Brevet FR3154872A1 — publié le 20250502

L’invention concerne un dispositif d’émission/réception d’une onde électromagnétique comprenant : -une antenne planaire (Ant) reconfigurable configurée pour émettre au moins un faisceau électromagnétique (EB) selon une pluralité d’angles, le faisceau électromagnétique présentant une longueur d’onde centrale, -un dôme (DO) de surface S, ladite surface présentant, sur au moins une partie périphérique, une structuration selon au moins un type de motifs, lesdits motifs présentant au moins une dimension inférieure à ladite longueur d’onde centrale, lesdits motifs étant en outre non résonants, ladite surface et ladite structuration étant configurées pour appliquer une loi de phase déterminée à un faisceau émis par l’antenne selon un premier angle (θ A ), de sorte que ledit faisceau soit dévié selon un deuxième angle (θ B ) fonction dudit premier angle et supérieur audit premier angle. Figure 3 Dispositif d’émission/réception à domaine de dépointage étendu DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine des équipements antennaires à faisceau reconfigurable, c’est à dire dont on peut contrôler la direction d’émission/réception, pour des applications de communications en mobilité, entre plateformes (entre aéronefs par exemple) ou vers une constellation de satellites. Elle concerne plus particulièrement le domaine des antennes planaires. ETAT DE LA TECHNIQUE Les applications de communications en mobilité nécessitent de privilégier à la fois la compacité, l’efficacité énergétique et l’agilité angulaire des antennes. L’approche traditionnelle basée sur la mise en mouvement d’antennes de type paraboles ou similaires sur un berceau ne permet souvent pas de satisfaire les contraintes en compacité du fait de la hauteur nécessaire et implique l’utilisation d’une mécanique complexe. Ainsi, des antennes planaires sont actuellement déployées sur des plateformes avioniques ou terrestres. Les antennes planaires reconfigurables émettent/reçoivent un ou des faisceaux électromagnétiques dans une ou plusieurs directions simultanément, la ou les directions étant choisies, c’est-à-dire contrôlées. Les antennes planaires comprennent des éléments rayonnants répartis sur un plan et sont de deux types. Les antennes planaires à balayage mécanique reposent sur un mouvement des éléments rayonnants dans le plan de l’antenne. Les antennes à balayage électronique présentent des dispositifs adaptés pour contrôler la phase (et le cas échéant l’amplitude) de l’onde rayonnée par chaque élément, permettant de contrôler l’angle d’émission / réception de l’onde. On définit la directivité de l’antenne comme le rapport de la densité de puissance rayonnée dans la direction du lobe principal par la densité de puissance qui serait rayonnée par une antenne isotrope rayonnant la même puissance totale. On définit le gain de l’antenne comme étant la directivité de l’antenne multipliée par un facteur d’efficacité. Ce facteur traduit l’impact des pertes au sein de l’antenne, et se calcule comme le rapport de la puissance rayonnée par la puissance injectée au port d’alimentation de l’antenne. Le gain et la directivité s’expriment en dBi (en référence à l’antenne isotrope). On définit la bande passante du dôme comme l’intervalle de fréquence relatif à une fréquence centrale (en %) dans lequel les deux conditions suivantes sont satisfaites : l’angle maximal de dépointage du dispositif antenne + dôme est supérieur à l’angle de dépointage de l’antenne seule. Le gain du dispositif antenne + dôme n’est pas inférieur de plus de 3 dB à celui de l’antenne seule sur la plage de dépointage allant du zénith à l’angle maximum, c’est à dire que l’on ne perd pas plus de 3 dB avec l’ajout du dôme. Les antennes planaires à faisceau orientable jouent un rôle majeur dans de multiples applications telles que les communications par satellite, les terminaux mobiles, les radars, les stations de base pour les télécommunications, etc. Leur forme planaire implique nécessairement une perte de gain supérieure à 3 dB lorsque l’angle de dépointage, c’est-à-dire l’angle du faisceau émis/reçu par l’antenne, dépasse 60°. La dégradation de gain d’une antenne planaire lorsque l'angle de dépointage augmente est causée par deux facteurs principaux : Une directivité plus faible résultant d'une ouverture rayonnante effective réduite. Typiquement la directivité suit une loi en puissance de induisant des pertes de gain, par rapport au gain maximum obtenu au zénith, au minimum de 3.7 dB, 4.7 dB et 7.6 dB pour des dépointages de 65°, 70° et 80°, respectivement. Une forte désadaptation d'impédance active sur les éléments rayonnants, provoquant une dégradation du diagramme de rayonnement et l’apparition de zones aveugles. Cette situation problématique est plus particulièrement fréquente pour les applications avioniques, compte-tenu des orbites utilisées par les satellites de communications et des trajectoires des avions autour du globe. Pour des raisons de contraintes aérodynamiques, de coûts et de discrétion, les antennes sur porteur sont idéalement fines et directement intégrées sur la carlingue, ce qui limite la surface effective de l’antenne aux forts angles de dépointage. Il en résulte alors un niveau de signal moindre qui