Réflecteur secondaire d'une antenne à double réflecteur

Abstract

 La présente invention a pour objet un réflecteur secondaire d'antenne à double réflecteur comprenant:
- une première extrémité ayant une jonction d'un premier diamètre, adaptée pour le couplage à l'extrémité d'un guide d'onde,
- une seconde extrémité, ayant un second diamètre plus grand que le premier diamètre,
- une surface interne convexe réfléchissante placée à la seconde extrémité ayant un axe de révolution.
- une surface externe de même axe, reliant les deux extrémités,
- un corps diélectrique s'étendant entre la première et la seconde extrémité et limité par la surface interne et la surface externe.
Selon l'invention, la surface externe a un profil convexe décrit par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g où a n'est pas nul.

Description

[0001] La présente invention se rapporte aux antennes Radio Fréquences (RF) à double réflecteur. Ces antennes comportent en général un réflecteur primaire concave de grand diamètre présentant une surface de révolution, et un réflecteur secondaire (« sub-reflector » en anglais) convexe de diamètre moindre situé à proximité du foyer du réflecteur primaire. Ces antennes fonctionnent indifféremment en mode transmetteur ou en mode récepteur, correspondant à deux sens opposés de propagation des ondes RF. Dans ce qui suit, la description est donnée soit en mode émission, soit en mode réception de l'antenne, selon ce qui permet de mieux illustrer les phénomènes décrits. Il faut noter que tous les raisonnements s'appliquent aux antennes aussi bien en réception qu'en émission.

[0002] Les premières antennes ne possédaient qu'un seul réflecteur, le plus souvent parabolique. L'extrémité du guide d'onde radiofréquence se trouve au foyer du réflecteur. Le guide d'onde est inséré dans un orifice situé sur l'axe du réflecteur, et son extrémité est repliée à 180° afin de faire face au réflecteur. Le demi-angle maximum de rayonnement à l'extrémité repliée du guide d'onde pour éclairer le réflecteur est faible, de l'ordre de 70°. La distance entre le réflecteur et l'extrémité du guide d'onde doit être suffisamment importante pour permettre d'éclairer la totalité de la surface du réflecteur. Pour ces antennes à réflecteur peu profond (« shallow reflector » en anglais), le rapport F/D est de l'ordre de 0,36. Dans ce rapport, F est la distance focale du réflecteur (distance entre le sommet du réflecteur et son foyer) et D est le diamètre du réflecteur.

[0003] Dans ces antennes, la valeur du diamètre D est déterminée par la fréquence centrale de travail de l'antenne. Plus la fréquence de travail de l'antenne est basse (par exemple 7,1 GHz ou 10 GHz) et plus le diamètre du réflecteur est important à gain d'antenne équivalent : il faut alors que l'extrémité du guide d'onde soit très éloignée du réflecteur pour bien l'éclairer (mode émission), et l'antenne devient donc d'autant plus encombrante que la fréquence de travail est basse. Pour ces antennes à réflecteur peu profonds, il indispensable d'ajouter un écran absorbant afin de minimiser les pertes de rayonnement par débordement et améliorer les performances radioélectriques. permettant de réfléchir les ondes RF en direction du réflecteur primaire en traversant le corps diélectrique. Ce revêtement est le plus souvent en métal.

[0004] De multiples réflexions des ondes RF surviennent entre l'extrémité du guide d'onde et le réflecteur primaire, en impliquant le réflecteur secondaire. De manière à réduire ces réflexions, on a proposé d'introduire des perturbations locales sur la surface externe du réflecteur secondaire faisant face au réflecteur primaire. Ces perturbations ont la forme de reliefs formant des anneaux autour du corps diélectrique. Ces reliefs annelés sont des reliefs de révolution autour de l'axe du réflecteur secondaire. Le profil de ces reliefs annelés est constitué de crêtes et saillies de différentes hauteurs et profondeurs. Ces reliefs peuvent être distribués de manière périodique sur toute la surface externe du réflecteur secondaire. Toutefois des reliefs annelés non périodiques peuvent être utilisés pour modifier les caractéristiques de réflexion du réflecteur secondaire, afin de réduire encore les multiples réflexions des ondes RF pour les deux plans de polarisation de l'onde électromagnétique.

