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Antenne à plaque ou à microruban

Figure 1 : Diagramme montrant les lignes du champ électrique d’une antenne à plaque.

Figure 1 : Diagramme montrant les lignes du champ électrique d’une antenne à plaque.

Antenne à plaque ou à microruban

Une antenne à plaque ou à microruban est un émetteur à bande passante étroite mais à faisceau large en deux dimensions. La plus simple des antennes à plaque est celle dont la longueur est de demi-longueur de l’onde émise, sa surface métallique sert de résonateur de façon similaire à une antenne dipolaire demi-onde.

Ce type d’antenne est généralement faite d’une plaque de métal montée sur un substrat diélectrique, comme un circuit imprimé, avec la couche métallique ne dépassant pas l’aire du substrat qui forme donc une plaque isolante. Elle est ainsi facile à produire et peu coûteuse. Certaines antennes à plaque n’utilisent pas un substrat diélectrique complet mais plutôt une série de plaques espacées les unes des autres. Ceci donne une antenne moins robuste mais une bande passante plus large. Les antennes à plaque utilisent la bande UHF jusqu’à 100 GHz.

Ces antennes sont généralement carrées, rectangulaires, circulaires ou elliptiques mais il n’existe pas vraiment de limites sur leur forme en autant qu’elle est continue. Ces antennes sont robustes et peuvent suivre les contours d’un véhicule. Par exemple, elles sont utilisées sur la carlingue des avions ou des engins spatiaux, ainsi que dans les appareils de télécommunication mobile. Elles peuvent être diversement polarisées et peuvent être alimentées par plusieurs points d’entrée.

Figure 2 : Réseau d’antennes à plaque pour un radar maritime à onde entretenue modulée en fréquence de bande X.

Avantages
  • Grande précision du circuit par photogravure ;
  • Facile de l’intégrer à d’autres appareils ;
  • Petit format qui permet leur utilisation dans des appareils portables personnels ;
  • Possibilité d’obtenir une grande précision d’orientation en utilisant des réseaux de microrubans ;
  • Un réseau d’antenne à microrubans peut être utilisés pour former un diagramme d’émission difficile à produire avec une seule antenne ;
  • Antennes très sophistiqués en combinant avec des déphaseurs ou des commutateurs à diodes PIN.

Figure 2 : Réseau d’antennes à plaque pour un radar maritime à onde entretenue modulée en fréquence de bande X.

Figure 2 : Réseau d’antennes à plaque pour un radar maritime à onde entretenue modulée en fréquence de bande X.

Désavantages
  • Bande passant étroite (1%) alors que les applications mobiles en demandent plus (8%) ;
  • Faible efficacité, spécialement pour les antennes court-circuitées à microrubans ;
  • Certaines techniques d’alimentations, comme par l’ouverture ou par couplage de proximité, sont difficiles à réaliser ;
  • L’efficacité de l’alimentation d’un réseau souffre d’une perte d’efficacité dans la succession de ses éléments.

Les antennes à microrubans sont apparues durant les années 1980, d’abord pour usage militaire vu leur prix élevé. Dans les années 1990, les prix baissant, elles ont été adoptés dans les télécommunications à bas prix mais leur efficacité était inférieure aux antennes réflectrices classiques.

Antennes à microruban
  • Préférables pour les appareils ne nécessitant pas une grande précision d’orientation ;
  • Efficacité plus faible causée par l’alimentation de leur réseau ;
  • Préférables pour les antennes versatiles si elles sont combinées avec des déphaseurs qui peuvent produire un balayage électronique varié ;
  • Fabrication par photogravure plus précise ;
  • Alimentation qui se fait par couplage ou par ligne coaxiale.
Antennes à réflecteur
  • Utilisées dans les applications qui demandent une orientation précise ;
  • Plus grande efficacité ;
  • Zones bloquées à cause des supports d’alimentation ;
  • Balayage mécanique de l’espace ;
  • Parfois moins précises à cause des défauts de fabrication ;
  • Utilisent d’autres antennes (dipôles, monopôles, cornet, etc.) comme alimentation.