conduit soit à une réduction du débit d’informations, soit à une rupture de la liaison. Son maintien nécessite généralement d’augmenter la puissance émise par le satellite ou de multiplier le nombre d’antennes sur le porteur. Il y a donc un besoin d’étendre le domaine de dépointage (domaine angulaire d’émission/réception accessible) et/ou de compenser une partie de la perte de gain aux forts angles de dépointage (>60°) des systèmes antennaires planaires à faisceau orientable. Il est nécessaire de réaliser cette fonction sans trop dégrader les performances au zénith. L’ajout d’un déflecteur planaire (de dimensions équivalentes à celles de l’antenne), placé parallèlement à l’antenne et au-dessus de celle-ci permettrait d’augmenter l’angle maximal de dépointage, mais ne résoudrait pas pour autant la problématique de réduction de surface effective, et donc de directivité. Pour cela, il est nécessaire d’intégrer cette fonction sur une forme non planaire. Il s’agit alors d’ajouter une fonction de déflection de préférence sur la face interne du radome (jouant le rôle de protection mécanique) ou sur un composant additionnel positionné entre l’antenne et le radome. Quelques solutions ont déjà été proposées, mais compte-tenu de leurs propriétés elles ne sont pas encore implantées dans les dispositifs actuels. On peut citer quatre solutions existantes qui sont basées sur la mise en forme de matériaux diélectriques. Une première solution illustrée figure 1 consiste à réaliser un dôme 20 à gradient d’épaisseur, tel que décrit dans le document WO2019067474. Deux couches d’adaptation d’impédance 21 sont déposées sur les deux faces du dôme. Le dôme 20 est disposé au-dessus de l’antenne planaire Ant0 de largeur L. Bien que large bande et simple à réaliser, cette solution présente l’inconvénient d’être très encombrante et lourde. A titre d’exemple, sa mise en œuvre décrite dans le document de Gandini et al « A Dielectric Dome Antenna With Reduced Profile and Wide Scanning Capability » IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 69, no. 2, pp. 747-759, Feb. 2021, conduit à une largeur de dôme 3.5 x L, où L est la largeur de l’antenne planaire considérée. Cette grande dimension limite son utilisation pour l’application visée. Ceci est dû à la nécessité d’avoir une forte différence entre les rayons de courbures interne et externe du dôme, ainsi qu’à l’utilisation de matériaux diélectriques de faibles permittivités ( 2) facilitant l’adaptation d’impédance entre l’air et le dôme, qui impose une large épaisseur sur les extrémités (> 2 étant la longueur d’onde à la fréquence centrale). Une deuxième solution consiste à implémenter des réseaux de Bragg. Le redressement des forts angles de dépointage est alors réalisé de manière très efficace sur toute la bande de fréquence avec une épaisseur constante de quelques , soit relativement grande. Des matériaux diélectriques de faibles permittivités ( 2), sont également utilisés afin de garantir une bonne adaptation d’impédance entre l’air et le dôme. En revanche, la transition vers le régime de Bragg aux incidences intermédiaires entre le zénith et l’horizon (dépointage autour de 40°) conduit à la coexistence de deux faisceaux (deux ordres de diffraction). Cette particularité de déflection discontinue rend cette solution plus complexe de mise en œuvre. Une troisième solution est illustrée sur la FIG. 2 et décrite dans la publication de Young et al « Dielectric Huygens Metasurface Dome Antennas » IEEE Antennas and Wireless propagation letters, vol 21, n°11 (2022). Elle repose sur la mise en œuvre d’une métasurface de Huygens 23, basée sur des résonateurs diélectriques 22. En effet, pour certains jeux de dimensions ces résonateurs présentent une superposition de résonances dipolaires électrique et magnétique. Cette superposition permet d’obtenir une transmission unitaire dans la direction de propagation de l’onde. Ainsi, les motifs peuvent jouer le rôle des sources secondaires propres au théorème de Huygens-Fresnel. Chacun de ces jeux de dimensions offre également différentes valeurs de phase en transmission. Il est donc possible de réaliser un profil de phase en transmission Ψ(Φ) en dimensionnant les résonateurs (forme, volume, matériau) de telle sorte qu’à la fréquence de résonance des motifs le faisceau électromagnétique EB0 est parfaitement dévié sans réflexion. La structure décrite dans cette publication consiste en des cylindres réalisés dans un matériau de haute permittivité (9.7) intégrés à l’intérieur d’une plaque de permittivité plus faible (2.5). L’obtention d’une transmission de 1 (réflexion nulle) conduit, avec ce formalisme recherchant un fonctionnement résonnant à une fréquence déterminée (30 GHz), à la détermination d’un ensemble de couples (hauteur/diamètre) des cylindres vérifiant cette condition, un couple induisant une phase déterminée, la phase accessible étant comprise entre -45° et 135° environ. Les cylindres calculés ont typiquement un diamètre et une hauteur du même ordre de grandeur, avec une hauteur ne dépassant pas 3 mm pour une fréquence de résonnance de 30 GHz. La loi de phase assurant la fonction de déviation du dôme est ainsi obtenue avec une fine épaisseur constante et des dimensions adaptées (2a ≤ 2L). La limitation