Brevet FR2587547A1 — publié le 19870320

J La présente invention se rapporte à des antennes pour microondes et plus particulièrement à un élément multi- antennes sous la forme d'une bande étroite, ainsi qu'a un ensemble multi-antennes contenant une telle bande. On connalt divers types d'antennes pour micro- ondes, comportant des antennes qui sont laminées sur des bandes diélectriques. L'art antérieur décrit des antennes avec au plus deux fréquences différentes ayant des polari- tés opposées. La présente invention a pour objet une antenne multi-éléments du type laminé ou stratifié, possédant une pluralité de fréquences de fonctionnement à des polarités pouvant être sélectionnées. Conformément à la présente invention, on obtient un élément multiantennes sous la forme d'une bande étroite, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat diélectrique sous la forme d'une bande étroite, une couche métallique mince sensiblement continue appliquée sur une face du sub- strat diélectrique, au moins une couche métallique mince séparée, sensiblement allongée, appliquée sur l'autre face du substrat diélectrique et comportant dans sa surface au moins un vide,de position, dimension et forme prédéterminées, et chaque vide ainsi présent dans ladite couche séparée con- tenant à l'intérieur, sensiblement dans le même plan que la couche séparée et sans contact avec celle-ci, au moins une autre couche métallique mince distincte,de position, dimension et forme prédéterminées. Il est bien entendu que ladite couche métallique mince séparée sensiblement allongée peut être constituée par une seule couche métallique mince séparée sensiblement allongée, ou en variante par une pluralité de telles couches. En outre, ledit vide peut étre cons- titué par un vide unique, ou bien en variante par une plu- ralité de vides. De préférence, ledit vide est constitué par deux vides. De même, ladite au- tre couche métallique mince distincte,sensiblement dans le même plan et sans contact avec la couche allongée, peut ê- tre constituée par une couche unique, ou en variante par une pluralité de telles couches. La ou les couches séparées allongées peuvent être, par exemple, de forme rectangulaire. Une remarque si- milaire s'applique pour le ou les vides et pour la ou les autres couches distinctes sensiblement dans le même plan et sans contact. Cependant, comme il apparaîtra aux hommes de l'art, la ou les couches séparées, le ou les vides et/ ou la ou les autres couches distinctes sensiblement dans le même plan et sans contact peuvent avoir d'autres configura- tions,à condition de répondre d'autre part aux définitions données ici. -- -Cunfoirmément -à -un autre aspect de l'invention, on obtient également un élément multi-antennes sous la forme d'une bande étroite, comprenant un substrat diélec- trique sous la forme d'une bande étroite, une couche métal- lique mince sensiblement continue appliquée sur une face du substrat diélectrique, au moins une couche métallique mince rectangulaire allongée appliquée de façon séparée sur l'autre face du substrat diélectrique et comportant dans sa surface deux vides, de position et dimension prédéter- minées et de forme rectangulaire, chacun des deux vides présents dans la couche séparée contenant à l'intérieur, sensiblement dans le même plan que ladite couche séparée et sans contact avec celle-ci, une autre couche appliquée mé- tallique mince distincte, de position et dimension prédé- terminées et de forme rectangulaire. Dans cet autre mode de réalisation, ladite couche métallique mince séparée rectangulaire sensiblement allongée peut être constituée par une seule couche métallique mince séparée rectangulaire sensiblement allongée, ou bien en variante elle peut être constituée par une pluralité de telles couches. En outre, chacun des deux vides situés à l'intérieur d'une couche métallique mince séparée rectangulaire allongée particulière peut être iden- tique à l'autre ou de dimension différente. Il est égale- ment entendu que chacune des deux couches appliquées métal- liques minces distinctes, sensiblement dans le même plan que la couche allongée et sans contact avec celle-ci, con- tenues à l'intérieur des vides respectifs qui sont prévus à l'intérieur de ladite couche métallique mince séparée rec- tangulaire allongée particulière, peut être identique à l'au- tre couche ou de dimension différente. Suivant un aspect différent de l'invention, on obtient également un ensemble multi-antennes, comprenant un élément multi-antennes tel que décrit ci-dessus, des moyens de connexion d'antenne fixés respectivement à chaque couche métallique mince séparée sensiblement allongée, sen- siblement dans le plan de celle-ci et avec leur axe longitu- dinal parallèle à celui de la bande, et des moyens de con- nexion d'antenne fixés respectivement à chaque autre couche appliquée métallique mince distincte sensibiement dans le plan de la couche séparée sensiblement allongée et sans con- tact avec celle-ci, leur axe longitudinal étant sensiblement perpendiculaire à ladite couche distincte. