FR2907262A1 - Cellule dephaseuse a dephaseur analogique pour antenne de type"reflectarray". - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne la réalisation d'antennes de type "reflectarray", c'est à dire d'antennes constituées d'une source primaire d'éclairement et d'un plateau déphaseur constitué d'un réseau de cellules présentant chacune un coefficient de réflexion dont la phase est contrôlée électroniquement.Selon l'invention, chaque cellule est constituée d'un élément de guide d'onde fermé à une de ses extrémités par une plaque de substrat diélectrique portant un circuit électrique constitué par trois bandes conductrices parallèles. Une capacité variable réalisée soit en technologie MEMS, soit au moyen d'un élément ferroélectrique, est implantée au moyen de fils de connexion sur le circuit électrique gravé sur le substrat. La forme et l'agencement des trois bandes conductrices parallèles constituant le circuit électrique, ainsi que la façon dont la capacité variable est connectée à ce circuit permettent de constituer dans le plan du substrat un circuit déphaseur dont le déphasage peut varier de façon quasi continue sur une grande plage de variation. Avantageusement, le circuit déphaseur ainsi constitué est d'un encombrement réduit.L'invention s'applique à la réalisation d'antennes de type "reflectarray" à bipolarisation.

Description

1 CELLULE DEPHASEUSE A DEPHASEUR ANALOGIQUE ANTENNE DE TYPE

"REFLECTARRAY". DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne la réalisation d'antennes de type "reflectarray", c'est à dire d'antennes constituées d'une source primaire d'éclairement et d'un plateau déphaseur constitué d'un réseau de cellules présentant chacune un coefficient de réflexion dont la phase est contrôlée électroniquement. Elle concerne plus particulièrement une structure de cellule déphaseuse permettant de réaliser un déphasage quasi continu sur une grande plage de variation, dans un encombrement faible.

CONTEXTE DE L'INVENTION - ART ANTERIEUR Une antenne de type "reflectarray" se compose de manière connue d'une source primaire apte à émettre ou à recevoir un signal radioélectrique, une source hyperfréquence par exemple, et d'un réflecteur ou plateau déphaseur, constitué de cellules élémentaires dont le nombre conditionne notamment la directivité du faisceau et le gain de l'antenne. Le rôle du plateau déphaseur consiste donc à former un diagramme d'antenne donné dans la direction voulue au moment considéré. Chaque cellule élémentaire du plateau déphaseur encore appelée cellule déphaseuse, est constituée de manière connue d'un guide d'onde dont une extrémité est fermée par un circuit imprimé comportant sur sa face, coté guide, un circuit électrique gravé sur lequel sont implantés des composants électroniques tandis que l'autre face est presque entièrement métallisée et reliée à la masse par exemple. Le rôle du circuit électronique ainsi réalisé consiste principalement à appliquer un déphasage à l'onde incidente, le déphasage variant de façon à orienter le faisceau d'antenne (lobe d'antenne) dans la direction voulue.

