Brevet FR2462030A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne une antenne à fente plane réalisée sur un circuit imprime. On connaît déjà des antennes à fente qui sont obtenues par l'ouverture d'une fente rectangulaire formée dans une surface métallique théoriquement infinie. Une telle fente excitée par un courant haute fréquence appliqué entre les milieux des grands cotes de la fente, rayonne une onde électro-magnétique de part et d'autre de la surface métallique. Cette onde est polarisée suivant un plan perpendiculaire à la surface et au grand axe de la fente. Si l'on diminue l'importance du plan métallique jusqu'à ne plus conserver que le contour de la fente, on obtient une antenne "squelette" très utilisée comme illuminateur dans les aériens à éléments parasites du type Yagi. Entre ces deux types extremes d'antenne existe une antenne plane en forme de cadre rectangulaire présentant dans sa partie centrale la fente proprement dite. Les dimensions de l'antenne et de son cadre sont judicieusement choisies pour obtenir l'accord de l'an- tenne dans la bande désirée.Or une telle antenne a de présenter à ses bornes (situées aux milieux des deux grands côtés de la fente centrale) une impédance élevée et symétrique par rapport au grand axe de l'antenne, ce qui est incompatible avec la connexion à ces bornes d'un câble coaxial assurant la liaison avec un récepteur dont l'entrez est en général asymétrique et à basse impédance. La présente invention vise essentiellement à remédier à cet inconvénient grâce à la prévision d'un dispositif particulièrement simple, facile à réaliser en même temps que le cadre extérieur de l'antenne et assurant à la fois le passage d'une impédance symétrique à une impédance A cet effet cette antenne à fente plane réalisée sur un circuit imprime, comprenant un cadre métallique rectangulaire entourant la fente elle-même rectangulaire, est caractérisée en ce qu'à l'inte- rieur de la fente est gravé, sur le circuit imprime, un transformateur abaisseur d'impédance assurant également le passage d'une impédance symétrique à une impédance dissymétrique. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention le transformateur abaisseur d'impédance est constitué par une ligne de déphasage coplanaire de longueur étant la longueur d'onde) s' éten- dant entre les deux bornes de l'antenne en sortie symétrique à haute impédance, ces deux bornes étant constituées par les milieux des deux grands côtés du cadre bordant la fente, et un câble coaxial de liaison est relié par son âme à l'une des bornes de l'antenne et par son blindage à un plan de masse formé par- gravure du circuit imprimé. L'antenne suivant l'invention offre l'avantage de présenter une très grande simplicité technologique puisque la ligne de transmission @coplanaire de longueur # peut être aisément réalisée sur le cir 2 imprimé par photogravure, en meme temps que le reste de l'antenne. L'antenne suivant l'invention offre également l'avantage d'avoirone impédance bien adaptée à celle d'un cible coaxial 75 ohms, le R. O.S est en effet dans ce cas inférieur à2pourlalandedefréqtlenschoisie. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en plan d'une antenne à fente plane suivant l'invention réalisée par gravure d'un circuit imprime. La figure 2 est une vue en perspective schématique d'une antenne intérieure suivant l'invention. La figure 3 est une vue en perspective d'une antenne extérieure pourvue d'un réflecteur et montée sur un m t. La figure 4 est une vue en perspective d'une antenne extérieure enrobée sous cocon. L'antenne à fente plane suivant l'inventioeést réalisée par gravure d'un circuit imprimé. Elle comporte un substrat 1 en matière isolante sur la face supérieure duquel est formé, par attaque photochimique d'une plaque de cuivre, un cadre rectangulaire 2. Les dimensions de ce cadre sont choisies pour obtenir l'accord de l'antenne dans la bande de fréquencesdésirée. Ce cadre 2 définit dans sa