Conception et caractérisation d'antennes à métamatériaux sur textiles

par Mohamad Mantash

Thèse de doctorat en Traitemetn du signal et télécommunications

Sous la direction de Anne-Claude Tarot et de Kouroch Mahdjoubi.

Soutenue en 2012

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Les vêtements communicants et intelligents sont destinés entre autre, aux usagers des métiers à risque (pompiers, policiers, militaires, …), mais aussi aux applications sportives, médicales, spatiales,. . . . Ils intègrent de l'électronique embarquée et de multiples émetteurs-récepteur RF, afin de couvrir de nombreux standards de communication (In/On/Off Body communication). Réalisé dans le cadre du projet ANR Metavest, ce travail de thèse est consacré au développement et la caractérisation des antennes flexibles sur textiles pour les gammes de fréquences WiFi et 4G LTE (2. 4-2. 7, 5. 1-5. 875 GHz), ainsi qu'à la protection des usagers contre le rayonnement de ces antennes. Après une étude bibliographique sur la topologie et la technologie des antennes sur textile nous avons procédé à la caractérisation des textiles couramment utilisés dans la fabrication des vêtements, pour lesquels les paramètres radioélectriques sont généralement inconnus. Plusieurs types d'antennes sur textile sont ensuite conçus et réalisés pour couvrir les bandes de fréquence demandées. L'un d'entre eux consiste à utiliser une fermeture éclair pour réaliser une antenne originale, reconfigurable en fréquence. Afin de réduire le rayonnement arrière des antennes sur vêtement et protéger l'utilisateur des méfaits des ondes électromagnétiques, plusieurs réflecteurs de type CMA (conducteur magnétique artificiel) sont modélisés (analytiquement) et testés. Une topologie originale (cellule hexagonale) est proposée pour améliorer les performances du réflecteur. L'ensemble Antenne-CMA a répondu aux exigences du cahier des charges, même sous condition de courbure.

  • Titre traduit

    Design and characterization of textile antennas integrated with metamaterials


  • Résumé

    Smart clothes are designed, among other applications, for users with risky occupations (firemen, policemen, military,. . . ), but also for applications in sports, medical, space,. . . Domains. They incorporate onboard electronics and multiple wireless transceivers to cover many communication standards (In/On/Off Body communication). Conducted within the framework of the ANR project Metavest, this thesis is devoted to the development and characterization of flexible textile antennas for the frequency ranges of WiFi and 4G LTE (2. 4-2. 7, 5. 1-5. 875 GHz) on the one hand, and the protection of the users against radiation of these antennas on the other hand. After having studied the state of the art on the available topologies and technologies of the textile antennas, we started by the characterization of the textiles commonly used in the fabrics, for which the electromagnetic parameters are generally unknown. Then, several types of textile antennas are designed to meet the required frequency bands. One of them is based on a zipper to achieve an original frequency tunable antenna. To reduce the back radiation from textile antennas and protect the users from harmful electromagnetic wave effects, several AMC (artificial magnetic conductor) reflectors are modeled (analytically) and tested. A novel geometry (hexagonal unit-cell) is proposed to improve the performance of the reflector. The whole antenna-AMC structure meets well the required specifications, even under bending conditions.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-132

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 2012/93
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.