Dissertations / Theses: 'Antenne à dépointage électronique'

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Clemente, Antonio. "Conception d'antennes à réseaux transmetteurs à dépointage et formation de faisceau." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S094.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude, la conception et la réalisation d'antennes à réseau transmetteur à reconfiguration électronique de faisceau. Un réseau transmetteur se compose d'une ou plusieurs sources focales qui illuminent un réseau de cellules élémentaires. La puissance incidente sur le réseau est transmise dans l'espace libre comme dans le cas d'une lentille. Des déphaseurs sont intégrés sur le réseau afin de contrôler la distribution de phase sur l'ouverture de l'antenne. En modifiant cette distribution de phase, nous pouvons générer un faisceau dans une direction donnée et/ou synthétiser un diagramme avec un gabarit défini. Les performances théoriques des réseaux transmetteurs sont analysées en détail en utilisant un simulateur numérique ad hoc basé sur un modèle analytique. Une technique pour la réduction de la distance focale basée sur l'utilisation de plusieurs sources focales et une méthode de réduction des pertes par débordement en utilisant une source focale à faisceau formé sont aussi présentées. Un prototype de réseau transmetteur à reconfiguration électronique de faisceau en bande X a été conçu, réalisé et caractérisé. Ce prototype, en polarisation linéaire, se compose de 20×20 cellules élémentaires. 800 diodes PIN ont été intégrées sur ce réseau afin de contrôler la phase de transmission de chaque élément rayonnant. Un gain maximal dans l'axe de 22,7 dBi, une bande passante de 1,56 GHz (15,6% à 10 GHz), un rendement total de 52,9% et une capacité de dépointage 2D de ±70° ont été mesurés. Enfin la possibilité d'utiliser des interrupteurs MEMS pour réduire les pertes d'insertion de la cellule élémentaire et la consommation totale de puissance a été étudiée
This PhD thesis investigates the design and realisation of electronically reconfigurable transmit-array antennas. A transmit-array is composed of one or more focal sources illuminating a first antenna array operating in receive mode and connected, using phase-shift elements, to a second antenna array operating in transmission mode. The incident power received on the first array, as in the case of a lens, is transmitted in the free space and can be focused or collimated by tuning the transmission phase of the unit-cells in order to obtain a specific phase distribution across the array aperture. Beam-steering and beam-forming can be achieved using electronically tunable unit-cells. A theoretical study of transmit-arrays performances has been carried out using an in-house CAD tool based on analytical formulas. The reduction of the focal distance using multiple feeds and the reduction of the spill-over losses using a beam-formed focal source have been investigated as well. A linearly-polarized electronically reconfigurable transmit-array at X-band frequencies has been designed and demonstrated. This prototype is composed of 20×20 unit-cells. 800 PIN diodes have been integrated on the array in order to control the transmission phase of each unit-cell. A maximum broadside gain of 22,7 dBi, a bandwidth of 1,56 GHz (15,6% at 10 GHz), a total efficiency of 52,9% , and a 2D beam-steering capability of ±70% have been measured. Finally, the use of RF-MEMS switches to reduce the unit-cell insertion losses and the transmit-array total power consumption has been investigated

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Diaby, Fatimata. "Réseaux transmetteurs reconfigurables pour le dépointage et la formation de faisceau en bande millimétrique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT125/document.

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Abstract:

De nos jours, les antennes à réseaux transmetteurs attirent un grand intérêt pour de nombreuses applications civiles et militaires aux bandes de fréquence comprises entre 10 et 110 GHz (réseaux de communication 5G, liens point à point, radars, etc.).Le travail de thèse vise à faire des innovations dans la modélisation et la conception d'antennes à réseaux transmetteurs pour des applications en bande Ka (28-40 GHz). Il porte plus précisément sur le développement d'outils numériques pour l’analyse théorique des réseaux transmetteurs, la conception et la démonstration de plusieurs prototypes avec des fonctionnalités avancées, telles que des réseaux transmetteurs passifs (larges bandes ou à multifaisceaux) et actifs (à reconfiguration électronique).La première partie des travaux consiste en une analyse théorique des réseaux transmetteurs. Dans un premier temps, l’impact de la méthode de compensation de phase sur les performances des réseaux transmetteurs est étudié. La loi de compensation de phase de l’onde quasi-sphérique incidente sur l’ouverture du réseau transmetteur est calculée en utilisant deux méthodes nommées compensation à phase constante et compensation par ligne à retard, et nous montrons que cette dernière permet d’augmenter la bande passante du réseau transmetteur et de corriger les erreurs de dépointage du faisceau. Dans un second temps, le principe de fonctionnement des réseaux transmetteurs facettés est décrit en détail. La simulation numérique du réseau transmetteur à trois facettes est validée au travers de simulations électromagnétiques 3-D. Pour un certain angle d’inclinaison, nous montrons que la bande passante et la capacité de dépointage du réseau transmetteur sont améliorées au détriment du gain.La suite des travaux porte sur la conception et le prototypage de deux réseaux transmetteurs passifs, dont l’un à faisceau collimaté et très large bande et l’autre à quatre faisceaux fixes. Les deux réseaux transmetteurs sont basés sur une cellule élémentaire à 3bits qui assure une double fonction à savoir la compensation de phase et la conversion de la polarisation linéaire en circulaire. Le réseau passif à faisceau collimaté présente un gain mesuré de 33,8 dBi (correspondant à une efficacité d'ouverture de 51,2%) et une bande passante à -3 dB supérieure à 15,9%. La distribution de phase du réseau transmetteur à quatre faisceaux a été optimisée par un algorithme génétique afin d’avoir des faisceaux dépointés à ± 25° dans le plan horizontal et le plan vertical à la fréquence d’optimisation.La dernière partie des travaux vise la conception d’un réseau transmetteur reconfigurable à 27-31 GHz. Dans un premier temps, une cellule élémentaire active à quatre états de phase (2 bits) en polarisation linéaire a été conçue et validée expérimentalement. Elle est composée de six couches métalliques imprimées sur trois substrats. Les éléments rayonnants sont des antennes patch rectangulaires comprenant chacun deux diodes PIN pour contrôler la phase de transmission. Le principe de fonctionnement de la cellule élémentaire a été validé expérimentalement avec des pertes d’insertion minimales de 1.6-2,1 dB et une bande passante en transmission (à 3 dB) de 10-12,1% pour les quatre états de phase 0 °, 90°, 180° et 270°. Cette cellule a ensuite été utilisée pour la conception d’un réseau transmetteur reconfigurable comprenant 14 × 14 cellules unitaires et 784 diodes PIN. Un prototype a été réalisé et caractérisé, il présente un gain maximum mesuré de 19,8 dBi, correspondant à une efficacité d'ouverture de 23,5%, et une bande passante à 3 dB de 4,7 GHz (26,2-30,9 GHz). Malgré quelques éléments défaillants, ce prototype valide le principe de fonctionnement et la faisabilité de réseaux transmetteurs en bande Ka avec une quantification de phase de 2 bits et constitue une des premières réalisations de ce type dans l’état de l’art actuel
Nowadays, transmitarray antennas are of great interest for many civil and military applications in frequency bands between 10 and 110 GHz (5G mobile networks, point-to-point communication systems, radars, etc.).This thesis aims to make major innovations in modeling and design of transmitarray antennas for Ka-band applications (28-40 GHz). It focuses on the development of numerical tools, and the design and demonstration of several prototypes with advanced functionalities, such as passive (broadband or multibeam) and active (at electronic reconfiguration) transmitarrays.The first part of the work consists of a theoretical analysis of the transmitarray antenna. In a first step, the impact of the phase compensation method on the performance of the transmitarray is studied. The phase compensation law of the quasi-spherical wave incident on the array aperture is calculated using two methods called constant phase compensation and true-time delay (TTD) compensation. The numerical results show that TTD compensation allows an increase of the transmitarrays bandwidth and a reduction of the beam squint as compared to constant phase-shift compensation. In a second step, the operating principle of facetted transmitarrays is described in detail. The numerical simulation of a 3-facet transmitarray is validated through 3-D electromagnetic simulations. For a certain facet angle, the bandwidth and the beam scanning capability of the TA are improved at the expense of the gain.The next step of the work concerns the design and prototyping of two passive transmitarray antennas, one with a collimated and a large bandwidth, and the other with four fixed beams. The two transmitarrays are based on a 3-bit unit-cell providing two functions, namely the phase compensation and the polarization conversion from linear to circular. The passive beam-collimated transmitarray exhibits a measured gain of 33.8 dBi (corresponding to an aperture efficiency of 51.2%) and a 3-dB gain-bandwidth larger than 15.9%. The quad-beam transmitarray phase distribution has been optimized by a genetic algorithm code coupled with an analytical tool. The array is designed to radiate four beams at ±25° in the horizontal and vertical planes at the optimization frequency.The last part of the work aims to the design of a 27-31 GHz reconfigurable transmitarray antenna. Initially, an active unit-cell with four phase states (2 bits) in linear polarization was designed and validated experimentally. It consists of six metal layers printed on three substrates. The radiating elements are rectangular patch antennas, each of them including two PIN diodes to control the transmission phase. The operating principle of the unit-cell has been experimentally validated with a minimum insertion loss of 1.6-2.1 dB and a 3-dB transmission bandwidth of 10-12.1% for the four phase states. 0°, 90°, 180° and 270°.Then, this unit-cell was used for the design of a reconfigurable transmitarray antenna comprising 14 × 14 unit cells and 784 PIN diodes. A prototype was realized and characterized, it presents a measured maximum gain of 19.8 dBi, corresponding to an aperture efficiency of 23.5%, and a 3-dB bandwidth of 4.7 GHz (26.2% at 30.9 GHz). Despite some faulty elements, this prototype validates the operating principle and the feasibility of Ka-band transmitarray antennas with a 2-bit phase quantization. It is one of the first demonstration of such an antenna in the current state of the art

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Duran, Venegas Juan Antonio. "Reconfigurable Metasurfaces for Beam Scanning Planar Antennas." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0102.

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Abstract:

Nous étudions la mise en oeuvre d ‘antenne à balayage électronique dédiés aux applications de communications par satellite géostationnaire. Les structures développées sont adaptées pour être embarquées dans un avion ou un train. L'architecture de l'antenne développée est constituée d’un double réseau linéaire dans deux dimmensions transverses. Le balayage dans chaque réseau linéaire est assuré par des lignes coplanaires à métamateriaux contrôlées par varactor. Nous porposons de nouvelles méthodes de caracterisation des discontinuités en ligne coplanaire pour la conception de la ligne. De plus, un système de prélèvement d'énergie a dû être conçu afin d'alimenter des éléments rayonnants et testé avec différentes antennes patch. Enfin, nous envisageons la co-intégration des structures rayonnantes et des lignes CRLH ainsi que le contrôle électronique par les diodes
We are studying the implementation of 'Scanning Antenna dedicated to the applications of satellite communications geostationary. The structures developed are suitable for to be on board an airplane or a train. The architecture of the antenna developed consists of a double linear network in two transverse dimmensions. The scan in each network is provided by the lines coplanar to metamaterials controlled by varactor. We porposons of new methods characterization of discontinuities coplanar online for the line design. In addition, a energy harvesting system has be designed to feed radiating elements and tested with patch different antennas. Finally, we are considering co-integration radiating structures and CRLH lines as well as control electronic by the diodes

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Fechine, Sette Elmo Luiz. "Circuits intégrés millimétriques en bande Ka pour une antenne à pointage électronique pour les télécommunications avec des satellites géostationnaires ou des constellations de satellites." Electronic Thesis or Diss., Limoges, 2024. http://www.theses.fr/2024LIMO0002.

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Abstract:

Ce travail présente la conception de circuits actifs intégrés en vue d'une intégration dans une antenne à dépointage électronique pour les télécommunications par satellite en bande Ka. Tout d'abord, le manuscrit présente le contexte dans lequel se déroule l'étude, abordant les principaux concepts et caractéristiques de ce type d'antenne. Par la suite, deux blocs clés de la chaîne d’émission sont étudiés en détail et conçus : un amplificateur de puissance à gain variable et trois déphaseurs pilotables. Les circuits sont réalisés en utilisant deux technologies SiGe BiCMOS: BiCMOS9MW et SG13G2. Enfin, les résultats de simulation post-layout sont exposés et comparés aux spécifications du projet ainsi qu'à l'état de l'art
This work presents the design of active integrated circuits intended for integration into an electronically steered antenna for Ka-band satellite communications. Firstly, the manuscript introduces the context of the study, discussing the main concepts and characteristics of this type of antenna. Subsequently, two key blocks of the transmission chain are studied in detail and designed: a variable gain power amplifier and three controllable phase shifters. The circuits are implemented using two SiGe BiCMOS technologies: BiCMOS9MW and SG13G2. Finally, the post-layout simulation results are presented and compared to the project specifications as well as the state of the art

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Breahna, Tudor Iulian. "Conception d'une antenne à bande élargie en technologie microruban, pour une antenne-réseau à balayage électronique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ38037.pdf.

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Yuan, Tangjie. "Antenne à métamatériaux pour les applications aéronautiques." Paris 10, 2012. http://www.theses.fr/2012PA100215.

