Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Apport des surfaces à haute impédance à la conception d'antennes réseaux compactes et d'antennes réseaux à très large bande passante
Directeur de thèse:
Xavier BEGAUD (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
La technologie des antennes réseaux est utilisée dans les applications aéroportées modernes (détection, guerre électronique, communication, navigation) car elle offre des performances radioélectriques et des capacités d’intégration aux porteurs inenvisageables avec d’autres technologies.
L’antenne est typiquement constituée par un réseau d’éléments rayonnants (patch, monopôle, dipôle, cornet,…) régulièrement répartis sur une surface et alimentés par un circuit diviseur hyperfréquence (BFN) . L’insertion d’un déphaseur ( et éventuellement d’un amplificateur) au niveau de chaque élément rayonnant permet de dépointer le faisceau directif ainsi formé dans toutes les directions utiles de l’espace.
Lorsque l’on cherche à faire fonctionner ces antennes réseaux sur de très larges bandes passantes (rapports de bande supérieurs à 5 :1), on constate que la bande passante de ces antennes est limitée par chacun des éléments hyperfréquences constitutifs de l’antenne (sources, BFN, lignes de transmission,…) mais aussi par l’architecture du réseau rayonnant.
On montre, en effet, d’une part que la distance entre les éléments rayonnants doit être inférieure à la demi longueur d’onde minimale si l’on veut éviter l’apparition de lobes de réseau et d’autre part que la hauteur de l’élément rayonnant au dessus du plan de masse doit être égale au quart de la longueur d’onde si l’on veut une bonne efficacité de rayonnement.
Cette dernière peut être très réduite si l’on utilise comme réflecteur, un matériau à haute impédance qui réfléchira les ondes sans les déphaser sur une très large bande de fréquences. Ce type de matériau a été développé dans le cadre d’une thèse [1] et validé notamment par un brevet [2].
Les couplages électromagnétiques entre les sources voisines d’un réseau peuvent également engendrer un phénomène angulaire très gênant, appelé zone aveugle, qui correspond à des directions de l’espace dans lesquelles il est impossible de rayonner de l’énergie [3]. D’autre part, il a été montré que l’utilisation de matériaux à bande interdite électromagnétique pouvait conduire à réduire le couplage entre antennes, sur de plus faibles bandes passantes cependant [4-6]. Ces mêmes matériaux peuvent aussi permettre de supprimer les directions aveugles, mais toujours sur de faibles bande passantes [7].
Doctorant.e: Linot Fabrice