La variation de phase produite par la cellule est généralement obtenue en modifiant, par commutation, la valeur d'une susceptance située dans le plan de la face avant du circuit imprimé. Cette dernière est réalisée par plusieurs 2907262 2 bandes conductrices gravées, parallèles au grand coté du guide, formant l'équivalent d'un iris capacitif et des éléments de commutation reliés à ces bandes et fonctionnant comme des interrupteurs. Suivant que l'on ouvre ou ferme un interrupteur disposé entre deux bandes 5 adjacentes, on est capable de faire varier la valeur de la susceptance globale et, en conséquence, la valeur du déphasage appliqué à l'onde incidente. On peut ainsi par association de plusieurs bandes conductrices et interrupteurs implantés sur le circuit réaliser des déphasages de valeurs diverses. Pour réaliser ces commutations il est connu d'utiliser des composants actifs 10 à semi-conducteurs tels que par exemple des diodes PIN. Il est également connu de tirer profit de l'apport technique avantageux fourni de manière plus actuelle par les circuits commutateurs réalisés en technologie MEMS, technologie qui permet de réaliser des commutateurs de petite taille avec des caractéristiques en termes d'isolation et pertes, meilleures que celles 15 des diodes PIN et permettant également de commuter des éléments réactifs pour former des circuits déphaseurs de différentes valeurs. Cependant, les dispositifs de déphasages utilisant de tels éléments de commutation présentent plusieurs inconvénients. 20 Du fait de la taille de ces circuits et de l'espace limité défini par la section du guide, elle-même imposée par la taille de la maille du réseau de cellule que l'on souhaite réaliser, le nombre de circuits déphaseurs à diode PIN ou à commutateur MEMS qu'il est possible d'implanter est nécessairement limité, de sorte que le déphasage qu'il est possible d'obtenir est un déphasage 25 variant seulement par valeurs discrètes sur un nombre restreint d'états. Le nombre limité d'états de phase possibles que peut ainsi prendre une cellule se traduit par une imprécision de formation du diagramme possible de l'antenne, imprécision qui se traduit de manière connue par des pertes de quantification qui limitent le rendement global de l'antenne. 30 Ainsi, pour former le diagramme voulu, on détermine quel déphasage chaque cellule doit appliquer à la fraction du signal qu'elle reçoit et on actionne dans chaque cellule le ou les commutateurs permettant de réaliser pour la cellule considérée le déphasage le plus proche du déphasage théorique requis.

L'erreur systématique qui entache la valeur du déphasage réalisé par chaque 2907262 3 cellule se traduit alors par une baisse de rendement consécutive à l'écart entre la direction de pointage souhaitée, direction pour laquelle on souhaite le gain d'antenne maximum, et la direction réellement pointée. Cette réduction du rendement est liée d'autre part à la remontée des lobes diffus 5 provoquée par la quantification des déphaseurs. PRESENTATION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de résoudre ce problème de rendement qui 10 affecte les antennes de type "reflectarray" actuelles, problème lié principalement l'erreur systématique réalisée sur la direction pointée par l'antenne, erreur elle-même due à une quantification insuffisamment fine des valeurs possibles que peut prendre le déphasage produit par chaque cellule.