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Abstract:

Cette thèse porte le sous-projet SP1 de Matériaux et Structures Intelligentes pour l’Électromagnétisme (MSIE) vise à un besoin pour les avionneurs serait d’aller vers une réelle intégration des structures antennaires à la structure de l’avion et de passer de la structure antennaire vue comme équipement embarqué à la structure antennaire devenue équipement intégré. Cette approche est devenue possible grâce à l’emploi de nouveaux matériaux, appelés "métamatériaux" ou de structures à métamatériaux qui pourraient être utilisés pour constituer les futures structures antennaires intégrables sur avions. Nous allons évaluer les concepts de structures antennaires encastré et vissé dans le fuselage ou la dérive d’avion. L'épaisseur de l'équipement doit être inférieure à 20 mm (dimensions du connecteur non comprise à 130 MHz -140 MHz). Nous allons étudier les deux types de solutions : respectivement solution 1 et solution 2 aux fréquences VHF. La première est une nouvelle antenne compacte a fente circulaire utilisant des techniques de « charge » et des tiges métalliques court-circuitées ayant un comportement de type monopôle. La seconde est une antenne « de type » ruban à base de métamatériaux mettant une structure double couches EBG ou BIE. Les simulations et les optimisations des deux antennes ont été faites dans la bande VHF. Cependant, comme on ne dispose pas de moyens de mesure à ces fréquences (f<400 MHz), les deux antennes ont été de nouveau étudiées avec un facteur d’échelle 1/10 ou 1/15 pour fonctionner autour de 1,3 GHz ou 2 GHz respectivement). Les performances de ces deux démonstrateurs (TOS, gain, diagramme de rayonnement) seront mesurées expérimentalement et comparées aux résultats théoriques obtenus en simulation. Suivant les résultats expérimentaux obtenus, une seule des deux configurations sera choisie pour la fabrication d’un démonstrateur à l’échelle 1. Il s’agit de la solution 2. La thèse est présentée en trois chapitres : Le premier chapitre présente les propriétés d’antenne omnidirectionnelle et plus particulièrement d’antenna monopôle classique. On présentera un rapide aperçu de l’état de l’art sur les antennes. Dans le deuxième chapitre, on présente la conception, l’optimisation et les caractérisations numériques et expérimentales de l’antenne fente circulaire utilisant les techniques de « charges » : Solution 1. Les résultats simulés et mesurés sont en excellent accord. Une bande passante expérimentale de 5,1% (S11 = -10 dB) est démontrée avec un gain maximum de 3,7 dB à la fréquence de 2,04 GHz (dans le plan azimutal). En plus, plusieurs paramètres de l’antenne sont bien analysés pour améliorer l’antenne. Surtout, la bande passante de l’antenne a été étendue à une large bande d'antenne jusqu'à 11,5% avec un rôle important au rayon des tiges métalliques. Dans le troisième chapitre, on présente la conception, l’optimisation et les caractérisations numériques et expérimentales de l’antenne de type ruban à base de métamatériaux fonctionnant à 1,3 GHz: Solution 2. Un prototype d’antenne type ruban à base de la structure double couches BIE avec très faible hauteur (λo/36) a été proposé et fabriqué. L’antenna a été mesuré avec une large de bande passante atteint 24,4% de manière à S11 = -10 dB. Le diagramme de rayonnement mesuré est représenté avec un gain maximal 8,7 dB. Les résultats entre simulations et mesures ont d’une différence très légère. Un réseau de deux antennes identiques placées de part et d’autre de la dérive d’avion forme une antenne de type sabre. Les diagrammes de rayonnement expérimentaux sont combinés et analysées. L’antenne présente une large bande passante ~24,4% et un gain maximum 8 dB à 1,45 GHz. Enfin, des études paramétriques s’appuyant sur l’ensemble des résultats de simulations validés expérimentalement, permettent d’apporter des améliorations en particulier de la bande passante sans modification majeure
This thesis concerns sub-project SP1 from “Matériaux et Structures Intelligentes pour l’Électromagnétisme” (MSIE) is a need for manufacturers will be constituting a genuine integration of antenna structures in aircraft structure as integrated equipment. This approach became possible through the use of new materials called "metamaterials" structures that could be used to form future integrated antenna structures on aircraft. We will evaluate the concepts of antenna structures embedded in the fuselage and/or drift plane. The thickness of the equipment should be less than 20 mm (excluding connector dimensions of 130 MHz -140 MHz). We will study two types of solutions: solution 1 and solution 2 respectively to the VHF frequencies. The first is a new compact antenna using a circular slot and shorted shorting-pins loading techniques behaves as a standard monopole antenna. The second antenna is the bent monopole antenna based a dual-layer EBG structure ground plane. The simulations and the optimizations of the two antennas were made in the VHF band. However, experimental facilities in the VHF are not available in our laboratory. The two antennas were again studied with a scale factor of 1/10 or 1/15 to operate around 1. 3 GHz or 2 GHz respectively. The performance of the two antennas (TOS, gain, radiation pattern) will be measured experimentally and compared with the theoretical results obtained by simulation. According to experimental results, one of the two configurations will be selected for the manufacture of an antenna at scale 1. This is the solution 2. This thesis is presented in three chapters: The first chapter presents the properties of a standard monopole antenna, and we will present a brief overview of the state of the art antennas. The second chapter, we present the design, optimization, and numerical and experimental characterizations of the circular slot antenna using the loading techniques: Solution 1. The simulated and measured results are in excellent agreement. An experimental bandwidth of 5. 1% (S11 = -10 dB) is presented with a maximum gain of 3. 7 dB at a frequency of 2. 04 GHz (in the azimuthal plane). In addition, several antenna parameters are analyzed to improve the antenna. Particularly, the bandwidth of the antenna has been extended to a wideband up to 11. 5% with an important role in radius of shorting pins. In the third chapter, we present the design, optimization, numerical and experimental characterizations of the metamaterials bent monopole antenna operating at 1. 3 GHz: Solution 2. A prototype of the antenna based on dual-layer EBG structure with a very low height (λo/36) was proposed and fabricated. The antenna was measured with a wide bandwidth of 24. 4% (S11 = -10 dB). The measured radiation pattern is represented with a maximum gain of 8. 7 dB. Results between simulations and measurements have a very slight difference. An array of the two identical metamaterials antennas disposed on both sides of the aircraft plane is to forms a Sabre-type antenna. The experimental radiation patterns are combined and analyzed. The antenna has a bandwidth ~ 24. 4% and a maximum gain of 8 dB at 1. 45 GHz. Finally, parametric studies based on all the validated experimentally simulating results are possible to improve in particular the bandwidth without major changes

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Panaia, Patrice. "Reconfiguration dynamique d'une antenne pour partage de fonctions." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4084.

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Abstract:

Ce travail porte sur l’étude d’antennes agiles en fréquence, et la recherche de géométries d’antennes adaptées à la reconfiguration, intégrant l’utilisation originale de MEMS RF pour assurer cette fonction ? Un état de l’art sur les antennes agiles et sur les MEMS RF a permis de retenir les dispositifs les plus efficients. Lors d’une première étude, nous avons utilisé des antennes de type PIFA avec fente sur l’élément rayonnant. L’ajout d’un court-circuit à une position donnée permet d’obtenir le déplacement des différentes fréquences de résonance. Le , construit dans un premier temps d’un morceau de métal placé à l’intérieur de la fente, permet de modéliser de manière simple le microcommutateur. L’objectif final étant de remplacer par un MEMS RF posé sur l’élément rayonnant, des mesures ont été effectuées permettant de valider le concept. A partir de cette antenne, une recherche sur le positionnement et l’activation du MEMS a ensuite été réalisée. Une solution d’alimentation par lignes microrubans sur l’élément rayonnant a été retenue et deux prototypes d’antennes avec MEMS RF ont permis d’obtenir une commutation des fréquences de résonance. Une deuxième antenne de type imprimée, alimentée par ligne coplanaire a été étudiée. Cette antenne de type IFA doit permettre une commutation entre les bandes de fréquences de la norme IEE802. 11b/g et IEE802. 11a/h. La commutation est réalisée à l’aide de deux MEMS actionnés simultanément. Les premières simulations ont été effectuées en modélisant les MEMS RF par deux gaps d’air pour l’état « OFF » et par la structure complète pour l’état « ON ». Une étude sur le positionnement des commandes d’actionnement des MEMS a été menée afin d’optimiser le système complet. La structure passive offre des résultats proches de la simulation, la commutation en fréquence a également été observée sur la structure active avec toutefois un décalage fréquentiel. Deux MEMS RF série (encapsulés), utilisant des actuations de type différent, ont été retenus. L’actionnement du premier est de type thermique avec une tension d’activation de 2V. Le deuxième est de type électrostatique avec une tension de 20 V. Enfin, une nouvelle antenne IFA commutable entre les bandes ISM 24 et 60 GHz a été simulée sur un substrat silicium haute résistivité pour permettre l’intégration de MEMS RF dans le substrat
In this work, we present the frequency agile antennas study, and the design of such reconfigurable antennas based on RF MEMS. A state of the art on agile antennas an RF MEMS allowed to RF MEMS to choose the suitable devices. A first topic concerns a PIFA antenna with an open slot on the radiating element. The addition of a short circuit in a given position allows to obtain the resonance frequency shift. The short circuit made up, in a first time, with a piece of copper placed inside the slot, allows to model the MEMS active component? The final goal being to replace this short circuit by a RF MEMS placed on the radiating element, measurements were made to validate the concept. On this antenna, the MEMS position is optimized and the DC bias circuitry interactions are minimized, by using microstrip lines on the radiating element. Two prototypes of antennas with RF MEMS allowed to obtain the resonance switching. A second printed antenna fed by coplanar waveguide line was studied. This IFA antenna has to allow a switching between the bandwidth of the IEE802. 11b/g and IEE802. 11a/h standards. The switching is realized by two MEMS activated simultaneously. The first simulations were made by modelling the RF MEMS by two air gaps for the “OFF” state and by the whole structure for the “ON” state. A analyze on the location of the bias activation of the MEMS was made to optimize the concept. The passive structure gives results close to the simulation, but some frequency shifts can be observed on the active structure. Two types of packaged RF MEMS series switches were used. The first one is thermally actuated with a 2V bias. The second one, which os electrostatically actuated, needs 20 supply voltages. Therefore a new reconfigurable IFA antenna between ISM 24 and 61 GHz bands was simulated on a high resistivity silicon substrate to allow the integration of RF MEMS and the antenna

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Damaj, Lana. "Antenne versatile intriquée." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0010.

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Abstract:

Cette thèse vise à développer des antennes large bande à double polarisation avec un filtre et un dispositif d’adaptation d’impédance et d’alimentation intégrés, que nous avons définies comme antennes versatiles intriquées. La largeur de la bande et la double polarisation permettent d’utiliser l’antenne avec différents standards et donc d’être versatile. D'autre part, le filtre pour rejeter les harmoniques supérieurs et le réseau d'adaptation sont des parties intégrantes de l'élément rayonnant et lui confèrent le caractère intriqué. La première étude porte sur la conception d'une antenne large bande à double polarisation avec un filtre intégré dans le dispositif d’alimentation. Le filtre permet de rejeter les harmoniques indésirables. La structure complète est compacte et de dimensions 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 étant la longueur d’onde en espace libre à la fréquence basse. Afin d’augmenter la compacité, nous présentons ensuite une antenne à suppression des harmoniques (HSA : Harmonic Suppressed Antenna) large bande à simple et à double polarisation. Ce travail explore les différentes techniques utilisées pour concevoir une HSA. Dans cette approche, l'élément rayonnant, le filtre qui permet de rejeter le rayonnement d’harmoniques hors bande et le réseau d'adaptation, qui sont traditionnellement des circuits séparés, sont intégrés dans une seule unité compacte. La taille totale de l'antenne est 0.53 λ0x0.53 λ0. Le dernier chapitre présente une des HSA développées associée à un conducteur magnétique artificiel non-uniforme. Cette structure permet l’obtention d’une antenne large bande de faible épaisseur et directive
This thesis aims to develop wideband antennas interrelated with a filter, which we have defined as versatile intricate antennas. The antenna is versatile as it provides wide bandwidth (more than one octave) and has the capability to generate two orthogonal polarizations. On the other hand, the filter for harmonic rejection and the matching network are integrated parts of the radiating element and give it the intricate character.The first study is concentrated on designing a dual polarized antenna with a wide stop filter integrated to the feeding network. This filter enables to reject harmonics and unwanted response. The complete structure is compact with a size of 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 being the free space wavelength at the lowest frequency. In order to improve the compactness of the whole system and to cover more standards, we present a single and dual polarized wideband Harmonic Suppressed Antenna (HSA). This work explores the different techniques used to design a HAS. The proposed antenna is simple in structure but versatile in applications. In this approach, radiating element, filter for harmonic rejection and matching network, which are traditionally separated circuits, are incorporated into a single compact unit. The total size of the antenna is 0.53 λ0x0.53λ0. The final chapter aims to study the previous intricate antenna with a new wideband Artificial Magnetic Conductor (AMC) structure as reflector in order to obtain a low profile and directive antenna

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Verhulst, Anne. "Intégration d'une antenne acoustique à haute résolution sur une plateforme multi capteur." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112209.

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Abstract:

Nous présentons les travaux d'intégration d'une antenne acoustique sur une plateforme multi capteur. Nous avons réalise une étude bibliographique des algorithmes a haute résolution de localisation acoustique et, dans un contexte multi capteur, les contraintes temps réel nous ont fait opter pour la méthode root-music, avec moyennage spatial. Nous avons recense les paramètres nécessaires a l'implantation de cette méthode et avons étudie leur influence sur les performances des algorithmes. A l'aide de résultats expérimentaux, nous les avons fixes afin d'optimiser les localisations. Une telle optimisation passe souvent par un compromis rapidite-precision et certains paramètres pourront varier selon les applications. Nous étudions les possibilités de fusionner nos résultats avec des données provenant d'autres capteurs (homogènes ou heterogenes), principalement des capteurs visuels. Apres une description de la plateforme expérimentale, de l'antenne acoustique et de sa carte d'acquisition, nous présentons les scénarios réalises permettant de valider le rôle de l'acoustique dans ce contexte multi capteur: nous commençons par une simple localisation acoustique de source mobile, puis par des fusions acoustique vision. Pour réaliser les fusions de données, nous avons utilise un superviseur, afin de collecter, dater et traiter les données provenant des différents capteurs. Ces expérimentations nous ont montre les limites de l'acoustique et la nécessite de réaliser une calibration d'antenne. Nous avons remis en cause le modèle d'antenne utilise en envisageant des hypothèses de travail moins restrictives: hypothèses sur le modèle de bruit et sur le type de propagation des ondes sonores. Notons aussi que la complexité du modèle accroît les temps de traitement. La validation expérimentale du modèle a été rendue difficile par les conditions de mesure (présence d'échos)

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Mensi, Mohamed. "Hyperthermie microonde : modélisation et contrôle d'une antenne multisource." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT033H.

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Abstract:

Etude d'un applicateur multisource a 2,45 ghz pour hypertermie provoquee. Les sources sont des antennes microfentes annulaires independantes, alimentees sequentiellement selon le profil thermique desire. Le probleme revient a localiser dans l'espace les differentes antennes et a controler leur alimentation en puissance en duree. Application a la maitrise du chauffage microonde.

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Leforestier, Florian. "Concept Avancé de Radar à Antenne et Impulsion Semi-Synthétique (CARAISS)." Paris 10, 2002. http://www.theses.fr/2002PA100094.

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L' ULB (Ultra Large Bande) est devenue une technique essentielle dans de nombreux domaines tels que les CCME (Contre Contre-Mesures Electroniques), les radars géologiques, le ROS (Radar à Ouverture de Synthèse) direct ou inverse. La technologie employée pour générer de l' ULB est actuellement basée sur des techniques radar impulsionnelles classiques, à bande et puissance crête limitées pour des raisons matérielles. Les deux inconvénients majeurs qui en découlent sont des résolutions restreintes et des coûts prohibitifs. CARAISS est une idée visant non seulement à dépasser les limitations de bande, mais également à employer de la technologie classique bas coût. Le concept étudié consiste à assembler des bandes étroites émises simultanément pour produire un spectre de largeur en principe illimitée et une impulsion vraie aussi proche qu'on le souhaite d'un pic de Dirac
UWB (Ultra "aide Band) is becoming an essential technique in a large variety of domains like ECCM (Electronic Counter Counter Measure), GPR (Ground Penetrating Radar) and radar imaging (SAR -Synthetic Aperture Radar-, ISAR -Inverse Synthetic Aperture Radar-;. . . ). Technology used te generate UWB is at present based on classic pulse radar techniques, which are band and power-limited, due to hardware limitations. The two major consequences are unachievable bandwith requirement and high coûts associated with high-teck hardware. CARAISS is a project aimed not only at overcoming this lirait but also at doing it at low cost with classical technology. The studied concept was te cluster narrowband channels transmitting simultaneously in order to provide a theoretically unlimited bandwith and a real pulse as close as needed to a Dirac peak

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Damaj, Lana. "Antenne versatile intriquée." Thesis, Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0010/document.