[0005] L'introduction de reliefs annelés sur la surface externe du corps diélectrique permet de réduire les réflexions multiples des ondes RF qui se produisent entre le guide d'onde et le réflecteur primaire via la surface interne métallisée du réflecteur secondaire. Par contre, ces reliefs ont un effet moindre sur deux autres caractéristiques importantes du double réflecteur: le gain d'antenne, exprimé en dBi ou décibel isotrope, et les pertes par débordement (« spillover » en anglais), exprimées en dB.

[0006] En mode émission de l'antenne, par exemple, les pertes par débordement correspondent à l'énergie réfléchie par le réflecteur secondaire en direction du réflecteur primaire, et dont le trajet se termine au-delà du diamètre externe du réflecteur primaire. Ces pertes conduisent à une pollution de l'environnement par les ondes RF. Ces pertes par débordement doivent être limitées à des niveaux définis par des normes.

[0007] Une solution habituelle est d'attacher à la périphérie du réflecteur primaire une jupe qui a la forme d'un cylindre, de diamètre voisin de celui du réflecteur primaire et de hauteur convenable, revêtu intérieurement d'une couche absorbant le rayonnement RF. Outre l'encombrement qui en résulte, cette solution connue présente l'inconvénient aujourd'hui gênant du coût du matériau de la jupe, ainsi que du coût d'assemblage de cette jupe sur le réflecteur primaire.

[0008] La présente invention a pour but de proposer une antenne à double réflecteur dont les pertes par débordement sont notablement réduites.

[0009] Afin de réaliser des systèmes plus compacts, on utilise des antennes à double réflecteur, notamment celles dites de type Cassegrain. Les doubles réflecteurs comportent un réflecteur primaire concave, fréquemment parabolique, ainsi qu'un réflecteur secondaire convexe ayant un diamètre très inférieur et placé au voisinage du foyer sur le même axe de révolution que le réflecteur primaire. Le réflecteur primaire est percé à son sommet et le guide d'onde est inséré sur l'axe du réflecteur primaire. L'extrémité du guide d'onde n'est plus repliée, mais fait face au réflecteur secondaire. En mode émission, les ondes RF transmises par le guide d'onde sont réfléchies par le réflecteur secondaire vers le réflecteur primaire.

[0010] Il est possible de réaliser des réflecteurs secondaires présentant un demi-angle d'éclairement du réflecteur primaire bien supérieur à 70°. On peut utiliser par exemple un demi-angle limite d'éclairement de 105°. Dans une antenne à double réflecteur, le réflecteur secondaire peut ainsi être axialement très proche du réflecteur primaire. En pratique, le réflecteur secondaire peut être situé à l'intérieur du volume défini par le réflecteur primaire ce qui réduit l'encombrement de l'antenne.

[0011] Dans ces antennes à double réflecteur, le rapport F/D utilisé est souvent inférieur ou égal à 0,25. Ces antenne sont dites à réflecteur profond (« deep reflector » en anglais). Un rapport F/D de l'ordre de 0.25 correspond, pour une même valeur de la fréquence centrale de travail D. à une distance focale plus courte que dans le cas où le rapport F/D est voisin de 0,36. L'encombrement d'une antenne à double réflecteur peut donc être inférieur à celui d'une antenne à simple réflecteur grâce à la suppression de l'écran absorbant qui n'est plus indispensable.

[0012] Bien que les antennes à double réflecteur soient bien adaptées à la réalisation d'antennes compactes, par exemple en utilisant des doubles réflecteurs dont le rapport F/D est voisin de 0,2, on peut préférer utiliser des valeurs de F/D différentes de manière à optimiser aussi d'autres caractéristiques que l'encombrement, comme le diagramme de rayonnement de l'antenne par exemple.

