FR2958086A1

FR2958086A1 - Radiating element i.e. multi-layered microstrip patch, for e.g. single pole electronic scanning antenna array, has plate whose points are respectively connected to source and grounded for obtaining radiation, in one position of switch

Info

Publication number: FR2958086A1
Application number: FR1001147A
Authority: FR
Inventors: Christian Renard
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2011-09-30
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: FR2958086B1

Abstract

The element i.e. multi-layered microstrip patch (PMS), has a logical transfer switch (COM) connected to a plate having two excitation points (TR1, TR2), and attaining two positions. One of the points is connected to a microwave frequency generator source (S) via a power supply line and the other point is grounded via another power supply line having adjusted length to form an open circuit at the level of the latter point, for obtaining radiation in a complementary radiating zone, in one of the positions. The plate has a rectangular shaped copper antenna element engraved on a substrate layer.

Description

ELEMENT RAYONNANT DE TYPE PAVE DOUBLE MODE A COUVERTURE ANGULAIRE ETENDUE, UTILISABLE EN RESEAU RADIANT ELEMENT OF EXTENDED ANGULAR COVERAGE OF DOUBLE MODE PAVE TYPE, USEABLE IN NETWORK

L'invention concerne un élément rayonnant ou une antenne de type pavé double mode à couverture étendue utilisable notamment en réseau, excité par sonde ou trou métallisé dans le cas d'une antenne imprimée à travers le plan de masse. L'antenne pavé selon l'invention fonctionne, par exemple, dans la gamme de fréquence variant de quelques centaines de MHz à quelques 10 dizaines de GHz, de 10MHz à 10Ghz, à titre d'exemple. La dénomination « pavé » (ou encore « pastille » ou « patch » en langue anglaise) est couramment utilisée par l'Homme du métier pour les antennes comprenant un pavé micro-ruban imprimé en surface d'un substrat diélectrique, à une certaine distance d'un plan métallique dit « plan de 15 masse » classiquement gravé sur l'autre face du substrat. Ces antennes sont de faible épaisseur. Le motif imprimé est le plus souvent de forme rectangulaire ou faible elliptique. The invention relates to a radiating element or an antenna of the dual-mode block type with extended coverage that can be used in particular in a network, excited by a probe or metallized hole in the case of an antenna printed through the ground plane. The padded antenna according to the invention operates, for example, in the frequency range varying from a few hundred MHz to a few tens of GHz, from 10 MHz to 10 GHz, for example. The name "pad" (or "patch" or "patch" in English) is commonly used by the skilled person for antennas comprising a micro-tape pad printed on the surface of a dielectric substrate, at a distance a metal plane called "ground plane" classically etched on the other side of the substrate. These antennas are thin. The printed pattern is most often rectangular or low elliptical.