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Abstract:

Cette thèse vise à développer des antennes large bande à double polarisation avec un filtre et un dispositif d’adaptation d’impédance et d’alimentation intégrés, que nous avons définies comme antennes versatiles intriquées. La largeur de la bande et la double polarisation permettent d’utiliser l’antenne avec différents standards et donc d’être versatile. D'autre part, le filtre pour rejeter les harmoniques supérieurs et le réseau d'adaptation sont des parties intégrantes de l'élément rayonnant et lui confèrent le caractère intriqué. La première étude porte sur la conception d'une antenne large bande à double polarisation avec un filtre intégré dans le dispositif d’alimentation. Le filtre permet de rejeter les harmoniques indésirables. La structure complète est compacte et de dimensions 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 étant la longueur d’onde en espace libre à la fréquence basse. Afin d’augmenter la compacité, nous présentons ensuite une antenne à suppression des harmoniques (HSA : Harmonic Suppressed Antenna) large bande à simple et à double polarisation. Ce travail explore les différentes techniques utilisées pour concevoir une HSA. Dans cette approche, l'élément rayonnant, le filtre qui permet de rejeter le rayonnement d’harmoniques hors bande et le réseau d'adaptation, qui sont traditionnellement des circuits séparés, sont intégrés dans une seule unité compacte. La taille totale de l'antenne est 0.53 λ0x0.53 λ0. Le dernier chapitre présente une des HSA développées associée à un conducteur magnétique artificiel non-uniforme. Cette structure permet l’obtention d’une antenne large bande de faible épaisseur et directive
This thesis aims to develop wideband antennas interrelated with a filter, which we have defined as versatile intricate antennas. The antenna is versatile as it provides wide bandwidth (more than one octave) and has the capability to generate two orthogonal polarizations. On the other hand, the filter for harmonic rejection and the matching network are integrated parts of the radiating element and give it the intricate character.The first study is concentrated on designing a dual polarized antenna with a wide stop filter integrated to the feeding network. This filter enables to reject harmonics and unwanted response. The complete structure is compact with a size of 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 being the free space wavelength at the lowest frequency. In order to improve the compactness of the whole system and to cover more standards, we present a single and dual polarized wideband Harmonic Suppressed Antenna (HSA). This work explores the different techniques used to design a HAS. The proposed antenna is simple in structure but versatile in applications. In this approach, radiating element, filter for harmonic rejection and matching network, which are traditionally separated circuits, are incorporated into a single compact unit. The total size of the antenna is 0.53 λ0x0.53λ0. The final chapter aims to study the previous intricate antenna with a new wideband Artificial Magnetic Conductor (AMC) structure as reflector in order to obtain a low profile and directive antenna

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Blanchard, Louis. "Conception d´antenne avec optimisation des lobes réseau : application au partitionnement en sous réseaux d´une antenne radar." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1474.

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Abstract:

Depuis quelques années, l´intérêt des antennes réseaux se confirme pour de nombreux domaines d´application et notamment en radar et en télécommunications. La raison d´être de ce type d´antenne réside, dans la possibilité de modifier le diagramme de l´antenne, en ajustant électroniquement les coefficients de pondération de l´antenne réseau, afin de former des diagrammes spécifiques sans aucun déplacement mécanique de l´antenne. Le but de ce travail est de définir et d´analyser un nouveau concept, relatif à la modélisation des problèmes de synthèse d´une antenne réseau, par le biais d´une formulation bicritère, qui se veut une alternative au critère de conformation du diagramme à un gabarit donné. Par ailleurs, l´élaboration de ce concept d´optimisation bicritère a nécessité, pour résoudre les problèmes de syntèse d´une antenne réseau, d´aborder deux domaines majeurs de l´analyse mathématique. Le premier concerne les problèmes d´optimisation différentiable sous contraintes dans le cadre du problème de géométrie optimale consistant à optimiser les coefficients de pondération de l´antenne ainsi que sa géométrie, et pour lequel une méthode déterministe basée sur l´algorithme de Newton-Raphson tangentiel a été utilisée. Le second concerne les problèmes d´optimisation topologique par déformation de domaine dans le cadre du problème de partitionnement optimal en sous-réseaux pour des antennes radar composées de plusieurs milliers de sources. En conclusion, la méthode d´optimisation bicritère peut ainsi être utilisé, aussi bien dans le contexte des télécommunications pour les antennes réseaux dédiées à la téléphonie mobile, que dans celui des antennes réseaux pour les radars de défense aérienne
The synthesis of an array antenna is a inverse problem. The applications of this problem are civil : telecommunication and satellites, but also military : air defense radars. In an array antenna, each element is weighted using the ponderation term and consequently the array antenna beamforming can evolves toward a desired pattern without any mechanical movement of the antenna. The aim of this study is the analysis of a new concept in the antenna synthesis problem, based on a bi-criteria formulation of the antenna beamforming, which is an alternative to the problem of pattern synthesis. Moreover, in order to solve antenna synthesis problem based on this bi-criteria formulation, we need to address two major areas of mathematical analysis. The first area concerns differentiable optimization problems under constraints, consisting in optimizing both ponderation and geometry of the array antenna, and for which a deterministic method based on a tangential Newton-Raphson algorithm is used. The second area concerns the topological optimization problem by moving domains used in the problem of optimal partitioning of an array antenna into sub-array, in the case of radar made by a thousand elements. To conclude, the bi-criteria optimization method can be used, both as in a civil context for array antennas dedicated to mobiles phone, and as in a military context for air defense radars

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Rmili, Hatem. "Etude, réalisation et caractérisation d'une antenne plaquée en polyaniline fonctionnant à 10 GHz." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12888.

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Abstract:

Les polymères conducteurs sont des "métaux synthétiques" qui ont de nombreuses applications potentielles en microélectronique. La polyaniline (Pani), en particuler possède des propriétés électriques et mécaniques satisfaisantes permettant son utilisation pour la conception des circuits imprimés à faibles coûts pour des applications potentielles en ondes centimétriques et millimétriques. Dans ce contexte, nous avons étudié la faisabilité d'une antenne plaquée à base de Pani. Une structure à ligne enterrée à été conçue en déposant un film de Pani de 0. 1 mm d'épaisseur sur un substrat d'alumine. Tout d'abord, nous avons caractérisé les films conducteurs sur une large bande de fréquence (du continu aux ondes millimétriques) à l'aide de plusieurs méthodes de mesures micro-ondes adaptées à ces matériaux. Les mesures effectuées sur un film de Pani d'épaisseur 0. 1 mm ont données une conductivité de l'ordre de 6000 S/m et une permittivité voisine de 6000. Ensuite, nous avons modélisé (HFSS de la société ANSOFT) les performances de l'antenne plaqu'e en Pani en tenant compte des propriétés électriques mesurées. Les résultats de simulation présentés dans ce mémoire, démontrent la faisabilité d'une antenne imprimée à base de polyaniline conductrice de conductivité supérieur à 5 000 S/m. Enfin, les performances mesurées de l'antenne (gain (3,42 dB), coefficient de réflexion (-14 dB), bande passante (3,3 %) ainsi que les diagrammes de rayonnements obtenus - qui sont proches de celles obtenues avec du cuivre - démontrent que le Pani peut effectivement être utilisée pour ce type d'application.

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Yann, Clément. "Modélisation électromagnétique de cellules actives environnées : application à l'analyse et la synthèse d'une antenne reflectarray à balayage électronique." Rennes, INSA, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781799.

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Abstract:

Les antennes reflectarrays constituent une solution innovante pour des applications spatiales et radars étant donné leur capacité à combiner les atouts des antennes réseaux et des antennes à réflecteur. Un reflectarray est composé d’une source primaire placée devant un réseau de cellules contrôlant les propriétés du champ réfléchi. Cette unique source alimente le réseau et évite la mise en place d’un circuit de distribution complexe et dissipatif propre aux antennes réseaux. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la simulation électromagnétique des reflectarrays à balayage électronique. Les outils actuels de simulation des reflectarrays à balayage électronique négligent ou approximent les couplages mutuels entre cellules pouvant conduire à des erreurs sur le diagramme de rayonnement. La simulation d’un reflectarray engendre, par ailleurs, des traitements complexes et des temps de calcul importants. L’enjeu de la simulation est donc de réduire les temps de calcul en conservant un haut degré de précision dans l’optique d’optimiser les performances en rayonnement et les délais de conception. Dans cette perspective, deux nouvelles méthodes ont été proposées :la première première méthode est consacrée à l’analyse fine du champ rayonné par l’antenne. Elle combine l’approche de la cellule environnée, développée par M. -A. Milon, et la technique de compression, généralement utilisée dans un contexte d’analyse de circuits. L’apport essentiel de la méthode réside dans l’extension de la technique de compression au traitement du champ rayonné pour l’analyse de cellules actives dans leur environnement réel. - La seconde méthode permet de calculer les réponses en phase d’une cellule du réseau en prenant en compte les effets des couplages mutuels issus des cellules environnantes. Ces réponses sont ensuite utilisées pour électionner la répartition optimale des états des cellules afin d’assurer un dépointage dans une direction. L’applicabilité de ces deux méthodes est démontrée par la simulation de différentes configurations de réseaux de cellules actives à base de diodes PIN. Le bon accord des résultats entre les méthodes proposées et des simulations de référence montre qu’elles constituent une alternative intéressante aux approches classiques. L’exploitation des méthodes est réalisée pour l’étude d’un reflectarray à balayage électronique développé par Thales Systèmes Aéroportés et le CNES fonctionnant en bande X. Cette étude a montré que les deux méthodes répondent à des objectifs industriels et scientifiques en termes de précision dans l’estimation des performances et de temps de calcul accessibles
Reflectarray antenna is a promising solution for space communications and radar applications as it combines attractive features of reflector and array antennas. A reflectarray consists of an array of reflecting cells fed by a horn antenna. Each cell introduces an appropriate phase-shift to the incident wave to steer the main beam in a desired direction. Thanks to the primary feed horn, the complex feed network that characterizes phased array antennas is not required anymore. This thesis focuses on the electromagnetic simulation of reconfigurable reflectarrays (RRA) with electronic beam scanning. The current simulation approaches of RRA ignore or approximate the mutual coupling effects between cells which lead to prediction errors on the radiation pattern. The simulation of RRA generates complex treatments and requires significant computation time and memory resources. The simulation challenge is to reduce the computation time while preserving high accuracy so as to optimize the radiation performances and the design process. In this context, two innovative methods have been proposed: - The first method is dedicated to the thorough analysis of the field radiated by the reflectarray. It combines the 'surrounded-element' approach developed by M. -A. Milon and the compression technique which is generally used for circuit analysis. The extension of the compression technique to compute the field radiated by active cells in their actual environment is the key contribution of the method. The second method computes the phase responses of an active cell taking into account mutual coupling from the surrounded cells. The responses are used to select the optimal configuration of the states of the cells so as to provide a pencil beam in a specific direction. Different test cases of active arrays with PIN diodes are considered to demonstrate the performance and the applicability of the two methods for solving the electromagnetic problems associated with RRA. The validation procedure has proved that the methods offer an interesting alternative to classical approaches. The methods are applied to an X-band RRA designed by Thales Systèmes Aéroportés and the space agency CNES. This study has shown that the two methods meet the scientific and industrial objectives in terms of prediction accuracy and short computation time

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Linardou, Irini. "Antenne Vivaldi : potentialités d'applications en ondes millimétriques." Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5455.

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Abstract:

Ce travail est consacré à la description de l'antenne Vivaldi et l'utilisation de celle-ci dans divers domaines d'applications, aux ressources spectrales du domaine millimétrique : les systèmes de surveillance radar embarqués et les systèmes de transmission à haut débit. Le premier chapitre repose sur la description et la caractérisation de l'antenne Vivaldi dont le concept repose sur la guidabilité du mode fondamental observé sur la microfente. Dans le deuxième chapitre, l'antenne Vivaldi est incluse dans un système de surveillance radar "monopulse" destiné à la détection et à la poursuite d'une cible mobile. Un réseau de deux antennes alimenté simultanément en phase et en opposition de phase doit générer les deux voies "somme" et "différence" utiles à la détection et à la poursuite. Deux architectures différentes sont proposées. Ces nouvelles architectures sont reprises au troisième chapitre dans une application différente de celle du radar "monopulse". Il s'agit d'une part de la conception d'un transpondeur à diversité de polarisation et d'autre part de celle d'un doubleur de fréquence. Dans le dernier chapitre, des antennes très larges bandes sont présentées, destinées aux applications "intra muros" et boucle radio locale.

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Tahani, Abdelkrim. "Conception d'une antenne réceptrice omnidirectionnelle et multipolarisations dédiée aux récepteurs portables de radiomessagerie." Metz, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1995/Tahani.Abdelkrim.SMZ9521.pdf.

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Abstract:

Les récepteurs de radiodiffusion en général et de radiomessagerie en particulier sont dotés d'un élément essentiel qui est l'antenne. Cet élément est défini comme étant un dispositif de couplage entre une onde rayonnée dans l'espace libre et la ligne de transmission qui mène vers le récepteur. En principe, de tels récepteurs portatifs compacts utilisent soit une antenne inductive, sensible surtout au champ magnétique, soit une antenne capacitive sensible aux champs électriques. Le progrès technologique de tels récepteurs est lié en grande partie à la conception et au développement d'une antenne compacte moins encombrante caractérisée par une sensibilité inferieure ou égale à 35 dBuV/m. L'objectif essentiel du présent mémoire est de montrer la faisabilité technique et industrielle d'un nouveau type d'antenne hybride omnidirectionnel et multipolarisations, destine aux récepteurs portables de radiomessagerie opérationnel dans la bande de fréquence II (87. 5-108 MHZ). Il met en valeur deux idées essentielles pour la réalisation d'une telle antenne: la première réside dans le fait d'associer deux antennes que nous avons développées à TDF-C2R. Il s'agit d'une antenne à noyau magnétique miniaturisée et d'une antenne cadre associée à une boucle en court-circuit. Elles forment ainsi une antenne résultante composée de deux antennes inductives orthogonales l'une a l'autre. Toutes les deux sont donc sensibles au champ magnétique. La deuxième porte sur le système électronique indispensable à l'extraction du signal portant l'information. Ainsi, le système propose présente un avantage particulier qui repose sur sa simplicité donc sur son cout et sur sa fiabilité. Le rôle d'un tel système est d'assurer la sommation des deux signaux déphasés l'un par rapport a l'autre de 90°
The receivers of radio-broadcasting in general and espacially those of paging receiver are equipped with essential element which is called the antenna. This element is defended as device of coupling between radiated wave in free space and the transmission line which leads to the receiver. In principle, such compact portable receivers use whether inductive antenna particulary sensitive at magnetic field, or capacitive antenna sensitive at electric field. The technological progress of such receivers results for the most part from conception and development of compact antenna less cumbersome characterised by a sensitivity less or equal to 35 dBuV/m. The essential objective of this work is to show the technical and industrial feasibility of a new type hybrid omnidirectionnel and multipolarisation antenna intends to paging receivers operational in frequency band II (87. 5 - 108 MHz). Two ideas are essential to achieve a such antenna : the first one consists in associating two antennas which were developed at TDF-C2R. It concerns one antenna with miniaturised magnetic core and loop in short circuit. The formed so a resultant antenna composed of two inductive antennas perpendicular. Both of then sensitive at magnetic field. The second consists of electronic system indispensable is the extraction of the signal caring the information. So, the system suggested presents a particular advantage which is based on its simplicity them on its cost and its reliability. The role of a such system is to ensure the total of a such system is to ensure the total of both signals shifted of 90°

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Ouedraogo, Samir. "Antenne Multifonction pour Radar et Communication." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC010/document.