15 A cet effet l'invention a pour objet une cellule déphaseuse pour réaliser l'élément déphaseur d'une antenne de type "reflectarray" comportant principalement: - un guide d'onde fermé par un élément d'adaptation à l'une de ses 20 extrémités et par une plaquette de substrat hyperfréquence à son autre extrémité, - un circuit électrique constitué de pistes conductrices imprimées sur le substrat hyperfréquence dans la zone délimitée par les parois du guide, - une capacité intégrée implantée sur le circuit dont la valeur varie de 25 manière continue en fonction d'une tension de commande appliquée à ses bornes par l'intermédiaire du circuit électrique. Selon l'invention, le circuit électrique comporte, dans la zone délimitée par les parois du guide, une première et une deuxième bandes conductrices externes, parallèles, délimitant une zone centrale du substrat et une 30 troisième bande conductrice, intermédiaire, située dans la zone centrale et parallèle aux bandes conductrices externes. Selon l'invention également, la capacité intégrée est implantée sur le substrat, dans la partie centrale, de la zone centrale du substrat où est réalisée la capacité statique, une de ses bornes étant reliée à la tension de 35 commande par l'intermédiaire de la première à la première bande 2907262 4 conductrice externe, l'autre borne étant reliée à la masse par l'intermédiaire d'une troisième bande conductrice intermédiaire, la connexion des bornes de la capacité aux bandes conductrices étant réalisée par l'intermédiaire d'éléments de connexion dont les longueurs sont adaptées à la fréquence de 5 travail considérée, Selon l'invention également, La deuxième bande conductrice externe comportant au moins un prolongement transversal, à l'intérieur de la zone centrale, dirigé vers la bande conductrice intermédiaire, prolongement dont la forme et les dimensions sont déterminés pour obtenir pour la cellule une 10 capacité statique globale de valeur donnée à la fréquence de travail considérée, La cellule selon l'invention, ainsi constituée, permet avantageusement d'appliquer à l'onde incidente un déphasage pouvant varier de manière 15 continue. Le déphasage induit est en outre avantageusement variable dans une plage dont l'étendue est voisine de 360 . Selon un premier mode de réalisation, la capacité intégrée est réalisée sous forme d'un composant de technologie MEMS la capacité étant réalisée sur 20 un substrat semi-conducteur comportant une couche de matériau isolant par exemple du verre. Selon un autre mode de réalisation, la capacité intégrée est réalisée au moyen de deux électrodes posées sur un substrat, séparées par un élément 25 intercalaire constitué d'un matériau ferroélectrique. DESCRIPTION DES FIGURES Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux 30 appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose l'invention au travers d'un mode de réalisation particulier pris comme exemple non limitatif et qui s'appuie sur les figures annexées, figures qui représentent: - la figure 1, une représentation schématique plane en vue de dessus, 35 du dispositif selon l'invention, 2907262 5 - la figure 2, une représentation schématique, en coupe, du même dispositif, -la figure 3 un schéma équivalent de principe du dispositif selon l'invention, 5 - la figure 4 une représentation schématique en relief du même dispositif permettant de définir les éléments du schéma équivalent de la figure 3, - la figure 5 l'illustration d'une variante de réalisation dans laquelle la capacité variable est réalisée au moyen d'un film de matériau ferroélectrique. 10 - la figure 6, l'illustration d'un exemple d'application du dispositif selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE 15 Le dispositif selon l'invention est d'abord présenté au travers d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les figures 1 à 4. La figure 1 présente une vue de dessus de la cellule déphaseuse 20 selon l'invention. Comme on peut le constater sur la figure, celle-ci comporte un guide d'onde 11, vu ici en coupe, dont l'extrémité est fermée par une plaque de substrat hyperfréquencel2; de constante diélectrique élevée (sr = 4,5 par exemple). L'autre extrémité visible sur la représentation en coupe de la figure 2 étant fermée par un bouchon d'adaptation 21, dont la constante 25 diélectrique permet la propagation de l'onde à travers le guide jusqu'au substrat 12. De la sorte l'adaptation étant réalisée par le bouchon 21 et le substrat 12, il est possible de réaliser une cellule déphaseuse fonctionnant à une fréquence donnée tout en utilisant un guide dont les dimensions font que la fréquence 30 de travail est bien en dessous de leur fréquence de coupure, contrainte de dimension généralement imposée par la maille du réseau que l'on cherche à constituer, un réseau bipolarisation par exemple. Sur la face du substrat 12 en contact avec les parois du guide 11 et dans la zone délimitée par ces parois, un circuit électrique est gravé. La 35 gravure est réalisée par une quelconque technique appropriée de réalisation 2907262 6 de circuit imprimé non développée ici. Le circuit électrique comporte principalement trois bandes conductrices, deux bandes conductrices externes 13 et 14, définissant une zone centrale 15 et une bande conductrice intermédiaire 16 placée dans la zone centrale. Les trois bandes conductrices 5 sont parallèles entre elles et parallèles à la droite matérialisant l'intersection entre le plan du substrat 12 et le plan dans lequel se situe le grand côté du guide 11. La face opposée du substrat quant à elle est métallisée et constitue un plan réflecteur. Selon l'invention, la cellule déphaseuse comporte également un 10 composant électronique 17 formant une capacité variable, dont la valeur varie de manière continue sous l'action d'une tension de commande. Ce composant est implanté sur le substrat 12, de préférence au centre de la zone centrale 15. Une de ses bornes 18 est connectée à la première bande conductrice externe 13, tandis que l'autre borne 19 est connectée à la bande 15 conductrice intermédiaire 16. Selon l'invention, les connections entre les bornes 18 et 19 de la capacité et les bandes conductrices 13 et 16 sont réalisés au moyen d'éléments de connexion appropriés 111. En outre comme l'illustre la figure 2, l'élément capacitif 21 intégré dans le composant 17 est placé sur un substrat 22, le substrat étant lui-même posé sur le 20 substrat 12 en recouvrant au moins partiellement les bandes conductrices à l'endroit où il est implanté. Selon l'invention, l'architecture du circuit électronique formé par les trois pistes conductricesl3, 14 et 16, ainsi que par la capacité variable 17 est 25 définie de façon à réaliser un déphaseur quasi analogique permettant de faire varier la phase de l'onde reçue dans une large plage de déphasage s'étendant sensiblement de 00 à 360 . Pour ce faire, les bandes conductrices composant le circuit électrique gravé sur le substrat 12 sont agencées de façon à réaliser un ensemble qui, quoique spécifiquement adapté au type de 30 composant utilisé pour constituer la capacité variable, présente un certain nombre de caractéristiques morphologiques constantes, visibles sur les illustrations des figures 1 et 2. Une de ces caractéristiques consiste en ce que le composant à capacité variable 17 n'est relié qu'à deux sur trois des bandes conductrices, 35 une des bandes conductrices externes, la bande 13, et la bande conductrice 2907262 7 intermédiaire 16. La bande conductrice intermédiaire 16 est par ailleurs de largeur plus faible que les bandes conductrice externes. Une autre de ces caractéristiques consiste en ce que la liaison entre les bornes de la capacité variable 17 et les bandes conductrices 13 et 16 est 5 réalisée au moyen d'éléments de connexion en forme de fils rectilignes 111 parallèles aux bandes conductrices. Ces éléments de connexion sont dimensionnés de façon à présenter, à la fréquence de travail, une inductance de valeur donnée, qui contribue au fonctionnement du circuit déphaseur dans sa globalité.

