Introduction
Nous nous proposons d’appliquer à la réalisation d'antennes diélectriques les propriétés de transmission et de rayonnement dues à des discontinuités de réactance de surface.
On peut constituer des aériens linéaires à rayonnement longitudinal au moyen de réseaux de sources convenablement excitées en phase et en amplitude; cependant l'alimentation séparée de ces sources s'avère malaisée lorsque leur nombre augmente. La solution la plus commode consiste alors à localiser l'alimentation, l'excitation des diverses sources s’effectuant de proche en proche.
L’aérien comprendra ainsi, alimentée à une de ses extrémités, une ligne de transmission sur laquelle sont disposés des éléments rayonnants. On caractérise cette ligne par la vitesse de phase de l’onde qui s’y propage. Elle peut être = €, c vitesse de la lumière dans le vide.
De ce fait, on peut classer les aériens connus en trois groupes
v >c, guides d’ondes à fente à rayonnement transversal;
v — €, coaxial à fente à rayonnement longitudinal;
v< €, cierges diélectriques, antennes de type yagi.
Le nouvel aérien envisagé appartient au dernier groupe. Soit, en effet, un cylindre indéfini en diélectrique de permittivité € > 1 sur lequel un mode se propage. Pour faire rayonner une telle ligne, il est nécessaire d’y créer des discontinuités : variation de section droite, de courbure, introduction d’obstacles diélectriques ou conducteurs ou encore discontinuités dans la constante diélectrique.
L'expérience vérifie bien qu'il apparaît sur la ligne des sources de rayonnement. On peut espérer de plus effectuer la synthèse de diagrammes de rayonnement variés suivant les amplitudes et phases respectives de ces sources.
Rappelons tout d’abord la détermination du diagramme de rayonnement d’une répartition linéaire.
Soient des sources de rayonnement réparties sur un axe zz' dans l'intervalle (—L, + L) avec une
densité f(z) (fig. 33), chaque source ayant un diasramme de rayonnement À(0), 0 désignant l’angle d’une direction quelconque avec zz'. Soit exp[—7k(2) 2] le facteur de phase des sources élémentaires.
Le diagramme à l'infini du rayonnement de l’ensemble s’écrit
OTÉ HOME TA of. PUENEAE (kiz)—hocos0] gz, VD T
4 STARS : - Où k6— 5 5 lo longueur d’onde dans le vide.
Supposons X(z) — ak,, posons F +
HAINE PP ) (LE) e—ike Lia—koeos0)1 dé,
En posant k,L(a—cosi) — u,
F(0)=LR(0) | f(Lt)e-jut de.
Si maintenant f(Lf) — À constant,
H(D==Ti tone
; hatu) =2A(8).
[72 É Si de plus le maximum de A,(u) se trouve dans l’axe zz', F° sera maximum dans l’axe si l’on peut prendre u = 0, soit CU,
la vilesse de phase de l'onde excitant les sources de rayonnement doit être celle de la lumière dans le vide. Nous avons représenté sur la figure 34 (extraite
de [28)) l'allure des diagrammes de rayonnement POUTINE C:
Dans le cas de v < c en particulier, l'augmentation de Z accroît le nombre des feuilles latérales au détriment du gain dans l’axe. Le nombre de feuilles est en effet égal au nombre de zéro de la fonction sin u lorsque u varie de kçL(a—1) à k,L(a + 1) puis de là à k,çL(a — 1) et le niveau de la feuille principale
: : 1 sin & maxima varie comme (enveloppe de — ):
LS uw
On obtient ainsi la relation de Hansen Woodyard
avec SIN (> max. de ) u
Il convient de rappeler d’autre part que le gain des aériens linéaires où v —c est proportionnel
ko L(a—1) —
va
LÉ é 7e à; et la largeur de la feuille principale (à 3 dB)
inversement proportionnelle à VE [291.