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Abstract:

Afin de répondre à la demande croissante de nouveaux services, les objets que nous utilisons au quotidien (les smartphones, les voitures, les avions, etc.) tendent à intégrer de plus en plus de systèmes radio tandis que l’espace disponible pour l’intégration de ces éléments est de plus en plus réduit. Ces systèmes radio nécessitent l’utilisation de plusieurs antennes devant répondre à des critères de compacité, d’isolation, de coût, etc. À titre d’illustration, un smartphone contient plusieurs antennes pour assurer des fonctions telles que la téléphonie, la navigation, la connexion à internet par WiFi, les liaisons Bluetooth, la technologie NFC (Near-Field Communications) et ce nombre tend à s’accroitre considérablement avec l’émergence de nouveaux services. Le même phénomène se retrouve également au niveau des plateformes aéroportées où des fonctions telles que la communication, la navigation, le radar, etc. sont utilisées. Cela conduit donc à la nécessité de réduire le nombre d’antennes en regroupant par exemple plusieurs fonctions au sein d’une même et unique antenne. Dans de précédents travaux de recherches, J. Euzière a démontré la possibilité de combiner une fonction radar et une seconde fonction (ici de communication) en utilisant un réseau de 16 monopoles initialement dédié au seul radar, grâce au Time Modulated Array (TMA). De cette façon, les deux fonctions utilisaient la même fréquence et étaient alimentées par une seule source. L’objectif principal de cette thèse est de proposer une solution d’antenne multifonction pour radar et communication encore plus compacte (constituée d’une seule antenne). L’idée est de partir d’une solution antennaire déjà existante et d’y apporter les modifications nécessaires à l’ajout d’une seconde fonction, sans pour autant augmenter la surface de l’antenne ni la complexité du système
In order to respond to the increasingly demand of new services, the objects we use on a daily basis (such as mobile phones, cars, airplanes etc.), tend to integrate more and more radio systems while the space available is limited. These radio systems require the use of many antennas that must meet multiple requirements such as compactness, isolation, costs, etc. A smart-phone, for example, contains several antennas for global navigation satellite system (GNSS), WiFi, TV, FM radio, Bluetooth, near-field communications (NFC) and the number is expected to increase as new systems are added. Another example is in airborne platforms where multiple functions such as communication, navigation, radar, electronic warfare are used. This leads to the need of reducing the number of associated antennas by regrouping several radio functions into a single antenna. However, combining the functionality of several antennas into one shared radiating element while maintaining the functionality of the various radio systems presents a great challenge. During its Ph.D, J. Euzière demonstrated the possibility to combine a radar function and a secondary function from a 16-monopole array originally dedicated to radar operation by using Time Modulated Array (TMA) technique. By this way, the two functions were operating at the same frequency and the system was powered by a single source.The main objective of this thesis is to propose a more compact antenna (a single antenna) dedicated to radar and communication operations instead of using antenna array as J. Euzière did it. The idea is to start from an existing antenna solution and make the necessary modifications to add a second function without adding additional surface and complexity. As we are interested in radar applications, we will choose a directive antenna: a horn antenna. The goal is then to study the possibility to modify the radiation pattern of the horn antenna through controllable elements (slots) and to transmit a direct modulated signal at the antenna level for the communication function. Furthermore, polarization diversity is an attractive way to increase the isolation between two applications. Thus, this aspect will be taken into account in the design of the antenna solution

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Decroze, Cyril Nicolas. "Etude et optimisation d'un nouveau type d'antenne coplanaire : Application à des liaisons de proximité et utilisation pour des dispositifs multifonctions et large bande." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0032.

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Abstract:

Ce mémoire présente l'étude d'un nouveau type d'antenne coplanaire : "l'antenne fil-plaque coplanaire". La topologie uniplanaire de cet élément rayonnant, ainsi que son mode de fonctionnement basse fréquence, en font une structure très compacte qui permet de répondre aux besoins actuels d'antennes miniatures pour les télécommunications modernes. Différents développements basés sur ce concept original sont proposés, afin détendre les performances intrinsèques de l'antenne vers des dispositifs rayonnants large bande et multifonctions. D'autre part, l'antenne fil-plaque coplanaire est utilisée pour être directement intégrée dans un module de communication destiné au relevé à distance de compteurs d'énergie. Ces travaux présentent en outre les solutions technologiques envisagées pour imprimer le dispositif rayonnant à même le boîtier constituant le module de communication, ainsi que les contraintes d'encombrement auxquelles l'antenne intégrée doit répondre dans ce contexte particulier
This report presents the study of a new type of coplanar antenna : "the coplanar wire patch antenna". The uniplanar topology of this radiating element, as well as its low frequency working mode, makes it a very compact structure which allows to answer the current needs of compact antennas for the modern telecommunications. Various developments based on this original concept are proposed, to expand the intrinsic performances of the antenna towards wide band and multifunction radiating devices. On the other hand, the coplanar wire-patch antenna is used to be directly integrated into a communication module dedicated to wireless metering of energy resources. This work also presents the technological solutions considered to directly print the aerial on the case of the communication module, as well as the size constraints which the integrated antenna should answer in this particular context

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Vahdani, Mohammad. "Conception d'antennes compactes ultra large bande bipolarisation." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006086.

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Holtrup, Gerrit. "Conception d'une antenne plate à large bande à balayage électronique commandée par incréments de temps." Rennes, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAR0002.

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Abstract:

Dans le domaine des communications par satellite, les antennes aussi bien de la charge utile sur satellite que dans le terminal terrestre deviennent de plus en plus sophistiquees afin de se conformer aux exigences accrues de nouveaux systemes mis en orbite. Pour des satellites en dehors de l'orbite geostationnaire, il faut etre capable de suivre la trajectoire du satellite defilant ; pour un terminal en reception multi-satellites, on veut etre capable de commuter rapidement entre plusieurs positions orbitales. Dans les deux situations, on a besoin d'une antenne dont la direction de visee est modifiable rapidement. C'est le cas d'une antenne a balayage electronique. Dans ce memoire les differentes etapes lors de la conception d'une antenne reseau a antennes du type pave microruban sont decrites. La direction du lobe principal de l'antenne est commandable de faÇon electronique. La commande des radiateurs elementaires se fait uniquement sur leurs retards relatifs. De differentes distributions de radiateurs isotropes ont ete etudiees a travers leurs facteurs de reseau et le nombre minimal d'antennes ainsi que leur arrangement sur un support donne ont ete deduits en fonction des proprietes desirees de l'antenne. Il s'avere avantageux d'utiliser des maillages non-reguliers sur des anneaux concentriques qui remplacent des maillages de type rectangulaire ou triangulaire. A partir d'une etude bibliographique sur plusieurs realisations physiques des antennes a pave et de leur alimentation, une antenne large bande a polarisation circulaire a ete retenue. Elle est alimentee par fente. Des transitions d'une ligne triplaque alimentant l'antenne vers un cable coaxial ont ete conÇues et mesurees. Pour un pointage stable du faisceau dans la direction de visee, il faut implementer une realisation du retard complet entre les elements du reseau. Dans ce but, une methode de realisation large bande des retards par un reseau d'echantillonnage des signaux elementaires est proposee.

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Qasimi, Ahmed. "Contribution à la mise en oeuvre d'une micro-sonde de Hall associée à une antenne ferromagnétique : bruit et résolution spatiale." Caen, 2004. http://www.theses.fr/2004CAEN2022.

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Abstract:

Deux principales caractéristiques des capteurs magnétiques ont été étudiées : le bruit magnétique intrinsèque généralement en 1/f à basse fréquence et la résolution spatiale. La première s'améliore avec la taille du capteur tandis que la deuxième se détériore. Tenant compte de ces deux évolutions, nous avons défini un " Facteur de mérite " comme critère de comparaison. Nous avons caractérisé finement ces deux caractéristiques pour un capteur de Hall de type croix grecque. Les résultats montrent un bon accord entre théorie et expérience. Dans le but d'améliorer les performances en bruit ou en résolution spatiale des capteurs, nous avons effectué un travail de fond sur les concentrateurs de champ de type barreau ferromagnétique. Ces résultats ont permis de réaliser un magnétomètre hybride associant une sonde de Hall à une antenne pompée au voisinage de son point d'entrée en saturation. La méthode réduit considérablement le bruit du capteur dans le domaine des basses fréquences.

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Harrabi, Amal. "Conception et réalisation d'une antenne plate pour la réception satellite." Nantes, 2015. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=0257079a-bfac-4b59-9cf7-c5a0e1f93a8f.

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Abstract:

Les télécommunications par satellite, malgré le développement de liaisons terrestres, prennent de plus en plus de place dans la transmission de l’information. La télédiffusion, l’Internet haut débit et les liaisons téléphoniques intercontinentales, à l’échelle mondiale, sont assurées en grande partie par les satellites. Parmi les composantes de tels systèmes, les antennes de réception, déployées massivement sur la planète, évoluent des paraboles classiques vers des structures plus esthétiques et fonctionnelles. Des travaux de recherche internationaux visent à les rendre plus discrètes et surtout aptes à s’orienter automatiquement vers le satellite désiré. Des structures à orientation mécanique à prix abordable ou à orientation électronique mais à prix élevé commencent à voir le jour. L’objectif de nos travaux de recherche est la conception et la réalisation d’une antenne plate discrète à orientation électronique de faisceau à un prix abordable. Dans cet objectif, cette thèse vise à concevoir et à réaliser un réseau d’antenne imprimée large bande pour la réception des chaines de télévision émises en bande Ku. Ce réseau est composé de 256 éléments rayonnants dont la conception fait l’objet d’une étude théorique approfondie. L’élément rayonnant de forme originale est conçu par une approche méthodique basée sur la théorie des antennes imprimées et sur des simulations. Une bande passante de plus de 2 GHz (10,7 – 12,7 GHz) est obtenue avec cet élément imprimé de dimensions inférieures à la longueur d’onde. Sa mise en réseau a permis d’atteindre une directivité d’environ 30 dBi largement suffisante pour la réception des signaux des satellites géostationnaires
Despite the development of terrestrial links, satellite communication is remaining an interesting mean of information transmission. Broadcasting, pay-TV operators, video, data and broadband Internet services are provided by satellites in a trustworthy way. An important component for the satellite communication, other than the satellite itself, is the receiving antennas deployed all over the world with a huge number. The most popular one is the parabola but this structure does not meet any longer the new aesthetics and the additional functional requirements. For this purpose, motivated researchers worldwide are working on presenting new discreet and self-steering receivers. Indeed, new structures that allow automatic beam steering are beginning to merge into the market but with relatively high prices. We aim with the present work to design a flat antenna array with electronically beam scanning at an affordable price. Therefore, an alternative broadband receiving antenna is designed and implemented for TV channels reception in Ku-band. It consists of an antenna array of 256 radiating elements. The radiating element of an original shape is designed using a methodological approach based on printed antenna theory and simulations. A bandwidth of over 2 GHz (10. 7 – 12. 7 GHz) is obtained from this printed element with a footprint of less than the wavelength. With a suitable array configuration, a directivity of about 30 dBi is achieved, good enough for geostationary satellite signal reception

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Huitema, Laure. "Conception d’antennes miniatures à base de matériaux innovants pour systèmes de communications mobiles." Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/a25b0fa1-3acc-4afb-ad61-8ca9e1c81d3f/blobholder:0/2011LIMO4031.pdf.

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Abstract:

Face à la volonté d’intégrer une quantité toujours plus importante de nouveaux services au sein des terminaux mobiles de nouvelle génération et afin de répondre à leurs contraintes d’encombrement, de nouveaux concepts d’antennes intelligentes font l’objet de nombreuses recherches. Le principal objectif est d’offrir de nouveaux services avec une qualité de réception optimale aux abonnés tout en s’inscrivant dans la tendance du marché. L’antenne devra donc être miniature et capable de s’adapter à son environnement, c'est-à-dire à des conditions changeantes en ajustant sa fréquence de travail, sa polarisation ou son diagramme de rayonnement. Deux axes sont explorés dans le cadre de cette thèse. Dans un premier temps, il est nécessaire de s’attaquer au verrou de l’encombrement des antennes et de la coexistence de divers services en explorant les potentialités offertes par le développement de matériaux originaux pour la miniaturisation des antennes. A partir des résultats obtenus, il devient alors possible d’envisager des concepts d’antennes miniatures dont l’objectif est d’introduire des fonctions d’agilité pour adapter les performances de l’antenne à son environnement et à son contexte d’utilisation. Ce mémoire propose de répondre à ces deux objectifs en présentant le développement, la conception et la réalisation de quatre architectures d’antennes miniatures et reconfigurables à base de matériaux innovants
Given the desire to integrate a large number of new services in last generation of mobile handheld devices and in order to drastically decrease their dimensions, new concepts of smart antennas are being considered. The main objective is to offer new services in a trendy mobile handheld with an optimal quality and an improved link budget. The antenna has to be small and in order to improve the reliability of wireless links, the antenna structure must have a frequency tunability, a reconfigurable polarization or radiation pattern. In order to satisfy these objectives, this manuscript focuses on two axes. At first, it is necessary to unlock the constraints on the miniaturization of such antennas to multiple services by studying the potentialities and effectiveness of original materials dedicated to the compliance and optimization of the antenna performances within its environment. Thanks to this study, it is then possible to investigate new concepts of reconfigurable antennas to optimize their performances within their environment. This manuscript is proposing answers to these challenges by detailing the development, the conception and the manufacturing of four different miniature and reconfigurable antenna designs using new kind of materials

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Lohou, Anaël. "Conception de circuits intégrés pour antenne à pointage électronique destinée aux télécommunications par satellite en bande Ka." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0096/document.

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Abstract:

Dans un monde où l’information va de plus en plus vite, il est important de pouvoir rester connecté en permanence. De nouvelles solutions émergent pour connecter les passagers à bord d’un avion grâce aux communications par satellite. Parmi elles, on retrouve les antennes à pointage électronique dans lesquelles cette thèse de doctorat s’intègre. Une étude sur les différentes antennes existantes ou en projet est présentée. Les puces électroniques MMIC AsGa permettent d’appliquer des lois d’amplitude et de phase pour chaque élément rayonnant d’une antenne réseau. Cette thèse de doctorat porte sur la conception d’un déphaseur, après avoir étudié les technologies et les topologies de celui-ci. Ensuite, la conception d’un amplificateur faible bruit à gain variable est proposée à partir d’un état de l’art. Les résultats de simulation et de mesures de ces deux fonctions sont exposés
In a world where the information is moving faster and faster, it is important to be able to stay connected continuously. Some new solutions for air transport connectivity are in development thanks to the rise of satellite communications. This thesis work is part of an electronically steerable antenna array project, developed as a solution to achieve In-Flight Connectivity in Ka-band. A state- of-the art review on electronically steerable antenna arrays is also presented. In these arrays, each radiating element needs a specific amplitude and phase to obtain a scanning beam by adding their contribution. This thesis focus on the design of a GaAs MMIC chip inclusion two functions: a phase shifter and a variable-gain low-noise amplifier. The simulation and measurement results are presented for these two functions

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Caudrillier, Pierre. "Contribution à la modélisation des couplages antenne/structure par technique multidomaine." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30148.

