Nouvelles architectures d’antennes à éléments parasites pour la polarisation circulaire : Application à la conception d’une antenne en bande X pour nanosatellite

New architectures of antennas with parasitic elemen ts for circular polarization : Application for the design of an X-band antenna for Nano-Satellite

• Auteur / Autrice : Jamil Fouany
• Direction : Thierry Monédière, Marc Thévenot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes
• Date : Soutenance le 10/12/2015
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Bila
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Monédière, Marc Thévenot, Kevin Elis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Robert Staraj, Raphaël Gillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Satellites artificiels

Antennes-réseaux

Antennes (électronique)

Mots clés libres

Antenne à éléments parasites

Polarisat ion circulaire

Méthode de synthèse

Cube- sat

Nano-satellite

Isoflux

Antenna with parasitic elements

Circular polarization

Synthesis method

Cube-sat

Nano-satellite

Isoflux

Résumé

Les investigations présentées dans ce mémoire de doctorat portent sur la synthèse d’antennes à éléments parasites à polarisation circulaire. Une stratégie de conception rapide et efficace est développée et mise en oeuvre pour synthétiser des diagrammes de rayonnement à multiples objectifs. Des éléments parasites peuvent ainsi être associés à d’autres antennes pour en améliorer les performances. Deux antennes ont été imaginées. Un premier démonstrateur d’AEP directive à polarisation circulaire et à bande élargie a été conçu. Ce démonstrateur qui se compose de l’association de 18 dipôles parasites avec une antenne spirale logarithmique a été fabriqué et mesuré. Un second prototype d’AEP a été inventé dans le cadre d’un projet spatiale «Antenne Isoflux Bande-X pour nano-satellite». L’antenne compacte a été développée pour supporter les débits de transmission des futures missions des plateformes Nano-Satellite « Cube-Sat ». Ce prototype associe une antenne patch avec une distribution de 12 dipôles parasites pour réaliser une couverture Isoflux en polarisation circulaire. Cette antenne a été mesurée sur sa plateforme d’accueil.

The investigations presented in this thesis propose the synthesis of circularly polarized antennas with parasitic elements. An innovative and effective strategy is developed and implemented to synthesize a multi-objective radiation patterns. Parasitic elements can also be associated with other antennas to improve the performances. Two antennas were suggested. The first one represents a wide band circularly polarized directive antenna with parasitic elements. This demonstrator consists of the combination of 18 parasitic dipoles with a logarithmic spiral antenna; this antenna was manufactured and measured. The second antenna is a part of a space project « Isoflux X-Band antenna for Nano-Satellite». This compact antenna has been developed to support transmission rates for future mission.