Conception d’une cellule déphaseuse active : bipolarisation pour réseaux réflecteurs en bande X

par Roger Pereira

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Raphaël Gillard et de Ronan Sauleau.

Soutenue en 2011

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Les travaux décris dans ce mémoire ont pour objectif de proposer des solutions antennaires à balayage électronique basées sur le concept d’antennes à réseau réflecteur. Pour se faire, on présente un nouveau dessin de cellule à déphasage actif bipolarisation. La cellule développée est constituée par deux dipôles placés de manière orthogonale à l’intérieur d’une cavité métallique (guide d’onde). Celle-ci est fermée par un court-circuit. Pour maintenir un niveau de polarisation croisée faible, on montre que la symétrie des modes TE10 et TE01 doit être préservé de manière géométrique et électrique. Ainsi, la commande des éléments actifs doit présenter ces symétries. Ceci diminue alors le nombre d’´etat réalisable par la cellule. Dans un premier temps, on montre la validité du concept sur des cellules passives en bande X. Les résultats expérimentaux obtenus alors ont permis d’envisager la réalisation de cellules actives. Pour des raisons de maturité technologique les commutateurs utilisés sont des diodes p. I. N. La dispersion liée aux diodes p. I. N fait alors naître un nouveau type de dissymétrie. Celles-ci semblent prépondérantes par rapport aux dissymétries liées aux erreurs de gravure du motif géométrique. Néanmoins, une solution pour réduire (voire supprimer) leurs effets est présentée et mesurée.

  • Titre traduit

    Design of an active dual-polarised unit-cell for reflectarray applications in X-band


  • Résumé

    In this report the electrically steerable beam antennas based on the concept of reflectarray antennas are studied. A new design using an active dual-polarisation unit-cell for reflectarray applications is investigated. The unit-cell is made of two cross-dipoles orthogonally placed into a metallic cavity (waveguide). This cavity is closed by a short-circuit. To maintain a low level of cross-polarization, it is shown that, the symmetry of the TE10 and TE01 modes have to be respected geometrically and electrically. Thus, the command for the active elements should also be symmetric. This reduces the total number of possible realizable states for the cell. As a first step, the concept was validated for the passive cells in the X frequency band. The experimental results obtained for these cells permitted us to take the study a step further towards the active cell configurations. For the simple reason of the availability of a mature technology, the p. I. N diodes were selected to be used as the switching devices. The dispersive nature of the p. I. N diodes creates a new type of dissymmetry problem. However, this kind of dissymmetry is more critical as compared to the one introduced by the geometric errors during fabrication. Nevertheless, a solution to reduce (and nearly eliminate) this undesirable effect is presented and validated experimentally.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-146 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2011/29
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