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Verriest, Eric. "Conception et mise en oeuvre en temps réel d'un système de soustraction de bruit adaptatif pour antenne sonar." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-181.pdf.

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Abstract:

L'objet de cette etude est la conception et la mise en oeuvre en temps reel d'un systeme de soustraction de bruit adaptatif, en vue d'une application a la soustraction du bruit propre d'origine mecanique qui se manifeste sur une antenne de sonar passif. Dans une premiere partie, un modele simple de plaque en vibration est presente, permettant d'une part de mieux comprendre le phenomene de generation du bruit propre d'origine mecanique, d'autre part d'obtenir des signaux temporels simules qui pourront servir de base pour les simulations des algorithmes de soustraction de bruit adaptatifs. Dans une seconde partie, nous presentons les differentes methodes de determination des algorithmes de soustraction de bruit adaptatifs, tant dans le domaine temporel que dans le domaine frequentiel. Nous operons une premiere selection parmi ces algorithmes sur la base de la faisabilite de leur mise en oeuvre en temps reel sur un processeur de traitement du signal standard. Dans une troisieme partie, ces algorithmes sont simules sur des signaux modelises ainsi que sur des signaux experimentaux correspondant a des essais en lac ; les performances sont examinees. Nous presentons ensuite la mise en oeuvre en temps reel de ces algorithmes sur un processeur particulier de traitement du signal : le dsp tms320c31 de texas instruments. La derniere partie fait l'objet d'une validation de ces methodes en temps reel, sur une structure mecanique representative de la realite physique. Nous verifions les conclusions obtenues dans les chapitres anterieurs, et nous mettons en evidence les conditions de bon fonctionnement de ces algorithmes en temps reel.

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Baron, Samuel. "Polymère souple pour antenne patch électriquement accordable en bande X : conception et caractérisations." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=cd5ee96a-50ba-475f-b933-7edc17cf7cc3.

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Abstract:

Dans le domaine des systèmes communicants, les antennes accordables (agiles) en fréquence suscitent un intérêt croissant en raison de la prolifération des standards de communication sans fils, proches les uns des autres. Toutefois, les solutions traditionnelles sont basées sur des composants actifs qui ont pour effet d’engendrer un surcoût et de complexifier le système. De plus, nous assistons également à une migration de l’électronique sur substrat rigide vers des substrats flexibles pour des raisons de coût et une recherche de souplesse et de conformabilité des systèmes. Cette thèse a pour objectif de lier ces deux thématiques par une approche originale qui consiste en la reconfiguration mécanique d’antenne patch sur substrat membranaire souple par un actionnement électrostatique en bande X, vers 10 GHz. Pour cela, un substrat polymérique innovant pour ce type de structure antennaire est utilisé, le polyuréthane (PU). À cet effet, les procédés technologiques nécessaires à la fabrication des antennes patch sur substrat en PU ont été développés. Ensuite, la caractérisation des propriétés diélectriques de films de polyuréthane sur une large bande de fréquence a été effectuée afin de pouvoir dimensionner le système antennaire à l’aide de simulations hyperfréquence. Enfin, la réalisation et la caractérisation de premiers systèmes antennaires sur membrane en PU ont montré que les figures de mérites Agilité fréquentielle/Tension mesurées sont supérieures à l’état de l’art. Des études préliminaires ont également été effectuées pour explorer différentes voies envisageables en vue d’une amélioration des performances des systèmes antennaires
In communication systems, smart antennas with large frequency tunability (agility) have been gaining worldwide attention over the past few years due to the proliferation of global wireless communication standards in close proximity to one another. However, conventional solutions use electronic components which induce additional costs and make the system more complicated. Moreover, the electronic devices have moved from rigid to flexible dielectric substrates to reduce the cost and to obtain stretchability and conformability properties. The goal of this thesis is to put together these two topics. The chosen original approach consists of the mechanical reconfiguration of antenna patch printed on a soft membrane substrate with electrostatic actuation in X band, at around 10 GHz. Moreover, a new polymeric substrate was employed in this structure, the polyurethane (PU). Firstly, the technological processes required to realize the antenna patch on the PU substrate were developed. Then, the dielectric properties of polyurethane films were measured on a large frequency band in order to define the antenna patch dimensions using high frequency simulations. Finally, the first antennas patch realized and characterized have a figure of merit Frequency tunability/Voltage higher than the state of the art. Preliminary studies were also carried out to explore various feasible ways for improved the antenna systems performances

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Thévenard, Julian. "Contribution à la conception à bas coût d'antennes 3D reconfigurables : solutions originales d'intégration en technologie plastique pour les systèmes sans fil du futur." Brest, 2008. http://www.theses.fr/2008BRES2011.

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Abstract:

Cette thèse a été consacrée à la conception d'antennes volumiques reconfigurables pour les produits sans fils du futur. Ces recherches ont été motivées par la tendance actuelle conduisant à une centralisation des services au sein des réseaux locaux sans fil et une miniaturisation des dispositifs. Ceci se traduit par une contrainte d'encombrement pour les antennes qui se doivent également d'apporter des solutions aux problèmes d'affaiblissements dus aux trajets multiples et aux interférences tout en améliorant les capacités (portée, qualité, consommation) du dispositif. Nous présentons ainsi une solution d'antenne multi-secteurs associant plusieurs antennes Vivaldi en réponse aux problèmes de l'application visée à savoir un système embarqué de type caméra haute définition sans fil. Après une étude théorique de l'antenne Vivaldi, un nouveau concept d'antenne multi-secteurs a été introduit et validé. La nécessité d'une réalisation industrielle à grande échelle et à bas coût de formes complexes nous a conduit vers la technologie plastique métallisé pour fabriquer l'antenne. Un système original de report sans soudure a ainsi été développé pour intégrer l'antenne en plastique au reste du système. La caractérisation d'un prototype a permis de valider l'utilisation du plastique pour ce genre d'applications. Cette antenne a ensuite été intégrée à une caméra sans fil puis recouverte d'un radôme protecteur qui permet d'améliorer les performances. Cette intégration simplifiée associée au contrôle des performances et à la flexibilité de l'antenne permet d'envisager des utilisations dans des applications aussi diverses que les réseaux domestiques ou maillés, ou pour la technologie MIMO
This thesis is dedicated to the design of 3D smart antennas for forthcoming wireless devices. Our research work has been motivated by the actual wireless trends leading to service concentration within WLAN and device miniaturisation. Thus, antenna design is nowadays guided by size constraints and their capacity to deal with fading interference, wireless environments while improving the performances of devices in terms of communication quality, power consumption. This thesis presents a multi-sector antenna solution associating many Vivaldi-antennas to provide a solution for the targeted application which is an embedded system constituting of high definition wireless cameras. A theoretical analysis of the Vivaldi antenna is first performed and then a novel concept of multi-sector antenna has been introduced and validated. Then, in order to target consumer market and to reduce the manufacturing costs in high volume production, the metallized molded plastic technology which enables molding 3D complex structures has been retained. An original without-welding transfer system has been developed for integrating the antenna to the rest of the system. The characterization of a prototype has resulted in the validation of the use of plastics for such applications. This antenna has been integrated in a wireless camera ; a protective radome having as additional property to improve the overall performances of the device is finally designed. This simplified integration procedure associated to a monitoring of the performances and the flexibility of the system makes it a good candidate for various applications like domestic WLAN, mesh networks or for MIMO technology

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Yann, Clement. "Modélisation électromagnétique de cellules actives environnées - Application à l'analyse et la synthèse d'une antenne reflectarray à balayage électronique." Phd thesis, INSA de Rennes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781799.

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Abstract:

Les antennes reflectarrays constituent une solution innovante pour des applications spatiales et radars étant donné leur capacité à combiner les atouts des antennes réseaux et des antennes à réflecteur. Un reflectarray est composé d'une source primaire placée devant un réseau de cellules contrôlant les propriétés du champ réfléchi. Cette unique source alimente le réseau et évite la mise en place d'un circuit de distribution complexe et dissipatif propre aux antennes réseaux. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la simulation électromagnétique des reflectarrays à balayage électronique. Les outils actuels de simulation des reflectarrays à balayage électronique négligent ou approximent les couplages mutuels entre cellules pouvant conduire à des erreurs sur le diagramme de rayonnement. La simulation d'un reflectarray engendre, par ailleurs, des traitements complexes et des temps de calcul importants. L'enjeu de la simulation est donc de réduire les temps de calcul en conservant un haut degré de précision dans l'optique d'optimiser les performances en rayonnement et les délais de conception. Dans cette perspective, deux nouvelles méthodes ont été proposées : - La première méthode est consacrée à l'analyse fine du champ rayonné par l'antenne. Elle combine l'approche de la cellule environnée, développée par M.-A. Milon, et la technique de compression, généralement utilisée dans un contexte d'analyse de circuits. L'apport essentiel de la méthode réside dans l'extension de la technique de compression au traitement du champ rayonné pour l'analyse de cellules actives dans leur environnement réel. - La seconde méthode permet de calculer les réponses en phase d'une cellule du réseau en prenant en compte les effets des couplages mutuels issus des cellules environnantes. Ces réponses sont ensuite utilisées pour sélectionner la répartition optimale des états des cellules afin d'assurer un dépointage dans une direction. L'applicabilité de ces deux méthodes est démontrée par la simulation de différentes configurations de réseaux de cellules actives à base de diodes PIN. La bonne précision des résultats entre les méthodes proposées et des simulations de référence a montré qu'elles constituent une alternative intéressante aux approches classiques. L'exploitation des méthodes est réalisée pour l'étude d'un reflectarray à balayage électronique développé par Thales Systèmes Aéroportés et le CNES fonctionnant en bande X. Cette étude a montré que les deux méthodes répondent à des objectifs industriels et scientifiques en termes de précision dans l'estimation des performances et de temps de calcul accessibles.

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Porgès, Tristan. "Détection et classification de cibles en imagerie SAR haute résolution." Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4000.

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Abstract:

Cette thèse présente une chaîne de détection et de classification de cibles en imagerie SAR haute résolution. La chaîne de traitement est constituée de deux étapes : l’étape de détection des pixels de la cible ou ATD (automatic target detection) et l’étape de reconnaissance de l’identité de la cible ou ATR (automatic target recognition). Les algorithmes à fenêtre glissante généralement utilisés pour la phase de détection voient leurs performances chuter dans les configurations de cibles proches. La méthode de séparation de mélange statistique proposée dans cette thèse permet de garantir un bon niveau de détection dans toutes les configurations multicibles. Cette approche modélise l’intensité des pixels d’une images SAR comme un mélange de deux lois statistiques associées aux pixels du fouillis et aux pixels des cibles. Un algorithme d’estimation des paramètres du mélange permet de calibrer un seuil de détection à taux de fausse alarme constant. L’étape de reconnaissance de la cible est effectuée à l’aide d’un algorithme tensoriel de classification supervisée. Les bases de données d’apprentissages de cibles SAR sont constituées d’images des différentes cibles qui résultent de la confluence de différents paramètres : angles de pose, angles de site… Un tenseur dont chaque dimension est associée à un des paramètres est construit avec toutes les images de la base d’apprentissage. La décomposition de ce tenseur permet d’utilise les corrélations aux ordres supérieures des données pour élaborer un critère de décision qui va attribuer une identité à la cible inconnue ou la rejeter si celle-ci n’appartient pas à une cible de la base d’apprentissage. L’algorithme tensoriel MPCA (multilinear principal component analysis) développée dans cette thèse garantit un taux élevé de bonne reconnaissance et permet d’estimer l’ensemble des facteur qui caractérisent l’image testée. De plus, il permet d’obtenir un très fort taux de compression des données utiles pour procéder à la classification
This thesis is concerned with a complete processing chain for terget detection and recognition in high resolution SAR images. It consists in two steps : the automatic target detection (ATD) and the automatic target recognition (ATR). Algorithms using a sliding window over images generally don’t provide good results for multitarget detection. The probability distribution mixture model proposed for pixel intensity distribution provides good detection rates in such configurations. This approach characterises each image by means of two distributions : one related to the targets and one related to the background clutter. The algorithm used to estimate the mixture parameters allows to calibrate the detection threshold to get a desired false alarm rate. A supervised classification algorithm based on a tensor analysis is used for the recognition step. A SAR database is composed of a set of images of targets with different parameters : aspect angles, graying angles… These images form a high-order tensor whose each dimension is associated with a parameter. HOSVD (high order singular value decomposition) is applied to this tensor and a decision criterion based on this decomposition labels the unknown target or reject it if it doesn’t belong to the training database. The MPCA (multilinear principal component analysis) algorithm proposed in this thesis provides hign recognition rate and is able to estimate all the parameters of one tested image. Moreover, it allows a very high compression rate of the training database. Simulation results illustrate the performance of both proposed detection and recognition algorithms, including comparisons with other existing methods

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Kallel, Asma. "Modélisation et conception d'une antenne plasma à balayage basée sur des ondes de fuite." Phd thesis, Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2514/.

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Abstract:

Nous proposons dans cette thèse l'étude et la conception d'une antenne plasma à onde de fuite reconfigurable, en tirant profit du caractère accordable de la permittivité des décharges plasma par la puissance. La reconfigurabilité de l'antenne fonctionnant à fréquence fixe consiste au contrôle de la direction de rayonnement par la densité électronique du plasma, elle-même commandée par la puissance d'une source plasma radiofréquence externe fonctionnant à 13. 56 MHz. Le travail s'organise en trois parties. Dans un premier temps, nous développons un modèle théorique pour étudier les ondes de fuite dans une configuration canonique 2D. Ce modèle permet de dimensionner les paramètres de l'antenne : permittivité, épaisseur et longueur du plasma. Des simulations avec un logiciel de simulation permettent de valider ce modèle. Nous réalisons dans ce travail le dimensionnement d'une antenne fonctionnant à 10 GHz. Le balayage angulaire du rayonnement d'une soixantaine de degrés obtenu avec cette antenne nécessite une densité électronique du plasma allant jusqu'à. La deuxième partie du travail concerne l'aspect plasma. Nous choisissons tout d'abord une source plasma radiofréquence à couplage inductif pour notre antenne car répond aux critères fixés par le dimensionnement. Nous passons ensuite à la réalisation expérimentale de ce type de plasma ce qui nous permet de vérifier ces critères. Enfin, nous passons aux conditions expérimentales avec des simulations de l'antenne en 3D. Nous réalisons ensuite un prototype de l'antenne
In this work, a beam scanning leaky-wave antenna working at a fixed operating frequency and constructed from a grounded plasma layer is proposed. The radiation angle can be tuned by the plasma electron density which is controlled by the power. A 2D theoretical model based on a canonical structure is proposed to study the leaky waves. The antenna parameters (plasma thickness, length and permittivity) are dimensioned using this theoretical model, at 10 GHz, and a microwave source is chosen to excite the antenna. The scanning range of about 60° needs a plasma reaching an electron density of. In a second step an inductively coupled plasma source is chosen since it meets the dimensioning requirements. The measurements of the plasma parameters confirm the requirements. Finally, the antenna prototype is designed

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Kallel, Asma. "Modélisation et conception d'une antenne plasma à balayage basée sur des ondes de fuite." Phd thesis, Toulouse 3, 2014. http://oatao.univ-toulouse.fr/14142/1/kallel.pdf.