de cette approche repose sur le comportement résonnant des motifs, qui induit une loi de phase qui n’est obtenue que pour une onde incidente de fréquence très proche de la fréquence centrale f0 de résonance. La largeur de bande de fréquence d’un tel dôme est donc trop faible, les travaux réalisés montrent le maintien de la déviation du faisceau sur environ 1% de la fréquence centrale f0 pour l’application visée. De plus, la fabrication de ce type de composant n’a pas encore été démontrée et demeure complexe. Une quatrième approche consiste à réaliser une lentille pleine hémisphérique présentant un gradient d’indice, tel que présenté dans le document US4333082. Cette solution repose sur la réfraction progressive de l’onde électromagnétique émise par l’antenne au travers de différentes couches diélectriques. Cette approche permet d’obtenir une couverture angulaire très importante pouvant même aller au-delà de 90° de dépointage. Toutefois, cette approche requiert une augmentation significative du poids du dispositif. Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif d’émission / réception comprenant une antenne planaire et un dôme assurant une fonction de déflection, le dôme étant peu épais et donc léger, et présentant une large bande de fréquence de fonctionnement. DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif d’émission/réception d’une onde électromagnétique comprenant : une antenne planaire reconfigurable configurée pour émettre au moins un faisceau électromagnétique selon une pluralité d’angles, le faisceau électromagnétique présentant une longueur d’onde centrale, un dôme de surface S, ladite surface présentant, sur au moins une partie périphérique, une structuration selon au moins un type de motifs, lesdits motifs présentant au moins une dimension inférieure à ladite longueur d’onde centrale, lesdits motifs étant en outre non résonants, ladite surface et ladite structuration étant configurées pour appliquer une loi de phase déterminée à un faisceau émis par l’antenne selon un premier angle, de sorte que ledit faisceau soit dévié selon un deuxième angle fonction dudit premier angle et supérieur audit premier angle. Selon un mode de réalisation la structuration est choisie parmi des piliers ou des rainures, les piliers ou les rainures étant réalisés dans au moins un premier matériau diélectrique disposés sur une face intérieure et/ou extérieure d’un premier substrat. Selon un autre mode de réalisation la structuration est formée de trous ou de porosités dans un deuxième substrat en un deuxième matériau diélectrique. Préférentiellement la porosité est choisie parmi un nid d’abeille, un gyroïde ou un quadrillage. Selon un mode de réalisation le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins une couche additionnelle en contact avec le premier ou le deuxième substrat. Selon un mode de réalisation une permittivité relative du premier matériau diélectrique ou du deuxième matériau diélectrique est supérieure ou égale à 6. Selon un mode de réalisation la structuration est une combinaison d’au moins deux types de motifs. Selon un mode de réalisation une forme des motifs est en outre adaptée de manière à réaliser une adaptation d’impédance avec l’air. Selon un mode de réalisation une phase maximale de ladite loi de phase est strictement supérieure à 2π, une permittivité du premier ou du deuxième matériau diélectrique étant choisie de manière à réaliser ladite phase maximale sans repliement. Selon un mode de réalisation le faisceau électromagnétique présente au moins deux polarisations différentes et la structuration est en outre adaptée pour prendre en compte lesdites polarisations. Selon un mode de réalisation l’antenne comprend des éléments rayonnants présentant une phase contrôlée électroniquement, les phases étant en outre adaptées à ladite loi de phase de manière à optimiser un gain de l’antenne. Selon un mode de réalisation la dimension desdits motifs est inférieure ou égale à une longueur d’onde maximale de fonctionnement divisée par trois. La description suivante présente plusieurs exemples de réalisation du dispositif de l’invention : ces exemples sont non limitatifs de la portée de l’invention. Ces exemples de réalisation présentent à la fois les caractéristiques essentielles de l’invention ainsi que des caractéristiques additionnelles liées aux modes de réalisation considérés. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques, buts et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : La FIG. 1 déjà citée illustre un dôme pour antenne planaire à variation d’épaisseur selon l’état de la technique. La FIG. 2 déjà citée illustre un dôme pour antenne planaire basé sur une surface de Huygens présentant des résonateurs diélectriques selon l’état de la technique. La FIG. 3 illustre le dispositif d’émission/réception d’une onde électromagnétique selon l’invention. La FIG. 4 illustre une structuration en piliers. La FIG. 5 illustre une structuration en rainures. La FIG. 6 illustre une structuration en trous dans un substrat. La FIG. 7 illustre une structuration en porosité dans un substrat. La FIG. 7 illustre une structuration avec une encapsulation du substrat structuré entre une couche inférieure et une couche supérieures pleines. La FIG. 8 illustre une forme de surface du dôme elliptique. La FIG. 9 illustre une forme de surface du dôme non canonique. La FIG. 10 illustre une vision tridimensionnelle d’un dôme sphérique selon l’invention dont la partie centrale (haut du dôme) est dépourvue de motifs. La FIG. 11 illustre une approche géométrique simplifiée du calcul de l’amélioration maximale de directivité attendue grâce à l’augmentation de la surface effective de l’antenne La FIG. 12 décrit la relation entre la phase introduite à la fréquence de 29 GHz et la taille du motif pour des cellules de type « piliers » et « trous ». La FIG. 13 représente un exemple de directivité normalisée d’un réseau d’antennes dipôles en fonction de l’angle de dépointage à différents points de fréquences, avec et sans le dôme proposé. