Métamatériaux et antennes aux basses fréquences

par Lu Yang Zhou

Thèse de doctorat en Electronique et électromagnétisme

Sous la direction de Habiba Ouslimani.

Soutenue en 2012

à Paris 10 .


  • Résumé

    Notre objectif était d’étudier, concevoir, optimiser et caractériser d’une antenne dipôle métamatériaux en bande L. Ce manuscrit débute par présente une synthèse bibliographique sur d’abord les métamatériaux et les matériaux à bande interdite électromagnétique avec leurs applications d’augmenter les performances des antennes en termes de compacité. Nous présenterons la conception et modélisation des structures SHI. La cellule élémentaire 2LC a été choisie car planaire, facile à réaliser en circuit imprimé et surtout de dimensions latérales petites devant la longueur de l’élément rayonnant. Les comportements de la fréquence de résonance en calculant le coefficient de réflexion en phase de la SHI sont analysés. Différent techniques de modélisation analytique et méthodes de caractérisations des SHI ont été appliquées pour déterminer les propriétés des surfaces étudiées. Et puis, on présente la combinaison de la surface à haute impédance 2LC avec une antenne dipôle. La distance entre le dipôle et la SHI est optimisée pour réaliser une structure très compacte. Afin d’expliquer la variation du diagramme de rayonnement de l’antenne dans le plan H, les différentes méthodologies sont proposés. Finalement, la dernière partie s’intéressera à symétrisassions de la structure 2LC. L’idée est de montrer que la nouvelle disposition de la structure permet de résoudre le problème division du diagramme de rayonnement, qui est introduit par la dissymétrie de la cellule élémentaire 2LC. Nous présentons trois propositions de symétrisassions avec notre cellule 2LC sans mortification. Les résultats de simulations et des mesures sont présentés.

  • Titre traduit

    Metamaterials and antennas for low frequencies


  • Résumé

    Our objective was to study, design, optimization and characterization of a dipole metamaterial antenna in L band. This manuscript begins with a review of the literature on first the metamaterials, the electromagnetic bandgap structure and their applications to increase the performance of antenna in terms of low profile. We present the design and modeling of the HIS structure. The unit cell 2LC was chosen because it is planar, easy to achieve in PCB and especially for the small lateral dimensions compared to the length of the radiating element. The behavior of the resonant frequency is analyzed by calculating the phase of return loss. Different modeling techniques and analytical methods for characterization of the HIS were applied in order to determine the properties of the studied surface. Then, we present the combination of the high impedance surface 2LC with a dipole antenna. The distance between the dipole and the HIS is optimized to achieve an ultra low profile structure. To explain the variation in the radiation pattern of the antenna in the H plane, different methodologies are proposed. The last part will focus on the symmetrizations of the 2LC structure. The idea is to show that the new provision of the structure solves the problem of the division of the radiation pattern, which is introduced by the asymmetry of the unit cell 2LC. We present three proposals symmetrizations with our unit cell 2LC without modification. The results of the simulations and measurements are presented.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (122 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.117-122

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  • Bibliothèque : Université Paris Ouest Nanterre La Défense. Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T12 PA10-021
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