La conception d'une antenne rayonnant sur une couverture 20 angulaire étendue, en particulier une antenne réseau à balayage électronique, se heurte au fait que les éléments rayonnants constituant ce réseau ont eux-mêmes une couverture angulaire restreinte. Un besoin typique difficilement réalisable est celui d'une antenne réseau à balayage électronique couvrant un hémisphère avec des 25 caractéristiques radioélectriques (gain, lobes) correctes. La figure 1 décrit une antenne de type microstrip illustrée dans la demande française du Demandeur FR 09 01644. L'antenne comprend une seule couche de substrat diélectrique SUB ayant une face sur laquelle est imprimé un pavé de type micro-ruban 30 PMS, et sur l'autre face est imprimé un plan de masse PM. L'antenne présente une couverture angulaire conique CI sur ± 60° autour de son axe AI, et une antenne constituée d'un réseau plan horizontal de tels pavés microstrip permet d'assurer typiquement une couverture en balayage électronique sur ± 01 ± 60° centrée sur le zénith. TR correspond au point d'excitation, dans cet exemple un trou métallisé OM, réalisé au sein du substrat SUB, de façon à amener un courant sur le pavé micro-ruban PMS. La figure 2 schématise une antenne de type monopôle « quart d'onde » au-dessus d'un plan de masse qui présente typiquement une couverture angulaire latérale C2 sur environ 40°, et une antenne constituée d'un réseau plan horizontal de tels monopôles verticaux MV au dessus d'un ~o plan de masse permet d'assurer typiquement une couverture en balayage électronique restreinte sur environ 02 = 40° vers l'horizon. Une antenne de type dipôle incurvé en ou en 'V' présente une couverture angulaire plus étendue, mais avec une réduction de gain d'une part vers le zénith, d'autre part vers l'horizon. 15 Une antenne non plane (cylindrique, sphérique, réalisée à partir de facettes) constituée d'un réseau de pavés microstrip ou de dipôles permet d'assurer une couverture angulaire en balayage électronique plus étendue, au détriment de l'encombrement, et nécessite d«( éteindre » les éléments ne participant pas au rayonnement dans la direction visée, afin de ne pas 20 perturber le diagramme de rayonnement. II est possible d'accoler deux antennes réseaux complémentaires, chacune dédiée à une zone de pointage de faisceau, voire d'envisager une antenne constituée d'un entrelacement d'éléments rayonnants utilisés pour le rayonnement vers le zénith, et d'éléments rayonnants utilisés pour le 25 rayonnement vers l'horizon. Malgré tous les avantages présentés par l'objet de la présente invention, ces derniers présentent notamment les inconvénients suivants : • les éléments rayonnants 'classiques' (pavés, monopôles, dipôles...) ne présentent pas une couverture angulaire suffisante, et ne 30 permettent donc pas en réseau d'obtenir un balayage électronique du faisceau sur une plage angulaire étendue (hémisphère) par exemple, • les éléments rayonnants de type dipôles incurvés présentent une couverture angulaire plus étendue, mais présentent d'une part une chute de gain vers l'horizon et le zénith, et d'autre part présentent en réseau une forte variation de l'impédance avec l'angle de pointage, nécessitant des systèmes complexes d'adaptation d'impédance, • les antennes réseaux non planes présentent un encombrement important, le nombre global de voies est important, et en réseau à balayage électronique, il est nécessaire de gérer l'extinction des sources ne participant pas au rayonnement dans la direction visée, • le concept d'antennes accolées présente un encombrement important, • le concept d'entrelacement d'éléments rayonnants est limité d'une part par les dimensions physiques des paires d'éléments rapportées au maillage nécessaire pour assurer un diagramme sans lobe parasite de périodicité d'autre part par la nécessité de ne pas masquer ou 15 perturber le rayonnement d'un réseau d'éléments par l'autre réseau. The design of an antenna radiating over an extended angular coverage, in particular a scanning array antenna, is hampered by the fact that the radiating elements constituting this grating themselves have limited angular coverage. A typical hard-to-achieve need is that of a scanning electron network antenna covering a hemisphere with correct radio characteristics (gain, lobes). FIG. 1 describes a microstrip type antenna illustrated in the French application of Applicant FR 09 01644. The antenna comprises a single layer of dielectric substrate SUB having a face on which is printed a microstrip type pad 30 PMS, and on the other side is printed with a mass plan PM. The antenna has an IC conical angular coverage over ± 60 ° about its axis AI, and an antenna consisting of a horizontal plane array of such microstrip pads typically provides coverage in electronic scanning on ± 01 ± 60 ° centered on the zenith. TR corresponds to the excitation point, in this example a metallized hole OM, made within the substrate SUB, so as to bring a current on the micro-tape PMS. FIG. 2 schematizes a "quarter-wave" monopole antenna above a ground plane that typically has a lateral angular coverage C2 about 40 °, and an antenna constituted by a horizontal plane network of such monopoles MV verticals over a ~ o ground plane typically ensures coverage in restricted electronic scanning about 02 = 40 ° to the horizon. A curved or 'V' type dipole antenna has a wider angular coverage, but with a gain reduction on the one hand towards the zenith, on the other hand towards the horizon. A non-planar antenna (cylindrical, spherical, made from facets) consisting of a network of microstrip blocks or dipoles makes it possible to provide angular coverage in a wider electronic scanning, to the detriment of the bulk, and requires a "(Turn off") the elements not participating in the radiation in the intended direction, so as not to disturb the radiation pattern It is possible to join two complementary network antennas, each dedicated to a beam pointing area, or even consider an antenna consisting of an interlacing of radiating elements used for radiation towards the zenith, and of radiating elements used for the radiation towards the horizon, in spite of all the advantages presented by the subject of the present invention, the latter have the following drawbacks in particular: • the 'conventional' radiating elements (blocks, monopoles, dipoles, etc.) do not have a co angular aperture sufficient, and thus do not allow in network to obtain an electronic scanning of the beam over an extended angular range (hemisphere) for example, • the curved dipole-type radiating elements have a wider angular coverage, but present a share of a gain fall towards the horizon and the zenith, and on the other hand present in network a strong variation of the impedance with the angle of pointing, requiring complex systems of adaptation of impedance, • the antennas non-planar networks present a large bulk, the overall number of channels is important, and in electronic scanning network, it is necessary to manage the extinction of sources not participating in the radiation in the intended direction, • the concept of contiguous antennas has a large footprint, • the concept of interleaving radiating elements is limited on the one hand by the physical dimensions of the pairs of ele In other words, it is necessary to avoid masking or disrupting the radiation of one network of elements by the other network.