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION Le dispositif d’émission/réception d’une onde électromagnétique 10 selon l’invention est illustré FIG. 3 . Il comprend une antenne planaire Ant classiquement réalisée sur un substrat Sub. L’antenne Ant est reconfigurable, configurée pour émettre au moins un faisceau électromagnétique EB selon une pluralité d’angles. L’antenne Ant peut ainsi émettre un faisceau (antenne mono-faisceau) ou plusieurs faisceaux simultanément (antenne multifaisceaux). A un instant t un ou plusieurs angles d’émission (ou de réception) sont choisis, la valeur de ces angles étant contrôlable. Dans la suite on considère un faisceau EB mais l’invention concerne également un dispositif d’émission/réception multifaisceaux. Le faisceau électromagnétique EB présente une longueur d’onde λ et une fréquence f. Le faisceau EB présente des fréquences f situées dans une plage fréquentielle de fonctionnement entre une fréquence minimale et une fréquence maximale. Typiquement la plage est comprise dans l’intervalle [ 0.9 f0 ; 1.1 f0 ] pour une fréquence centrale f0 pouvant être de l’ordre du GHz à quelques dizaines de GHz, certaines applications pouvant toutefois nécessiter des bandes de fréquences plus étendues. L’antenne planaire peut être à balayage mécanique ou électronique. Le dispositif 10 comprend également un dôme DO équipé d’une fonction de déflection continue. Il comprend une surface S, la surface présentant, sur au moins une partie périphérique, une structuration selon au moins un type de motifs. Les motifs sont dits sous-longueur d’onde, c’est-à-dire qu’ils présentent au moins une dimension inférieure à la longueur d’onde minimale de fonctionnement du dispositif. La surface S et la structuration des motifs sont configurées pour appliquer une loi de phase déterminée à un faisceau émis par l’antenne selon un premier angle θ A , de sorte que le faisceau soit dévié selon un deuxième angle θ B fonction du premier angle et supérieur audit premier angle. Cette condition illustre la fonction de déflection de l’ensemble (surface, motifs). La condition de déflection est ici exprimée pour l’émission mais par réciprocité la solution proposée fonctionne également en réception. Ainsi le profil de phase est obtenu par une structuration à l’échelle sous-longueur d’onde d’un matériau diélectrique n’introduisant pas de résonance dans la bande de fonctionnement. La structuration de motifs sous-longueur d’onde introduit une loi de phase qui peut être interprétée comme issue de la réalisation d’une permittivité effective (ou d’un indice effectif). On réalise ainsi un dôme en un matériau artificiel présentant un gradient de permittivité effective. Selon un mode de réalisation le dôme couplé à l’antenne planaire selon l’invention est surmonté d’un radôme de protection. Selon un autre mode de réalisation le dôme est intégré dans le radôme de protection. Par ailleurs, selon un mode de réalisation la structuration est réalisée de manière à faciliter l’adaptation d’impédance. La géométrie du motif définit la phase transmise mais joue également sur l’adaptation d’impédance. Le concept de matériau artificiel et de permittivité effective est par exemple décrit dans le document de Feng et al « Three-dimensional broadband and broad-angle transformation optics lens » Nature Communications Novembre 2010. En particulier, il est possible d’obtenir un matériau artificiel et d’ajuster sa permittivité effective en jouant sur sa structuration à une échelle sous-longueur d’onde. Selon ce principe, on identifie les dimensions des motifs à positionner en chaque point du dôme de manière à implémenter le plus fidèlement possible la loi de phase recherchée. En particulier, on réalise la loi de phase avec la phase du coefficient de transmission complexe des motifs, considérés chacun dans un environnement plan infiniment périodique. Ce coefficient de transmission peut être estimé analytiquement pour des cas simples ou à l’aide d’outils de calculs numériques pour les cas plus complexes. La structuration est faite de façon à obtenir dans la bande d’intérêt des motifs peu réfléchissants vis-à-vis de l’onde électromagnétique. Lors de la réalisation de la loi de phase via le coefficient de transmission complexe, on veille à privilégier des variations progressives de géométries le long du dôme pour vérifier autant que possible l’hypothèse de périodicité locale sous laquelle ont été extraits les coefficients de transmissions. Par ailleurs, il