partie centrale une fente rectangulaire 3. L'antenne comporte par ailleurs deux bornes 4 et 5 qui sont constituées par des pointes triangulaires dirigées l'une vers l'autre à l'intérieur de la fente 3 et qui sont issues des milieux des deux grands côtés du cadre 2. L'antenne présente normalement entre les deux bornes 4 et 5 une impédance élevée et symétrique par rapport à l'axe neutre de l'antenne xx' qui est l'axe de symétrie parallèle aux grands cotés du cadre 3. Pour rendre cette antenne compatible avec la connexion d'un câble axlal de liaison avec un récepteur, dont l'entrée est en général asymétrique et à basse impédance, on a prévu d'incorporer une ligne de transmission de déphasage 7 de longueur \, 1 étant la longueur d'on 2 de.Cette ligne de transmission s'étend suivant un trajeten arc de cercle entre les pointes des deux bornes 4 et 5 et elle entoure, à faible distance, un plan de masse 8 également circulaire. La ligne de déphasage 7 et le plan de masse 8 sont formés par photogravure chimique du circuit imprimé, en même temps que le cadre extérieur 2. L'âme 6a du câble coaxial 6 est connectée par soudure à l'une des bornes, par exemple à la borne 5,tandis que son blindage est relié au plan de masse circulaire 8 de même centre que la ligne de déphasage 7. La ligne de déphasage 7 de longueur # joue le rôle de 2 transformateur abaisseur d'impédance assurant également le passage d'une impédance symétrique à une impédance dissymétrique. On voit d'après la description qui précéde que l'antenne suivant l'invention est particulièrement avantageuse du point de vue fabrication, puisque tous ses éléments constitutifs peuvent etre réalisés sur la face cuivre d'un circuit imprimé, au cours d'une seule et même opération. Le plan de masse 8 situé à l'intérieur de la ligne de déphasage 7 peut etre utilisé pour y monter un amplificateur, ce qui permet ainsi d'otenir une antenne active extrêmement plate. L'antenne suivant l'invention peut etre utilisée comme antenne d'intérieur, ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, la plaque de circuit imprimé pouvant également servir de support de photographie. Elle peut être également montée à lFextérieur sur un mât 9 (figure 3), en étant associée avec un réflecteur 10. La figure 4 montre une antenne extérieure fixée sur un mât et enrobée sous cocon 11. I1 est à noter que la ligne de déphasage 7 et le plan de masse 8 ne doivent pas avoir nécessairement des formes circulaires concentriques. La seule condition essentielle à respecter est que la ligne de transmission 7 ait une longueur , son tracé ayant une forme quelconque 2 entre les bornes 4 et 5. REVENDICATIONS 1. Antenne à fente plane réalisée sur un circuit imprimé, comprcnant un cadre métallique rectangulaire entourant la fente elle-meme rectangu laire, caractérisée en ce qu'à l'intérieur de la fente 3 est gravé, sur le circuit imprimé, un transformateur abaisseur d'impédance 7 assu rant également le passage d'une impédance symétrique à une impédance dissymétrique. 2. Antenne suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le transfor mateur abaisseur d'impédance 7 est constitué par une ligne de dépha sage coplanaire de longueur # (# étant la longueur d'onde) s'étendant 2 entre les deux bornes 4, 5 en sortie symétrique à haute impédance, ces deux bornes 4, 5 étant constituées par les milieux des deux grands côtés du cadre 2 bordant la fente 3, et un câble coaxial de liaison 6 est relié par son âme 6a à l'une des bornes 5 de l'antenne et par son blin dage à un plan de masse 8 formé par gravure du circuit imprime. 3. Antenne suivant la revendication 2 caractérisée en ce que la ligne de déphasage coplanaire 7 de longueur X s'étend suivant un arc de cercle Z entre les deux bornes 4 et 5. 4. Antenne suivant la revendication 3 caractérisée en ce que le plan de masse 8 est constitué par une plaque de cuivre circulaire logée concen triquement à l'intérieur de la ligne de déphasage coplanaire 7.