L'invention concerne un élément rayonnant de type pavé microstrip comprenant au moins une couche de substrat SUB et un plan de masse PM caractérisé en ce qu'il comporte au moins : 20 • deux modes de rayonnements obtenus par commutation logique d'un premier mode vers un deuxième mode et réciproquement, lesdits modes de rayonnement correspondant à une division de l'hémisphère rayonné en plusieurs zones complémentaires, une première zone étant représentée par un cône CI d'axe sensiblement vertical et une 25 deuxième zone par un cône C2 d'axe sensiblement horizontal, et en ce qu'il comporte au moins • un commutateur logique COM relié à une plaque D, PMS disposée au-dessus du plan de masse PM, • ladite plaque PMS comprenant un premier point d'excitation TRI et un 30 deuxième point d'excitation TR2, le premier point d'excitation TRI étant excentré et relié au commutateur logique COM par une ligne The invention relates to a microstrip pad-like radiating element comprising at least one substrate layer SUB and a ground plane PM characterized in that it comprises at least: two modes of radiation obtained by first mode logic switching to a second mode and vice versa, said radiation modes corresponding to a division of the hemisphere radiated into a plurality of complementary zones, a first zone being represented by a cone CI of substantially vertical axis and a second zone by a cone C2 of substantially horizontal axis, and in that it comprises at least • a logic switch COM connected to a plate D, PMS disposed above the ground plane PM, • said PMS plate comprising a first excitation point TRI and a 30 second excitation point TR2, the first excitation point TRI being eccentric and connected to the logic switch COM by a line

d'alimentation LI, le deuxième point d'excitation TR2 étant centré au niveau de la plaque PM et relié au commutateur par une ligne L2, • ledit commutateur COM comprenant une première position pour laquelle le point d'excitation TR2 est relié à la masse M et le point TRI excentré est relié via un coaxial ou ligne d'alimentation LI à la source S générateur d'hyperfréquences, de longueur ajustée pour réaliser un court-circuit au niveau du point TR2, pour obtenir un rayonnement dans la première zone de rayonnement, • ledit commutateur COM comprenant une deuxième position pour ~o laquelle le point TR2 est mis en liaison au moyen de la ligne L2 à la source génératrice d'hyperfréquence S et le point TRI est mis à la masse via la ligne LI de longueur ajustée pour réaliser un circuit ouvert au niveau du point d'excitation TRI afin d'obtenir un rayonnement dans la deuxième zone de rayonnement 15 complémentaire de la première. Dans la première position du commutateur, l'élément antennaire rayonne en mode pavé microstrip, c'est-à-dire dans une direction verticale et dans un cône d' ouverture +/-60° et dans la deuxième position du commutateur, l'élément antennaire, le rayonnement est horizontal sur une 20 couverture angulaire de l'ordre de 40 à 60°. La plaque PM comporte, par exemple, sur une de ses faces un élément antennaire en cuivre gravé sur le substrat, de forme rectangulaire et/ou de forme faible elliptique. Le pavé est par exemple un pavé de technologie multi-couches. 25 L'élément rayonnant selon l'invention est, par exemple, utilisé dans des réseaux antennaires à balayage électronique, et/ou dans une plage de fréquence variant de 10 MHz à 10 GHz. LI power supply, the second excitation point TR2 being centered at the PM plate and connected to the switch by a line L2, • said COM switch comprising a first position for which the excitation point TR2 is connected to the ground M and the eccentric point TRI is connected via a coaxial or supply line LI to the source S microwave generator, length adjusted to perform a short circuit at the point TR2, to obtain radiation in the first zone of radiation, • said COM switch comprising a second position for ~ o which the point TR2 is connected by means of the line L2 to the microwave generating source S and the point TRI is grounded via the line LI of length adjusted to make an open circuit at the excitation point TRI to obtain radiation in the second radiation zone 15 complementary to the first. In the first position of the switch, the antennal element radiates in microstrip mode, that is to say in a vertical direction and in a cone of opening +/- 60 ° and in the second position of the switch, the antennal element, the radiation is horizontal over an angular coverage of the order of 40 to 60 °. The PM plate comprises, for example, on one of its faces a copper antenna element engraved on the substrate, of rectangular shape and / or low elliptical shape. The tile is for example a multi-layer technology pad. The radiating element according to the invention is, for example, used in electronic scanning antenna arrays, and / or in a frequency range varying from 10 MHz to 10 GHz.

