Dissertations / Theses on the topic 'Antenne multibande et large bande'
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Benomar, Ahmed. "Etude des Antennes à Résonateurs Diélectriques. : Application aux Réseaux de Télécommunications." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0025/document.
Abstract:
Un développement technologique rapide dans le domaine de télécommunication, qu'il s'agisse de la téléphonie mobile, des réseaux sans fils, de la télévision par satellites, ou des applications radar (civiles ou militaires)...etc. est observé. Cet essor considérable a engendré d'énormes besoins et entraîne une évolution technologique majeure au niveau des antennes. Ces dernières doivent faire face aux différentes exigences, à savoir l'augmentation du gain, l'élargissement de la bande passante… et aux différents problèmes existant, à savoir le coût, l’encombrement…etc. Notre objectif est donc de concevoir des topologies d’antennes simples, à faible encombrement et à gain relativement élevé avec un fonctionnement multibande et/ou ultra large bande. Pour cela nous nous sommes orientés vers des antennes à résonateur diélectrique (ARD) dans les bandes UHF et SHF. Récemment, elles ont fait l’objet de plusieurs recherches et ont acquis un grand intérêt du monde académique et industriel. Les ARDs, par leurs simples et diverses géométries, peuvent être alimentées par différentes usuelles techniques. En outre, leurs tailles peuvent être plus petites que leurs homologues à savoir les antennes imprimées. Une première partie de ce travail s’est concentré sur l’étude des ARDs de forme cylindrique, puis une validation de l’outil de simulation par comparaison avec la mesure. En vue d’une utilisation multistandards, d’un élargissement des bandes de fonctionnement ou d’une modification de la fréquence, une seconde partie a été consacrée à l’étude de nouvelles topologies de résonateurs basées sur un empilement vertical et radial de deux cylindres, une topologie en multicouche et en anneau. Les résultats obtenus trouvent leurs applications dans le GSM900-DSC1800, UMTS, WIFI…A fast technological development in the telecommunications domain, as mobile telephony, wireless networks, TV over Satellite, Radar Applications (civil or military)…etc, is observed. This considerable growth has led to enormous needs and caused a major technological evolution in antennas. These have to face different needs such as gain improvement, bandwidth enlargement, and different existing problems, such as cost and overcrowding…etc. Though, our goal is to design antenna topologies that are simple, having Low overcrowding and relatively with high gain operating in multiband and/or ultra large. To achieve this we headed to Dielectric Resonator Antennas (DRA) in UHF and SHF bands. Recently they have been the subject of several studies and have gained great interest from both academic and industrial sectors. Due to their diverse and simple geometries, they can be fed with different usual techniques. Furthermore, they can be smaller than patch antennas. The first part of this work has focused on the study of cylindrical DRAs, and then a validation of the simulating tool has been done after comparison with measurement results. For a multi-standard utilization, enlargement antennas’ operating bands, to have bi-band behaviour, get a modification of the resonant frequency and also a reduction of the overcrowding, the second part is dedicated to the study of new resonator topologies based on a vertical and radial stack of two cylinders, and then a multilayer and ring topologies. The obtained results found their applications in GSM900-DCS1800-UMTS-WiFi…
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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.
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 inchangésMetasurfaces 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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Jebbawi, Khodor. "Etude et réalisation d'un système embarqué UHF appliqué à la récupération de statistiques chez le sportif amateur." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/200917_JEBBAWI_711xpp867owr742fklcav366xhj_TH.pdf.
Abstract:
Cette thèse a été financée par l'ANRT, elle a pour objectif de concevoir et réaliser des antennes spécifiques pour des objets connectés. Plus précisément, l'application finale est dédiée au domaine sportif, afin de récolter les statistiques d’un footballeur amateur grâce à un ballon connecté et une chevillère connectée. Le coeur technologique de ce dispositif est basé sur la RFID. L'architecture du système comporte : une antenne lecteur placée sur le pied du joueur capable de communiquer avec des étiquettes insérées dans le ballon. A la fin du match, les statistiques récoltées par les capteurs sont envoyées par la liaison BLE pour les afficher sur un totem. Deux objectifs principaux sont visés dans ces travaux de thèse : le premier aborde la conception d'antennes large bande et multistandards pour lecteurs, capable de minimiser l'influence du corps humain sans sacrifier la portée, le second objectif est la conception d'antennes résistantes aux chocs mécaniques pour les étiquettesThis thesis was funded by the ANRT. The main goal is to design a specific antennas for connected objects. The final application is dedicated for the sport, in order to collect the performance of an amateur football player by using a connected ball and a connected strap. This device is based on the passive RFID. The system is composite of: a wearable antenna placed on the ankle, able to communicate with RFID tags inserted inside the ball. At the end of the match, the statistics collected by the sensors are sent by using BLE connection to a totem in order to display them. Two main objectives are targeted in this thesis: the first one is designing a broadband and multistandard antennas for readers, able to minimize the influence of the human body without sacrificing reading distance, the second objective is designing a resistant antennas for RFID tags
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Moustafa, Lina. "Conception d'antennes à Bande Interdite Electromagnétique large bande et multibandes à base de métasurfaces." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/0b6d599a-f2a9-4deb-b823-5dba8a5d5130/blobholder:0/2009LIMO4027.pdf.
Abstract:
Ce mémoire est consacré à l'étude d'antennes à Bande Interdite Electromagnétique à base de métasurfaces. Les métasurfaces sont employées dans la conception de l'antenne pour pallier aux limitations habituelles de la technologie et plus spécifiquement pour l'élargissement de bande. Les possibilités offertes par l'association de surfaces partiellement réfléchissantes, avec un souci de minimisation de volume occupé par l'empilement sont également abordées. Des antennes BIE multi-bandes et large bande dont l'une des deux interfaces est structurée sont conçues. Une validation expérimentale du concept d'antenne large bande à base de métasurfaces est réalisée. Enfin, il est démontré que le produit gain-bande d'une telle antenne peut être d'avantage amélioré grâce à un dispositif d'excitation multi-sourcesThis PhD thesis is dedicated to the study of Electromagnetic Band Gap antennas based on metasurfaces. Metasurfaces are employed in the antenna design to correct the usual limitations of the technology and more precisely to enlarge the banwidth. The possibilities offered by combining partially reflecting surfaces, with respect to structure height are explored. Multi-band and broadband EBG antennas with structured interface are designed. An experimental validation of the wideband antenna concept based on metasurfaces is realized. Finally, it is demonstrated that the product gain-bandwidth of such an antenna can be further improved by the use of a multiple feeding sources system
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Letestu, Yoann. "Etude des antennes hélices quadrifilaires imprimées larges bandes et multibandes - Application en bande Ku. ; Contribution à l'étude générale du couplage mutuel." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10163.
Abstract:
Les objectifs de cette thèse étaient d'une part, l'étude des antennes hélices quadrifilaires imprimées (HQI) larges bandes et multibandes, et d'autre part, l'étude générale du couplage mutuel dans l'optique de réseaux d'antennes de moyennes ou grandes tailles. Ces travaux de recherches ont été développés dans le cadre d'un projet RNRT sur le développement d'une antenne multisatellite en bande Ku. La première partie de ce manuscrit a abouti à deux nouvelles configurations d'antennes HQI : une antenne HQI repliée large bande et une antenne HQI multibande. La seconde partie de ce mémoire de thèse a permis de donner une formulation de correction de couplage homogénéisée pour différentes natures d'antennes. De plus, l'influence du couplage sur les diagrammes de rayonnement d'un réseau a aussi été montrée et une méthode d'analyse des diagrammes présentée.