[0013] Dans une antenne à double réflecteur, le réflecteur secondaire doit être maintenu au voisinage du foyer du réflecteur primaire. Un des moyens possibles est de fixer le réflecteur secondaire à l'extrémité du guide d'onde. Dans ce cas, le réflecteur secondaire comporte habituellement un corps diélectrique (fréquemment en plastique) de forme générale sensiblement conique et transparent aux ondes RF. La surface externe sensiblement conique du réflecteur secondaire fait face au réflecteur primaire. La surface interne convexe du réflecteur secondaire est revêtue d'un traitement

[0014] L'objet de la présente invention est un réflecteur secondaire d'antenne à double réflecteur comprenant

• une première extrémité ayant une jonction d'un premier diamètre, adaptée pour le couplage à l'extrémité d'un guide d'onde,
• une seconde extrémité, ayant un second diamètre plus grand que le premier diamètre,
• une surface interne convexe réfléchissante placée à la seconde extrémité ayant un axe de révolution,
• une surface externe de même axe, reliant les deux extrémités,
• un corps diélectrique s'étendant entre la première et la seconde extrémité et limité par la surface interne et la surface externe,

[0015] Selon l'invention, la surface externe a un profil convexe décrit par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g où a n'est pas nul.

[0016] L'invention consiste à proposer un réflecteur secondaire dont la surface externe présente un profil selon une courbe particulière. Le réflecteur secondaire est un volume de symétrie axiale ayant une surface dont la génératrice est une courbe décrite par une équation polynomiale de degré 6. Des optimisations numériques permettent d'adapter les coefficients de cette équation polynomiale de degré 6 selon le type de double réflecteur utilisé et la présence éventuelle d'une jupe.

[0017] Dans l'équation y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g les coefficients b, c, d, e, f, et/ou g peuvent être nuls.

[0018] Dans une variante de l'invention, la surface externe du réflecteur secondaire comporte en outre un relief unique en forme d'anneau entourant le corps diélectrique.

[0019] La section de ce relief peut être une portion d'un disque ou d'un parallélogramme (carré ou rectangle par exemple). De préférence le relief a une section rectangulaire.

[0020] De préférence encore le relief se projette dans une direction perpendiculaire à l'axe de révolution du réflecteur secondaire

[0021] Cet unique anneau en relief est placé sur la surface externe du réflecteur secondaire pour réduire les réflexions multiples de l'onde RF. On obtient ainsi simultanément une réduction des pertes par débordement et des réflexions multiples des ondes RF. De préférence le relief est disposé sur la moitié de la surface externe la plus proche de la seconde extrémité.

[0022] La présente invention a aussi pour objet une antenne à double réflecteur comportant un réflecteur primaire et un réflecteur secondaire associé. Le réflecteur secondaire comprend :

• une première extrémité ayant une jonction d'un premier diamètre, adaptée pour le couplage à l'extrémité d'un guide d'onde,
• une seconde extrémité, ayant un second diamètre plus grand que le premier diamètre,
• une surface interne convexe réfléchissante placée à la seconde extrémité ayant un axe de révolution,
• un corps diélectrique s'étendant entre la première et la seconde extrémité et limité par la surface interne et la surface externe,
• une surface externe de même axe, placée au plus près du réflecteur primaire, ayant un profil convexe décrit par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g où a n'est pas nul.

[0023] Du fait de la réduction des pertes par débordement, la présente invention permet de se passer de la jupe, ou à tout le moins de réduire la hauteur de la jupe du réflecteur primaire, ce qui procure un avantage de coût et d'encombrement.