est possible de prendre également en considération l’angle d’incidence de l’onde électromagnétique sur le dôme pour chaque motif, et donc de considérer les coefficients de transmissions adéquats. Le dispositif selon l’invention permet d’apporter une amélioration significative du gain (> 1 dB) pour les forts angles de dépointage, typiquement supérieurs à 60° et/ou d’étendre le domaine de dépointage (voir par exemple le calcul numérique plus loin). Il permet également d’avoir un encombrement raisonnable. Selon un mode de réalisation, accessible avec le dôme selon l’invention, la largeur D du dôme est inférieure ou égale à 2 fois la largeur L de l’antenne. Selon un mode de réalisation le dôme présente une épaisseur comprise entre et 3λ, où est la longueur d’onde à la fréquence maximale de fonctionnement. Le caractère non résonant des motifs de la structuration permet au dispositif selon l’invention, contrairement au dispositif intégrant une surface de Huygens décrit ci-dessus, d’être large bande, c’est-à-dire de fonctionner pour une bande de fréquence de largeur supérieure à 20% de la fréquence centrale f0. Selon un premier mode de réalisation également illustré FIG. 3 les motifs de la structuration sont des piliers P en un premier matériau Mat1 déposés sur un premier substrat Sub1. Le substrat peut être du même matériau Mat1 que les piliers, ou dans un autre matériau MatS avec une permittivité plus faible. Un exemple de structuration en piliers est également illustré FIG. 4 . Selon un mode de réalisation les piliers ont une forme en pointe ce qui permet de limiter les phénomènes de réflexion, même lorsque la matière diélectrique est de permittivité élevée (typiquement autour de 7 à 10). Selon un deuxième mode de réalisation illustré FIG. 5 les motifs de la structuration sont des rainures Gr en matériau Mat1 déposées sur un premier substrat Sub1. Le substrat peut être du même matériau Mat1 que les rainures, ou dans un autre matériau MatS avec une permittivité plus faible. Les rainures peuvent présenter l’avantage d’une fabrication plus aisée par usinage mécanique. Les piliers ou les rainures sont disposés sur une face intérieure et/ou extérieure du premier substrat Sub1. Selon un troisième mode de réalisation illustré FIG. 6 la structuration est formée par des trous H dans un deuxième substrat Sub2, le substrat Sub2 étant en deuxième matériau Mat2. Les trous peuvent être réalisés par perçage d’une matière pleine et offrent une bonne tenue mécanique. Selon un quatrième mode de réalisation illustré FIG. 7 la structuration est formée par une porosité Por d’un substrat Sub2. La porosité est par exemple un nid d’abeille, un gyroïde ou un quadrillage. La porosité est aisément réalisable par fabrication additive. Selon un mode de réalisation le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins une couche additionnelle en contact avec le premier ou le deuxième substrat, et éventuellement d’autres couches additionnelles empilées. La ou les couches additionnelles peuvent être pleines ou structurées. Ces couches sont par exemple des couches d’adaptation d’indice ou de protection par rapport à l’extérieur. Selon un mode de réalisation une couche additionnelle présente une structuration selon un deuxième type en motifs. La loi de phase est alors déterminée en tenant compte des deux couches de motifs. La FIG. 7 illustre le cas d’une encapsulation du substrat structuré Sub2 entre une couche Ladd/inf et une couche Ladd/sup pleines. Ces différents motifs présentent l’avantage d’être réalisables avec des méthodes de fabrication additive, et pour certains dans un seul matériau diélectrique (trous, porosité, substrat Sub1 de même matériau que les piliers ou les rainures). Le dôme selon l’invention peut également être réalisé par usinage ou injection. Selon un mode de réalisation la structuration est une combinaison d’au moins deux types de motifs, comme illustré FIG. 7 , ces motifs pouvant être en un même matériau ou en deux matériaux différents. La loi de phase à implémenter, et donc la structuration, dépend de la forme du dôme. Selon un mode de réalisation la surface S est de forme hyperbolique, tel qu’illustré sur la FIG. 3 . Selon un autre mode de réalisation illustré FIG. 8 la surface S est de forme elliptique. Selon un autre mode de réalisation illustré FIG. 9 la surface est définie librement par un ensemble de points, elle est alors dite « non canonique ». Cette forme libre permet de relâcher les contraintes de conception en disposant d’un grand nombre de degrés de liberté dans la conception et l’optimisation. La FIG. 10 illustre une vision tridimensionnelle d’un dôme sphérique selon l’invention réalisé avec des piliers, dépourvu de motifs sur sa partie centrale (haut du dôme). Selon un mode de réalisation le dôme selon l’invention présente une symétrie de révolution. Selon un autre mode de réalisation il présente une structure de symétrie cylindrique (balayage mono plan). La distribution des motifs sur la surface conforme est ajustée localement afin d’obtenir le comportement souhaité (loi de phase) et d’optimiser les performances. L’absence de pilier sur le haut de dôme permet de limiter l’effet divergent lorsque l’antenne pointe au zénith et ainsi de limiter la perte de gain. Ainsi