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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.
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 innovantsGiven 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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Oudin, Marc. "Etude d'algorithmes de traitement d'antenne sur signaux large bande et signaux radar bande étroite à antenne tournante." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066209.
Abstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude d'algorithmes de filtrage spatial ou spatio-temporel dans deux contextes d'application différents. Dans une première partie de la thèse, nous nous intéressons à des algorithmes de traitement d'antenne sur signaux large bande. Puis, dans une seconde partie, nous considérons le problème du filtrage de signaux radar bande étroite en configuration radar terrestre à antenne tournante. Dans la première partie de ce document, notre contribution a porté principalement sur les points suivants : dans le cadre de l'étude de robustesse de la formation de faisceaux bande étroite par rapport à la largeur de bande, le calcul en statistiques exactes d'expressions explicites de la perte en performance en termes de SINR en présence de signaux non strictement bande étroite et la relation entre cette perte et le critère couramment utilisé dans la littérature pour définir un environnement bande étroite. La démonstration d'une extension du théorème de Szegö aux valeurs propres généralisées de matrices Hermitiennes bloc Toeplitz et multi-niveaux Toeplitz bloc Toeplitz générées par des séquences d'éléments absolument sommables et l'application des résultats à l'étude de performance asymptotique au sens du nombre de retards, en statistiques exactes, du filtrage spatio-temporel large bande maximisant le SINR. Dans la deuxième partie de ce document, notre contribution a porté principalement sur les points suivants : la proposition d'algorithmes de filtrage spatial non stationnaire basés sur un calcul de filtres variant dans le temps, pour l'antibrouillage en contexte radar à antenne tournante, et l'étude de performance théorique et par simulations de ces algorithmes. La proposition d'algorithmes de filtrage spatio-temporel, pour la rejection conjointe des brouilleurs et du fouillis en contexte radar à antenne tournante, et leur étude de performance théorique et/ou par simulations.
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Lardies, Joseph. "Etude d'antennes acoustiques a directivite constante sur une large bande." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30214.
Abstract:
Cette etude porte sur la conception et la realisation d'antennes acoustiques a largeur de faisceau constante sur une large bande. On examine deux techniques, dont l'une est basee sur un reseau d'antennes maintenant la largeur du lobe principal constant sur plusieurs octaves, tandis que l'autre methode permet de maintenir la largeur du faisceau d'une antenne constante sur plusieurs octaves. Etude de l'estimation de la direction et de la puissance de signaux acoustiques en vue d'applications possibles
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Zemmour, Hamadache. "Réseaux de capteurs sans fil enfouis ultra large bande : antenne et liens radios." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1076/document.
Abstract:
Les réseaux de capteurs sans fils enfouis (RCSFE) sont des réseaux comportant des capteurs et leurs antennes enfouis dans la matière, en particulier enfouis dans le sol. Ils présentent un grand intérêt dans de nombreux domaines d’activités, comme le contrôle de l’environnement, l’agriculture de précision, la navigation et la sécurité. Les systèmes existants sont à bandes étroites et fonctionnent à des fréquences inférieures à 1 GHz. Ces systèmes impliquent l’utilisation d’antennes encombrantes, ce qui complique leur déploiement et peut conduire à des coûts élevés. De plus l’utilisation de largeurs de bandes étroites limite les débits de communications possibles et la résolution envisageables dans les applications de localisation. Enfin, les systèmes actuels sont gourmands en énergie, ce qui limite la durée de vie des éléments enfouis.Pour remédier à ces inconvénients pour certaines applications des RCSFE, on propose dans cette thèse d’utiliser la technique ultralarge bande (ULB) en bande normalisée 3,1 – 10,6 GHz dans les RCSFE. Cette technique permet l’utilisation d’antennes compactes, la simplification du déploiement, l’amélioration de la précision de localisation et l’augmentation du débit de communication et de la durée de vie des capteurs.Pour étudier la faisabilité des RCSFE ULB, nous avons conçu et réalisé trois antennes ULB compactes et en analyser l’effet du sol sur les performances de ces antennes ULB enfouies et sur les liens de communication ULB enfoui. En comparaison à un fonctionnement dans l’air, l’enfouissement dans le sol décale la bande passante de l’antenne vers les basses fréquences. Ce décalage augmente avec la teneur en eau du sol. L’atténuation apportée par le canal ULB enfoui augmente avec la fréquence de fonctionnement, la profondeur d’enfouissement et la teneur en eau du sol. Cependant, nous avons montré que des liaisons fiables sont possibles pour des distances de propagation dans le sol inférieures à 30 cm et des teneurs en eau inférieures à 20%Wireless underground sensor networks (WUSN) consist of sensors which are buried in a medium with their antennas, in particular in soil. They attract a huge interest in different fields, like environment monitoring, precise agriculture, navigation and security. The existing narrowband systems operate at frequencies below 1 GHz. These systems imply the use of cumbersome antennas, which complicates the deployment and increases its cost. Furthermore, the use of narrow bandwidths limits the possible communication data rates and the potential resolution in localization applications. Finally, current systems are very energy consuming, which limits the lifetime of the underground elements.To overcome these drawbacks for certain applications of WUSN, we propose in this thesis the use of ultra wideband technology (UWB), in the normalized band 3.1 - 10.6 GHz, in WUSN. This technique allows the use of compact antennas, simplifying deployment, improving the localization accuracy and increasing communication data rates and the lifetime of the underground sensors.In order to assess the feasibility study of UWB WUSN, we have designed and realized three compact UWB antennas and analyzed the effect of soil on the performances of these underground UWB antennas and on the underground UWB communication links. Compared with operating in free space, burying the antenna shifts the antenna bandwidth towards low frequencies. This shift increases with soil water content. The attenuation introduced by the buried UWB channel, increases with the operating frequency, the burial depth and the soil moisture. However, we have shown that reliable communications are possible for distances of propagation in soil smaller than 30 cm and soil water contents below 20%
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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.
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 particulierThis 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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Goncalves, Daniel. "Traitement d'antenne et matrice spectrale large bande." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0055.
Abstract:
L'apport de la matrice spectrale large bande aux techniques de traitement d'antenne constitue le theme principal de cette etude. La modelisation large bande globale qui permet de definir ce type de matrices est d'abord presentee. Leurs principaux avantages et limitations sont ensuite discutes en faisant reference aux modeles connus en bande etroite et en large bande. Des techniques de lissage spatial et frequentiel pouvant s'appliquer aux matrices spectrales large bande sont egalement etudiees. Leur comportement est finement analyse, notamment en terme de modification des rangs des matrices spectrales. Ces techniques de lissage permettent de s'affranchir des difficultes rencontrees lors de l'observation de sources fortement correlees. Elles permettent egalement d'estimer les matrices spectrales large bande a partir d'une seule recurrence des signaux. Les resultats obtenus avec ces techniques sont illustres dans deux domaines d'application differents. Le premier est celui des methodes de localisation active a haute resolution en sonar. Le second concerne l'utilisation du filtrage matriciel en prospection sismique.