[0024] L'amélioration apportée par l'invention permet d'utiliser une jupe de faible hauteur qui peut être réalisée d'un seul tenant avec le réflecteur primaire, c`est-à-dire qu'on réalise une seule pièce mécanique présentant un réflecteur dans la partie centrale et une jupe dans la partie périphérique. Ceci entraîne une réduction de coût supplémentaire par rapport à la solution classique d'une jupe rapportée sur un réflecteur primaire par toute méthode connue telle que soudure, vissage, etc.. On économise ainsi le coût de l'assemblage.

[0025] L'invention est utilisable dans des applications telles que, par exemple, la réalisation d'antennes terrestres permettant de recevoir un signal radiofréquence émis par un satellite ou la liaison entre deux antennes terrestres, et de façon plus générale dans toute application concernant les liaisons radiofréquence point à point dans la bande de fréquence de 7 GHz à 40 GHz. Les fréquences centrales typiques de fonctionnement de ces systèmes sont 7,1 GHz, 8,5 GHz, 10 GHz, etc.... La bande passante autour de chaque fréquence est en général de l'ordre de 5 % à 20 %. A chaque fréquence centrale correspond un diamètre de réflecteur secondaire adapté : plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est faible et plus le diamètre du réflecteur secondaire est réduit.

[0026] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre illustratif et non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels

• la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'une antenne radiofréquence selon un premier mode de réalisation de l'invention,
• la figure 2 montre une vue schématique en coupe axiale du réflecteur secondaire d'une l'antenne RF selon un premier mode de réalisation de l'invention,
• la figure 3 montre une vue schématique en coupe axiale du réflecteur secondaire d'une antenne RF selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
• la figure 4 est une vue générale schématique des paramètres de rayonnement d'une antenne à double réflecteur analogue à celle de la figure 1,
• la figure 5 représente une vue schématique en coupe axiale d'une antenne RF dont le réflecteur primaire comprend une jupe selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
• la figure 6 est un exemple de profil de la surface externe du réflecteur secondaire selon un mode particulier de réalisation de l'invention,
• la figure 7 est le diagramme de rayonnement du réflecteur secondaire dans le plan vertical en fonction du demi-angle d'éclairement θ pour trois profils différents de la surface externe du réflecteur secondaire,
• la figure 8, analogue à la figure 7, est le diagramme de rayonnement du réflecteur secondaire dans le plan horizontal en fonction du demi-angle d'éclairement θ pour trois profils différents de la surface externe du réflecteur secondaire,
• la figure 9 représente le diagramme de rayonnement du réflecteur primaire en fonction du demi-angle β, complémentaire du demi-angle de rayonnement θ, d'une antenne à double réflecteur selon l'art antérieur,
• la figure 10. analogue à la figure 9, représente le diagramme de rayonnement du réflecteur primaire en fonction du demi-angle β d'une antenne à double réflecteur selon le premier mode de réalisation de l'invention,
• la figure 11, analogue à la figure 9, représente le diagramme de rayonnement du réflecteur primaire en fonction du demi-angle β d'une antenne à double réflecteur selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.

[0027] Sur les figures 7 et 8, l'amplitude en dBi du rayonnement V dans le plan vertical et du rayonnement H dans le plan horizontal respectivement du réflecteur secondaire sont données en ordonnée, et en abscisse le demi-angle d'éclairement θ en degrés.

[0028] Sur les figures 9 à 11, le rayonnement T du réflecteur primaire est exprimée en dB en ordonnée et en abscisse le demi-angle β exprimé en degrés- Le rayonnement T du réflecteur primaire est normalisée à 0 dB pour un demi-angle β égal à zéro degrés.

[0029] Sur la figure 1, on a représenté en coupe axiale une antenne RF selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette antenne comporte un ensemble constitué d'un réflecteur primaire concave 1 et d'un réflecteur secondaire 2, ainsi que d'un guide d'onde 3 servant en outre de support mécanique au réflecteur secondaire 2. L'ensemble présente une symétrie de révolution autour de l'axe 4.