10 Une autre de ces caractéristiques consiste en ce que la capacité variable 22 réalisée dans le composant 17 est posée sur un substrat 22 de sorte que celle-ci n'est pas directement en contact avec le substrat 12. II en résulte la formation d'une capacité statique Cstat 1 qui contribue également à la réalisation du circuit déphaseur.

15 Une autre de ces caractéristiques consiste en ce que la bande conductrice externe 14, à laquelle n'est pas connectée la capacité variable 17, permet de former avec la bande conductrice intermédiaire 16 une capacité statique qui permet d'ajuster la valeur de la capacité statique Cstat 1. A cet effet, comme l'illustre la figure 1, la bande conductrice externe 14 20 comporte un prolongement 112 sensiblement perpendiculaire à son axe et dirigé vers l'intérieur de la zone centrale en direction de la bande conductrice intermédiaire 16. la forme et les dimensions de ce prolongement sont déterminées de façon à obtenir une capacité statique Cstat 1 ayant la valeur voulue à la fréquence de travail considérée. Le prolongement 112 est par 25 ailleurs réalisé, comme l'illustre la figure 1, dans une zone du substrat proche de la zone d'implantation de la capacité variable 17. Selon la technologie utilisée pour réaliser la capacité variable 17, celle-ci présente des dimensions différentes de sorte qu'elle recouvre plus ou moins complètement les bandes conductrices à l'endroit où elle est 30 implantée. Comme l'illustre la figure 2, dans le montage électronique ainsi réalisé, la bande conductrice externe 14, non reliée à la capacité variable 17, ainsi que la bande conductrice médiane 16, sont reliées directement au plan de 35 masse 25 du circuit par l'intermédiaire de traversées 24. La bande 2907262 8 conductrice externe 13, reliée à la capacité variable 17, est quant à elle également reliée à la tension de commande qui fait varier sa valeur. Cette bande conductrice 13 est également reliée à la masse du circuit au moyen de capacités de découplage113, de sorte que du point de vue du 5 fonctionnement en hyperfréquence, l'ensemble des composants du circuit est relié à la masse. Le circuit électronique déphaseur ainsi constitué peut être représenté du point de vue du fonctionnement hyperfréquence par le schéma équivalent 10 de la figure 3. L'entrée du signal dans le dispositif est matérialisée par le port d'entrée 31. Le circuit équivalent comporte un tronçon principal sur lequel sont mis en série une inductance Lo, 32, qui figure l'ensemble des liaisons électriques du dispositif, ainsi qu'un ensemble constitué par la mise en parallèle d'une 15 impédance Zo, 33, qui traduit la propagation de l'onde à l'intérieur du substrat hyper qui porte le circuit électrique et d'une capacité Cstat 1, 34, qui représente la capacité formée entre les bords externes 114 des bandes conductrices externes et les parois du guide. Le circuit équivalent comporte également une cellule LC 35 constitué 20 principalement par la capacité variable 17 en série avec une inductance LN, 36, qui représentent principalement les éléments 111 qui réalisent la connexion de la capacité variable aux bandes conductrices 13 et 16 du circuit. La cellule 35 comporte également une capacité Cstat2, 37, qui représente la capacité formée par le prolongement 112 de la bande 25 conductrice 14 non connectée à la capacité variable 17, et le bord externe 115 de la bande conductrice intermédiaire 16 en regard de la bande 14. Les valeurs des composants ensemble des composants du circuit équivalent sont définies de façon à assurer la propagation de l'onde dans le dispositif, ainsi que la fonction de déphasage désirée.