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Abstract:

Nous proposons dans cette thèse l‘étude et la conception d‘une antenne plasma à ondes de fuite reconfigurable, en tirant profit du caractère accordable de la permittivité des décharges plasma par la puissance. La reconfigurabilité de l‘antenne fonctionnant à fréquence fixe consiste au contrôle de la direction de rayonnement par la densité électronique du plasma, elle-même commandée par la puissance d‘une source plasma radiofréquence externe fonctionnant à 13.56 MHz. Le travail s‘organise en trois parties. Dans un premier temps, nous développons un modèle théorique pour étudier les ondes de fuite dans une configuration canonique 2D. Ce modèle permet de dimensionner les paramètres de l‘antenne : permittivité, épaisseur et longueur du plasma. Des simulations avec un logiciel de simulation permettent de valider ce modèle. Nous réalisons dans ce travail le dimensionnement d‘une antenne fonctionnant à 10 GHz. Le balayage angulaire du rayonnement d‘une soixantaine de degrés obtenu avec cette antenne nécessite une densité électronique du plasma allant jusqu‘à . La deuxième partie du travail concerne l‘aspect plasma. Nous choisissons tout d‘abord une source plasma radiofréquence à couplage inductif pour notre antenne car répond aux critères fixés par le dimensionnement. Nous passons ensuite à la réalisation expérimentale de ce type de plasma ce qui nous permet de vérifier ces critères. Enfin, nous passons aux conditions expérimentales avec des simulations de l‘antenne en 3D. Nous réalisons ensuite un prototype de l‘antenne.

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Dia, Yaakoub. "Optimisation par conception conjointe de dispositifs multifonctions filtre-antenne compacts et agiles." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0051/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse ont pour objectif la conception de dispositifs multifonctions (filtre-antennes) à la fois compacts et agiles, mis au point par une conception conjointe des éléments associés. Le sous-système doit répondre à des spécifications électriques pour des applications dans la bande ISM à 2,45 GHz ainsi qu’à des contraintes d’intégration et d’encombrement. L’antenne et le filtre sont développés conjointement sur une impédance particulière où l’antenne, réduite en dimensions, présente une efficacité de rayonnement optimale. Le filtre est optimisé pour adapter l’antenne sur son impédance optimale et pour présenter des pertes minimales. Les travaux se sont focalisés dans un premier temps sur la co-conception et la co-intégration des fonctions, puis sur l’accord en fréquence du sous-système
The aim of this thesis is to design a new tunable and compact multifunctional device (filters, antennas) based on the co-design of an antenna and the associated filter. The subsystem needs to fit with electrical specifications for ISM band applications at 2.45GHz while being integrated and compact. The antenna and the filter are jointly developed on particular impedances where the antenna has a high radiation efficiency. The filter is optimized to adapt the antenna on its optimal impedance and introduce minimal losses. The work has initially been focused on the co-design and the co-integration of functions to finish on the tunability of the filter/antenna subsystem design

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Amaidia, Glay. "Caractérisation des sources acoustiques en champ proche et lointain par l'intermédiaire d'une antenne linéaire multicapteur." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMPD739.

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Abstract:

La caractérisation des sources acoustiques par l'intermédiaire d'une antenne linéaire multicapteur est une technique qui permet de déterminer les puissances des sources et leurs positions spatiales. Nous avons étudié et développé des techniques basées sur trois types de traitement dans le domaine spectral : conventionnelle, haute résolution et paramétrique. La méthode classique ou conventionnelle est simple et robuste mais sa résolution est faible pour un nombre limité de capteurs. Les méthodes haute résolution et paramétrique constituent une alternative à la méthode classique. Nous avons procédé à une comparaison théorique et expérimentale des différents algorithmes classique et haute résolution tels que Music, EV et Capon. Les résultats des essais utilisant ces techniques permettent de constater l'inefficacité des méthodes haute résolution et paramétrique en présence des sources partiellement ou totalement corrélées. Pour résoudre ce problème nous avons proposé une première technique basée sur la mesure d'un signal de référence d'une source choisie. La matrice interspectrale des capteurs est donnée en fonction de l'autospectre de la source et des fonctions de transfert entre chaque capteur et la source désignée. Malheureusement ces fonctions de transfert contiennent des effets résiduels de corrélation des sources et cette technique ne permet pas donc de résoudre tous les problèmes de cohérence des sources. Cependant la technique référentielle permet d'éliminer les bruits indépendants des sources choisies avec un gain de temps de calcul et de mémoire du calculateur. La deuxième technique proposée qu'on appelle sélective utilise aussi des signaux de référence mais on applique un calcul supplémentaire pour déterminer le signal résiduel de la source sélectionnée. Cette technique permet de mieux caractériser les sources qui sont partiellement corrélées par les différentes méthodes. La difficulté principale rencontrée dans l'utilisation de ces techniques se situe dans le choix du signal de référence en présence des sources réparties d'une façon complexe. Afin de mieux comprendre les phénomènes physiques associées à la corrélation des sources, nous avons procédé à des simulations numériques des sources partiellement cohérentes. Les résultats de ces simulations montrent les limites des méthodes haute résolution et paramétrique en présence des sources corrélées et la solution au problème par l'utilisation de la technique sélective. Cette nouvelle technique peut être appliquée dans plusieurs domaines. Dans le cadre de ce travail, nous avons appliqué la technique référentielle a l'holographie acoustique en champ proche (méthode N. A. H).

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Lemorton, Joël. "Étude des possibilités d'intégration d'un déphaseur à ferrite en structure microruban dans une antenne à réseaux et à diagramme adaptatif." Toulouse, ENSAE, 1986. http://www.theses.fr/1986ESAE0010.

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Abstract:

Le déphaseur en ligne microruban sur substrat ferrite à polarisation longitudinale constitue une solution originale pour les antennes en reseau à balayage électronique dans deux plans; de plus, il permet la réalisation de diviseurs de puissance variable autorisant ainsi le controle de l'amplitude et de la phase des ondes alimentant chaque source élémentaire. L'auteur a étudié les possibilités d'intégration de ce déphaseur dans un réseau à diagramme adaptatif.

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Mage, Lucile. "Caractérisation d'un réacteur plasma de type résonance cyclotronique électronique à antenne longue : évaluation du réacteur pour un processus de dépôt." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30174.

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Abstract:

Le sujet porte sur la caracterisation d'un reacteur plasma de type rce de grande longueur. L'outil de diagnostic employe est constitue d'un ensemble de six sondes electrostatiques de langmuir reparties le long du reacteur. Dans une premiere partie du sujet, nous avons presente les differentes etapes qui ont abouti a la mise au point du systeme automatique d'acquisition de la caracteristique i(v). Afin de pouvoir utiliser ce diagnostic en plasma de depot, nous nous sommes attaches a developper un systeme d'acquisition rapide (2000 points en 0. 33s) auquel est adjoint un module de degazage. Un programme de traitement numerique de la caracteristique recueillie a ete developpe. Grace a ce diagnostic que nous avons tout d'abord, employe en plasma d'argon, nous avons reussi a mieux cerner le fonctionnement particulier de notre reacteur. La presence d'une piste magnetique assurant le confinement des especes chargees induit une derice des electrons et des ions le long du reacteur. Nous avons constate que seule la configuration du reacteur permettant a la derive d'entrainer les electrons dans le sens de l'attenuation de l'onde conduit a une condition de decharge relativement homogene en densite. Dans la bonne configuration, une repartition correcte de la densite le long de l'antenne est conditionnee par un couple pression-puissance. Pour realiser des couches minces, nous avons employe un compose organosilicie, l'hexamethyldisiloxane (hmdso). Une condition de decharge relativement homogene en densite n'entraine pas un depot aussi uniforme le long du reacteur. Il semble que la cinetique de croissance ne soit pas seulement correlable a la densite des electrons mais aussi a leur energie. De plus, l'agencement actuel d'une part du systeme de pompage et d'autre part, du systeme d'introduction de gaz, ne favorisent pas l'homogeneite des depots. Les analyses infrarouges n'ont pas montre de modifications significatives de la composition des films.

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Lu, Yingxian. "Récolteuses d’énergie cinétique électrostatique (e-REC) à basse fréquence pour applications de communication RFID et électronique portable." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1077/document.

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Abstract:

Un nombre croissant d’appareils électroniques portatifs et portables entraîne une demande croissante de module d’alimentation électrique durable et localisé de petite taille et de poids, et offrant une puissance de sortie élevée. En tant que choix prometteur pour l’alimentation électrique, les moissonneuses d’énergie cinétiques (REC), qui transforment les vibrations ou les mouvements ambiants en énergie électrique, sont étudiées de manière intensive ces dernières années. Les performances des RECs miniatures disponibles dans la littérature sont généralement limitées par leur taille. Les vibrations ambiantes sont généralement abondantes en basse fréquence, ce qui est également un facteur majeur limitant la puissance de sortie du REC. Afin d’améliorer la puissance de sortie, nous devrions améliorer l’efficacité de la conversion d’énergie, qui est liée au principe de transduction. Ce travail présente l’amélioration de la puissance de sortie des RECs électrostatiques basse fréquence grâce à un mécanisme de conversion de fréquence mécanique couplé par impact, et propose un modèle numérique prédictif du prototype qui prend en compte l’effet d’amortissement de l’air et les impacts dans le prototype. Un prototype est proposé avec une géométrie améliorée du module capacitif réduisant la force d’amortissement de l’air. Des approches alternatives pour ajuster les RECs à des applications variées sont proposées, y compris un REC entièrement flexible conçue pour l’électronique portable, et un REC à basse fréquence 2-D sensible aux vibrations suivant deux directions orthogonales. De plus, un système d’étiquette RFID entièrement autonome en énergie mettant en œuvre le REC à basse fréquence en tant que module d’alimentation électrique et un module de communication RFID semi-passif est présenté
A growing number of portable and wearable electronics results in an increasing demand of sustainable and localized power supply module of small size and weight, and offering high output power. As a promising choice for the power supply, Kinetic energy harvesters (KEHs), transforming the ambient vibrations or motions into electrical energy, are studied intensively in recent yeas. The performance of the miniature KEHs available in literature are generaly confined by their sized. The ambient vibrations are usually abundant in low frequency, which is also a major factor restricting the output power of the KEH. In order to enhance the power output, we should improve the energy conversion efficiency, which is related to the transduction principle. This work presents the improvement of the output power of low frequency electrostatic KEHs through impact-coupled mechanical frequency up conversion mechanism, and proposes a predictive numerical model of the prototype which considers the squeeze film air damping effect and the impacts in the prototype. A prototype is proposed with improved geometry of capacitive module reducing the air damping force. Alternative approaches to adjust the KEHs to varied applications are proposed, including a fully flexible KEH designed for wearable electronics, and a 2-D low frequency KEH that is sensible to vibrations along two orthogonal directions. In addition, a fully energy-autonomous RFID tag system implementing the low frequency KEH as the power supply module and a semi-passive RFID communication module is presented

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Chahat, Nacer. "Antenne, propagation et interaction avec le corps pour les applications de type réseaux corporels sans fil en micro-ondes et en millimétrique." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S079.

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Abstract:

Grâce aux progrès récents effectués dans la conception de réseaux intelligents et dans les techniques de miniaturisation des objets communicants, les réseaux sans fil à proximité ou centrés sur la personne concentrent aujourd'hui toutes les attentions grâce à leur large éventail d'applications (sportives, médicales, militaires, etc. ). Cet intérêt croissant pour les applications BAN (Body Area Networks) et PAN (Personal Area Networks) se traduit aujourd'hui par l'apparition de capteurs sur textiles facilitant l'intégration de ces dispositifs sur le corps et limitant ainsi l'encombrement sur ce dernier, mais aussi par la nécessité de développer des solutions capables d'assurer un débit de transmissions sans fils très élevé (vidéos HD). Ces travaux de thèse ont deux objectifs principaux. Le premier consiste à développer des antennes sur textiles pour lesquelles une attention particulière est accordée sur l'interaction avec le corps de l'utilisateur. L'influence du corps humain est primordiale dans l'évaluation de l'efficacité des capteurs et des performances globales du système. Le second consiste à développer un réseau corporels en bande millimétrique (57-64 GHz) permettant de réduire significativement la taille des capteurs, d'augmenter les niveaux d'interférence et de sécurité, et enfin, d'atteindre des débits de transmission sans précédent en comparaison avec les réseaux existant en plus basse fréquence
Recent progress in miniaturization of communicating devices and design of smart networks has triggered increased interest to body area networks (BAN) having a very strong potential for near future applications including military, personal healthcare, sport, space, entertainment, smart home, etc. This increasing attention to BAN and PAN (Personal Area Networks) applications has led to the development of textile sensors that can be easily integrated into clothes and to the buildup of high-data-rate wireless devices. The PhD thesis project has two main objectives. First, several microwave textile antennas have been optimized and fabricated to evaluate the interaction with the human body. The impact of the human body on the antenna performance is of great importance since it can directly impact the efficiency of on-body devices and global performances of the system. The power absorption in the body was also studied using realistic body models with different morphologies. Second, the unlicensed 57-64 GHz band have been studied in the wireless BAN context since it provides several advantages compared to microwave BAN. In particular, very high data rates can be reached (up to 5 Gb/s) whilst providing high level of security and low interference with adjacent networks. Besides, the on-body devices are much smaller at millimeter waves compared to those operating at microwaves

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Hajj, Mohamad. "Conception, réalisation et caractérisation de nouveaux types d'antennes sectorielles à base de matériaux BIE métalliques pour télécommunications terrestres." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f49a2783-fa7c-4333-8dbf-8c14921cbd6e/blobholder:0/2009LIMO4032.pdf.

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Abstract:

Ce mémoire s'inscrit dans le cadre du développement des réseaux de télécommunication sans fil terrestres. Les travaux présentés ont porté sur l'étude d'antennes de station de base conçues à partir de matériaux à bande interdite électromagnétique métallique (BIE-M), présentant un diagramme de rayonnement sectoriel en azimut et à fort gain. Quatre aspects ont été abordés au cours de cette étude : 1. Le premier permet de comprendre et mettre en évidence les propriétés attractives des matériaux BIE-M. Puis d'exploiter ces propriétés pour la conception et la réalisation d'antennes sectorielles pour les stations de base sans fil. 2. Le deuxième est d'accroître les performances de l'antenne BIE-M sectorielle en termes de gain mais surtout de bande de rayonnement. Pour cela nous avons présenté une technique inédite d'élargissement de la bande de l'antenne. 3. Le troisième est de parvenir à une grande polyvalence de l'antenne. Cette polyvalence a été obtenue grâce au comportement multipolarisations et multifréquences de l'antenne BIE-M sectorielle. 4. Le quatrième consiste notamment en l'étude de faisabilité du pointage électronique par un réseau d'antennes BIE-M sectorielles et en l'évaluation de différentes architectures pour réaliser une antenne agile pour de nombreux domaines d'application et notamment en télécommunication et en RADAR
This thesis investigates several developments related to terrestrial wireless communication networks. The presented work is focused on studying base station antennas using metallic electromagnetic band gap (M-EBG) materials. These structures offer a sectoral radiation pattern in the azimuth plane with a high gain. Four aspects were addressed during this manuscript : 1. The first allows us to understand and highlight attractive properties of M-EBG materials, then exploit these properties for the design and implementation of sectoral M-EBG base station antennas. 2. The second is to enhance and increase M-EBG sectoral antenna performances in terms of gain and bandwidth. For that, we have presented a new technique for increasing the Gain Bandwidth Product. 3. The third is to achieve many versatile capabilities of the antenna. This versatility has been improved thanks to multipolarized, multi-frequency behavior of the M-EBG sectoral antenna. 4. The fourth is carried out a feasibility study of a novel beam scanning antenna array obtained by assembling identical M-EBG sectoral antennas, then the same structure is used to design an agile antenna suitable for many applications inculding telecommunication and RADAR

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Chreim, Hassan. "Etude d’antennes BIE multifaisceaux agiles : Amélioration de la couverture omnidirectionnelle en azimut." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/d6b37cc2-4d85-4d7b-9f13-aadb529b6d24/blobholder:0/2009LIMO4005.pdf.

