Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’antenne à fentes est constituée d’un ou de plusieurs guides d’onde rectangulaires comportant des fentes régulièrement espacées qui ont pour fonction de rayonner l’énergie transportée par le ou les guides. Après avoir introduit les notions de base des guides à fente, l’article aborde le problème essentiel de la synthèse de l’antenne complète, de l’éclairement objectif à la réalisation de l’antenne, sans oublier la méthodologie de conception. Sont ensuite passées en revue les applications classiques des antennes à fente, civiles et militaires et d’autres moins conventionnelles.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Gérard DEBIONNE : Thales Systèmes Aéroportés
INTRODUCTION
Cet article est consacré à un type d’antenne très apprécié pour la qualité de ses diagrammes de rayonnement : l’antenne à fentes. Une telle antenne est constituée d’un assemblage de guides d’ondes rectangulaires sur lesquels sont taillées des fentes régulièrement espacées. Le réseau de sources élémentaires ainsi constitué peut être contrôlé finement en amplitude et en phase en « jouant » sur la géométrie ou la position des fentes sur les guides.
On trouve dans la littérature de nombreux exposés qui permettent de « comprendre » le fonctionnement d’une antenne à fentes à travers les mécanismes de rayonnement d’une ou plusieurs fentes. En revanche, on trouve plus rarement des exposés sur la synthèse complète d’une antenne incluant notamment l’alimentation de l’antenne. Par ailleurs, si les progrès extrêmement rapides de la puissance des ordinateurs incitent à penser que l’on saura dans un avenir proche analyser de grandes structures mécaniques – telles que des antennes à fentes – à l’aide de méthodes numériques exactes, il paraît très improbable que l’on sache synthétiser ces dispositifs à l’aide de méthode purement numériques. C’est dans ce contexte que la synthèse raisonnée de l’antenne prend toute son importance et est exposée en détail.
Après un bref rappel historique, on abordera les thèmes suivants.
-
Une première partie (§1) expose les notions de bases sur les fentes, les guides à fentes, et autres composants de l’antenne. On y décrit le rayonnement des fentes et l’interaction de ce rayonnement avec le guide d’onde.
-
Une seconde partie expose la synthèse d’une antenne à fentes, depuis la loi d’éclairement objectif jusqu’à la réalisation de l’antenne. Dans cette partie, on abordera aussi les aspects technologiques, en décrivant la réalisation et l’assemblage de grandes pièces métalliques avec la précision mécanique requise.
-
Une dernière partie, moins technique décrit succinctement les différentes applications des antennes à fentes : des antennes légères et compactes, avec peu de pertes et une bonne qualité de diagrammes. La contrepartie de ces qualités est un coût qui les éloigne des applications « grand public » mais les destine plutôt à des applications civiles ou militaires pour lesquelles les performances sont primordiales.
La bonne compréhension de cet article suppose la lecture ou la connaissance préalable des articles sur les antennes Antennes- Bases et principes, Antennes- Différents types, Antennes- Techniques et les circuits passifs Circuits passifs hyperfréquences- Guides d’ondes métalliques, Circuits passifs hyperfréquences- Éléments passifs réciproques.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1985 par Jacques BOUSSO
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Synthèse et analyse de l’antenne complète1. Notions de bases
1.1 Notations
-
Système de coordonnées
Un guide rectangulaire de section ag, bg (ag > bg) sera décrit dans un système de coordonnées (x, y, z) tel que x soit l’axe du guide, y porte le grand côté et z soit dirigé suivant le petit côté. La direction z > 0 est aussi celle dans laquelle l’antenne rayonne. Le plan rayonnant étant situé en z = 0.
Une direction d de l’espace sera repérée soit par les angles sphériques (θ, φ), soit par les cosinus directeurs :
![]()
Les vecteurs sont notés soit en gras, soit fléchés. n est la normale au plan des guides.
Nota :les grandeurs y et z désignent des coordonnées mais aussi des admittances et impédances. Le contexte permet de faire la distinction.
-
Grandeurs électriques
La fréquence est désignée par F et la longueur d’onde dans l’air par λ. L’indice « o » se rapporte à la fréquence centrale.
Le facteur de dépendance temporelle en exp(+ jωτ) est systématiquement omis. On désigne par j l’unité imaginaire (j2 = –1). Enfin, on a ω = 2πF.
-
Champs dans un guide rectangulaire de section (ag, bg)
Les champs transversaux Et et Ht d’un guide en mode fondamental TE01 s’expriment à l’aide de deux fonctions eo(x, y) et ho(x, y) dont l’intégrale du produit sur une section de guide correspond à une puissance unité :
![]()
On peut aussi représenter ce guide ...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Notions de bases
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - STEVENSON (A.F.) - Theory of Slots in Rectangular Waveguides. - Journal of Applied Physics, Vol. 19 (1948). Les formules de Stevenson sont importantes et se retrouvent dans de nombreux ouvrages américains. Les références COLLIN, ZUCKER - Antenna Theory. et ELLIOT (R.S.) - Antenna Theory and Design. donnent des démonstrations de ces formules.
-
(2) - BOOKER (H.G.) - Slots Aerials and their Relation to Complementary Wire Aerials. - JIEE, 93 pt. IIIA (1946).
-
(3) - ELLIOT (R.S.), KURTZ (L.A.) - The design of small Slot Arrays. - IEEE Trans. Antennas Propagation, AP 26 (1978).
-
(4) - ELLIOT (R.S.) - An improved Design Procedure for Small Arrays of Shunt Slots. - IEEE Trans. On Antennas and Propagation. Vol. AP 31, no 1 janvier 1983.
-
(5) - STEGEN (R.J.) - Longitudinal Shunt Slot Characteristics. - Hughes Technical Memorandum, no 261 (1951). On trouve aussi les courbes de Stegen dans le « Jasik » McGraw-Hill 1961.
-
...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Électronique
(227 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