[0030] Le réflecteur primaire 1 peut être en métal à surface réfléchissante, par exemple de l'aluminium- Le guide d'onde 3 peut être par exemple un tube creux métallique, également en aluminium, de section circulaire ayant un diamètre extérieur de 26 mm ou 3,6 mm pour des fréquences d'érnission/réception respectivement de 7 GHz et 60 GHz. Bien entendu le guide d'onde pourrait avoir une section différente, rectangulaire ou carrée par exemple.

[0031] On a représenté le foyer 5 (aussi appelé centre de phase) placé sur l'axe de révolution 4, et la distance focale F 6 qui sépare le foyer du sommet du réflecteur primaire 1. Le réflecteur primaire 1 est par exemple un paraboloïde de révolution autour de l'axe 4 avec une profondeur P 7 et un diamètre D 8.

[0032] Pour une telle antenne présentant un rapport F/D de l'ordre de 0,2, la distance focale F est par exemple de 246 mm et le diamètre D est de 1230 mm (4 pied) Dans ce cas, l'angle d'éclairement limite 2θ_p du réflecteur primaire vaut 210°.

[0033] La figure 2 représente le réflecteur secondaire 10 d'une l'antenne selon le premier mode de réalisation de l'invention. Le corps diélectrique 11 du réflecteur secondaire peut être en un matériau diélectrique comme du plastique. La surface interne 12 du réflecteur secondaire 10 peut être une surface de révolution décrite par une équation polynomiale autour d'un l'axe de révolution 13. La surface interne 12 peut être recouverte d'un métal réfléchissant, comme l'argent.

[0034] La surface externe 14 du réflecteur secondaire 10 est la surface placée en regard du réflecteur primaire. La surface externe 14 est une surface de révolution autour de l'axe de révolution 13.

[0035] Selon le premier mode de réalisation de l'invention, la surface externe 14 du réflecteur secondaire 10 présente un profil qui est une courbe décrite par une équation polynomiale du sixième degré de la fournie y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g. Les calculs permettent de montrer que le choix d'un tel profil courbe pour la surface externe 14 permet de réduire les pertes par débordement du double réflecteur.

[0036] La forme de la surface interne du réflecteur secondaire influence l'intensité et la phase de l'onde électromagnétique issue du guide d'onde et reçue par le réflecteur primaire.

[0037] La figure 3 représente le réflecteur secondaire 20 d'une antenne selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Un relief 21 formant un anneau est ménagé sur la surface externe 22 du réflecteur 20. Le profil de la surface externe 22 de part et d'autre du relief 21 est une courbe décrite par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g

[0038] Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, la surface externe 22 du réflecteur 20 est donc constituée de trois parties successives 22a, 21, 22b. Les parties 22a et 22b présentent chacune un profil décrit par une portion de la courbe du sixième degré. Les parties 22a et 22b et le relief 21 présentent une symétrie de révolution autour de l'axe de révolution 23.

[0039] Les pertes par débordement pour le mode émission d'une antenne RF selon le premier mode de réalisation de l'invention sont explicitées sur la figure 4. Ces pertes correspondent à des valeurs de l'angle d'éclairement 20 du réflecteur primaire par le réflecteur secondaire pour lesquels les ondes RF issues du guide d'onde 3 sont réfléchies par le réflecteur secondaire 2 dans une direction qui est en dehors du périmètre du réflecteur primaire 1.

[0040] Cette figure montre le demi-angle d'éclairement θ (theta) 30 et le demi-angle β (beta) 31, qui est le demi-angle complémentaire du demi-angle θ. Les deux demi-angles θ et β sont mesurés par rapport à l'axe de révolution 4 du réflecteur secondaire 2, et ils ont pour sommet le foyer 5 du réflecteur primaire 1. Il y a perte par débordement pour des valeurs du demi-angle θ supérieures à la valeur limite θ_p 32 pour laquelle les rayons réfléchis 33 par le réflecteur secondaire viennent à être tangents au bord du réflecteur primaire.