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Bories, Serge. "Conception et analyse des performances d'antennes pour les communications ultra large bande." Phd thesis, Paris 11, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002430.
Abstract:
Le marché des radiocommunications de proximité évolue entre autres vers des applications soit à très basse consommation, soit à très haut débit. Bénéficiant d'une largeur de bande instantanée au moins cent fois plus grande que celle des systèmes large bande actuels, la technologie ultra large bande (ULB) se positionne naturellement sur ces deux créneaux. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension et la performance des antennes ULB fonctionnant sur plusieurs gigahertz tout en répondant aux contraintes spécifiques des applications grand public. Dans un premier temps, la réduction de l'encombrement et du coût des antennes est le point de mire du travail de conception. Cependant ces réductions vont en général de pair avec une dégradation des performances qu'il faut pouvoir quantifier. Pour caractériser la performance de l'antenne sur une telle bande, les outils usuels (gain, phase) dans le domaine fréquentiel sont peu adaptés. Particulièrement pertinent pour le mode impulsionnel, des descripteurs temporels sont donc introduits. Entre autres, la distorsion de la forme d'onde rayonnée par l'antenne est étudiée. Elle permet d'analyser et de quantifier l'influence sur la qualité de la liaison, d'un comportement d'antenne variant en fonction de la fréquence. Dans un second temps, la distorsion qu'apporte l'antenne est mise en regard de celle apportée par les autres éléments de la chaîne de communication. Des campagnes de mesures du canal de propagation et de l'impact de l'intégration sur un terminal multimédia ont été réalisées.
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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.
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 géostationnairesDespite 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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Lorho, Nina. "Etude et conception d'une antenne compacte ultra large bande à diversité de polarisation : application à la radiogoniométrie." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4062/document.
Abstract:
La radiogoniométrie consiste à mesurer l’angle d’incidence de signaux électromagnétiques. Elle a pour applications principales le contrôle du spectre et la guerre électronique. Dans le domaine des réseaux d’antennes pour la radiogoniométrie, de nouvelles problématiques sont apparues alors que les algorithmes de traitement d’antenne se perfectionnent. Ces dernières concernent la largeur de bande, la compacité et la diversité de polarisation. De précédents travaux ont initié la démarche de conception de telles antennes et réseaux pour la radiogoniométrie. L’objectif de ce travail de recherche a consiste en premier lieu a proposer une antenne de dimensions réduites opérant dans les bandes V/UHF et présentant une diversité de polarisation. Par la suite, il s’est agi de concevoir un réseau fonctionnel de radiogoniométrie intégrant l’antenne développe. Une antenne planaire de dimensions 150mm x 150mm (λ/4 x λ/4) a alors été conçue et réalisée entre 500 MHz et 3000 MHz. Sa mise en réseau permet des performances angulaires de l’ordre de 2° et moins sur la même bande pour des dimensions de 260mm (diamètre) x 150mm (hauteur) soit λ/2,3 x λ/4. Par la même occasion, un absorbant de faible épaisseur (25mm soit λ/24) a été développé et mesuré. Il permet une augmentation du rapport avant/arrière d’au moins 10dB de l’antenne développe sur sa bande de fonctionnementRadio direction finding (DF) allows for the measurement of the direction of arrival of incoming electromagnetic signals. Its main applications include spectrum monitoring and electronic warfare. DF antennas and arrays are subject to new problematics (bandwidth, compactness and polarization diversity) while DF algorithms have kept on improving. Previous works have initiated the design of such antennas and arrays. This work aims at designing an antenna with reduced dimensions for the VHF and UHF frequency bands and with a polarization diversity. This antenna shall then be integrated in a functional DF array. For this purpose, a planar antenna has been designed and measured in the 500-3000 MHz frequency band. Its final dimensions are 150mm x 150mm (λ/4 x λ/4). This antenna has then been integrated in the final DF array whose accuracy on the same frequency band is of the order of 2° for a final size of 260mm (diameter) x 150mm (height), that is λ/2,3 x λ/4. This study has also allowed for the design of a low-profile absorber (with a height of 25mm, that is λ/24 at its lowest frequency of operation). An increase of 10dB in the front to back ratio of the proposed antenna has been enabled by this absorber on its whole frequency band
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Gaha, Hafedh. "Analyse et Conception des Antennes Fractales : applications aux Télécommunications Large Bande." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2007. http://oatao.univ-toulouse.fr/7570/1/gaha.pdf.
Abstract:
Ce travail concerne l'étude des antennes, en particulier de forme fractale et la recherche des solutions originales pour leur analyse et leur conception. Ces types d'antennes
pourraient permettre la conception d'antennes multibandes pour des applications en télécommunications. Après une étude générale de la méthode des moments, celle-ci a été
appliquée à des dipôles, des antennes imprimées ainsi qu'à des antennes fractales naturelles et artificielles. Ensuite, des pondérations ont été introduites au calcul des
fonctions de Green. Cette pondération a amené à faire concorder les simulations et les mesures menées sur des prototypes d'antennes bowtie à base de formes préfractales
naturelles. Ces prototypes ont montré un fonctionnement satisfaisant sur les bandes GSM, ISM, WiFi, WLAN et WPAN (802.xx).
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Chauvet, François. "Réseau d'antenne conforme, phasé, large bande et bipolarisé pour applications radar UHF sur dirigeable." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066024.
Abstract:
Des dirigeables volant à 20 km au-dessus du sol (HAA: High altitude airship), sont actuellement en cours de développement dans plusieurs pays. Ce type de dirigeable semble être une solution très intéressante pour la télédétection et les télécommunications à faibles coûts comparé aux satellites. Notre étude porte sur la possibilité d’utiliser un petit dirigeable comme plateforme pour un réseau d’antennes posé sur son enveloppe. Le premier problème concerne le choix de l’élément de réseau permettant des performances large bande et bipolarisées. Les résultats de modélisation ainsi que des mesures permettent de choisir l’antenne la plus performante. Une solution pour alimenter les antennes est proposée. Le deuxième problème concerne la modélisation d’un réseau conforme très large, très long à calculer avec le logiciel commercial. Une méthode approchée est développée et validée par comparaison avec la méthode exacte et les mesures. Enfin, les possibilités de dépointage du réseau sont étudiées et évaluées. La synthèse de diagramme polarisés peut être réalisée grâce la spécificité du réseau conforme et la diversité de polarisation introduite par l’élément.
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Lévêque, Hervé. "Détection et localisation de sources large bande par des réseaux d'antennes." Toulouse, ENSAE, 1996. http://www.theses.fr/1996ESAE0023.