30 La structure de cellule déphaseuse selon l'invention telle qu'elle est décrite dans ce qui précède repose donc sur l'utilisation d'un composant présentant une capacité variable en fonction de la tension appliquée, associé à un circuit électrique dont les composants sont construits et agencés de façon à réaliser un circuit permettant de déphaser l'onde incidente de manière quasi continue 2907262 9 sur une plage variant sensiblement de 0 à 360 à la fréquence de travail considérée. Dans un premier mode de réalisation préféré, illustré par les figures 1 5 et 2, le composant 17 à capacité variable utilisé est une capacité en technologie MEMS, acronyme anglo-saxon pour "Systèmes Micro-Electro-Mécanique", réalisée sur une couche de semi-conducteur 22 posée par exemple sur un support 23 en verre. Un tel circuit est encore appelé "MEMS capacitif'. II présente entre autres propriétés de présenter une valeur de 10 capacité qui varie de manière quasi continue selon la valeur de la tension continue qu'on lui applique. Le circuit électrique imprimé sur le substrat est par ailleurs adapté spécifiquement à ce nouveau composant pour former avec lui le déphaseur désiré. Selon l'invention, la capacité MEMS est reliée à une bande 15 conductrice externe 14 et à la bande conductrice intermédiaire 16 par quatre éléments de liaison 111, ou "bonding" selon la terminologie anglo-saxonne. Ces éléments de connexion sont agencés, comme l'illustre la figure 6, de façon à se situer dans un plan parallèle au plan du substrat 12 et à être parallèles aux bandes conductrices 13, 14 et 16 formant le circuit électrique.