les motifs ne sont pas nécessairement présents dans la zone centrale (haut) du dôme, comme illustré sur les figures 3 et 8 à 10. La hauteur h du dôme, par rapport à la largeur L de l’antenne, ainsi que sa forme (forme de la surface S), fixent l’augmentation maximale de directivité qu’il est possible d'atteindre pour un angle de dépointage donné lorsque le dôme est conçu pour un angle à la sortie de l’antenne par rapport à la verticale. La FIG. 11 illustre de manière géométrique l’augmentation de directivité. On considère pour l’exemple de la figure 11 une structure invariante dans la dimension normale au plan de dépointage. On raisonne donc en termes de longueurs projetées. Cette structure est constituée d’une antenne planaire de dimension latérale , comprenant une pluralité d’éléments rayonnants RE, et d’un dôme DO pyramidal positionné au-dessus. On définit le point de conception comme étant le couple (angle en sortie de l’antenne planaire, angle en sortie du dôme) pour lequel la loi de phase est initialement déterminée. L’analyse trigonométrique permet de montrer que l’amélioration maximale de au point de conception s’exprime de la façon suivante Où : angle en sortie de l’antenne planaire et angle de sortie du dome est l’inclinaison du dôme par rapport à l’antenne planaire : ; h étant la distance entre le haut du dôme et l’antenne, D largeur du dôme. Cette amélioration est visible graphiquement par le ratio des deux longueurs illustrées sur la FIG. 11 . L’’’ correspond à la longueur projetée de l’ensemble antenne+dôme pour le faisceau dévié dans la direction θ B , et L.cosθ B à cette même grandeur pour l’antenne seule à supposer qu’elle oriente son faisceau dans cette même direction θ B . Ici, l’hypothèse est faite que la hauteur est suffisante pour qu’une seule face du dôme soit illuminée, soit : . Ainsi, pour un dôme conçu pour dévier un faisceau orienté à à la sortie de l’antenne vers un angle de avec un dôme de largeur D = 1.3* L ( L étant la largeur de l’antenne) et de hauteur h = 0.35* D , une amélioration de directivité de 3.7 dB est attendue à 80°, à laquelle il faut soustraire l’efficacité de déviation, dépendant fortement du choix d’implémentation (typiquement 1 à 2 dB). La déviation du faisceau émis par l’antenne dans la direction donnée par en sortie du dôme est obtenue par l’implémentation d’un gradient de phase sur le dôme. Cette déviation suit dans le cas idéal la loi de Snell généralisée, explicitée par exemple dans le document de Steyskal et al « On the gain-versus-scan trade-offs and the phase gradient synthesis for a cylindrical dome antenna » IEEE Trans. Antennas Propag., Vol AP-27, n°6 (1979). Celle-ci stipule qu’un faisceau incident sur le dôme avec un angle par rapport à sa normale est dévié dans la direction de sortie donnée par l’angle grâce à un gradient de phase en transmission où paramètre la direction tangentielle au dôme : étant le nombre d’onde en espace libre à la fréquence de dimensionnement. On a et L’idée à la base de l’invention est de structurer un matériau diélectrique à une échelle sous-longueur d’onde afin d’obtenir la variation de phase recherchée à la fréquence d’intérêt. Pour le calcul de la loi de phase à implémenter, on calcule d’abord une loi de phase initiale adaptée à un point de conception choisi. Puis des modifications locales peuvent ensuite être ajoutées pour ajuster le comportement sur les autres angles d’incidence. Pour un cas donné, une procédure d’optimisation ayant pour objectif d’obtenir certaines caractéristiques du rayonnement en champ lointain est généralement nécessaire. Par exemple, il peut s’agir d’accroître l’angle maximum de rayonnement de l’antenne, tout en minimisant l’impact sur la performance au zénith. On peut également rechercher à obtenir un gain constant quelque-soit l’angle de visée. Des objectifs en termes de qualité de polarisation, de niveaux de lobes parasites peuvent également être intégrés. De façon générale, cette optimisation a pour paramètres d’ajustement à la fois la distribution de phase et la forme du dôme (surface S), moyennant le respect des contraintes d’encombrement de l’application. L’apparition de phénomènes de diffraction non souhaités est évitée lorsque la structuration permet d’obtenir une grande excursion de phases réalisables, ce qui permet d’éviter les repliements à intervalles plus ou moins périodiques. En effet ces repliements introduisent des discontinuités qui perturbent et dégradent le fonctionnement du dispositif. Par exemple pour des motifs de type piliers, un repliement de phase correspond à un changement brutal de diamètre entre deux motifs adjacents, typiquement du pilier le plus large au pilier le plus fin. Soit φ max la phase maximale de la loi de phase. Typiquement on a φ max > 2π, et on cherche à réaliser toutes les phases au-dessus de 2π sans repliement. Cela est d’autant plus aisé que l’épaisseur du dôme ou la permittivité du matériau utilisé sont grandes. Pour des questions d’encombrement on ne souhaite pas avoir un dôme trop épais. Ainsi préférentiellement la permittivité du premier matériau diélectrique Mat1 ou du deuxième matériau Mat2 est supérieure ou égale à 6. Par exemple, dans le cas où la structuration consiste à juxtaposer des cellules élémentaires