Abstract:
Notre travail a pour but l'étude des performances en détection et en localisation angulaire d'émetteurs large bande par des réseaux d'antennes constituant un système d'observation de grande précision angulaire. Après avoir posé les modèles et outils de calculs utilisés par la suite, le problème de détection de signal (modélisé par un processus gaussien) dans le bruit par des méthodes utilisant seulement l'énergie captée est abordé. Cette analyse statistique conduit à définir et étudier les performances de ces méthodes incohérentes. Diverses répartitions d'un nombre réduit de capteurs sont alors proposées pour la localisation des sources. Outre le cas de référence du réseau phasé plein, une solution possible, en bande étroite, est celle des alignements à minimum de redondance. Ceux-ci améliorent la résolution angulaire (à nombre de capteurs constants) tout en permettant la maîtrise des lobes latéraux, mais la taille du réseau et la résolution angulaire restent limitées. Ce qui explique l'intérêt de répartitions fortement lacunaires dont la taille est imposée par la résolution recherchée et implique alors l'hypothèse de large bande. L'interféromètre large bande à correlation en est le cas le moins coûteux en nombre de capteurs et est analysé ici du point de vue statistique, tandis que des simulations complètent ces calculs théoriques. Une autre solution en large bande, constituée de plusieurs capteurs répartis aléatoirement sur la dimension globale du réseau est ensuite étudiée. La diversité de fréquences permet ici de réduire les ambigüités dues à la lacunarité. Une étude statistique est également menée, pour permettre le calcul analytique des probabilités de fausse alarme et de détection d'une, puis de deux sources ponctuelles. Des simulations des méthodes de détection de plusieurs sources enrichissent ces calculs et illustrent les performances et les limites de ces concepts. Enfin, une étude bibliographique des méthodes dites à haute résolution basées sur l'utilisation de la matrice interspectrale est réalisée, pour les comparer aux techniques précédentes utilisant la formation de voies.
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Bahram, Mohamed. "Analyse d'une antenne plaque du type doublet replie a tres large bande a l'aide des methodes aux differences finies et des moments : applications aux reseaux a tres large bande." Rennes 1, 1988. http://www.theses.fr/1988REN10041.
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Bahram, Mohamed. "Analyse d'une antenne plaque du type doublet replié à très large bande à l'aide des méthodes aux différences finies et des moments application aux réseaux à très large bande /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376115099.
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LEMAN, PASCAL. "Modelisation et simulation des instrumentations complexes a architectures materielle et logicielle. Conception de l'electronique associee a une antenne acoustique large bande." Toulouse 3, 1999. http://www.theses.fr/1999TOU30096.
Abstract:
L'objectif de ce travail etait de developper, avec une approche orientee objet, un systeme de mesure, en utilisant une notation unique pour les differentes composantes : analogique, numerique et logicielle. De plus, pour les parties numeriques des instrumentations, une transcription permet, a partir des differents diagrammes de la notation uml, d'automatiser le codage vers un langage de description materiel vhdl. Le code ainsi obtenu permettra la simulation et l'implementation du systeme. La partie les instrumentations presente les evolutions et les contraintes des instrumentations actuelles. Ces contraintes devront etre prises en compte lors de la conception de systemes de mesures. Dans la partie les methodes de conceptions, un rappel sur les principales proprietes, liees a une approche objet, est effectuee dans le premier chapitre. Ensuite, nous presentons la notation uml sous une forme non exhaustive. De plus, un des deux principaux langages utilises pour la conception des instrumentations, vhdl est presente dans la partie les outils materiels de conception. La partie developpement est decomposee en quatre chapitres. Dans le premier chapitre, phases de conception, nous presentons les differentes etapes dans le developpement de systeme avec les modifications qui sont apportees aux diagrammes statiques et dynamiques de la notation uml. Dans le chapitre formalisme objet, une description de la methode utilisee afin de faire la transcription du modele objet dans le langage de description vhdl est presentee. Ensuite, le chapitre formalisme dynamique presente le codage en vhdl du comportement dynamique du systeme. Enfin, le chapitre implantation donne l'architecture materielle qui va etre utilisee pour l'implementation du systeme. Dans la derniere partie, application, les methodes developpees dans les chapitres precedents sont utilisees pour le developpement de l'electronique associee a une antenne acoustique large bande a directivite constante.
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Cheype, Cyril. "Etude et utilisation des propriétés des matériaux BIPs à défaut pour la conception d'antennes." Limoges, 2001. http://www.theses.fr/2001LIMO0017.
Abstract:
L'étude des matériaux à Bande Interdite Photonique a pris, depuis quelques anées, un essor considérable. Les applications sont d'ailleurs très nombreuses que ce soit en optique ou en micro ondes, dans le domaine du filtrage ou des antennes. Ce mémoire présente une description des caractéristiques électromagnétiques des matériaux à Bande Interdite Photonique et plus particulièrement les propriétés des matériaux BIP à défaut. Il permet de mieux maîtriser l'évolution fréquentielle des pics de transmission situés dans la Bande Interdite du matériau en fonction de la nature et des dimensions de ce matériau. Les modes de défaut ainsi crées sont ensuite exploités afin de construire des antennes à résonateurs BIP. Leur principe de fonctionnement est le suivant : -Une structure BIP est excitée sur son mode de défaut. -La répartition géométrique de cet te structure interdit certaines fréquences et certaines directions de propagationSincie few years, the Photonic Band Gap structure study is in considerable extension. Numerous applications has been made in optical frequencies as well as in microwave frequency range for the design of filter or antenna devices. This report presents a description of the electromagnetic characteristics of the Photonic Band Gap materials. We particularly focus on the PBG materials with defects
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Delestre, Cyrile. "Géolocalisation d'émetteurs en une étape : Algorithmes et performances." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLN006/document.
Abstract:
Le contexte de cette thèse est celui de la géolocalisation d'émetteurs (estimation de la position dans l’espace) de radiocommunication à partir de plusieurs stations multi-capteur qui sont spatialement éloignées. Les méthodes conventionnelles de géolocalisation telles que la triangulation sont en 2 étapes (la première étape estime des paramètres intermédiaires et la seconde étape "fusionne" ces mesures effectuées sur plusieurs stations afin de fournir la position des émetteurs). Les méthodes en 1 étape quant à elles utilisent les observations issues de toutes les antennes pour estimer directement et de manière optimale la position des sources. Le fait de traiter les signaux directement sur l'antenne globale (composée de toutes les stations d'antenne locales) entraîne un effet large bande sur les signaux entre stations. La thèse propose d'étudier l'effet large bande résiduel présent sur l'antenne globale des méthodes en 1 étape. Elle propose ensuite des améliorations sur des méthodes de géolocalisation en 1 étape, notamment grâce à l'apport de la théorie de matrice aléatoire à grande dimension et à l'introduction d'une nouvelle méthode nommée LOST-FIND. Finalement, une nouvelle approche visant à aborder différemment le problème large bande a été introduite donnant l'algorithme TARGETThe context of the thesis is the transmitters geolocalization (position estimation in the space) of radiocommunication from several widely spaced multi-sensor stations. The conventional geolocalization methods as the tirnagulation are in 2 staps (the first step estimates intermediate parameters and the second step "merges" these mesures from the stations in order to obtain the transmitters positions). The 1 stap methods use the observertions from all the stations to directly and optimally estimate the sources positions. Directly handling the signals on the global array (composed of all the local stations) leads to a broadband effect on the signals between the stations.The thesis proposes to study the residual broadband effect on the global array of the 1 step methods. Then we propose improvements on some 1 step geolocalization methods, especially based on the random matrix theory in large dimension and on the introduction of a new method named LOST-FIND. Finally, a new approach differently tackling the braodband problem has been introduced and leads to TARGET algorithm
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Yousuf, Muhammad Amir. "Modélisation paramétrique des petits terminaux et antennes multi-bandes ou ultra large bande." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00634866.