20 Ce type d'agencement permet avantageusement de conférer au circuit déphaseur ainsi formé la symétrie de la structure la plus parfaite possible par rapport à l'axe vertical du guide. La longueur des éléments de connexion est par ailleurs définie de façon à présenter la valeur d'inductance requise pour le bon fonctionnement du 25 déphaseur dans son ensemble. Des études menées par la déposante montrent, qu'avantageusement, la variation de phase obtenue avec une cellule déphaseuse selon l'invention équipée MEMS capacitif, est supérieure ou égale à 300 pour une bande de 30 fréquence pouvant atteindre de 20 % de la fréquence centrale de travail, notamment en bande Ku (fréquence centrale autour de 12 GHz), la variation quasi continue de capacité étant alors comprise entre 50 et 200 fF (femto- farads). L'écart type de phase obtenu est par ailleurs équivalent à celui obtenu avec une cellule déphaseuse réalisée partir de commutateurs et 35 produisant un déphasage discret codé sur 5 bits (32 valeurs de déphasage 2907262 10 possibles) cellule par ailleurs difficilement réalisable dans la section d'un guide hyperfréquence, notamment en bande Ku. Réalisée au moyen d'un MEMS capacitif, la cellule selon l'invention ne 5 comporte ainsi qu'un seul microcomposant pour former la capacité variable. Elle présente donc l'avantage d'être compacte et d'un coût faible en regard des dispositifs existants. C'est par ailleurs, dans la mesure où le MEMS capacitif est commandé en tension, et qui ne nécessite pas de courant de polarisation, une structure à faible consommation électrique. Elle se prête 10 ainsi avantageusement bien à la fabrication de réseaux compacts. En fonction du type de composant capacitif utilisé et de la taille de celui-ci, son implantation sur le substrat et la réalisation du circuit électrique associé peuvent varier d'un mode de réalisation à l'autre, sans pour autant 15 que la cellule obtenue ne diffère de celle décrite précédemment quant à ses caractéristiques essentielles. Ainsi, par exemple, afin de préserver aux éléments de liaison 111 leur positionnement horizontal et parallèle aux bandes conductrices, la bande conductrice intermédiaire peut par exemple comporter, comme illustré par les figures 1 et 4, des prolongements 20 perpendiculaires 116 et 117 permettant la connexion d'une des bornes du composant capacitif 17 à cette bande conductrice. De même, la bande conductrice externe 13 reliée à l'une de bornes du composant 17 peut également comporter un (ou plusieurs) prolongement perpendiculaire 118 de forme similaire au prolongement de l'autre bande 25 conductrice externe 14 permettant d"ajuster les caractéristiques réactives du circuit déphaseur de façon à obtenir un fonctionnement optimal de l'ensemble à la fréquence de travail considérée. Ce prolongement dirigé vers l'intérieur de la zone centrale peut par exemple être positionné en regard du prolongement 112 présenté par l'autre bande conductrice externe.

30 Dans un autre mode de réalisation préféré, illustré par la figure 5 le composant 17 à capacité variable utilisé est une capacité réalisée au moyen d'un film ferroélectrique 51 déposé sur un substrat 52, un substrat d'alumine par exemple, et bordé par deux électrodes 53 et 54. La capacité ainsi formée 35 voit sa valeur varier en fonction de la tension continue appliquée. Ce type de 2907262 11 composant permet de réaliser des cellules déphaseuses ayant des propriétés avantageusement similaires à celle de cellules déphaseuses à MEMS capacitifs décrites précédemment. Comme on peut, par ailleurs, le constater sur la figure, ce mode de réalisation particulier requiert également 5 certaine adaptation de la structure de base de la cellule. II peut par exemple s'avérer nécessaire de doter la bande conductrice externe connectée au circuit capacitif 17 de prolongements de connexion 55 et 56 similaires à ceux dont est dotée la bande conductrice intermédiaire 16.

10 Comme il a été dit précédemrent, la structure de cellule déphaseuse selon l'invention présente en particulier les avantages suivants: - Elle permet de réaliser des cellules déphaseuses compactes et d'un coût de réalisation avantageux pour la fabrication de réseaux de cellules. - elle ne comporte qu'un seul microcomposant à implanter sur le 15 substrat diélectrique. - le microcomposant mis en oeuvre ne nécessite qu'une simple commande en tension. Aucun courant de polarisation n'est avantageusement nécessaire.

