Conception d'une antenne large bande à conductivité variable en bande basse

Design of wide band antenna cocneption with variable conductivity in low band

• Auteur / Autrice : Solène Boucher
• Direction : Ala Sharaiha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes décimétriques

Ondes métriques

Antennes monopôles

Résumé

Les communications pour véhicules militaires nécessitent des antennes monopoles large bande avec une bonne efficacité de transmission sur toute la bande de fréquence d’intérêt. Un recensement des techniques d’élargissement de la bande passante est établit afin de déterminer les avantages et inconvénients de chacune. Une étude de la variation de la conductivité le long de l’antenne est effectuée. L’utilisation d’un outil d’optimisation basé sur un algorithme génétique permet d’identifier un profil résistif favorable à la fois à une large bande passante en impédance et un diagramme de rayonnement relativement constant en fonction de la fréquence. Deux types de configurations ont été réalisés. Dans un premier temps, une antenne monopole imprimée sur un substrat de verre et composée de matériaux conducteurs et d’ITO (Indium Tin Oxyde). Dans un deuxième temps, une configuration cylindrique est fabriquée à base de laiton et de fibres de carbone. Ces prototypes permettent de valider le principe de variation de la conductivité le long de l’antenne et de déterminer les caractéristiques larges bandes d’une telle antenne.

Military vehicular communications require a wide bandwidth aerial to avoid interferences between multiple antennas. Comparison is made between the performances of different techniques to widen monopole antenna bandwidth. In order to design a monopole antenna that has a broadband property and has at the same time radiation pattern stability and a higher radiation efficiency, we consider several conductivity variations. The use of optimization software based on genetic algorithm gives a favourable resistive profile. The optimized antenna has a large impedance bandwidth and stable radiation pattern over the frequency band. Two prototypes have been realized. Firstly, a printed monopole antenna has been deposited on a glass substrate and made up of conductive materials and ITO (Indium Tin Oxyde). Secondly, a cylindrical monopole antenna is realized based on brass and carbon fibres materials. These prototypes validate the principle of varying conductivity along monopole antenna length and show characteristics of such an antenna.