[0041] Les pertes par débordement sont donc dues à tous les rayons 33 réfléchis par le réflecteur secondaire 2 à l'intérieur de la plage angulaire 34. La plage angulaire 34 est définie par deux rayons 35, issus du foyer 5 et symétriques par rapport à l'axe de révolution 4, qui sont tangents aux bords du réflecteur primaire 1.

[0042] La figure 5 représente une vue en coupe axiale d'une antenne RF selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention. Le réflecteur primaire 50 est muni d'une jupe 51 afin de limiter les pertes par débordement. La jupe 51 est un écran recouvert d'un matériau 52 absorbant les ondes RF. Par exemple, la jupe 51 est en aluminium et la couche absorbante 52 est constituée d'une mousse chargée en oxydes de carbone.

[0043] La jupe 51 est de hauteur moindre que les jupes utilisées dans l'art antérieur, car les pertes par débordement sont notablement réduites par l'utilisation d'un réflecteur secondaire 53 muni d'une surface externe 54 présentant un profil selon une courbe décrite par une équation polynomiale du sixième degré. On peut optimiser les paramètres de l'équation du sixième degré décrivant le profil de la surface externe 54. Cette optimisation permet de réduire la hauteur de la jupe 51 jusqu'à permettre la réalisation d'une seule pièce du réflecteur primaire 50 et de la jupe 51, comme le montre la figure 5. La jupe 51 constitue ainsi une extension du réflecteur primaire 50. Ceci peut être réalisé par exemple en emboutissant une seule plaque d'aluminium de manière à définir successivement ou simultanément la forme, de préférence paraboloïde de révolution, du réflecteur primaire 50 et la forme, de préférence cylindrique, de la jupe 51.

[0044] La figure 6 représente un exemple de profil 60 de la surface externe du réflecteur secondaire selon un mode particulier de réalisation de l'invention, qui a été obtenu par numérisation du niveau des pertes par débordement. La position des axes X et Y, utilisés respectivement en abscisse et ordonnées, est représentée sur la figure 2. Le repère (X, Y) a pour origine un point de l'axe de révolution 13 situé au niveau de la seconde extrémité du réflecteur secondaire 10. l'axe X est aligné sur l'axe de révolution 13 et l'axe Y a une direction perpendiculaire à l'axe de révolution 13. Les distances sont exprimées en centimètres.

[0045] L'exempte décrit sur cette figure correspond à une antenne à double réflecteur dont le réflecteur primaire est de type parabolique répondant à l'équation : P/D = D/(16F) dans laquelle P est la profondeur du réflecteur primaire, D est le diamètre du réflecteur primaire, et F est la distance focale du réflecteur primaire.

[0046] Dans cet exempte, F/D=0,25 et le demi-angile d'éclairement limite θ_p est tel que θ_p = 90°, car dans toute parabole θ_p = 2 arc-tangente (D/4F).

[0047] Dans cet exemple de réalisation de l'invention, l'équation polynomiale définissant le profil de la surface externe du réflecteur secondaire est la suivante :

[0048] Les valeurs numériques indiquées ici pour les paramètres a, b, c, d, e, f, g de l'équation du sixième degré dépendent des valeurs numériques choisies pour la distance focale F, la profondeur P et le diamètre D du réflecteur primaire, ainsi que du niveau de pertes par débordement que l'on s'autorise. Si l'on change ces valeurs numériques, on peut trouver une autre ensemble de valeurs pour les paramètres a, b, c, d, e, t, g permettant de minimiser tes pertes par débordement. Ainsi les paramètres a, b, c, d, e, f, g de l'équation du sixième degré peuvent prendre des valeurs différentes.

[0049] La figure 7 montre le diagramme de rayonnement dans le plan vertical du réflecteur secondaire d'une antenne à double réflecteur pour trois profils différents de la surface externe du réflecteur secondaire :

• un profil conique connu de l'art antérieur (courbe de référence 70),
• un profil correspondant au premier mode de réalisation de l'invention (courbe 71), et
• un profil comprenant un relief annelé selon le deuxième mode de réalisation de l'invention (courbe 72).

