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Auteur(s)
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Joseph ROGER : Ingénieur de l’École nationale supérieure des télécommunications - Ancien responsable du service antennes des radars de surface à Thomson-CSF
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans cet article consacré aux éléments connexes aux antennes, on considère, d’abord, les lignes qui propagent l’énergie électromagnétique sans la rayonner ni la consommer. Il est remarquable que quelles que soient les nombreuses formes de lignes (bifilaire, coaxiale, à ruban imprimé, du type guide d’onde rectangulaire ou rond ou corrugué), un modèle unique et simple, utilisant peu de paramètres, permet de rendre compte des principaux phénomènes rencontrés tels que propagation, réflexion et adaptation.
Après avoir parlé des structures, combinaisons de lignes couplées, à 3, 4 et N accès, en gardant toujours en vue l’application aux antennes, on verra les « pseudo-lignes » telles que les systèmes à refocalisations successives d’ondes gaussiennes et les systèmes dans lesquels on peut considérer que la propagation se fait sous forme d’ondes planes. On parlera, ensuite, des déphaseurs et des modules actifs, largement utilisés dans les antennes de radar modernes.
La théorie des lignes, avec notamment l’utilisation de la matrice de chaîne, rend très facile l’étude des différents types de radômes que l’on peut assimiler à une succession de quadripôles.
On évoquera, enfin, la sécurité, en rappelant les normes qu’il faut respecter pour éviter le danger du rayonnement électromagnétique.
L’article « Antennes » fait l’objet de plusieurs fascicules :
E 3 280 Bases et principes
E 3 282 Types
E 3 284 Techniques
E 3 286 Applications. Calculs. Mesures
E 3 288 Éléments connexes
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
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Modules pour antennes actives et antennes à FFCArticle inclus dans l'offre
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2. Déphaseurs
Dans ce paragraphe, on va parler des déphaseurs variables à commande électronique qui permettent de changer rapidement l’axe du faisceau dans une antenne à balayage électronique.
Les déphaseurs sont, comme les lignes, des structures élémentaires non rayonnantes.
2.1 Fonction
En général les antennes à balayage électronique sont des réseaux. En amont de chaque source élémentaire, un déphaseur permet de modifier la phase appliquée à la source. On peut donc appliquer sur le réseau une loi de phase linéaire, ce qui entraîne un déplacement angulaire du faisceau. Généralement, le déphaseur est quantifié, c’est-à-dire qu’il ne peut prendre qu’un nombre fini d’états de phase et donc la loi de phase linéaire qui est appliquée n’est qu’approximée. Il s’ensuit certaines déformations du diagramme par rapport au diagramme idéal souhaité tel que l’apparition de rayonnement diffus dans tout l’espace angulaire. Un autre ennui est qu’il y a une perte de gain dans la direction visée due au rayonnement diffus mais aussi aux pertes en ligne du déphaseur.
Plus le nombre de bits est élevé et plus le rayonnement diffus est bas, mais aussi, plus les pertes et le coût sont élevés. Le choix du nombre de bits des déphaseurs d’une antenne à balayage électronique est toujours un compromis.
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La figure 45 donne le schéma d’un déphaseur idéal. C’est un quadripôle sans pertes et sans réflexion. Il est caractérisé par son nombre de bits p. Le nombre d’état de phases qu’il peut prendre est :
N = 2p(soit 4 états pour 2 bits, 8 états pour 3 bits, 16 états pour 4 bits etc.).
La quantum de phase est :
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La figure 46 donne le principe de réalisation de déphaseurs de 2, 3 et 4 bits. Il est constitué d’autant de modules que de nombre de bits, ce qui permet d’obtenir tous les états de phase souhaités.
La phase appliquée...
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Déphaseurs
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - JASIK (H.) - Antenna engineering handbook. - Mc Graw Hill Book Company. 1984.
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(2) - SILVER (S.) - Microwave antenna theory and design. - Mc Graw Hill Book Company. 1950.
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(3) - JORDAN (E.-C.) - Reference data for engineers radio, electronics, computer and communications. - Howard W. SAMS & CO. 1989.
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(4) - MARCUWITZ (N.) - Waveguide handbook. - Mc Graw Hill Book Company. 1950.
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(5) - ADAM (S.-F.) - Microwave theory and applications. - Prentice - Hall, Inc.
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(6) - COLLINS (R.-E.) - Foundations for microwave engineering. - Mc Graw Hill Book Company. 1966.
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(7) - GARDIOL (F.) - * - Traité...
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