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Abstract:

Ce mémoire est consacré à l’étude de nouveaux concepts d'antennes multifaisceaux agiles dans le plan horizontal à base de résonateur BIE permettant d’améliorer la couverture omnidirectionnelle dans ce plan, effectuée par les antennes omnidirectionnelles préexistantes. Tout d'abord, une méthode de conception de l’antenne BIE coaxiale multifaisceaux, inspiré de l’antenne BIE coaxiale omnidirectionnelle, a été présentée. Une première antenne BIE coaxiale multifaisceaux agile 4x90° a été mise au point. Le fort couplage entre les sources dans le plan horizontal apparaissant quand le nombre de ces dernières augmente, nous a poussés à étudier un nouveau type d’antenne BIE multifaisceaux : l’antenne BIE multisectorielle. Cette antenne a été étudiée pour plusieurs types d’applications nécessitant des antennes agiles. Une réalisation d’une antenne BIE multisectorielle a validé notre concept. Un système de commutation à base de commutateur SP6T, assurant l’agilité du prototype fabriqué, a été également présenté
This manuscript is dedicated to the study of new concept of EBG multibeam active antennas; in order to ameliorate the omnidirectional coverage achieved by other types of antennas. First, a design method of coaxial EBG multibeam antenna, based on the omnidirectional coaxial EBG antenna has been submitted. Then, the design of a 4x90° coaxial EBG multibeam active antenna has been presented. The strong coupling between the sources in the horizontal plane appears when their number increases. That is why we began to study a new type of EBG multibeam antenna: the EBG multisectoral antenna. This structure has been studied for several types of applications requiring active antennas. A prototype fabrication of the EBG multisectoral antenna validated our concept. An SP6T based switching system for the prototype is also presented

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Coulon, Martial. "Contribution à la détection de modèles paramétriques en présence de bruit additif et multiplicatif." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT035H.

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Abstract:

Dans cette thèse sont étudiés plusieurs problèmes de détection de modèles paramétriques, dans des contextes différents concernant la stationnarité (ou la non-stationnarité) des processus et la nature du bruit (additif ou multiplicatif). On envisage dans un premier temps un problème de détection dans un contexte de bruit additif "classique''. Il s'agit de choisir entre un processus AR bruité et un processus ARMA bruité, lorsque ces deux processus ont le même spectre. Des techniques basées sur les cumulants d'ordre supérieur sont alors développées et des performances asymptotiques sont fournies. On s'est intéressé dans la suite de la thèse à des problèmes de détection dans un environnement de bruit multiplicatif. On a d'abord cherché à détecter la présence de bruit multiplicatif sur des signaux stationnaires, plus particulièrement des processus ARMA. Des détecteurs utilisant cette fois également les cumulants sont proposés et étudiés. La détection de ruptures abruptes dans des signaux non-stationnaires perturbés par du bruit multiplicatif est alors envisagée. Deux approches sont considérées : l'approche bayésienne et l'approche par les moindres carrés. Ces méthodes suscitent l'utilisation soit d'algorithmes stochastiques, comme l'algorithme de Metropolis-Hastings ou le recuit simulé, soit de la programmation dynamique, qui a l'avantage de fournir un résultat exact. Ces techniques sont alors appliquées à la détection de contours dans des images radar a synthèse d'ouverture. Les estimateurs bayésiens ou des moindres carrés permettent de construire une carte de puissance de contour. Celle-ci est lissée et on lui applique la méthode de seuillage des dynamiques de contour. L'image résultante est alors formée de contours fermes et squelettisés.

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Clauzier, Sébastien. "Conception et réalisation d'antennes intégrables en mâture pour les plateformes navales : applications aux communications V/UHF et à un radar de navigation à balayage électronique en bande X." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S067.

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Abstract:

En raison des conflits maritimes qui s'étendent (piraterie, embargo,...), les besoins de communiquer et de détecter les menaces sont de plus en plus importants. Ceci conduit irrémédiablement à l'augmentation du nombre d'aériens à bord des plateformes navales. Afin de gérer au mieux cet accroissement du nombre d'antennes, qui conduit à des effets de couplage et à une augmentation de la signature radar du navire, les principales entreprises du secteur ont mis en place des structures de mâts intégrés. C'est dans un contexte d'amélioration de leur mâture intégrée compacte (Cmast™) que les Constructions Mécaniques de Normandie (CMN) de Cherbourg en collaboration avec l'IETR de Rennes et INEO Défense ont proposé cette thèse. Ces travaux ont pour objectifs le développement de deux systèmes antennaires intégrables au sein de cette mâture intégrée compacte : une antenne de communication en bande V/UHF et une antenne de radar de navigation à balayage électronique en bande X. Une première étude a permis le développement d'une antenne conique large bande (225-400MHz) dont les paramètres géométriques ont été optimisés pour assurer une communication entre les navires et des aéronefs. Un prototype de cette antenne a été réalisé et a permis une validation expérimentale de ses performances. Une seconde étude a permis le développement d'une antenne d'un radar de navigation à balayage électronique en bande X. Cette antenne est basée sur une technologie transmit-array comprenant une source illuminante et un réseau permettant la formation du diagramme. Un effort particulier a été porté sur la source illuminante qui doit éclairer, à des distances très courtes (<550mm), un réseau qui présente des dimensions particulières (1530mmx100mm). Plusieurs sources utilisant un principe de focalisation en zone champ proche ont été développées et validées expérimentalement. Enfin deux architectures d'antennes transmit-array ont été étudiées, utilisant respectivement une technologie imprimée et une technologie en guide. Le fonctionnement de l'antenne complète (source illuminante + réseau transmit-array) a été étudié théoriquement
The need to communicate and detect potential enemies increases with the extension of maritime conflicts. This need impacts directly the number of antennas on naval platforms. However, this increase of aerials leads to several damaging effects: like coupling or high radar signature. To limit this effect, some companies have developed integrated mast design. This structure limits the coupling effect between aerials by a subdivision of the mast and provides an omnidirectional coverage for all antennas inserted inside the mast. The objective of the thesis is to design two antenna systems for the compact integrated mast (CmastTM) developed by the Constructions Mécanique de Normandie (CMN): a communication antenna in the V/UHF band and an electronically scanning antenna for a maritime navigation radar in X-band. For the communication in the V/UHF band, a broadband conical antenna has been developed (225-400MHz). This antenna provides an optimized radiation pattern to insure the communications between the ship and the aircrafts. An experimental validation has been done with a prototype. In the second study, we have developed an electronically scanning antenna for a navigation radar. This antenna is based on a transmit-array technology including an illuminating feed and an antenna which generates the appropriate radiation pattern. A large part of the study has been done on the feed, which illuminates an array with specific dimensions (1530mmx100mm). Three different near-field focusing feeds have been developed and some of them have been validated experimentally. Then, two architectures of transmit-array antennas have been studied, using two different technologies: printed technology and a mixed technology with waveguide and horn

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Kaddour, Abdul sattar. "Antennes agiles pour la miniaturisation d’antenne large bande." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT014/document.

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Abstract:

Ces dernières années, le secteur spatial connait des évolutions rapides (nouveaux acteurs, nouvelles technologies) qui tendent à réduire le coût des applications télécom et d’observation via des satellites défilants de plus petite taille. En particulier la réduction de la taille et du poids des antennes large bande à polarisation circulaire aux fréquences VHF-UHF constitue un enjeu majeur. Cependant la miniaturisation d’une antenne s’accompagne généralement d’une dégradation de son efficacité et de sa bande passante. Afin de contourner ce compromis, la technique d’agilité fréquentielle constitue une solution intéressante qui permet de maintenir les performances de l’antenne miniaturisée sur une sous bande qui peut être pilotée sur une excursion en fréquence plus large.L’antenne « dipôles magnéto-électriques croisées » DMEC basée sur le concept de la source de Huygens est retenue pour ces travaux. En effet, cette antenne fait partie des antennes large bande les plus compactes dont le rayonnement est uni-directionnel. Le premier objectif de cette thèse est d’étudier et de développer des techniques de miniaturisation originales de l’antenne. Le deuxième axe de recherche s’intéresse à l’agilité fréquentielle de l’antenne miniature initialement développée afin de couvrir plusieurs octaves.Plusieurs techniques de miniaturisation (repliement géométrique, ajout d’éléments discrets) se sont appuyées sur des simulations électromagnétiques, de la modélisation théorique et des expérimentations. Un prototype d’antenne compact actif dans la bande VHF est développé. L’épaisseur de l’antenne est réduite à 0,1λ. L’antenne couvre une bande passante de 94 MHz à 366 MHz avec de bande passante instantanée de 60%. Le gain maximal varie entre 5 et 10 dBic avec un taux d’ellipticité toujours inférieur à 2 dB
These past years, the space sector is experiencing rapid growth (new players, new technologies) that tend to reduce the cost of telecom and observation applications via smaller satellites. In particular, reducing the size and weight of circularly polarized broadband antennas at VHF-UHF frequencies is a major challenge. However the miniaturization of an antenna is generally accompanied by a degradation of its efficiency and its bandwidth. In order to overcome this problem, the frequency agility technique constitutes an interesting solution to maintain the performance of the miniaturized antenna on a sub-band that can be driven on a wider frequency tuning range.The "crossed magneto-electric dipole" antenna based on the Huygens source concept is chosen for this work. Indeed, this antenna is part of the most compact broadband antennas with excellent unidirectional radiation. The first objective of this thesis is to study and develop original miniaturization techniques of the antenna. The second area of research focuses on the frequency agility of the miniature antenna initially developed to cover several octaves.Several miniaturization techniques such as geometric folding and capacitive loading were developed based on electromagnetic simulations, theoretical modeling and experiments. A frequency-reconfigurable compact VHF antenna is developed and realized. The thickness of the antenna is reduced to 0.09λ. The antenna covers a band from 94 MHz to 366 MHz thanks to only two tuning states (60% instant bandwidth for each). The broadside gain varies between 5 and 10 dBic over frequency with an axial ratio always lower than 2 dB

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Ghannoum, Hassan. "Etude conjointe antenne/canal pour les communications Ultra Large Bande en présence du corps humain." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002083.

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Abstract:

L'Ultra Large Bande est une technique de transmission radio qui consiste à utiliser des signaux dont le spectre s'étale sur une large bande de fréquences, typiquement de l'ordre de 500 MHz à plusieurs GHz. Elle fut d'abord utilisée pour des applications radars puis transposée aux applications de télécommunications, suscitant ainsi un intérêt grandissant au sein de la communauté académique et industrielle. Les principales caractéristiques de cette technologie lui confèrent le statut d'un candidat prometteur pour les systèmes de communications radio haut-débit à courte portée. Cette thèse poursuit un objectif double. Le premier consiste à améliorer l'analyse de performances des antennes ULB et à en proposer de nouvelles structures soit pour la mesure de canal, soit pour les communications. Dans cet objectif, des descripteurs temporels particulièrement pertinents pour le mode impulsionnel sont introduits et appliqués aux antennes réalisées. Le deuxième objectif de cette thèse est de caractériser les réseaux ULB corporels. Dans ce contexte, la question de l'interaction antenne ULB/corps s'est naturellement posée. De nombreuses simulations et mesures sur des personnes volontaires ont permis d'étudier cette question. Une campagne extensive de mesures du canal ULB sur le corps a été ensuite réalisée, ce qui a permis de proposer un modèle statistique capable de reproduire les effets de ce canal de manière réaliste, en configuration statique.

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Mello, Rafael Gonçalves Licursi de. "Active and passive metasurfaces : methodology for the design of a low profile, beam-steerable, multiband, and wideband antenna." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2022. http://www.theses.fr/2022IPPAT025.

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Abstract:

Les métasurfaces sont des matériaux artificiels qui peuvent être combinés avec des éléments micro-ondes traditionnels dans des solutions révolutionnaires. Les recherches sur l'utilisation des métasurfaces dans les rôles de réflecteur et/ou de superstrat d'antenne se sont considérablement intensifiées à partir du début des années 2020, en raison de leurs fonctionnalités innovantes alignées avec les dernières tendances en Télécommunications. Dans cette thèse, des méthodologies pour l'utilisation de métasurfaces passives et actives dans la conception d'antennes sont présentées. Une première méthodologie qui exploite à la fois les comportements proches du conducteur électrique parfait (CEP) et du conducteur magnétique parfait (CMP) d'un conducteur magnétique artificiel (CMA) bi-bande est utilisée pour concevoir une antenne directive multibande à faible encombrement. Cette méthodologie est validée avec un prototype pour les normes européennes 4G/5G et Wi-Fi 2.4/5/6E, fonctionnant dans les bandes suivantes : 2.40–2.70 GHz, 3.40–3.80 GHz, 5.17–5.83 GHz, and 5.93–6.45 GHz. De plus, une méthodologie pour gérer le mécanisme Fabry-Pérot dans une antenne composée d'une bow-tie avec les bords arrondis rainurés, d'un AMC passif bi-bande et d'une métasurface Huygens active multibande est présentée. Cette méthodologie est validée avec la conception d'une antenne multibande, directive, à faible encombrement qui effectue un dépointage du faisceau indépendant dans une des bandes de fréquences de fonctionnement. Grâce au contrôle des tensions de polarisation sur quatre colonnes de varactors dans la métasurface reconfigurable et multibande de Huygens, le faisceau peut être dynamiquement dépointé à ±51°, de manière continue, dans une gamme de fréquences comprise dans la gamme de fréquences 5G européenne (de 3.50 to 3.65 GHz). En même temps, les diagrammes de rayonnement concernant la 4G et le Wi-Fi 2.4/5/6E restent pratiquement inchangés
Metasurfaces are artificial engineered materials that can be combined with traditional microwave components in ground-breaking solutions. The research on the use of metasurfaces in the roles of antenna reflector and/or superstrate considerably increased mainly from the beginning of the 2020s, because of their innovative functionalities in line with the ultimate Telecommunication trends. In this thesis, methodologies for the use of passive and active metasurfaces in the design of antennas are presented. A first methodology which exploits both the near-perfect electric conductor (PEC) and near-perfect magnetic conductor (PMC) behaviors of a dual-band artificial magnetic conductor (AMC) is used to design a low-profile, multiband, directive antenna. This methodology is validated with a prototype suitable for the European standards of 4G/5G and Wi-Fi 2.4/5/6E, operating within the following bands: 2.40–2.70 GHz, 3.40–3.80 GHz, 5.17–5.83 GHz, and 5.93–6.45 GHz. Additionally, a methodology to handle the Fabry-Pérot mechanism in an antenna composed of a grooved rounded-edge bow-tie, a passive dual-band AMC, and an active multiband Huygens metasurface is presented. This methodology is validated with the design of a multiband, directive, low-profile, antenna that performs an independent beam-steering in only one of the operating frequency bands. Through the controlling of the bias voltages over four columns of varactors in the reconfigurable, multiband Huygens metasurface, the beam may be dynamically steered in ±51°, in a continuous manner, in a frequency range lying inside the European 5G frequency range (from 3.50 to 3.65 GHz. All at once, the radiation patterns concerning the 4G and Wi-Fi 2.4/5/6E keep practically unaffected

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Luc, Jérôme. "Interaction des ondes éléctromagnétiques avec le vivant : étude et dosimétrie numérique de systèmes d'exposition aux fréquences microondes." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0059.