[0050] Le diagramme de rayonnement est représenté par l'amplitude du rayonnement V exprimée en fonction du demi-angle d'éclairement θ. Ce diagramme de rayonnement est relatif à l'antenne en mode émission. La meilleure conception d'antenne est celle qui permet d'obtenir un rayonnement, ou champ électrique émis, le plus faible possible pour les valeurs de demi-angle d'éclairement θ supérieures à la valeur limite θ_p représentée ici par la ligne verticale 73. La ligne verticale 73 représente la valeur θ_p du demi-angle θ qui tangente le bord externe du réflecteur primaire comme montré sur la figure 4. Pour des valeurs du demi-angle θ supérieures à la valeur θ_p définie par la ligne verticale 73, les rayons sont réfléchis dans la plage angulaire 34 et participent aux pertes par débordement.

[0051] On observe que la courbe 71, associée au premier mode de réalisation selon l'invention, montre un rayonnement plus faible pour des valeurs de l'angle θ supérieures à la valeur θ_p que le rayonnement données par la courbe 70 associée à un profil de l'art antérieur. La courbe 72 associée à un deuxième mode de réalisation selon l'invention améliore encore le résultat obtenu avec la courbe 71.

[0052] La figure 8, analogue à la figure 7, représente le diagramme de rayonnement du réflecteur secondaire, cette fois ci mesurée dans le plan horizontal, pour trois profils différents de la surface externe du réflecteur secondaire :

• un profil conique connu de l'art antérieur (courbe de référence 80),
• un profil correspondant au premier mode de réalisation de l'invention (courbe 81), et
• un profil comprenant un relief annelé selon le deuxième mode de réalisation de l'invention (courbe 82).

[0053] Sur cette figure, la ligne verticale 83 représente la valeur θ_p du demi-angle θ qui tangente le bord externe du réflecteur primaire comme montré sur la figure 4.

[0054] Comme dans le cas précédent, la meilleure conception d'antenne est celle permettant d'obtenir le rayonnement le plus faible pour les demi-angles 0, supérieurs à la valeur θ_p, situés à droite de la ligne verticale 83. On observe que la courbe 81 associée au premier mode de réalisation selon l'invention montre des valeurs de rayonnement plus faibles que les valeurs données par la courbe 80 associée à un profil de l'art antérieur. La courbe 82 associée à un deuxième mode de réalisation selon l'invention améliore encore le résultat obtenu avec la courbe 81.

[0055] La figure 9 montre le diagramme de rayonnement du réflecteur primaire en fonction du demi-angle β d'une antenne à double réflecteur selon l'art antérieur. On a représenté en ordonné les niveaux de puissance réfléchie dans les plans verticaux et horizontaux de l'antenne en fonction du demi-angle β. La courbe 90 correspond à la puissance réfléchie dans le plan vertical, et la courbe 91 correspond à la puissance réfléchie dans le plan horizontal.

[0056] Une ligne brisée 92 indique pour chaque valeur du demi-angle β les limites de réflectivité autorisées par la norme ETSI R1C3 Co. Pour une valeur du demi-angle p voisin de 65°, qui est la valeur limite correspondant à la diffraction de l'onde RF sur le bord du réflecteur primaire, l'écart 93 entre la valeur du rayonnement du réflecteur primaire et la valeur limite imposée par la norme est ici de l'ordre de 5 dB.

[0057] La figure 10 est relative à une antenne à double réflecteur utilisant un réflecteur secondaire selon un premier mode de réalisation de l'invention. La surface externe de l'antenne présente un profil décrit par une équation polynomiale du sixième degré. On a représenté les niveaux de puissance réfléchie dans les plans verticaux et horizontaux de l'antenne en fonction du demi-angle β. La courbe 100 correspond à la puissance réfléchie dans le plan vertical et la courbe 101 correspond à la puissance réfléchie dans le plan horizontal. Une ligne brisée 102 indique, pour chaque valeur du demi-angle β les limites de réflectivité autorisées par la norme ETSI R1C3 Co.

