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Radars. Traitements avancés du signal radar

Article de référence | Réf : E3282 v2

Technologies d’antennes - De l’antenne élémentaire aux grandes antennes

Auteur(s) : Xavier BEGAUD

Date de publication : 10 août 2018

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Antennes à traitement du signal - Partie 1

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RÉSUMÉ

Il existe de nombreux critères qui peuvent guider le choix d’une technologie d’antenne. Ce choix, en premier lieu dicté par la forme du rayonnement souhaité, conditionne très rapidement le type d’antenne candidate à la fonction recherchée. D’autres critères comme la taille de l’antenne ou le mode d’alimentation viennent compléter les contraintes et focaliser le choix du concepteur sur la technologie pertinente. Cet article présente de façon progressive et croissante en termes de tailles d’antennes, un panorama des solutions technologiques disponibles.

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ABSTRACT

Antenna Technologies From Hertz dipole to large antennas

There are many criteria which lead the choice of one antenna technology rather another. This choice, primarily dictated by the shape of the desired radiation pattern and very quickly determines the type of antenna candidate for the desired function. Other criteria such as the size of the antenna or the feeding mode complete the constraints and focus the designer's choice on the relevant technology. In this article, the reader will discover, in a progressive and increasing way in terms of antenna sizes, an overview of the technological solutions available.

Auteur(s)

Xavier BEGAUD : Professeur - Institut Mines-Télécom, Télécom ParisTech, Paris, France

INTRODUCTION

Le concepteur d’antennes est habituellement contraint par un cahier des charges comprenant de nombreuses spécifications : bande de fréquences de fonctionnement, performances radioélectriques (gain, diagrammes de rayonnement, polarisation) et encombrement. Viennent s’ajouter à ces critères des contraintes liées à l’environnement (vide spatial, environnement industriel de fonctionnement, intégration en boîtier au plus près de l’électronique de commande…).

Généralement, le plan de fréquence est figé car issu de longues négociations. Le choix de l’antenne est alors guidé par la largeur du faisceau nécessaire à l’application et le gain réalisé [E 3 280]. Notons cependant qu’une couverture omnidirectionnelle peut être obtenue en subdivisant l’espace en secteur comme dans le cas des stations de base de téléphonie mobile où chaque antenne couvre 90° ou 120° dans le plan considéré.

À ce stade de la conception, la technologie d’antenne peut donc être choisie en fonction de l’espace disponible exprimé en termes de longueurs d’ondes.

Nous allons donc suivre cette logique et faire croître les dimensions dans cet article, en passant en revue les principales caractéristiques de l’antenne élémentaire vers les grandes antennes.

Cependant, dans de nombreuses applications, l’antenne n’est que le « prolongement » du support de propagation (guide ou ligne de transmission) [E 1 170]. Cette dernière remarque doit être conservée à l’esprit du concepteur lors du choix de la technologie pertinente pour l’application à développer, si on souhaite minimiser les pertes liées aux transitions entre le support de propagation et l’antenne.

Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire des termes utilisés.

D'autres définitions sont présentées dans l'article [E 3 280].

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MOTS-CLÉS

KEYWORDS

VERSIONS

Il existe des versions antérieures de cet article :

Version archivée 1 de mai 1999 par Joseph ROGER

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KILDAL (P.S.) - Foundations of antennas a unified approach. - Student Litteratur AB (2000).
(2) - BEGAUD (X.) - Analyse d’antennes et de réseaux d’antennes large bande et bipolarisation par une méthode d’éléments finis de surface. - Thèse de l’Université de Rennes 1 (1996).
(3) - CHAPELLIER (C.), MEKKI KAIDI (M.), DESSAILLY (F.), BEGAUD (X.) - Antenne radio FM sérigraphiée, notamment pour véhicule automobile. - Brevet n° FR2901412 (2007).
(4) - SHREIDER (L.), BEGAUD (X.), SOIRON (M.), PERPERE (B.) - Design of a broadband Archimedean spiral antenna above a thin modified Electromagnetic Band Gap substrate, 2006. - First European Conference on Antennas and Propagation, Nice, pp. 1-4 (2006).
(5) - DERNERYD (A.G.) - Linearly polarized microstrip antennas. - IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-24, pp. 846-851 (1976).

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