Abstract:
Depuis le lancement systèmes des communications d'ultra large bande (ULB) en courtes distances les facteurs comme la miniaturisation d'appareil et haut débit créer des grands défis pour les concepteurs d'antennes. Une façon de faire le travail de conception facile est du modéliser statistiquement la variabilité de comportement de rayonnement de l'antenne en fonction de sa géométrie. Tel effort est également utile pour la meilleure utilisation du canal de communication si on combine le modèle d'antenne avec ça. Cette thèse est une tentative vers la modélisation statistique des antennes ULB. Le sujet est confronté à deux défis majeurs, la création de la population statistiques considérable d'une classe(s) d'antenne et la modélisation du diagramme de rayonnement de l'antenne qui est composé de grand nombre de paramètres complexes. Dans cette thèse, nous essayons de répondre le premier en proposant une approche de conception générique pour les antennes planaires ULB et le second en présentant l'utilisation de technique l'ultra-compressé de modélisation paramétrique. L'approche de conception générique est basé sur des formes trapézoïdales et offre une grande flexibilité et polyvalence dans la conception des antennes ULB diverses. Cette approche montre une facilité importante dans l'optimisation d'antennes (également pour la création de la population), car elle réduit le nombre de paramètres qui contrôle la géométrie de l'antenne, sans compromettre le degré de liberté. Ultra-compressé modélisation paramétrique est basée sur deux méthodes de synthèse d'antenne, la méthode d'expansion singularité (SEM) et sphériques méthode d'expansion de mode (SMEM) qui permettent de réduire le nombre de paramètres complexes requis pour le diagramme de rayonnement de 99,9%, permettant à l'effort de modélisation possibles. Un modèle statistique de l'antenne biconique basé sur cette technique a été présenté
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Harck, Alexandre. "Conception et validation de déphaseurs large bande intégrant des MEMS-RF dans un environnement hostile." Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0044/document.
Abstract:
Ces travaux de recherches s’inscrivent dans le cadre d’une amélioration du bilan de liaison des données de télémesures sur les lanceurs spatiaux. Pour cela, un dispositif d’antenne à pointage électronique a été choisi. Celui-ci utilise un réseau de quatre antennes patchs alimentés par un prototype composé d’un diviseur de puissance 1 vers 4 et de quatre déphaseurs. Les états de phases choisis pour chacun des déphaseurs sont 0°, 90° et 180°. Après une étude bibliographique, les meilleurs déphaseurs pouvant assurer cette fonction sont les déphaseurs à base de coupleur hybride. Grâce à l’utilisation de MEMS-RF dans ces circuits, il est n’est pas nécessaire de rajouter des amplificateurs de puissance, car ces composants sont faibles pertes RF et linéaires. Plusieurs topologies de déphaseurs à base de coupleur hybride utilisant ces commutateurs ont été étudiés. D’après cette étude, il a été possible de réduire la taille des circuits sans détériorer les performances RF, ce qui nous a permis d’en choisir deux d’entre eux. Un commande à distance est nécessaire pour ces dispositifs alors une boîte à relais a été choisie pour assurer ce rôle. Le premier prototype est composé d’un diviseur de puissance qui a été commandé et de quatre déphaseurs fabriqués. Le deuxième prototype est entièrement intégré sur puce, ce qui a permis de réduire la surface du dispositif ainsi que d’améliorer les pertes RF. Ces travaux ont donc pu montrer la faisabilité de fabriquer un prototype simple, faible pertes, et linéaireThese research works is within the context of an improved link budget telemetry data on space launchers. For this device, an electronically steerable antenna was chosen. It uses an array of four patch antennas supplied by a prototype composed of a power splitter 1 to 4 and four phase shifters. For each selected phase shifters, the phase states are 0 °, 90 ° and 180 °.After a bibliographical study, the best phase shifters that can perform this function are the shifters based on hybrid coupler. Thanks to the use of RF-MEMS in these circuits, it is not necessary to add power amplifiers because these components are linear and present low RF losses. Several topologies of phase shifters based on hybrid coupler using RF-MEMS were studied. According to this study, it was possible to reduce the size of circuits without damaging the RF performance, which allowed us to choose two of them. A remote control is needed for these devices to relay box then was chosen for this role. The first prototype consists of a power divider which was commissioned and produced phase shifters. The second prototype is fully integrated on-chip, which has reduced the device surface and improves the RF losses.These studies were able to demonstrate the feasibility to produce a simple linear prototype with low RF losses
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Sérier, Cédric. "Conception, réalisation et caractérisation d'antenne à bande interdite photonique : application au fort gain." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0017.
Abstract:
Les matériaux à Bande Interdite Photonique (B. I. P. ) présentent des propriétés de réflexion et de filtrage fréquentiel très intéressantes. C'est ce qui explique l'engouement de la part de la communauté scientifique pour ces structures. Ces dernière années, de nombreuses applications ont été développées que ce soit en optique, micro-onde ou électromagnétique. Ce mémoire se consacre plus précisément à l'étude de cristaux photonique dans le but de réaliser des antennes à résonateur B. I. P. Tirant au mieux parti de leurs propriétés : Antenne à résonateur B. I. P. 1D 'large bande' : Antenne à résonateur B. I. P. 1D fort gain : Antenne à résonateur B. I. P. 3D. Dans cette optique, les différentes étapes de conception de ces antennes sont présentées ainsi qu'une étude plus particulière d'une alimentation par fente pouvant remplacer l'excitation par antenne plaquéeThis report is a study on photonic crystals, in order to use their properties to ceate P. B. G. Resonator antennas : Wideband 1D P. B. G. Resonator antenna : High gain 1D P. B. G. Resonator antenna : 3D P. B. G. Resonator antenna. More precisely, the different steps to design such antennas are presented as well as a study on the excitation of the structure by slot, which can replace patch antenna excitation
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Vitale, Quentin. "Modélisation et conception d'antennes radar large bande pour la cartographie de la teneur en eau volumique des sols agricoles." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066189/document.