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon 3o l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un Other characteristics and advantages of the device according to the invention will appear better on reading the description which follows of a

exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent : • La figure 1 illustre de façon schématique une antenne de type microstrip, • La figure 2, une antenne de type monopôle quart d'onde sur plan de masse, • La figure 3, un exemple d'antenne de type monopôle chargé par une plaque, sur plan de masse, • La figure 4, un exemple d'antenne double mode selon l'invention, • La figure 5, une illustration de l'antenne en fonctionnement suivant le mode pavé microstrip selon l'invention, et • La figure 6, une illustration de l'antenne en fonctionnement suivant le mode monopôle selon l'invention. exemplary embodiment given by way of illustration and not limited to the appended figures which represent: • Figure 1 schematically illustrates a microstrip type antenna, • Figure 2, a quarter-wave monopole antenna on a ground plane, • FIG. 3, an example of a monopole antenna loaded by a plate, on a ground plane, FIG. 4, an example of a dual mode antenna according to the invention, FIG. 5, an illustration of the antenna. in operation according to the microstrip pad mode according to the invention, and • FIG. 6, an illustration of the antenna in operation according to the monopole mode according to the invention.

L'idée de la présente invention repose notamment sur une utilisation spécifique de la géométrie d'un élément rayonnement et donc de son mode de fonctionnement. Ainsi, la solution proposée consiste à modifier par commutation la géométrie de cet élément rayonnant afin de le faire rayonner soit vers le zénith ou soit vers l'horizon. The idea of the present invention is based in particular on a specific use of the geometry of a radiation element and therefore its mode of operation. Thus, the proposed solution is to change by switching the geometry of this radiating element to make it radiate either towards the zenith or the horizon.

La figure 3 représente un élément rayonnant qui rayonne comme un monopôle. La géométrie de monopôle choisie ici est celle d'un monopôle chargé par une plaque, connu aussi sous l'abréviation anglo-saxonne `toploaded monopole' ou encore `capacitor plate monopole'. Ce concept est connu pour obtenir un fonctionnement sur une hauteur h réduite (en général inférieure à celle du monopôle `quart d'onde' de hauteur À/4, voir figure 2, où À est la longueur d'onde correspondant à la fréquence de travail de l'antenne) et pour optimiser la répartition du courant sur le brin du monopôle. Sur la figure 3 est représenté un exemple de monopôle sur plan de masse, PM chargé par une plaque D en forme de disque dans cet exemple et alimenté par l'âme AM d'un coaxial CO passant au centre de la plaque. Le coaxial passe à travers le trou métallisé TR réalisé au sein du substrat SUB. Figure 3 shows a radiating element that radiates like a monopole. The monopole geometry chosen here is that of a monopole loaded by a plate, also known under the abbreviation Anglo-Saxon `toploaded monopole 'or` capacitor plate monopole'. This concept is known to obtain an operation on a reduced height h (generally lower than that of the monopole `quarter of wave 'of height A / 4, see figure 2, where A is the wavelength corresponding to the frequency of antenna work) and to optimize the current distribution on the monopole strand. FIG. 3 shows an example of a monopole on a ground plane, PM charged by a disk-shaped plate D in this example and powered by the AM core of a coaxial CO passing in the center of the plate. The coaxial passes through the metallized hole TR made within the substrate SUB.

