites variations dans la période de déplacement. 15 Le nombre de fentes par unité de longueur de la face étroite du guide ainsi que la largeur des fentes ne sont pas du tout critiques et peuvent varier dans de grandes limites en fonction das besoins. Au lieu de réaliser la face étroite du guide à partir d'un 20 matériau solide muni de fentes, il est possible dé réaliser l'invention en constituant cette face par iine grille dont les fils sont placés perpendiculairement à l'axe moyen du guide. En conséquence, et compte tenu de cette modificationy l'invention permet d'obtenir un aérien guide d'onde à large bande 25 ayant au moins approximativement la longueur d'une longueur d'onde sinusoïdale et dont la section droite est rectangulaire et de dimensions telles que le guide ne propage une énergie haute fréquence que selon le mode principal pour lequel la fréquence de coupure du guide est la plus basse. La face étroite de ce guide 30 est constituée par une grille de fils disposés perpendiculairement à l'axe moyen du guide. Dans cette variante, le guide ne rayonne pas aux points de déplacement d'amplitude maximum, car en ces points X1 intensité qui eut été produite dans un guide à face étroite réalisé à partir 35 d'un matériau solide eut été parallèle aux fils de la grille. 69 27009 3 2042500 L'invention se prête bien à la réalisation de faisceaux compacts d'une simplicité avantageuse et facilite la réalisation sous les angles mécanique et usinage. Une variante préférée d'aériens en faisceaux, conforme à l'invention comprend un ensemble 5 d'éléments d'aériens pratiquement identiques à ceux définis ci-dessus, et disposés l'un au-dessus de l'autre en s'assurant que les faces étroites équipées de fentes ou de grilles (selon le cas) se trouvent toutes dans un même plan. Un tel aérien a faisceau compact peut être réalisé à partir d'une têle métallique et aussi 10 par usinage à partir d'une ébauche en métal creusée à l'aide de forêts automatiques jusqu'à obtenir la forme requise pour les guides. L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures jointes et de la description s'y rapportant, lesquelles n'en fournissent que 15 des modes non limitatifs de réalisation. Les figures 1 et 2 sont des vues perpendiculaires l'une par rapport à l'autre d'une variante préférée d'un aérien à fentes conforme à l'invention et la^figure 3 représente un faisceau compact d'aériens, dont-chacun-est un aérien tel quril est représen-20 té par la figure 1 . L'aérien décrit par les figures 1 et 2 consiste en un élément de guide d'onde ¥ de section droite rectangulaire.. Les figures 1 et 2 représentent un aérien guide d'onde V de longueur égale à une longueur d'onde et de section droite 25 rectangulaire. Le guide d'onde ,a une forme sinusoïdale, ses deux faces étroites étant situées dans des plans parallèles et ayant des surfaces sinusoïdales. Une des faces étroites est munie de fentes S reliant les faces larges et placées perpendiculairement à l'axe moyen. 30 La figure 3 s'explique d'elle-même. Le faisceau compact est composé de n nombre de guide d'onde à forme sinusoïdale ¥2> V3 ... Wn (n pouvant être un nom bre quelconque) chacun, tel que représenté par les figures 1 et 2 et montés l'un au-dessus de l'autre avec, comme on peut le 35 remarquer, un intervalle vertical et de telle façon que les faces 69 27009 4 2042500 équipées de fentes soient toutes dans une même surface plane. Ces faces étroites équipées de fentes sont constituées par différejrbs éléments d'une plaque ou d'une tôle Nse trouvant dans Ici rtiâ.me surface plane et dans laquelle sont découpées les 5 fentes. Il est clair que les différentes parties de chaque fente SN constituent les fentes correspondantes dans tous les guides. La ,feU3-llle 0u les plaques NW sont maintenues en position par des boulons appropriés ou par des tringles (non dessiné) 10 qui passent par les trous H situés entre les guides. Les extrémités gauches des guides (à gauche dans la figure 3) sont alimentées par un diviseur de puissance (non représenté) L'assemblage mécanique indiqué dans la figure 3 n'est donné qu'à titre d'exemple. La structure du guide pourrait être faci— 15 lement obtenue à partir de 2 demi-blocs usinés à l'aide de forêts automatiques qui formeraient le guide en creusant le métal. Chaque bloc constituerait la moitié d'un guide. Les deux blocs après usinage étant assemblés en faisant coïncider les surfaces représentées en pointillé et inàii|ué>ié&*ipâr"la lëttre P dans la 20 figure 3. Comme on le voit, l'invention permet la réalisation d'aériens guide d'onde à fentes qui sont relativement simples et faciles à usiner et qui présentent l'avantage important d'émettre une onde dont la polarisation est parallèle au faisceau et qui grosso-25 modo est exempte de composante polarisation croisée. 69 27009 5 2042500 REVENDICATIONS 1. Adrien guidé d'onde à fentes à-large bande ayant au moins approximativement les. longueur d'une longueur d'onde sinusoïdale et dont la section droite est rectangulaire et de dimensions telles que le guide ne propage une énergie haute fréquence que 5 sur le mode principal du guide pour lequel la fréquence de coupure est la plus basse. .La face étroite de ce guide étant de forme et de construction telles qu'il présente un certain nombre de fentes disposées perpendiculairement à l'axe moyen du guide. 10 2. Aérien suivant 1°) dans lequel chaque fente est comprise dans la hauteur totale de la face sur laquelle elle se trouve. 3. Aérien suivant 1°) ou 2°). dans lequel, chaque fente est dimensionnée de telle façon à entrer en résonance à la fréquence moyenne d'utilisation de l'aérien. 15 4. Aérien suivant 1°) ou 2°) dans lequel chaque fente est dimensionnée de telle façon à entrer en résonance èt une "fréquence . voisine de la fréquence moyenne d'utilisation "de l'aérien. 5. Aérien guide d'onde à large bande ayant au moins approximativement la longueur d'une'longueur d'onde sinusoïdale et dont 20 la section droite est rectangulaire et de dimensions telles que le guide ne propage une énergie haute fréquence que sur le mode principal du guide pour lequel la fréquence de coupure est la plus basse. La face étroite de ce guide étant constituée par une grille dont les fils sont placés perpendiculairement à l'axe 25 moyen du guide. 6. Faisceau compact d'aériens comportant un certain nombre d'éléments d'aériens identiques à 6eux décrits suivant 1/ et 5/. 7. Faisceau suivant 6°) où les éléments d'aériens sont disposés l'un au-dessus de l'autre de telle- façon que les faces étroites 30 équipées de fentes ou de grilles de fils (suivant le cas ) des 69 27009 PL; UNIQUE 2042500 no3 *\