Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Miniaturisation des antennes large bande à l'aide de matériaux artificiels
Directeur de thèse:
Xavier BEGAUD (LTCI (EDMH))
Encadrante :
Anne-Claire LEPAGE (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Dans le domaine de la guerre électronique (GE), La bande passante des antennes peut dépasser la décade (rapport 10 entre fréquences haute et basse) et la fréquence basse peut être voisine de la centaine de MHz. Les antennes classiques dédiées à la GE font habituellement appel à des antennes dites « indépendantes de la fréquence » [1] chargées par une cavité absorbante. La cavité absorbante permet d’isoler l’élément rayonnant de son environnement et de maintenir un fonctionnement large bande. Malgré l’expérience acquise depuis de nombreuses années sur la fabrication des matériaux absorbants, celle-ci reste onéreuse. De plus, ces matériaux sont lourds, leurs caractéristiques électriques ne sont pas totalement reproductibles d’une fabrication à l’autre. Pour conserver la maîtrise des nouvelles générations de systèmes de GE, il faut améliorer leurs performances, réduire les coûts de fabrication, les rendre plus compacts. Il apparaît donc nécessaire d’appliquer aux antennes de GE une rupture technologique. Cette rupture passe par le remplacement des matériaux absorbants.
En 1999, D.Sievenpiper [2] a montré que les matériaux « haute impédance » ou « à bandes interdites électromagnétiques » pouvaient être utilisés comme réflecteur pour les antennes. Ces matériaux permettent de miniaturiser les antennes tout en préservant une bonne efficacité de rayonnement car le coefficient de réflexion de la structure est égal à 1 (à contrario, le coefficient de réflexion d’un réflecteur métallique est égal à –1). L’inconvénient majeur de ces matériaux est leur fonctionnement « bande étroite » dès lors que leur encombrement est faible.
De récents travaux [3] ont montré qu’une structure BIE chargée par des éléments discrets peut couvrir des bandes de fonctionnement très large pouvant être supérieures à la décade et ce pour des coûts de fabrication réduits grâce à la technologie classique des circuits imprimés. Cette nouvelle structure BIE permet de réduire l’épaisseur des antennes à large bande passante à environ 1/100ième de longueur d’onde. En revanche, l’efficacité de rayonnement des antennes placées au-dessus de la structure BIE chargée s’apparente à celle des matériaux absorbants.
Doctorant.e: Grelier Michael