20 Ces caractéristiques permettent de simplifier considérablement la réalisation d'une antenne de type "reflectarray" bipolarisation dans laquelle, d'une part, la section des guides utilisés est nécessairement réduite, et d'autre part, l'espace disponible entre les guides pour faire passer des commandes est très limité. La nécessité d'isoler correctement les cellules 25 déphaseuses les unes des autres conduit en effet à pratiquer dans le substrat un nombre important de trous métallisés pour relier à la masse la grille métallique qui forme les guides. La figure 6 présente une illustration du plateau déphaseur d'une antenne à bipolarisation réalisé avec des cellules déphaseuses selon l'invention. Les cellules 61 y sont arrangées de manière 30 quasi jointive, en deux groupes de rangées les rangées d'un groupe étant orienté suivant une direction 62 perpendiculaires à la direction 63 suivant laquelle sont orientées les rangées de l'autre groupe de façon à ce que, éclairé par une source émettant deux ondes polarisées linéairement, l'une horizontalement et l'autre verticalement par exemple, le signal réfléchi par le 2907262 12 plateau déphaseur est alors une onde composée deux ondes polarisées orthogonalement. La structure de la cellule déphaseuse selon l'invention permet donc 5 avantageusement de réaliser des éléments déphaseurs présentant un grand nombre de cellules juxtaposées chaque cellule permettant de faire varier la phase de l'onde reçue de manière quasi continue sur une plage de variation sensiblement égale à 360 . Elle présente donc outre l'application à une antenne de type "reflectarray", mono ou bi polarisation, des possibilités 10 d'application à des systèmes voisins, comme les antennes de type "transmitarray" ou antenne "reflectarray" "repliées". Elle présente également, du fait de la plus grande résolution obtenue sur les valeurs de déphasage qu'il est possible d'appliquer à l'onde reçue, des possibilités d'application à des domaines plus lointains, tels que le domaine du traitement des défauts 15 intrinsèque présenté par une antenne de type "reflectarray", défauts tels que la présence de lobes de réflexion ou de lobes de "magicité". En outre, dans le cas d'une antenne "reflectarray" monopolarisation pour laquelle il est possible d'utiliser des guides de section plus importante, il faut noter qu'il est possible de disposer plusieurs MEMS capacitifs sur le circuit imprimé ou 20 combiner un MEMS capacitif avec un composant de type commutateur et d'augmenter encore la résolution de la commande de déphasage.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Cellule déphaseuse hyperfréquence pour réaliser l'élément déphaseur d'une antenne de type "reflectarray" comportant: Un guide d'onde fermé par un élément d'adaptation à l'une de ses extrémités et par une plaquette de substrat hyperfréquence à son autre extrémité, Un circuit électrique constitué d'au moins trois bandes conductrices parallèles imprimées sur le substrat hyperfréquence dans la zone délimitée par les parois du guide, Une capacité intégrée implantée sur le circuit dont la valeur 10 varie en fonction d'une tension de commande appliquée à ses bornes par l'intermédiaire du circuit électrique, Caractérisé en ce que: - le circuit électrique comporte une première et une deuxième bandes conductrices externes, parallèles, délimitant une zone 15 centrale du substrat et une troisième bande conductrice, intermédiaire, située dans la zone centrale et parallèle aux bandes conductrices externes, - la capacité intégrée est implantée sur le substrat, dans la partie centrale, de la zone centrale du substrat où est réalisée la 20 capacité statique, une de ses bornes étant reliée à la tension de commande par l'intermédiaire de la première à la première bande conductrice externe, l'autre borne étant reliée à la masse par l'intermédiaire d'une troisième bande conductrice interne intermédiaire, la connexion des bornes de la capacité aux bandes 25 conductrices étant réalisée par l'intermédiaire d'éléments de connexion dont les longueurs sont adaptées à la fréquence de travail considérée, La deuxième bande conductrice externe comportant au moins un prolongement transversal, à l'intérieur de la zone centrale, dirigé 30 vers la bande conductrice intermédiaire, prolongement dont la forme et les dimensions sont déterminées pour obtenir pour la cellule une capacité statique globale de valeur donnée à la fréquence de travail considérée, 2907262 14

2. Cellule déphaseuse selon la revendication 1, dans laquelle les prolongements transversaux ont une forme de trapèze, les dimensions des deux prolongements étant identiques. 5

3. Cellule déphaseuse selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la capacité variable est une capacité de technologie MEMS ou ferroélectrique placée sur le substrat par l'intermédiaire d'un support isolant, et recouvrant, au moins partiellement, la zone du substrat où sont formés les prolongements des bandes conductrices externes.

4. Cellule déphaseuse selon la revendication 3, dans laquelle le support isolant est en verre.

5. Cellule déphaseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle les éléments de connexion pour raccorder les bornes de la capacité aux bandes conductrices sont des éléments filaires horizontaux dont la longueur est déterminée pour obtenir la valeur d'inductance requise pour assurer le bon fonctionnement de la cellule.