Antennes agiles pour la miniaturisation d'antenne large bande

par Abdul sattar Kaddour

Thèse de doctorat en Optique et radiofrequences

Sous la direction de Christophe Delaveaud.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) , en partenariat avec CEA/LETI (laboratoire) depuis le 12-11-2014 .


  • Résumé

    La miniaturisation des antennes large bande est un défi scientifique majeur. Cette miniaturisation s'avère en particulier très délicate lorsqu'on désire concevoir des antennes directives pour s'affranchir de la structure du satellite qui les supporte. Une solution pouvant permettre la miniaturisation des antennes large bande consiste à introduire de l'agilité en fréquence et/ou en impédance de manière à rendre l'antenne « multi-bandes ».En effet, Les techniques d'agilité en impédance/fréquence permettent d'envisager une forte miniaturisation de la structure rayonnante associée à une réduction de la bande passante. Celle-ci convient avec les bandes passantes instantanées des transmetteurs RF d'intérêt. Parmi les techniques de miniaturisation de l'antenne on trouve l'introduction des charges variables dans les structures antennaires, le développement de matériaux, substrats aux propriétés diélectrique/magnétique commandables ou le développement des composants variables. Ces techniques permettent également d'assurer une meilleure stabilité des propriétés de rayonnement avec la fréquence. Cependant, de nombreux points durs restent à résoudre pour appliquer ces concepts, ils sont notamment liés à l'introduction de composants à pertes dans les structures d'antenne. Les axes d'investigation identifiés sont donc : • La grande excursion fréquentielle (au moins 1: 6), • L'application à des antennes directives et/ou découplées de la structure satellite, • La qualité de la polarisation circulaire, • La complexité de la structure agile.

  • Titre traduit

    Frequency agility technique for wideband antenna miniaturization


  • Résumé

    The miniaturization of wideband antennas is a major scientific challenge. This miniaturization proves very difficult especially when one wants to design directional antennas to overcome the satellite structure effect that supports them . A solution that can enable miniaturization of wideband antennas consists in introducing frequency/impedance agility of the antenna to make it "multi-band". Indeed, the agility impedance / frequency techniques make possible a significant miniaturization of the radiating structure associated with a reduction of bandwidth to be matched with instantaneous bandwidths of RF transmitters of interest. These techniques also ensure better stability of radiation properties with frequency. However, many issues remain unresolved to apply these concepts, they are primarily related to the introduction of lossy components in the antenna structures . The identified areas of investigation of this thesis are : • The wide frequency excursion ( at least 1: 6) • The application of directional antennas and/or decoupled from the satellite structure • The quality of the circular polarization • The complexity of the reconfigurable structure A first step consists in achieving a state of the art of wideband antennas and techniques for antenna miniaturization by using agility technique whose size is compatible with the specifications provided . The second step is to propose, implement and measure a new concept based on the antenna(s) principle(s) described above and satisfying the closest to the specifications provided. These studies and development will be based on theoretical considerations (illustrated by relevant electromagnetic simulations) and experimental results (realization and characterization of specific antenna prototypes).