caractérisées par un remplissage ajustable de matière diélectrique, on définit la permittivité effective associée à chacune de ces cellules , qui prend une valeur maximale pour le remplissage le plus fort. Ainsi, pour une épaisseur de dôme donnée, l’excursion de phase φ max atteignable est donnée par la formule : Ainsi, pour une hauteur totale de la cellule limitée à (incluant la partie adaptation), une excursion de phase de 360° est obtenue à partir d’une permittivité relative de l’ordre de 6, lorsque le taux de remplissage de la cellule est de 100%. Pour obtenir une excursion de phase de 720°, une permittivité relative proche de 14 est nécessaire. L’utilisation de matériaux à fortes permittivités peut nécessiter en revanche l’ajout de couches d’adaptation d’impédance de part et d’autre du dôme afin de limiter les réflexions, typiquement des couches diélectriques de type lame quart d’onde. Ces couches peuvent être de types solide ou structurée (permittivité effective). Selon un mode de réalisation la forme des motifs est adaptée de manière à réaliser une adaptation d’impédance avec l’air. Il s’agit par exemple d’une forme en pointe pour les piliers, comme illustré figures 3 et 4, ou d’une forme conique pour les trous. On évite ainsi une couche supplémentaire d’adaptation d’impédance. Les dimensions de la cellule et les contraintes de fabrication définissent les dimensions maximales du motif intégré dans la cellule. Selon un mode de réalisation la phase maximale φ max de la loi de phase est strictement supérieure à 2π, et la permittivité du premier matériau diélectrique Mat1 est choisie de manière à réaliser cette phase maximale sans repliement. Plusieurs types de structuration permettant d’ajuster le taux de matière diélectrique peuvent être implémentés, tels que décrits précédemment : piliers, trous, porosités… Par exemple, il est possible de faire varier la taille d’un motif. La FIG. 12 présente la relation entre la phase introduite à la fréquence de 29 GHz et la taille du motif pour des cellules de type « piliers » et « trous ». Pour faciliter la représentation, la taille du motif est dans les deux cas une fonction croissante de la quantité de diélectrique. Pour le pilier cette taille est ici son diamètre. On peut également envisager une variation en hauteur, ou bien une combinaison des deux. Pour le trou, il s’agit de la différence entre la largeur de la cellule et son diamètre. Les cellules ont une hauteur totale fixe de 14.5 mm et une période de 2.6 mm. Le pilier, de hauteur 12 mm, est composé d’un matériau Mat1 de permittivité 7.5 et repose sur un matériau de support MatS de permittivité 2.3 et de 3 mm d’épaisseur. Une pyramide est ajoutée sur le dessus du pilier afin d’adapter l’impédance de l’air à celle du matériau composant le pilier. Le trou est creusé dans un matériau de permittivité 7.5. Les courbes 121, 122 illustrent la taille du motif, respectivement le diamètre pour les piliers, et la différence entre taille de la cellule et diamètre du trou pour les trous, nécessaire pour l’obtention d’une valeur de phase donnée. On constate qu’une valeur de phase φ max de l’ordre de 600° est atteinte avec ces deux types de motifs et une valeur de permittivité du premier matériau de 7.5. Il est également possible de jouer sur la densité/distribution des motifs pour la réalisation de la loi de phase, éventuellement en combinaison avec une variation du diamètre ou d’un autre paramètre de la forme du motif. Selon un mode de réalisation l’antenne est configurée pour fonctionner pour au moins deux polarisations différentes du faisceau électromagnétique, typiquement deux polarisations linéaires orthogonales ou deux polarisations circulaires droite/gauche. Pour garantir un tel fonctionnement il convient que le comportement du dôme soit identique pour deux polarisations linéaires orthogonales (loi de phase et amplitude du coefficient de transmission). Dans certains cas il est possible que le dôme ne remplisse pas cette condition. Afin de compenser cet effet selon un mode de réalisation les paramètres de la structuration (type(s) de motif, paramètres des motifs, distribution…) sont également adaptés pour assurer un traitement identique pour toutes les polarisations de fonctionnement du faisceau électromagnétique émis par l’antenne. En d’autres termes la structuration est configurée pour prendre en compte les polarisations multiples du faisceau électromagnétique émis par l’antenne. Les inventeurs ont par ailleurs établi que les meilleurs résultats étaient obtenus lorsque la dimension des motifs (et donc de la cellule) est inférieure à λ/3, où est la longueur d’onde de l’onde électromagnétique en espace libre à la fréquence de fonctionnement maximale. La FIG. 13 représente à titre d’exemple la directivité normalisée Dirn d’un réseau d’antennes dipôles parallèles en fonction de l’angle de dépointage Dep à différents points de fréquences 18, 24 et 28 GHz, avec et sans dôme. L’antenne source est un réseau linéaire de 60 dipôles séparés de , étant la longueur d’onde correspondant à la fréquence de fonctionnement la plus haute, ici 28 GHz, soit une largeur totale L d’environ 28 . L’amplitude des dipôles est modulée selon une apodisation de Hamming. Cette antenne illumine un dôme à un seul rayon