Abstract:
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de développement d'un outil radar pour la cartographie de la teneur en eau des sols agricoles et se consacre plus particulièrement à la conception de deux prototypes d'antennes radar large bande. Deux prototypes d'antennes ont ainsi été conçus de manière numérique sur la base d'un code de simulation électromagnétique en trois dimensions basé sur la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD) pour la résolution des équations de Maxwell. Les prototypes ont été conçus avec comme ligne directrice un encombrement minimum (format A4) et une largeur de bande maximum sur la gamme 100 MHz - 1 GHz (dans l'air). Afin d'étudier apriori le comportement de ces prototypes en présence de sols, une étude numérique a été réalisée en représentant les sols par des demi-espaces infinis. Cette étude numérique se base sur l'évolution du coefficient de réflexion des prototypes dans le domaine fréquentiel (s11). Pour s'approcher au mieux des conditions de terrain, l'effet d'un contact non idéal entre l'antenne et le sol (représentée par une élévation de l'antenne) ainsi que celui de la rugosité du sol (représenté par des surfaces en tôle ondulée et en boîtes d'oeufs) ont été investigués. Sur la base de cette étude numérique, deux prototypes d'antennes (une antenne de type bow-tie et une de type dipôle elliptique) ont été fabriqués et testés en laboratoire et sur le terrain. Les premiers tests en laboratoire ont permis : (i) de vérifier la bonne cohérence entre mesure de s11 en milieu contrôlé et simulation FDTD précise de l'antenne (i.e. prenant en compte tous ses éléments constitutifs), (ii) une calibration en champ lointain et en champ proche de l'antenne permettant l'utilisation d'un modèle analytique pour simuler le s11 de l'antenne en présence d'un sol, (iii) une première estimation de la permittivité diélectrique d'un sol simple (sable) par les deux types de modélisation (FDTD et analytique). Enfin, les prototypes d'antennes ont été testés sur le terrain afin de vérifier leur comportement lors de mesures in situ. Ces tests montrent un fort impact (bruit) des câbles coaxiaux utilisés lors des mesures (notamment à haute fréquence), ainsi qu'une bonne sensibilité du dispositif aux contrastes de permittivité diélectriqueThe research work submitted in this PhD dissertation is part of research project which aims to develop a new tool for mapping the soil water content in agricultural context with ground penetrating radar technology. The scope of this particular work is the development of two prototypes of wideband radar antennae. Hence, two prototypes of antennae have been numerically designed based on a 3D finite-difference in time-domain (FDTD) electromagnetic solver of Maxwell's equations. The guiding principles that have been followed during the design are mainly a small size antenna (A4 format) and achieving the wider bandwidth possible in the frequency range 100 MHz - 1 GHz (in the air). In order to study the behavior of our prototypes when put in presence of soils, we conducted a numerical study representing the soils by half-spaces. This numerical study was based on the analysis of the antennae reflection coefficient in the frequency domain (or return loss coefficient s11). To be as close as possible to field conditions, the effect of a non ideal contact between the antenna and the soil (represented by a small elevation of the antenna) as well as the effect of soil surface rugosity (represented by corrugated iron-like and eggbox-like surface) have been investigated. Based on this numerical study, two prototypes of antennae (one bow-tie-like and on elliptical dipole) have been physically built and tested in both lab and field conditions. The test in lab condition enabled us to: (i) check the similarity between measured s11 in a controlled environment and corresponding FDTD simulation of the antenna including all antenna parts, (ii) calibrate the antenna in both far field and near field conditions which enabled the use of an analytical model to simulated the antenna s11 in presence of soil, (iii) estimate the dielectric permittivity of a sand sample using both FDTD and analytical simulations. Finally, the prototypes were tested in field condition in order to verify their behavior for in situ measurements. These tests show that using unshielded coaxial cable has a very important impact on the data (noise) and that the prototypes demonstrate a good sensitivity to dielectric permittivity contrasts
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Ripoche, Olivier. "Miniaturisation d'antennes en bande VHF pour applications spatiales." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938676.
Abstract:
Le développement de l'électronique embarquée et miniaturisée est pleinement d'actualité de nos jours, dans les domaines tels que l'armement, la médecine, et les télécommunications. La miniaturisation des antennes large-bande, opérationnelles sur plus d'une décade, présentent un défi particulier. Ces travaux de thèse proposent de travailler sur la miniaturisation d'une antenne spirale, afin d'en réduire l'encombrement, à savoir son diamètre, tout en conservant au mieux ses caractéristiques de rayonnement et polarisation intrinsèques. Cette recherche sera appliquée à la bande des Très hautes Fréquence (Very High Frequencies - VHF), allant de 30MHz (λ = 10m) à 300MHz (λ = 1m). La géométrie inédite proposée consiste à associer à une antenne spirale un ensemble d'anneaux résonnants, dont le diamètre n'excède pas celui de la spirale, et permettant de diminuer la fréquence basse de fonctionnement. Pour un ensemble de cinq anneaux associé à la spirale, la réduction de la fréquence basse de fonctionnement est de plus de 30%. Pour deux antennes spirales de même fréquence basse de fonctionnement, l'antenne miniaturisée a donc un diamètre réduit de 30%, soit une surface réduite de 50%. Les performances de l'état de l'art d'après lesquelles les réductions sur le diamètre des antennes spirales n'excèdent pas 15% sont donc dépassées. De plus, d'après cet état de l'art, les méthodes de réduction appliquées aux antennes large bande dégradent en général le gain et l'axial ratio dans les bandes basses de fréquences de fonctionnement. La méthode proposée permet de conserver l'efficacité de l'antenne, voire de l'augmenter, dans les fréquences proches de la fréquence basse de fonctionnement. Le rayonnement de l'antenne spirale miniaturisée dans la bande passante de l'antenne sans anneaux n'est pour autant pas modifiée. Ces résultats très encourageant ont été confirmés par la mesure d'antennes spirales miniaturisées, réalisées pour un diamètre de 8cm et de 1m : une réduction de 30% du diamètre sans dégradation du rayonnement a été observée. Les mesures ont par ailleurs donné lieu à l'étude de la réalisation d'une antenne en bande VHF, avec pour implication les problématiques de réalisation (masse, encombrement, résistance mécanique) et de mesure (isolation, effets parasites en VHF avec une longueur d'onde de 4m).
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Desrumaux, Laurent. "Contribution à la conception de sources de rayonnement Ultra Large Bande appliquées à l'imagerie Radar et aux rayonnements forte puissance." Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/30fa4b9e-60bc-4c6f-9b0e-810914356a83/blobholder:0/2011LIMO4034.pdf.
Abstract:
Ce mémoire présente la conception et la réalisation d'une antenne Ultra Large Bande, de dimensions minimales, dédiée au rayonnement d'impulsions ultra courtes dans une bande de travail comprise entre 800MHz et 8GHz. En s'appuyant sur des mesures de rayonnement impulsionnel, l'association de cette antenne à un dispositif optoélectronique d'alimentation, garantissant la meilleure synchronisation possible entre plusieurs sources, a conduit au dimensionnement en puissance d'un système global constitué d'autant de générateurs que d'antennes (évaluation du nombre d'antennes nécessaire pour rayonner une densité de puissance de 1W/cm² à une distance de 1km en fonction du niveau crête d'alimentation). Initialement dédiée à des applications de guerre électronique, cette antenne a également été utilisée pour des applications de détection électromagnétique. Elle a été le point de départ du développement d'un nouveau concept Radar, consistant à rayonner des impulsions dans différentes directions successives, azimut par azimut, de manière autonome et ultra rapide. Ce développement a été rendu possible grâce à la mise en place d'un dispositif optoélectronique d'alimentation particulier, reposant sur la création de trains d'impulsions de fréquences de répétition différentes. Enfin, pour remonter à l'image électromagnétique d'une scène balayée avec ce principe, deux traitements de signaux ont été développés, chacun étant propre à une configuration de réception particulière. Ces traitements ont été comparés aux algorithmes existants que sont la sommation cohérente et le retournement temporel, ces deux derniers étant associés à une configuration de type SARThis document presents the design and the realization of a miniature Ultra Wide Band antenna, dedicated to the radiation of very short pulses in the frequency band [800MHz - 8GHz]. From experimental performances, the association of this antenna with an optoelectronic device, assuring the best synchronization possible between different sources, has lead to the evaluation of the performances of a global system including as many generators as antennas (evaluation of the necessary antenna number in the array to radiate a power density of 1W/cm² at a distance of 1km as function of the peak level of the feeding pulses). Previously dedicated to electronic warfare applications, this antenna has also been used for imaging Radar applications. It has been the starting point in the development of a novel autonomous and ultrafast Radar system, consisting in radiating pulses in different directions successively along time, azimuth per azimuth. This development has been made possible thanks to the use of a particular optoelectronic device, based on the creation of asynchronous optical pulses trains with different repetition rates. Finally, in order to obtain an electromagnetic image of the analyzed scene with this principle, two imaging algorithms have been developed, each of them being associated with a particular reception configuration. These algorithms have been compared with the time reversal method and the back projection algorithm, in association with a SAR imaging system
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Manac'h, Lilia. "Conception et réalisation d'antennes en matériaux composites : intégration dans des plates-formes." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S079.