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, on obtient un ensemble multi-antennes comprenant un élément multi-antennes décrit ci-dessus comme autre mode de réali- sation de l'invention, des moyens de connexion d'antenne fixés respectivement à chaque couche métallique mince sépa- rée rectangulaire sensiblement allongée, ces moyens étant sensiblement dans le plan de cette couche et ayant leur axe longitudinal parallèle à celui de la bande, et des moyens de connexion d'antenne fixés respectivement à chaque dite autre couche appliquée métallique mince distincte sensible- ment dans le plan de la couche allongée et sans contact avec celle-ci, ces moyens de connexion ayant leur axe lon- gitudinal sensiblement perpendiculaire à ladite autre cou- che. La présente invention permet d'économiser un es- pace important et de construire une microbande isolée ou des ensembles d'antennes dans une pluralité de fréquences, dans une bande de matière ou une petite surface de dimen- sions très limitées. Un autre avantage de la présente invention est qu'elle permet la construction d'ensembles d'antennes, à l'intérieur d'une bande étroite, dans lesquels chacune des antennes peut avoir des fréquences et des polarisations dif- férentes. Il est en outre possible d'harmoniser à volonté la polarité de quatre antennes dans un élément et de tra- vailler avec une pluralité de fréquences,avec des polarités différentes et un isolement élevé, comme nécessaire. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions, qui ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 illustre un ensemble de trois élé- ments (ou davantage) construits et fonctionnant conformé- ment à l'invention; la figure 2 représente quatre antennes, qui peu- vent avoir des fréquences différentes, assemblées conformé- ment à l'invention; et la figure 3 est une coupe de l'élément de la fi- gure 2,suivant la ligne A-A. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in- vention, dont ils ne constituent en aucune manière une li- mitation. On se reporte maintenant aux figures 1 à 3 qui illustrent l'un d'une pluralité d'éléments d'antenne à micro- bande, contenant des antennes séparées qui peuvent fonction- ner sur quatre fréquences différentes. Un élément 6 de couche métallique conductrice mince séparée ou discrète est imprimé sur une bande diélec- trique 8, étroite et mince, qui porte sur sa face opposée une couche métallique continue 10, appelée plan de masse. La matière utilisée pour la fabrication des antennes décri- tes ici est fournie par Rogers, Inc., de Chanler, Arizona, U.S.A, sous la marque commerciale RT/Duroid 5880 et elle comporte un substrat diélectrique en Téflon-fibre de verre et une couche conductrice en cuivre. L'élément 6 est rectangulaire et, comme représenté, il est imprimé de façon à présenter des vides rectangulaires 12 à l'intérieur desquels sont placés d'autres éléments rec- tangulaires distincts 14. Les parties 6, 12 et 14 peuvent toutefois avoir également d'autres configurations. Il faut noter que lesdits autres éléments distincts 14 à l'intérieur des vides 12 sont isolés des éléments rectangulaires 6, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de contact électrique entre les surfaces conductrices 6 et 12. Deux éléments de connexion allongés 16 et 18 sont raccordés de façon typique sensiblement au milieu des grands côtés et des petits côtés des éléments rectangulaires distincts 6, respectivement. Les éléments de connexion sont sensiblement dans le même plan que les éléments rectangulai- res 6 et ils sont disposés de sorte que leurs axes longitu- dinaux sont sensiblement perpendiculaires aux côtés res- pectifs du rectangle 6. Les éléments de connexion se terminent par des connecteurs d'antenne usuels 20 et 22, respectivement. Comme illustré, des éléments de connexion supplé- mentaires 24 et 26 sont raccordés directement aux deux éléments isolés 14 situés à l'intérieur des vides 12, les axes longitudinaux des éléments de connexion 24 et 26 étant sensiblement perpendiculaires au plan des éléments 14. Les éléments de connexion 24 et 26 sont isolés du plan de masse et ils se terminent par des connecteurs d'antenne usuels 28 et 30. Il faut noter que les quatre antennes raccordées à une même microbande sont toutes électriquement isolées les unes des autres. Comme indiqué, les figures 2 et 3 illustrent un ensemble multi-antennes unique sur une microbande, tandis que la figure 1 illustre une pluralité de tels ensembles agencés sur un même substrat diélectrique. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa- lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Elément multi-antennes sous la forme d'une bande étroite, caractérisé en ce qu'il comprend: une cou- che diélectrique (8) sous la forme d'une bande étroite; une couche métallique mince sensiblement continue (10) appliquée sur une face de la couche diélectrique; au moins une couche métallique mince séparée sensiblement allongée (6) appliquée sur l'autre face de la couche diélectrique et comportant dans sa surface au moins un vide (12), de position, dimension et forme prédéterminées; et au moins un tel vide présent dans ladite couche séparée contenant à l'intérieur, sensiblement dans le même plan que ladite couche séparée et sans contact avec celle-ci, au moins une autre couche appliquée métallique mince distincte (14), de position, dimension et forme prédéterminées. 2. Elément multi-antennes suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que ladite couche métallique mince séparée sensiblement allongée (6) est constituée par une seule couche métallique mince séparée sensiblement allongée. 3. Elément multi-antennes suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que ladite couche métallique mince séparée sensiblement allongée est constituée par une pluralité de couches métalliques minces séparées sen- siblement allongées. 4. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit vide (12) est constitué par un vide unique. 5. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit vide (12) est constitué par une pluralité de vides. 6. Elément multi-antennes suivant la revendica- tion 5, caractérisé en ce que ledit vide est constitué par deux vides. 7. Elément multi-antennes suivant l'une quelconque des revendications précédentest caractérisé en ce que ladite autre couche appliquée métallique mince distincte (14), sensiblement dans le plan de la couche séparée (6) et sans contact avec celle-ci, est constituée par une telle cou- che unique. 8. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite couche appliquée métallique mince distincte (14), sensi- blement dans le même plan que la couche séparée (6) et sans contact avec celle-ci, est constituée par une pluralité de couches. 9. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les couches séparées allongées (6) est/sont de forme rectangulaire. 10.Elément rmulti-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les vides (12) est/sont de forme rectangulaire. 11.Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les autres couches (14), sensiblement dans le plan de la couche allongée (6) et sans contact avec celle-ci, est/sont de forme rectangulaire. 12.Elément multi-antennes sous la forme d'une bande étroite, caractérisé en ce qu'il comprend: une couche diélectrique sous la forme d'une bande étroite; une couche métallique mince sensiblement continue, appli- quée sur uneface de la couche diélectrique; au moins une couche métallique mince séparée rectangulaire allongée, appliquée sur l'autre face de la couche diélectrique et comportant dans sa surface deux vides, de position et dimen- sion prédéterminées et de forme rectangulaire; et chacun des deux vides présents dans ladite couche séparée contenant à l'intérieur, sensiblement dans le même plan que ladite couche séparée et sans contact avec elle, une autre couche appliquée métallique mince distincte, de position et dimen- sion prédéterminées et de forme rectangulaire. 13. Elément multi-antennes suivant la revendica- tion 12, caractérisé en ce que ladite couche métallique mince séparée rectangulaire sensiblement allongée est cons- tituée par une seule couche métallique mince séparée rectan- gulaire sensiblement allongée. - 14. Elément multi-antennes suivant la revendica- tion 12, caractérisé en ce que ladite couche métallique mince séparée rectangulaire sensiblement allongée est cons- tituée par une pluralité de couches métalliques minces sé- parées rectangulaires sensiblement allongées. 15. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les deux vides situés à l'intérieur d'une couche métallique mince séparée rectangulaire allongée particulière sont de dimensions identiques. 16. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les deux vides situés à l'intérieur d'une couche métallique mince séparée rectangulaire allongée particulière sont de dimensions différentes l'un de l'autre. 17. Elément multi-antennes suivant l'une quelcon- que des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que les deux autres couches appliquées métalliques minces distinc- tes, sensiblement dans le plan de la couche séparée allon- gée et sans contact avec celle-ci, contenues à l'intérieur des vides respectifs qui sont situés dans une couche métal- lique mince séparée rectangulaire allongée particulière, sont de dimensions identiques. 18. Eléments multi-antennes suivant l'une quel- conque des revendications 12 à 16, caractérisés en ce que les deux autres couches appliquées métalliques minces dis- tinctes, sensiblement dans le plan d'une couche séparée al- longée et sans contact avec celle-ci, contenues dans des vides respectifs qui sont situés dans une couche métallique mince séparée rectangulaire allongée particulière, sont de dimensions différentes. 19. Ensemble multiantennes, caractérisé en ce qu'il comprend un élément multi-antennes suivant l'une quelconque des revendications 1-à 11.; des moyens (20,22) de connexion d'antenne, fixés respectivement à chaque cou- che métallique mince séparée sensiblement allongée, situés sensiblement dans le plan de cette couche et ayant leur axe longitudinal parallèle à celui de la bande; et des moyens (28,30) de connexion d'antenne reliés respectivement à chaque autre couche appliquée métallique mince distincte (14) sensiblement dans le plan de la couche séparée allon- gée et sans contact avec celle-ci, ces moyens ayant leur axe longitudinal sensiblement perpendiculaire à ladite cou- che distincte. 20. Ensemble multi-antennes, caractérisé en ce qu'il comprend un élément multi-antennes suivant l'une quelconque des revendications 12 à 18, des moyens de con- nexion d'antenne reliés respectivement à chaque couche mé- tallique mince séparée rectangulaire sensiblement allongée, ces moyens étant sensiblement dans le même plan que cette couche et ayant leur axe longitudinal parallèle à celui de la bande; et des moyens de connexion d'antenne reliés respectivement à chaque dite autre couche appliquée métal- lique mince distincte sensiblement dans le plan de la cou- che séparée rectangulaire et sans contact avec celle-ci, ces moyens ayant leur axe longitudinal sensiblement perpen- diculaire à ladite autre couche distincte.