Parametric Modeling of small terminals and Multiband or Ultra wideband Antennas

par Muhammad Amir Yousuf

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de Alain Sibille.

Soutenue en 2011

à Palaiseau, Ecole polytechnique .

  • Titre traduit

    Modélisation paramétrique des petits terminaux et antennes multi-bandes ou ultra large bande


  • Résumé

    Depuis le lancement systèmes des communications d'ultra large bande (ULB) en courtes distances les facteurs comme la miniaturisation d'appareil et haut débit créer des grands défis pour les concepteurs d'antennes. Une façon de faire le travail de conception facile est du modéliser statistiquement la variabilité de comportement de rayonnement de l'antenne en fonction de sa géométrie. Tel effort est également utile pour la meilleure utilisation du canal de communication si on combine le modèle d'antenne avec ça. Cette thèse est une tentative vers la modélisation statistique des antennes ULB. Le sujet est confronté à deux défis majeurs, la création de la population statistiques considérable d'une classe(s) d'antenne et la modélisation du diagramme de rayonnement de l'antenne qui est composé de grand nombre de paramètres complexes. Dans cette thèse, nous essayons de répondre le premier en proposant une approche de conception générique pour les antennes planaires ULB et le second en présentant l'utilisation de technique l'ultra-compressé de modélisation paramétrique. L'approche de conception générique est basé sur des formes trapézoïdales et offre une grande flexibilité et polyvalence dans la conception des antennes ULB diverses. Cette approche montre une facilité importante dans l'optimisation d'antennes (également pour la création de la population), car elle réduit le nombre de paramètres qui contrôle la géométrie de l'antenne, sans compromettre le degré de liberté. Ultra-compressé modélisation paramétrique est basée sur deux méthodes de synthèse d'antenne, la méthode d'expansion singularité (SEM) et sphériques méthode d'expansion de mode (SMEM) qui permettent de réduire le nombre de paramètres complexes requis pour le diagramme de rayonnement de 99,9%, permettant à l'effort de modélisation possibles. Un modèle statistique de l'antenne biconique basé sur cette technique a été présenté


  • Résumé

    Since the inception of short range Ultra Wideband (UWB) communication systems the factors like device miniaturization and high speed data rate create big challenges for antenna designers. One way to make the design job easy is to statistically model the variabilities of antenna radiation behavior as a function of its geometry. Such an effort is also useful for the better usage of the communication channel by combining the antenna model with it. This thesis is an attempt towards statistical modeling of UWB antennas. The subject faces two main challenges, the creation of sizeable statistical population of the class of antenna design(s) and modeling of antenna's radiation pattern which is composed of huge number of complex parameters. In this thesis we try to answer the former by proposing a generic design approach for UWB planar antennas and the latter by presenting the use of ultra-compressed parametric modeling technique. The generic design approach is based on trapezoidal shapes and offers great flexibility and versatility in designing various UWB antennas. This approach shows a significant ease in antenna optimization (also for population creation) as it reduces the no. Of parameters that controls the antenna geometry without compromising the degree of freedom. Ultra-compressed parametric modeling is based on two antenna synthesis methods, singularity expansion method (SEM) and Spherical mode expansion method (SMEM) that reduce the required no. Of complex parameters for the radiation pattern by 99. 9%, making the modeling effort possible. A statistical model of biconical antenna based on ultra-compressed modeling technique has been presented

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Annexes : Bibliographie : 106 réf.

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