Abstract:
Les besoins techniques et opérationnels des porteurs navals, terrestres et aériens conduisent à la conception et à l'implantation d'un nombre de plus en plus élevé d'antennes dédiées aux communications. Parallèlement, les matériaux composites sont utilisés depuis de nombreuses décennies dans les panneaux structuraux de ces porteurs en raison de leurs qualités naturelles (légèreté, performances mécaniques élevées, insensibilité à la corrosion…). L'objet de ce manuscrit concerne l'étude et le développement de matériaux composites pour des applications antennaires en hyperfréquences. Après un recensement exhaustif des caractéristiques diélectriques des différents éléments constitutifs de ces matériaux composites, la caractérisation diélectrique des matériaux composites fabriqués au Laboratoire a été réalisée via deux méthodes distinctes dans deux bandes de fréquence différentes. Parallèlement, la caractérisation électrique des tissus à base de fibres de carbone a permis d'évaluer leur possible utilisation dans la fabrication des éléments rayonnants. Dans un premier temps, deux topologies antennaires « tout composite » de géométrie carrée à base de tissus de fibres de carbone, de fibres de verre et de résine (polyester ou époxy) ont été conçues, fabriquées et caractérisées. Leurs performances similaires à celles d'antennes métalliques de référence démontrent tout l'intérêt de l'utilisation des matériaux composites en hyperfréquences. Puis, trois topologies antennaires ultra large bande en matériaux « tout composite » ont été développées spécifiquement dans le cadre du projet FUI SAMCOM (/Systèmes Antennaires en Matériaux COMposites/). La première de type Rugby-Ball couvre une octave et demi avec un gain positif et un encombrement limité à λ/4 x λ/4 x λ/10 (longueur x largeur x hauteur). La seconde configuration volumique de type dipôle et d'encombrement λ/3 x λ/3 x λ/10 couvre deux octaves et demi avec un gain toujours positif. Enfin, la troisième de structure planaire a été développée spécifiquement pour la réception de la Télévision Numérique Terrestre (TNT) et sera, à terme, intégrée dans un panneau structural d'un véhiculeThe technical and operational requirements of naval, terrestrial and aerial vehicles lead to the design and installation of a great number of antennas for communications. At the same time, composite materials have been used for many decades in structural panels of vehicles for their intrinsic qualities (lightness, high mechanical performance, insensitivity to corrosion ...). The purpose of this manuscript is the study and engineering of composite materials for antenna applications at microwaves. After an exhaustive survey of the dielectric characteristics of the various elements of composite materials, dielectric characterization of composite materials manufactured in the Laboratory was carried out using two different methods in two different frequency bands. Meanwhile, an analysis of their conductive characteristics allows carbon-fiber tissues to be used in the design of radiating elements. First, two "full-composite" square shaped antennas based on carbon-fiber tissues, glass-fiber tissues and polyester or epoxy resin have been developed, fabricated and measured. Their performance, similar to that of reference metal antennas demonstrates their relevance for microwave applications. Then, three different topologies of ultra wideband "full-composite" antennas have been specifically developed for the SAMCOM (/Antenna Systems in COMposite Materials)/ FUI project. The first, a Rugby-Ball shaped antenna, has one octave and a half of bandwidth with a positive gain and λ/4 x λ/4 x λ/10 dimensions (length x width x height). The second, a 3D dipole antenna with λ/3 x λ/3 x λ/10 dimensions, has two octaves and a half of bandwidth also with a positive gain. At last, the third antenna with a planar structure has been specifically developed for the reception of digital terrestrial television (DTT) and will be, at the end, integrated into a structural panel of a terrestrial vehicle
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Chami, A. "Miniaturisation et intégration d'antennes imprimées pour systèmes communicants ULB pulsés." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00668605.
Abstract:
Cette thèse a fait partie du projet MIMOC (Méthodes d'Intégration et de Miniaturisation d'Objets Communicants) qui a été mené à terme en partenariat avec le laboratoire IM2NP de Marseille, la société InsightSiP à Sophia Antipolis et Orange Labs La Turbie. Le projet cible les systèmes de transmission par impulsions occupant une très large bande de fréquences (signaux Ultra Large Bande : ULB). Au sein de ce projet, les travaux de cette thèse ont été concentrés sur le développement, la miniaturisation et l'intégration des antennes dans des systèmes de communications ULB conformes aux normes Américaines (FCC :3.1-10.6 GHz) et Européennes (ECC : 6-8.5 GHz). Le développement d'une antenne consiste à en maîtriser les différents paramètres en analysant leurs influences sur l'adaptation et le rayonnement de celle-ci. Une étude préliminaire a permis de créer une base de données qui a été utilisée par la suite dans les différentes phases du projet afin de réadapter l'élément en fonction de l'évolution de son environnement. Un élément rayonnant imprimé constitué de plusieurs étages rectangulaires, alimenté par la ligne ground coplanaire (GCPW), adapté dans la bande de fréquence FCC, a servi de base d'étude. Cette antenne a été étudiée dans deux configurations correspondant à deux types d'applications : un format carte de crédit et un format clé USB, principalement distinguées par leur encombrement lié à la largeur des plans de masse. L'étude a débuté avec une structure à plan de masse large et a été suivie, dans une deuxième phase, par des travaux de miniaturisation. La miniaturisation consiste à réduire la largeur des plans de masse en modifiant la géométrie de la structure afin de conserver ses performances radioélectriques. Plusieurs techniques ont été étudiées, notamment la réduction de l'encombrement par repliements 2D et 3D. La technique la plus efficace fut celle basée sur l'insertion de découpes au niveau des plans de masse latéraux ainsi qu'au niveau des plans de masse inférieurs. Une bonne maîtrise des dimensions de ces encoches a permis d'obtenir une structure réduite d'un facteur 5 avec une bonne adaptation sur toute la bande de fréquences. Ces structures ont ensuite été réalisées et les prototypes ont été caractérisés. La caractérisation s'est déroulée lors de plusieurs campagnes de mesures au LEAT et à Orange Labs à La Turbie. Un banc de test a été entièrement développé et des mesures dans les domaines temporel et fréquentiel ont permis d'extraire les performances des antennes : gain, diagramme de rayonnement, réponse impulsionnelle, facteur de fidélité, etc. La capacité d'une transmission à travers ces prototypes a été vérifiée en environnement réel. Des débits allant jusqu'à 500Mbits/s ont été atteint. La troisième phase des travaux a consisté à modéliser une puce génératrice d'impulsions ULB et l'intégrer en l'assemblant avec l'antenne dans un système. Cette étude a été réalisée dans la bande ULB européenne ECC. Un nouvel élément imprimé et miniaturisé adapté dans cette bande de fréquences a du être conçu. La puce a totalement été modélisé et paramétrée de façon à ce qu'elle soit prise en compte lors de la conception du système. Le projet MIMOC a été achevé avec succès. Le bon partenariat avec tous les membres s'est avéré très constructif et a permis de réaliser le codesign de la partie "antenne" et de la partie "microélectronique". Suite à ces travaux, un autre projet qui consiste à développer des systèmes communicants en contact avec le corps humain (RUBY) vient de démarrer.
