Brevet FR3039711A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Cellule élémentaire (1) d'un réseau transmetteur (RT) pour une antenne reconfigurable à une fréquence de fonctionnement, de préférence comprise entre 5 30 GHz et 110 GHz, la cellule élémentaire (1) comportant : - une antenne de réception (2), planaire, destinée à recevoir une onde incidente (Ei) ; - une antenne de transmission (3), planaire, destinée à transmettre l'onde incidente (Ei) avec un déphasage, et comprenant des première et deuxième 10 surfaces de rayonnement (30,\n<CLM>\1\tséparées entre elles par une zone de séparation (ZS) de manière à être électriquement isolées ; - un circuit de déphasage configuré pour introduire le déphasage, et comprenant des commutateurs (4) présentant chacun un état passant, respectivement bloqué, dans lequel le commutateur (4) correspondant autorise, respectivement bloque, 15 une circulation d'un courant entre les première et deuxième surfaces de rayonnement (30,\n<CLM>\1\tde l'antenne de transmission (3) ; - un plan de masse (5) de part et d'autre duquel l'antenne de réception (2) et l'antenne de transmission (3) sont disposées ; - une première carte (6) de circuit imprimé comprenant une première surface (60) 20 munie de l'antenne de réception (2), et une seconde surface opposée munie du plan de masse (5) ; la cellule élémentaire (1) étant caractérisée en ce qu'elle comporte une tranche (7) d'un matériau semi-conducteur, électriquement isolée du plan de masse (5), et comprenant une première surface (70) munie des première et deuxième surfaces de rayonnement (30,\n<CLM>\1\tde l'antenne de 25 transmission (3), et en ce que les commutateurs (4) sont formés à la première surface (70) de la tranche (7), dans la zone de séparation (ZS), de manière monolithique avec l'antenne de transmission (3).\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle 30 comporte une deuxième carte (9) de circuit imprimé comprenant une première surface (90) assemblée sur le plan de masse (5), et une seconde surface (91) opposée, et en ce que la tranche (7) est assemblée à la seconde surface (91) de la deuxième carte (9). 3039711 19\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un substrat d'un matériau diélectrique assemblé à la seconde surface (91) de la deuxième carte (9), et en ce que le substrat comporte une cavité conformée pour recevoir la tranche (7).\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le circuit de déphasage comporte un premier ensemble de pistes (P1) électriquement conductrices, agencé à la seconde surface (91) de la deuxième carte (9) pour polariser les commutateurs (4).\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le circuit de déphasage comprend : - un second ensemble de pistes (P2) électriquement conductrices, agencé à la première surface (90) de la deuxième carte (9) pour polariser les 15 commutateurs (4), - des trous d'interconnexion (92) ménagés dans la deuxième carte (9) pour relier les premier et second ensembles de pistes (P1, P2) électriquement conductrices.\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée 20 en ce que la seconde surface (91) de la deuxième carte (9) comporte des plots de contact (910, 910'), et en ce que la tranche (7) comporte des billes de brasage (B) brasées sur les plots de contact (910, 910') de manière à assembler la tranche (7) à la deuxième carte (9). 25\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 6 en combinaison avec la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les plots de contact (910) sont électriquement connectés au premier ensemble de pistes (P1) électriquement conductrices, et en ce que les commutateurs (4) sont électriquement connectés aux billes de brasage (B). 30\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la seconde surface (91) de la deuxième carte (9) comporte au moins une cavité (911) ménagée en regard de l'antenne de transmission (3). 3039711 20\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque commutateur (4) est un microsystème électromécanique comportant : - une électrode d'actionnement (400) fixe, formée à la première surface (70) de la 5 tranche (7) ; - une membrane (401), formée à la première surface de rayonnement (30) de l'antenne de transmission (3), et mobile entre : une première position, correspondant à l'état passant, dans laquelle la membrane (401) est en contact avec la seconde surface de rayonnement (31) de 10 l'antenne de transmission (3) ; et une seconde position, correspondant à l'état bloqué, dans laquelle la membrane (401) est située à distance de la seconde surface de rayonnement (31) de l'antenne de transmission (3).\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche d'encapsulation (40) agencée pour encapsuler chaque microsystème électromécanique, la couche d'encapsulation (40) étant formée de manière monolithique avec le microsystème électromécanique correspondant.\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque commutateur (4) comporte : - un élément électriquement conducteur (402) comprenant une première partie (402a) formée à la première surface (70) de la tranche (7), en contact avec la première surface de rayonnement (30) de l'antenne de transmission (3), et une seconde partie (402b) s'étendant en regard de la deuxième surface de rayonnement (31) de l'antenne de transmission (3) ; - une couche (403) d'un matériau à changement de phase, agencée entre la deuxième surface de rayonnement (31) de l'antenne de transmission (3) et la seconde partie (402b) de l'élément électriquement conducteur (402), le matériau à changement de phase présentant une phase cristalline correspondant à l'état passant, et une phase amorphe correspondant à l'état bloqué. 3039711 21\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que le matériau à changement de phase est sélectionné dans le groupe comportant GeTe, Ge2Sb2Te5. 5\n<CLM>\1\tCellule élémentaire (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la tranche (7) présente une résistivité supérieure ou égale à 2000 Q.cm.\n<CLM>\1\tCellule élémentaire selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en 10 ce que le matériau semi-conducteur de la tranche (7) est à base de silicium.\n<CLM>\1\tAntenne reconfigurable à une fréquence de fonctionnement, de préférence comprise entre 30 GHz et 110 GHz, comportant un réseau transmetteur (RT) comprenant une pluralité de cellules élémentaires (1) selon l'une des 15 revendications 1 à 14.