[0058] L'écart 103 est ici de l'ordre de 7 dB, en augmentation par rapport à l'écart de 5 dB obtenue pour une antenne de l'art antérieur.

[0059] La figure 11 est relative à une antenne à double réflecteurs utilisant un réflecteur secondaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La surface externe du réflecteur secondaire présente un profil décrit par une équation polynomiale du sixième degré sur lequel a été ajouté un relief annulaire. On a représenté les niveaux de puissance réfléchie dans les plans verticaux et horizontaux de l'antenne en fonction du demi-angle β. La courbe 110 correspond à la puissance réfléchie dans le plan vertical et la courbe 111 correspond à la puissance réfléchie dans le plan horizontal. Une ligne brisée 112 indique, pour chaque valeur du demi-angle β les limites de réflectivité autorisées par la norme ETSI R1C3 Co.

[0060] L'écart 113 est de l'ordre de 9 dB, bien supérieure à l'écart 93 de 5 dB obtenu pour une antenne de l'art antérieur et amélioré par rapport à l'écart 103 de 7 dB obtenu selon le premier mode de réalisation de l'invention.

[0061] Plus cet écart entre la valeur du rayonnement du réflecteur primaire et la valeur limite imposée par la norme ETSI R1C3 Co est élevé, plus l'intensité du rayonnement de l'antenne est faible dans cette zone angulaire. Cette qualité de l'antenne est importante pour l'utilisateur car elle assure une pollution électromagnétique moindre des antennes voisines.

Revendications

1. Réflecteur secondaire d'antenne à double réflecteur comprenant :

- une première extrémité ayant une jonction d'un premier diamètre, adaptée pour le couplage à l'extrémité d'un guide d'onde (3),

- une seconde extrémité, ayant un second diamètre plus grand que le premier diamètre,

- une surface interne (12) convexe réfléchissante placée à la seconde extrémité ayant un axe de révolution (13),

- une surface externe (14) de même axe (13), reliant les deux extrémités,

- un corps diélectrique (11) s'étendant entre la première et la seconde extrémité et limité par la surface interne (12) et la surface externe (13),

caractérisé en ce que la surface externe (14) a un profil convexe décrit par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g où a n'est pas nul.

2. Réflecteur secondaire selon la revendication 1, dans lequel la surface externe (22) comporte en outre un relief (21) unique en forme d'anneau entourant le corps diélectrique (11).

3. Réflecteur secondaire selon la revendication 2, dans lequel le relief (21) se projette dans une direction perpendiculaire audit axe de révolution (23).

4. Antenne à double réflecteur comportant un réflecteur primaire (1) et un réflecteur secondaire (2, 10,) associé, caractérisée en ce que le réflecteur secondaire (2, 10) comprend :

- une première extrémité ayant une jonction d'un premier diamètre, adaptée pour le couplage à l'extrémité d'un guide d'onde (3),

- une seconde extrémité, ayant un second diamètre plus grand que le premier diamètre,

- une surface interne convexe (12) réfléchissante placée à la seconde extrémité ayant un axe de révolution (13),

- une surface externe (14) de même axe (13), placée au plus près du réflecteur primaire (1), ayant un profil convexe décrit par une équation polynomiale du sixième degré de la forme : y = ax⁶ + bx⁵ + cx⁴ + dx³ + ex² + fx + g où a n'est pas nul,

- un corps diélectrique (11) s'étendant entre la première et la seconde extrémité et limité par la surface interne (12) et la surface externe (14).

5. Antenne à double réflecteur selon la revendication 4, comprenant un réflecteur primaire (50) comportant une jupe, la jupe (51) et le réflecteur primaire (50) étant réalisés d'un seul tenant.

Dessins