La plaque peut être de forme circulaire, ou carré ou prendre n'importe quelle forme géométrique permettant d'obtenir un fonctionnement de type monopôle. La plaque peut être une plaque métallique dans le cas où la plage 5 de travail correspond à des fréquences peu élevées. Pour des fonctionnements de l'antenne dans des gammes de fréquences plus élevées, quelques GHz, les éléments rayonnants sont, par exemple, réalisés par gravure sur une plaque ou substrat diélectrique au moyen de Cuivre, l'élément rayonnant pouvant prendre une forme de carré, 10 de disque, etc. La figure 4 schématise l'agencement d'un pavé microstrip-ruban qui, par commutation de transfert détaillée aux figures 5 et 6, va offrir un fonctionnement en mode monopôle ou en mode pavé microstrip, grâce à la présence de la plaque PL et d'un commutateur logique de transfert COM. 15 Pour le fonctionnement en mode pavé microstrip, le centre du pavé correspond à un point d'impédance nulle et peut être connecté à la masse. Dans cette configuration, le substrat comporte un premier trou métallisé OM1 et un deuxième trou métallisé OM2, traversant le substrat SUB et le plan de masse grâce aux orifices OMS et OM2 et reliés, respectivement 20 par un coaxial CO et une âme AM au commutateur logique de transfert COM. L'élément rayonnant comprend deux modes de rayonnements obtenus par commutation logique d'un premier mode vers un deuxième mode et réciproquement, lesdits modes de rayonnement correspondant à 25 une division de l'hémisphère rayonné en plusieurs zones complémentaires, une première zone étant représentée par un cône CI d'axe AI sensiblement vertical et une deuxième zone par un cône C2 d'axe A2 sensiblement horizontal. Les axes correspondent sensiblement aux axes spécifiés aux figures 1 et 2. 30 La figure 5 schématise un état de fonctionnement de l'antenne selon l'invention pour le mode pavé microstrip. Le commutateur COM est The plate may be circular, or square or take any geometric shape to obtain a monopole type operation. The plate may be a metal plate in the case where the working range corresponds to low frequencies. For operations of the antenna in higher frequency ranges, some GHz, the radiating elements are, for example, made by etching on a plate or dielectric substrate by means of copper, the radiating element being able to take the form of a square , 10 of disc, etc. FIG. 4 schematizes the arrangement of a microstrip-ribbon keypad which, by means of transfer switching detailed in FIGS. 5 and 6, will offer operation in monopole mode or microstrip mode mode, thanks to the presence of the PL plate and a logical transfer switch COM. For microstrip mode operation, the center of the keypad corresponds to a zero impedance point and can be connected to ground. In this configuration, the substrate has a first metallized hole OM1 and a second metallized hole OM2, passing through the SUB substrate and the ground plane through the OMS and OM2 ports and connected, respectively, by a CO coaxial and an AM core to the logic switch. COM transfer. The radiating element comprises two modes of radiation obtained by logic switching from a first mode to a second mode and vice versa, said radiation modes corresponding to a division of the hemisphere radiated into a plurality of complementary zones, a first zone being represented by a cone CI of axis AI substantially vertical and a second zone by a cone C2 of substantially horizontal axis A2. The axes substantially correspond to the axes specified in FIGS. 1 and 2. FIG. 5 schematizes an operating state of the antenna according to the invention for the microstrip pad mode. The COM switch is

relié à une source hyperfréquence S. La position du commutateur logique est telle que le point d'excitation TR2 central à la plaque PMS est relié à la masse M via le trou OM2 et une ligne L2, alors que le point d'excitation TRI excentré est relié via un coaxial ou ligne d'alimentation LI à la source S générateur d'hyperfréquences, de longueur ajustée pour réaliser un court-circuit au niveau du point TR2. Dans cette configuration, l'antenne rayonne en mode pavé microstrip, c'est-à-dire dans une direction verticale et dans un cône de demi ouverture 60°. connected to a microwave source S. The position of the logic switch is such that the central excitation point TR2 at the plate PMS is connected to the mass M via the hole OM2 and a line L2, while the excitation point TRI eccentric is connected via a coaxial or supply line LI to the source S microwave generator, length adjusted to achieve a short circuit at the point TR2. In this configuration, the antenna radiates in microstrip mode, that is to say in a vertical direction and in a cone of half opening 60 °.

Pour une attaque à 500, ce point d'excitation est positionné entre le centre du pavé (point d'impédance nulle) et le bord du pavé (impédance la plus élevée). La figure 6 représente le fonctionnement de l'antenne dans un mode de fonctionnement monopôle. Dans ce cas le point d'excitation TR2 est mis en liaison au moyen de la ligne L2 à la source génératrice d'hyperfréquence S et le point TRI est mis à la masse via la ligne L, de longueur ajustée pour réaliser un circuit ouvert au niveau du point d'excitation TRI. Dans ce mode de fonctionnement, le rayonnement est horizontal sur une couverture angulaire de l'ordre de 40 à 60°. For an attack at 500, this excitation point is positioned between the center of the keypad (zero impedance point) and the edge of the keypad (highest impedance). Figure 6 shows the operation of the antenna in a monopole operating mode. In this case the excitation point TR2 is connected by means of the line L2 to the microwave generating source S and the point TRI is grounded via the line L, of length adjusted to produce an open circuit at TRI excitation point level. In this mode of operation, the radiation is horizontal over an angular coverage of the order of 40 to 60 °.

