Brevet FR2779011A1 — publié le 19991126

- 1 - La présente invention concerne des antennes en plaques à double boucles circulaires ou à une seule boucle circulaire excitées par capacité. Les antennes en plaques à boucles circulaires ont déjà fait l'objet d'études et de dépôt de Brevet sous le N 7834424. L'objet de la présente invention est de prévoir des antennes très proches d'un plan réflecteur, tout en ayant un gain équivalent à une antenne placée à une distance normale du plan réflecteur. L'antenne en plaques, selon l'invention,est constituée d'au moins une couronne circulaire avec une fente étroite dans l'axe du point d'alimentation, allant du cercle interne au cercle externe, excitée par une capacité réalisée soit, directement par la ligne d'alimentation,soit, par une capacité localisée. Suivant une caratéristique de l'invention, il est prévu une antenne en plaque constituée par deux couronnes cir- culaires tangentes, avec une fente étroite orientée suivant l'axe joignant le centre des couronnes et allant du bord interne d'une couronne, jusqu'au bord interne de l'autre couronne, dans la zone o elles sont tangentes, ladite zone ayant une certaine largeur dans la direction perpendiculaire audit axe, un bord de ladite fente étant excité au voisinage immédiat du centre de symétrie de l'antenne par une capacité qui peut être réalisée directement par le prolongement de la ligne d'alimentation ou par une capacité localisée. Suivant une autre caractéristique, l'antenne est réa- lisée sur un circuit imprimé double face, l'alimentation étant réalisée par une ligne à bande pratiquement semi-circulaire, dont le rayon est sensiblement la moyenne arithmétique des cercles interne et externe d'une couronne, dont une demi-cou- ronne sert de plan de masse avec une première extrémité reliée au point d'excitation situé de l'autre côté de la fente par rapport à la demicouronne servant de plan de masse en passant sous la fente, et son extrémité est reliée, à travers la feuille isolante du circuit imprimé, à l'âme d'un câble coaxial, dont le conducteur extérieur à la masse est relié au point de masse de l'antenne. - 2 - Suivant une autre caratéristique, l'antenne est complétée par un plan réflecteur disposé derrière l'antenne parallèlement à son plan. Suivant une autre caractéristique l'antenne peut être une seule boucle excitée par une capacité. La FIG 1 est une antenne double boucles circu- laires. La FIG 1 BIS montre, à plus grande échelle, la zone 8. La FIG 2 montre une antenne simple boucle. L'antenne de la FIG 1 est réalisée sur un cir- cuit imprimé double face en verre époxy, d'une épaisseur d'environ 1,6 mm. La partie rayonnante de l'antenne est constituée par deux couronnes conductrices 1 et 2, dont les cercles extérieurs 3 et 4 seraient tangents au centre de symétrie 5 de l'antenne. Les deux couronnes 1 et 2 sont de mêmes dimensions, c'est-à-dire que les diamètres de 3 et 4 sont égaux, ainsi que les diamètres des cercles intérieurs 6 et 7.Dans la zone 8 o les couronnes 1 et 2 sont pratiquement tangentes il est prévu une fente 9 orientée suivant l'axe 10 joignant les centres 11 et 12 des couronnes. La fente 9 va du cercle 6 au cercle 7, c'est-à-dire traverse longitudinalement la zone 8. Comme le font apparaître les segments 13 et 14, les grands cercles 3 et 4 sont, vers la zone 8, reliés entre eux avant d'atteindre la fente 9, ce qui crée une continuité électrique entre les deux couronnes de part et d'autre de la fente 9. Les segments 13 et 14 sont paral- lèles à l'axe 10 et sont distants l'un de l'autre d'une quantité qui est pratiquement de l'ordre de la largeur des couronnes.La ligne à bande 17 est la ligne d'alimen- tation connectée au point 18. La FIG 1 BIS montre également, à plus grande échelle la zone 8, et, en particulier, le point d'exci tation 15 de l'antenne, situé sur le bord 16 de la fente 9 - 3 - en face du centre de symétrie 5. Du point 15, situé de l'autre côté du circuit imprimé des couronnes 1 et 2, par une capacité qui relie l'autre côté de la fente par l'extrémité de la ligne à bande 17. Dans un exemple de réalisation de l'élément rayonnant on a prévu les dimentions suivante / Diamètre de 3 et 4 150 mm Diamètre de 6 et 7 70 mm Largeur des couronnes 1 et 2 constituant les brins rayonnants 40 mm Dimensions du réflecteur 350 mm x 200 mm Distance au plan 16 mm Les mesures ont été effectuées sur l'élément rayonnant dont les grandeurs géométriques sont indiquées ci-dessus, en faisant varier la fréquence de 880 à 960 MHz. Le rap- port d'ondes stationnaires (R.O.S.) de l'antenne avec une impédance ramenée à 50 ohms reste inférieur à 2. A noter que l'on peut faire une correction de l'impédance directement sur la ligne d'alimentation. Le fait d'exciter l'antenne par capacité, diminue la bande passante, mais permet une adaptation plus aisée. - 4 - REVENDICATIONS 1 - Antenne en plaque, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins une couronne circulaire avec une fente étroite dans l'axe du point d'alimentation allant du cercle interne au cercle externe, excitée par une capacité réalisée soit, directement par la ligne d'alimentation, soit, par une capacité localisée. 2 - Antenne en plaque suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux couronnes circulaires tangentes avec une fente étroite orientée suivant l'axe joignant les centres des couronnes et allant du bord interne d'une couronne jusqu'au bord interne de l'autre couronne, dans la ligne o elles sont tangentes, ladite zone ayant une certaine largeur dans la direction perpendiculaire audit axe, un bord de ladite fente étant excité par une capacité au voisinage immédiat du centre de symétrie de l'antenne. Cette capacité peut être réalisée soit, directement par la ligne d'excita- tion, soit, par une capacité localisée. 3 - Antenne suivant la revendication 2, carac- térisée en ce qu'elle est réalisée sur un circuit imprimé double face, l'alimentation étant réalisée par une ligne à bande pratiquement semicirculaire, dont le rayon est sensiblement la moyenne arithmétique des cercles interne et externe d'une couronne, dont une demi-couronne sert de plan de masse, en passant sous la fente, et son autre extrémité est reliée, à travers la feuille isolant du circuit imprimé, à l'âme d'un câble coaxial dont le con ducteur extérieur à la masse est relié au point de masse de l'antenne. 4 - Antenne,suivant l'une ou l'autre revendica- tion 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est complètée par un plan réflecteur disposé derrière l'antenne paral- lèlement à son plan.