Une matrice de Butler est un type de réseau de formation de faisceaux utilisé dans les réseaux d'antennes et les systèmes à commande de phase. Ses principales fonctions sont :
Orientation du faisceau – Le faisceau de l'antenne peut être orienté selon différents angles en commutant le port d'entrée. Cela permet au système d'antenne de balayer électroniquement son faisceau sans déplacer physiquement les antennes.
● Formation multifaisceaux – Il peut alimenter un réseau d'antennes de manière à produire plusieurs faisceaux simultanément, chacun pointant dans une direction différente. Cela augmente la couverture et la sensibilité.
● Séparation de faisceau – Elle divise un signal d'entrée en plusieurs ports de sortie avec des relations de phase spécifiques. Cela permet au réseau d'antennes connecté de former des faisceaux directifs.
● Combinaison de faisceaux – Fonction réciproque de la division de faisceaux. Elle combine les signaux de plusieurs éléments d'antenne en une seule sortie avec un gain plus élevé.
La matrice de Butler remplit ces fonctions grâce à sa structure composée de coupleurs hybrides et de déphaseurs fixes disposés selon une configuration matricielle. Voici quelques propriétés clés :
● Le déphasage entre les ports de sortie adjacents est généralement de 90 degrés (un quart de longueur d'onde).
● Le nombre de faisceaux est limité par le nombre de ports (la matrice Butler N x N produit N faisceaux).
● Les directions du faisceau sont déterminées par la géométrie de la matrice et le phasage.
● Fonctionnement à faible perte, passif et réciproque.
En résumé, la fonction principale d'une matrice Butler est d'alimenter un réseau d'antennes de manière à permettre la formation et l'orientation dynamiques de faisceaux, ainsi que des capacités multifaisceaux grâce à un contrôle électronique sans pièces mobiles. Il s'agit d'une technologie clé pour les réseaux à balayage électronique et les radars à commande de phase.
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Date de publication : 20 septembre 2023