Developpement d'une methode des moments multi-structures - application a l'optimisation d'antennes imprimees

par Liliana-Délia Arnaud-Cormos

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Raphaël Gillard.

Soutenue en 2006

à Rennes, INSA .

mots clés

• Antennes (électronique) -- Radar -- Antennes -- Algorithmes optimaux -- Radar -- Appareils et matériel

Titre traduit

Développement d'une méthode des moments multi-structures-application à l'optimisation d'antennes imprimées.

Résumé

L'extension des circuits imprimés vers des applications grand public a été favorisée par l'apparition des simulateurs électromagnétiques capables de répondre aux nouveaux besoins imposés par l'industrie (coût, temps). L'objectif majeur de cette thèse consiste en l'élaboration d'une technique de calcul rigoureuse et rapide appelée MSMoM pour MultiStructure Method of Moments. Son atout est la possibilité d'analyse simultanée de plusieurs structures ne différant que par la forme de la gravure métallique. Le temps de simulation est réduit considérablement par comparaison avec une approche MoM classique. La MSMoM se prête particulièrement bien à un processus d'optimisation électromagnétique. La procédure d'optimisation (algorithme génétique) produit des structures non-intuitives qui présentent des nombreuses discontinuités et qui sont plus difficiles à modéliser et à réaliser. Quelques règles visant à améliorer leurs performances et leur robustesse sont proposées dans cette étude.

Résumé

The extension of printed circuits to many user applications was possible with the development of commercial electromagnetic simulators capable to integrate new industrial constraints such as design time and money. In order to reduce the computational time, a new fast and rigorous analysis technique is developed during this study called MSMoM for MultiStructure Method of Moments. The technique is based on the simultaneous analysis of different structures, whose metallic parts are slightly different. This concept avoids a large amount of recomputation and permits drastic reduction of the computation time. This technique seems particularly adapted to electromagnetic optimization. The electromagnetic optimization (genetic algorithm) produces non intuitive antenna designs with numerous discontinuities. As a consequence, such antennas are difficult to model accurately and to fabricate. Some design rules are established in order to improve antennas performances and robustness.