Le commutateur logique de transfert COM est relié à un dispositif de commande et de gestion G d'un radar ou d'un système de télécommunications selon l'utilisation souhaitée, qui a notamment pour fonction de commander la position du commutateur permettant ainsi le fonctionnement en mode pavé stripou en mode monopôle. The transfer logic switch COM is connected to a control and management device G of a radar or a telecommunications system according to the desired use, whose particular function is to control the position of the switch thus enabling the operation of stripe pad mode in monopole mode.

Cette configuration permet d'obtenir, par balayage électronique par exemple, un faisceau plutôt pointé vers le haut, ou encore un balayage vers l'horizon. This configuration makes it possible to obtain, by electronic scanning, for example, a beam pointing upwards or a sweep towards the horizon.

L'antenne selon l'invention permet à partir de la reconfiguration de l'excitation du pavé de modifier son mode de fonctionnement, et par là, son diagramme de rayonnement, donc la répartition dans l'espace du champ rayonné par l'antenne. Elle se caractérise, par exemple, par l'utilisation d'un seul élément rayonnant pour rayonner soit vers le zénith, soit vers l'horizon L'élément rayonnant conçu selon l'invention peut être utilisé seul ou en réseau. Un tel élément est utilisable en réseau, en particulier à balayage électronique, et permet au faisceau rayonné de balayer l'hémisphère tout en maintenant de bonnes caractéristiques (gain, lobes), l'hémisphère étant décrit en deux sections (vers le zénith, vers l'horizon) caractérisées par un mode de rayonnement distinct des éléments constitutifs. 10 The antenna according to the invention makes it possible, from the reconfiguration of the excitation of the keypad, to modify its mode of operation, and hence its radiation pattern, thus the distribution in space of the field radiated by the antenna. It is characterized, for example, by the use of a single radiating element to radiate either towards the zenith or towards the horizon The radiating element designed according to the invention can be used alone or in a network. Such an element is usable in network, in particular with electronic scanning, and allows the radiated beam to scan the hemisphere while maintaining good characteristics (gain, lobes), the hemisphere being described in two sections (towards the zenith, towards the horizon) characterized by a mode of radiation distinct from the constituent elements. 10

Claims

CLAIMS1 - microstrip pad type radiating element comprising at least one substrate layer SUB and a ground plane PM characterized in that it comprises at least two modes of radiation obtained by logic switching from a first mode to a second mode and reciprocally, said radiation modes corresponding to a division of the hemisphere radiated into a plurality of complementary zones, a first zone 10 being represented by a cone CI of axis AI substantially vertical and a second zone by a cone C2 of axis A2 substantially horizontal, and in that it comprises at least: • a logic switch COM connected to a plate D, PMS disposed above the ground plane PM, • said PMS plate comprising a first excitation point TR1 and a second excitation point TR2, the first excitation point TRI being eccentric and connected to the logic switch COM by a supply line LI, the second excitation point TR2 being central at the PM plate and connected to the switch by a line L2, said COM switch comprising a first position for which the excitation point TR2 is connected to the ground M and the eccentric point TR1 is connected via a coaxial or supply line LI at source S microwave generator, length adjusted to make a short circuit at point TR2, to obtain radiation 25 in the first radiation zone, • said COM switch comprising a second position for which the point TR2 is connected by means of the line L2 to the microwave generating source S and the point TR1 is grounded via the line LI of adjusted length to make an open circuit at the point of TRI excitation to obtain radiation in the second radiation zone complementary to the first. 2 - radiating element according to claim 1 characterized in that in the first position of the switch, the antennal element radiates microstrip mode mode, that is to say in a vertical direction and in a cone half opening ± 60 ° and in the second position of the switch, the antennal element, the radiation is horizontal over an angular coverage of the order of 40 to 60. ° 3 - antenna element according to claim 1 characterized in that said PM plate comprises on one of its faces an antenna element made of copper engraved on the substrate, of rectangular shape and / or low elliptical shape. 4. An antenna element according to claim 1 characterized in that the block is a multi-layer block. 5. Use of the radiating element according to one of the preceding claims in electronic scanning antenna arrays. The use of the radiator according to claim 1 in a frequency range of 10 MHz to 10 GHz. 2515