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Abstract:

Face à l'interrogation des éventuels effets sanitaires des ondes électromagnétiques et, à fortiori ceux lié à l'utilisation du téléphone mobile, de nombreux programmes de recherche ont démarré à l'echelle nationale et internationale. Ainsi, ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'interaction des ondes électromagnétiques avec le vivant, et porte plus précisément sur la dosimétrie numérique. Cette dernière est faite à l'aide d'un code FDTD. L'étude de l'intéraction tête-téléphone permet de caractériser l'exposition type d'un téléphone cellulaire. Ainsi, le besoin d'utiliser un modèle réaliste de tête, afin de tenir compte de l'hétérogénéité de cette dernière, nous a conduit à réaliser un modèle numérique de tête à partir d'images IRM. Préalablement aux études dosimétriques, des évolutions ont été apportées au code FDTD et des points particuliers ont été étudiés: la modélisation de l'excitation, les couches PML et les incertitudes du calcul du SAR. Ensuite, l'influence de l'antenne et de sa position ainsi que de la position du téléphone, notamment avec l'utilisation de l'oreillette ont été observées. L'antenne hélicoi͏̈dale est largement utilisée dans la téléphonie mobile. Pour la prendre en compte lors de l'étude dosimétrique d'un système tête-téléphone équipé de cet aérien, un modèle équivalent, basé sur les propriétés selfiques de l'hélice, a été développé. Concernant les systèmes d'exposition, nous nous sommes intéressés à un système dit 'localisé', constitué d'une antenne boucle. Dans le cadre du projet COMOBIO, programme français du RNRT, ce système a été étudié et il permet d'exposer un rat dans des conditions qui se rapprochent d'une exposition type téléphone cellulaire. A 900 MHz, l'influence du modèle de rat sur la dosimétrie de ce système a été observée. De plus, l'adaptation du système aux différentes fréquences de la téléphonie mobile a été étudiée, ainsi que sa dosimétrie à 1800 MHz. Un second système dit 'corps entier', utilisant une antenne cornet, a également été étudié. Les performances de ces systèmes d'exposition ont été comparées à celles d'une illumination par une onde plane (dispositif 'corps entier') et du carrousel (dispositif 'tête seule')
In front of the question of possible health effects of electromagnetic fields, and especially those that are caused by use of mobile phone, many research programs have begun in France and all over the world. Thus, this thesis is in the framework of the study of interaction of electromagnetic waves with the biological matter, and relates more precisely to numerical dosimetry. This one is made with an FDTD code. The study of head-phone interaction makes it possible to characterise the standard exposure of a cellular telephone. Thus, the need to use a realistic model of head, in order to take account of the heterogeneity of this last one, led us to realise a numerical model of head with MRI images. Before the dosimetric studies, evolutions have been brought to FDTD code and particular points have been studied: the excitation source, PML boundary condition and uncertainties of the SAR calculation. Then, the influence of the antenna and its position, like the phone position and the use of the hand-free kit, have been observed. The helix antenna is largely used in mobile telephony. To realise a dosimetric study of head-phone system with this antenna, an equivalent model, based on the self-inductive properties of the helix, has been developed. Concerning the exposure systems, we have been interested in a 'localised' system, with a loop antenna. In the framework of the COMOBIO project, French program of the RNRT, this system have been studied and it makes it possible to expose a rat under conditions which approach a standard exposure of cellular phones. At 900 MHz, the influence of the rat's model on the dosimetry of this system has been observed. Moreover, the adaptation of the system to the various frequencies of mobile telephony has been studied, like his dosimetry at 1800 MHz. A second system called 'whole body', using an horn antenna, has also been studied. The performances of those exposure systems have been compared with a plane wave illumination (device 'whole body') and carrousel (device 'head only')

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Phan, Hong Phuong. "Conception d'antennes 2D et 3D sur des matériaux flexibles." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT106/document.

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Abstract:

Le travail de thèse a été réalisée dans le cadre du projet ANR «Stick’It» visant à développer de nouvelles technologies peu coûteuses et innovantes dédiées à la conception de composants radiofréquences (RF) 2D, 2,5D et 3D, notamment des antennes imprimées sur des matériaux conformes. Les applications ciblées sont principalement des appareils de réseaux domestique, tels que les décodeurs, dont les formes et les dimensions sont très variées. Par conséquent, il est nécessaire de concevoir des antennes sur des substrats souples.Selon nos besoins pour un matériau de substrat flexible, peu coûteux, avec de bonnes propriétés RF, la capacité de recyclage et en particulier la capacité à fabriquer des structures 3D, après avoir étudié différents matériaux diélectriques pour l’électronique flexible, le papier s'est trouvé le plus adapté.Les travaux de cette thèse se sont déroulés en trois phases.Dans la première phase, c'était l'étude des méthodes de caractérisation des matériaux pour obtenir leurs propriétés électromagnétiques. Après l'analyse, la méthode de perturbation utilisant une cavité cylindrique a été choisie pour la caractérisation du papier. Les premiers résultats de ce processus ont été vérifiés en réalisant et en testant des antennes simples telles que des monopoles alimentés par CPW sur du papier et du PET. Ensuite, la mesure du papier E4D a été effectuée avec 50 échantillons découpés dans différentes feuilles de papier E4D de trois épaisseurs différentes, 104 m, 210 m et 387 m. Les résultats ont été analysés statistiquement et ont donné r = 3.184, tan = 0.092. Les dispersions des résultats mesurés à 2,5 GHz sont 0.25% pour r et 0.26% pour tan. Ces résultats ont été utilisés pour la phase suivante.Au cours de la deuxième phase, les antennes différentes ont été conçues sur le papier E4D d'épaisseur 0,104 mm et 0,21 mm, notamment des IFA, des antennes SIW et des antennes monopoles alimentées par une ligne microruban. Les prototypes ont été réalisés à l'aide d'une technique de sérigraphie et testés pour déterminer les propriétés de l'adaptation et les diagrammes de rayonnement.Dans la troisième phase, les antennes proposées ont été étudiées dans des conditions d'emballage réalistes, où un boîtier décodeur était en plastique ABS avec différentes dimensions. Le premier cas concernait deux antennes MIMO placées orthogonalement dans des boîtiers ABS différents, avec un espace suffisant pour que les deux puissent rester plats. Le second cas était une boîte à hauteur limitée, de sorte qu’au moins une des antennes doit être pliée.Ainsi, une étude de l'effet de flexion a été réalisée, tout d'abord avec un simple dipôle droit et un monopole droit sur le papier E4D, puis avec une antenne à large bande proposée dans la seconde phase. L’étude a montré que la flexion n’affecte pas beaucoup l’adaptation de l’antenne sur une large bande de fréquences. Cependant, ses diagrammes de rayonnement tournent dans le plan E avec un angle de rotation dépendant de la position de pliage et de l'angle de flexion.Ensuite, le système MIMO de deux antennes placé orthogonalement dans un boîtier ABS de hauteur limitée, de sorte qu’une antenne doit être pliée et une autre reste plate. Dans tous les cas de système d'antenne MIMO, nous avons obtenu une bonne isolation (> 20 dB) et un coefficient de corrélation (ECC) inférieur à 0,05
The thesis was carried out within the ANR project « Stick’It » that aimed at developing new, low-cost and innovative technologies devoted to the design of 2D, 2,5D and 3D radiofrequency (RF) components including antennas printed on conformable materials. The targeted applications are primarily home-networking devices such as set-top boxes where their forms and dimensions are widely varied. Therefore, it is necessary to design antennas on flexible substrates.According to our needs for a substrate material that is flexible, low cost, with good RF properties, recycling ability, and especially ability to make 3D structures, after considering various dielectric materials for flexible electronics, paper substrate appeared to be the most suitable for our purpose.The work of this thesis conducted in three phases.In the first phase, it was the study of methods for characterization of materials to obtain their electromagnetic properties. After analysis, the method of perturbation using a cylindrical cavity was chosen for characterization of paper. The first results of this process were verified by realization and testing of simple antennas such as CPW-fed monopoles on paper and PET. Then, the measurement of E4D paper substrate was performed with 50 samples cut from various E4D paper sheets of three different thicknesses, 104 m, 210 m and 387 m. The results were analyzed statistically and gave r = 3.184, tan = 0.092.The dispersions of the results measured at 2.5 GHz are 0.25% for r and 0.26% for tan. These results were used for the next phase.In the second phase, different antennas were designed on 0.104-mm and 0.21-mm thick E4D paper including IFAs, SIW cavity-back antenna and microstrip-fed wideband monopole antennas. The prototypes were realized using screen printing technique and tested for matching property and radiation patterns.In the third phase the proposed antennas were studied in realistic package conditions, where a set-top box was made of ABS plastic with different dimensions. The first case was with two MIMO antennas orthogonally located in different ABS boxes with sufficient space, so that both of them can remain flat. The second case was a box with a restricted height, so that at least one of the antennas needs to be bent.Thus, a study of bending effect was carried out, first of all, with a simple straight dipole and a straight monopole on E4D paper, then with a wideband antenna proposed in the second phase. The study showed, that bending does not much affect the matching of the antenna over a wide frequency band. However, its radiation patterns rotate in the E-plane with a rotation angle depending on the bending location and bending angle.Then, the MIMO system of two antennas placed orthogonally in an ABS box with restricted height so that one antenna needed to be bent and another remained flat. In all cases of MIMO antenna system, we obtained good isolation (>20 dB) and Envelope Correlation Coefficient (ECC) less than 0.05

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Lambard, Thomas. "Contribution à l'étude et la conception d'une antenne réseau à balayage électronique pour liaisons de données haut-débit entre un drone et un satellite en bande Ka." Toulouse 3, 2010. http://www.theses.fr/2010TOU30072.

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Abstract:

Les antennes intégrées sur des plates-formes terrestres ou aériennes seront un des points clés dans les futurs systèmes de communications par satellite. Parallèlement, l'augmentation des débits de données conjuguée à la saturation des bandes de fréquences usuelles conduit à une montée en fréquences des liaisons de données par satellites. Les travaux présentés s'inscrivent dans ce contexte, ils ont pour objet l'étude, le design et le développement d'un réseau d'antennes à balayage électronique sur drone fonctionnant à 30GHz. L'étude porte tout d'abord à la définition des caractéristiques types d'un système antennaire monté sur drone. Elle se poursuit par l'analyse, le design et la réalisation de composants du système antennaire (sources rayonnantes et déphaseurs). La dernière partie de l'étude, porte sur la mise en œuvre d'une antenne à balayage électronique fonctionnant à 30 GHz
Low profile antennas will be important in future communications. Low profile phased array antennas allow to make easier the antenna integration and to shift the main beam over a wide area. At the same time, the increase of data rates and the saturation of classical frequency bands lead to operate data transmission at higher frequencies. The aim of this work is so the study, the design and the making of a phased array antenna for high data rate SATCOM on UAV (Unmanned Aerial Vehical) at 30 GHz. Firstly, the main characteristics of the phased array antenna have been defined. After, three printed antennas have been designed, made and measured, in order to have a wide scan phased array with a good circularly polarization. Phase shifters with varactor diodes have been also studied. The purpose is to minimize the insertion loss and to have a 360° phase shift. Finally, a phase array antenna has been designed, from the previous studies

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Massiot, Jérôme. "Intégration de MEMS pour la réalisation d’ une antenne spirale à hautes performances reconfigurable." Thesis, Toulouse, INPT, 2013. http://www.theses.fr/2013INPT0100/document.

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Abstract:

L'émergence de nouveaux systèmes de radar et de télécommunication nécessite des antennes adaptables en temps réel. Les antennes reconfigurables permettent de répondre à ce besoin par le biais d'une reconfiguration en fréquence, en polarisation ou en diagramme de rayonnement. En outre, les switchs MEMS sont des composants particulièrement attrayants pour reconfigurer une antenne car ils consomment peu et ont de faibles niveaux de pertes. La thèse porte sur l'intégration de MEMS dans une antenne spirale ultra large bande; les objectifs étant : • maitriser l'intégration de MEMS packagés dans une antenne ; • reconfigurer la spirale pour rejeter les fréquences en dehors de la bande utile ; • réaliser des prototypes et effectuer des validations expérimentales. Le mécanisme de rayonnement d'une spirale a été étudié pour identifier les possibilités de reconfiguration de l'élément rayonant. L'une d'elles a été étudiée et mise en œuvre en ajoutant des éléments au cœur de l'antenne spirale. Des antennes spirales avec et sans mécanismes de reconfiguration ont été réalisées et testées. L'antenne de base (sans résonateurs) présente des caractéristiques particulièrement intéressantes : fonctionnement sur la bande 4-20 GHz, gain relativement important de 5 à 9 dBi, et une faible épaisseur de 3.5 mm. La réjection obtenue en simulation s'est avérée difficile à prouver expérimentalement du fait des difficultés d'intégration de MEMS packagés sur l' antenne
The evolution of radar and telecommunication systems needs antennas, which are able to adapt their performances in real time. Reconfigurable antennas can provides such characteristics through a reconfiguration of the frequency of operation, the polarisation or the radiation patterns. Besides, MEMS switches present attractive assets for reconfiguring a radiating element as they consume low power and have low losses. The thesis is about the integration of MEMS within an ultra wide band spiral antenna. The objectives of the thesis are: • To master the integration of packaged MEMS in an antenna • To reconfigure the spiral antenna for the achievement of a band rejection • To manufacture some prototypes and carry out experimental validations The radiation property of the spiral antenna has been studied. A reconfiguration of the spiral, which consists of inserting added elements within the radiating structure, has been investigated and applied. Spiral antennas with and without the reconfiguration mechanism have been manufatured and tested. The basic spiral antenna (without the reconfiguration mechanism) presents interesting properties: ultra wide band characteristics from 4 to 20 GHz, a relatively high gain of 5 to 9 dBi, and a low profile thickness of 3.5 mm. In practice, the achieved rejection has been difficult to prove due to the difficulties related to the integration of the packaged MEMS

Dissertations / Theses on the topic 'Antenne à dépointage électronique'

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