Nouveaux concepts d'antenne à base de matériaux BIE métalliques : Application aux réseaux de télécommunications

par Emmanuel Rodes

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences, optoélectronique. Télécommunications

Sous la direction de Bernard Jecko.

Soutenue en 2006

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Bande Interdite Electromagnétique
• Antenne bibande
• Surface sélective en fréquence
• Diagramme sectoriel
• Structures BIE métalliques
• Antennes multisources
• Antennes (électronique) -- Antennes-réseaux

Résumé

Ce mémoire est consacré au développement de nouveaux concepts d'antennes à base de résonateur BIE permettant d'élargir le champ d'application des antennes préexistantes. Deux nouveaux types d'antenne présentant des propriétés particulières ont notamment été obtenus à partir des travaux effectués sur les matériaux BIE métalliques. Tout d'abord, une antenne présentant un fonctionnement de type bibande, obtenu par l'utilisation d'une FSS, a pu être mise au point. Elle présente l'avantage de posséder deux bandes de fonctionnement proches, tout en étant compatible avec les méthodes de design actuelles des matériaux BIE. Un nouveau type de structure métallique permettant d'obtenir un élargissement de la bande passante des antennes a également été proposé. Bien que l'étude de ce type d'agencement ne soit pas complètement aboutie, des résultats prometteurs ont été obtenus. Enfin, une nouvelle structure possédant un diagramme de rayonnement sectoriel, c'est-à-dire large dans un plan et directif dans l'autre a été conçue. Le fonctionnement de cette antenne a été détaillé et une méthode de design analytique a été proposée. Les réalisations présentées dans ce mémoire confirment les propriétés des différentes structures abordées durant cette thèse.

Titre traduit

New concepts of metallic EBG resonator antennas : Application to the telecommunication networks

Résumé

This report is dedicated to new developments around the EBG resonator antenna concept. Different solutions are proposed to enlarge the scope of the putative applications. A new structure using a metallic FSS and able to work on two frequency bands is first proposed as a mean to circumvent the problem of the EBG antenna narrow bandwidth. A new kind of metallic arrangement is then described, which allow the creation of antennas able to radiate on a larger bandwidth than the original dielectric ones. Lastly, an EBG resonator antenna possessing a sectoral radiation pattern is presented. The functioning of the structure is detailed and a conception method is given. The interest and limitations of this new concept are illustrated through application examples. The presented realizations successfully confirmed the correct functioning of the proposed structures.