de courbure, dans le plan H du réseau, d’empreinte D = 1.13*L, soit 31.4 , et de hauteur h = 0.3L, soit 8.3 (hauteur interne du dôme). Les piliers sont les mêmes que ceux décrits dans l’exemple de la FIG. 12 . Les courbes S18, S24, et S28 correspondent au cas sans dôme respectivement pour les fréquences 18, 24 et 28 GHz. Les courbes D18, D24 et D28 correspondent au cas avec dôme respectivement pour les fréquences 18, 24 et 28 GHz. On constate que la présence du dôme permet d’étendre le domaine de dépointage de l’antenne, limité à 77°, jusqu’à 86°. De plus, la directivité de l’antenne est augmentée (par rapport au cas sans dôme) à partir d’un l’angle de dépointage d’environ 70°. La réduction de la directivité au zénith est autour de 1 dB, ce qui est acceptable. Les pertes d’insertion pour ce type de motif sont estimées autour de 0.5 dB. Avec le maintien de l’augmentation de l’angle maximal de dépointage pour l’ensemble des points de fréquence de 18 à 28 GHz, le graphe démontre le comportement large bande du dôme, ici supérieur à 40%. Ainsi sur cet exemple on voit que le dispositif selon l’invention : permet d’étendre le domaine de dépointage au-delà de 70° et/ou augmenter le gain de l’antenne aux forts angles de dépointage. est peu encombrant avec une largeur . est large bande (>20% de bande de fréquence relative), est réalisable sur une surface conforme grâce à sa nature « tout diélectrique » et l’utilisation de techniques de fabrication additive, ne présente pas de sélectivité angulaire et préserve donc la continuité du dépointage de l’antenne, présente un profil de phase ajustable localement à une échelle sous-longueur d’onde afin de limiter les dégradations de gain autour du zénith. Selon un mode de réalisation l’antenne est à balayage électronique. Elle comprend des éléments rayonnants présentant une phase contrôlée électriquement. Il est possible d’intégrer dans la loi de commande en phase de ces éléments rayonnants l’effet du dôme pour chaque angle de visée, et donc ainsi d’accroître le gain de l’ensemble antenne+dôme sur l’ensemble de la plage angulaire visée. Par exemple, il est possible de compenser en partie la dégradation observée au zénith. Dispositif d’émission/réception d’une onde électromagnétique comprenant : -une antenne planaire (Ant) reconfigurable configurée pour émettre au moins un faisceau électromagnétique (EB) selon une pluralité d’angles, le faisceau électromagnétique présentant une longueur d’onde centrale (λ0), -un dôme (DO) de surface S, ladite surface présentant, sur au moins une partie périphérique, une structuration selon au moins un type de motifs, lesdits motifs présentant au moins une dimension inférieure à ladite longueur d’onde centrale, lesdits motifs étant en outre non résonants, ladite surface et ladite structuration étant configurées pour appliquer une loi de phase déterminée à un faisceau émis par l’antenne selon un premier angle ( ), de sorte que ledit faisceau soit dévié selon un deuxième angle ( ) fonction dudit premier angle et supérieur audit premier angle. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la dite structuration est choisie parmi des piliers (P) ou des rainures (Gr), lesdits piliers ou lesdites rainures étant réalisés dans au moins un premier matériau diélectrique (Mat1) disposés sur une face intérieure et/ou extérieure d’un premier substrat (Sub1). Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la dite structuration est formée de trous (H) ou de porosités dans un deuxième substrat (Sub2) en un deuxième matériau diélectrique (Mat2). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la porosité est choisie parmi un nid d’abeille, un gyroïde ou un quadrillage. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4 comprenant en outre au moins une couche additionnelle en contact avec le premier ou le deuxième substrat. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 5 dans lequel une permittivité relative du premier matériau diélectrique ou du deuxième matériau diélectrique est supérieure ou égale à 6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel ladite structuration est une combinaison d’au moins deux types de motifs. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel une forme des motifs est en outre adaptée de manière à réaliser une adaptation d’impédance avec l’air. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel une phase maximale (φ max ) de ladite loi de phase est strictement supérieure à 2π, une permittivité du premier ou du deuxième matériau diélectrique étant choisie de manière à réaliser ladite phase maximale sans repliement. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel le faisceau électromagnétique présente au moins deux polarisations différentes et dans lequel la structuration est en outre adaptée pour prendre en compte lesdites polarisations. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’antenne comprend des éléments rayonnants présentant une phase contrôlée électroniquement, lesdites phases étant en outre adaptées à ladite loi de phase de manière à optimiser un gain de l’antenne. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel ladite dimension desdits motifs est inférieure ou égale à une longueur d’onde maximale de fonctionnement divisée par trois.