Etude d’antenne microruban à base de métamatériaux en ondes millimétrique : (autour de 40 GHz)

par Cuong Tran Manh

Thèse de doctorat en Électromagnétisme

Sous la direction de Habiba Ouslimani et de Alain Priou.

Soutenue en 2011

à Paris 10 .

mots clés

• Surface à haute impédance
• Antenne microruban
• Electromagnetic bandgap (EBG)
• Métamatériaux
• Electromagnétisme
• Métamatériaux -- Thèses et écrits académiques
• Électromagnétisme -- Thèses et écrits académiques
• Ondes de surface -- Thèses et écrits académiques
• Impédance électrique -- Thèses et écrits académiques

Résumé

L’intérêt de métamatériaux est très grand pour l’électromagnétisme et les applications possibles sont très nombreuses. Les surfaces hautes impédance (SHI) sont des structures métamatériaux à part entière. Ce sont des structures périodiques bidimensionnelles dont la caractéristique principale est de supprimer les ondes de surface dans une certaine bande de fréquence limitée (dite bandgap). Nos travaux concernent la conception d’antennes microrubans patch dédiés aux communications très haut débit autour de 40 GHz. L’originalité de l’approche prise ici est l’application des surfaces à haute impédance à l’antenne patch pour améliorer ses performances en termes d’adaptation, de gain, de réduction des rayonnements arrière (diminution du niveau de lobes latéraux et secondaires) et l’amélioration de la directivité et de la bande passante ainsi qu’à la réduction des couplages entre les réseaux d’antennes haut débit voisins dans les systèmes de communications et les circuits hautes fréquences.

Titre traduit

Studies ofg microstrip antennas based on metamaterial in millimeter wave : (round of 40 GHz)

Résumé

The interest of metamaterials is great for electromagnetism and their applications are numerous. The high impedance surfaces (HIS) is one category of metamaterials structures. These are two-dimensional periodic structures whose main characteristic is to suppress surface waves in a certain limited frequency band (called the bandgap). Our work involves the design of microstrip patch antennas dedicated to high-speed communications around 40 GHz. The originality of the approach taken here is the application of high surface impedance to the patch antenna to improve its performance in terms of adaptation, gain, reduction of backward wave (low side lobe level) and improving the directivity and bandwidth. We also present in this thesis the studies of reducing the coupling effect between antenna arrays in communications systems and circuits at high frequencies, by using the metamaterials wall.