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Lepage, Anne Claire. "Analyse et optimisation d'antennes tridimensionnelles : applications à la conception d'antennes compactes intégrées dans un système de communication ultra-large bande." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002238.
Abstract:
Depuis plusieurs années, le domaine des télécommunications et des nouvelles technologies connaît un véritable essor. On assiste aujourd'hui à un engouement sans précédent du grand public pour les applications de communication multimédia (données, voix, photos, vidéos) et la demande est de plus en plus forte pour un transfert à haut débit entre des équipements communicants mobiles et à encombrement réduit. De plus, que le mode d'utilisation soit nomade ou sédentaire, les technologies radio sans fils (Bluetooth, WiFi, GPRS, UMTS, WiMax) connaissent un grand succès. Pour répondre à ces besoins croissants de communication sans fils à haut débit, les futures générations d'équipements vont faire appel à des antennes de plus en plus performantes. Celles-ci devront fonctionner sur plusieurs bandes de fréquences ou sur une large bande. Mais elles devront aussi, pour des raisons pratiques et esthétiques, être intégrées aux systèmes radio, ce qui requiert la mise au point de structures compactes, discrètes et n'ayant pas de problèmes de compatibilité électromagnétique avec les circuits électroniques environnants. Pour répondre à ces différents objectifs, nous avons axé notre recherche sur les antennes tridimensionnelles qui offrent un grand nombre de degrés de liberté. Mais ces structures sont souvent complexes car elles comportent de nombreux paramètres. Afin de mieux les appréhender, nous proposons dans cette thèse d'élaborer une démarche de conception de ces antennes. Ainsi, nous commençons par l'étude systématique d'une antenne canonique constituée d'un dipôle placé à proximité d'une cavité métallique rectangulaire. L'effet des différents paramètres est analysé afin de mettre en évidence l'importance relative de chacun d'entre eux et de proposer ainsi une démarche de conception pour optimiser la bande passante et le rayonnement de l'antenne. Dans un deuxième temps, nous présentons la conception d'une antenne tridimensionnelle compacte, large bande et directive, l'antenne "sonde en F et triangle", qui offre l'avantage de présenter un diagramme de rayonnement stable en fréquence. Puis, fort de l'expérience acquise sur l'antenne dipôle, nous procédons de nouveau à une étude de l'influence sur l'impédance des différents paramètres de cette antenne complexe. Celle-ci permet d'élaborer une méthodologie de conception simple, rapide, efficace et générale. Nous pouvons ainsi optimiser l'antenne "sonde en F et triangle" et atteindre une bande passante en adaptation comprise entre 3.1 et 6.1 GHz. Le diagramme de rayonnement de cette antenne est stable sur la bande passante et le gain moyen de cette antenne est de 6 dB. Une caractérisation dans le domaine temporel est ensuite proposée afin de connaître le comportement de l'antenne dans une communication UWB. Enfin, l'antenne "sonde en F et triangle" est mise en cavité afin d'étudier ses propriétés lors de l'intégration dans un système radio. Des analogies et différences entre cette antenne complexe et le système {dipôle et cavité} sont également mises en évidence.
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Vitale, Quentin. "Modélisation et conception d'antennes radar large bande pour la cartographie de la teneur en eau volumique des sols agricoles." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066189.
Abstract:
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de développement d'un outil radar pour la cartographie de la teneur en eau des sols agricoles et se consacre plus particulièrement à la conception de deux prototypes d'antennes radar large bande. Deux prototypes d'antennes ont ainsi été conçus de manière numérique sur la base d'un code de simulation électromagnétique en trois dimensions basé sur la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD) pour la résolution des équations de Maxwell. Les prototypes ont été conçus avec comme ligne directrice un encombrement minimum (format A4) et une largeur de bande maximum sur la gamme 100 MHz - 1 GHz (dans l'air). Afin d'étudier apriori le comportement de ces prototypes en présence de sols, une étude numérique a été réalisée en représentant les sols par des demi-espaces infinis. Cette étude numérique se base sur l'évolution du coefficient de réflexion des prototypes dans le domaine fréquentiel (s11). Pour s'approcher au mieux des conditions de terrain, l'effet d'un contact non idéal entre l'antenne et le sol (représentée par une élévation de l'antenne) ainsi que celui de la rugosité du sol (représenté par des surfaces en tôle ondulée et en boîtes d'oeufs) ont été investigués. Sur la base de cette étude numérique, deux prototypes d'antennes (une antenne de type bow-tie et une de type dipôle elliptique) ont été fabriqués et testés en laboratoire et sur le terrain. Les premiers tests en laboratoire ont permis : (i) de vérifier la bonne cohérence entre mesure de s11 en milieu contrôlé et simulation FDTD précise de l'antenne (i.e. prenant en compte tous ses éléments constitutifs), (ii) une calibration en champ lointain et en champ proche de l'antenne permettant l'utilisation d'un modèle analytique pour simuler le s11 de l'antenne en présence d'un sol, (iii) une première estimation de la permittivité diélectrique d'un sol simple (sable) par les deux types de modélisation (FDTD et analytique). Enfin, les prototypes d'antennes ont été testés sur le terrain afin de vérifier leur comportement lors de mesures in situ. Ces tests montrent un fort impact (bruit) des câbles coaxiaux utilisés lors des mesures (notamment à haute fréquence), ainsi qu'une bonne sensibilité du dispositif aux contrastes de permittivité diélectriqueThe research work submitted in this PhD dissertation is part of research project which aims to develop a new tool for mapping the soil water content in agricultural context with ground penetrating radar technology. The scope of this particular work is the development of two prototypes of wideband radar antennae. Hence, two prototypes of antennae have been numerically designed based on a 3D finite-difference in time-domain (FDTD) electromagnetic solver of Maxwell's equations. The guiding principles that have been followed during the design are mainly a small size antenna (A4 format) and achieving the wider bandwidth possible in the frequency range 100 MHz - 1 GHz (in the air). In order to study the behavior of our prototypes when put in presence of soils, we conducted a numerical study representing the soils by half-spaces. This numerical study was based on the analysis of the antennae reflection coefficient in the frequency domain (or return loss coefficient s11). To be as close as possible to field conditions, the effect of a non ideal contact between the antenna and the soil (represented by a small elevation of the antenna) as well as the effect of soil surface rugosity (represented by corrugated iron-like and eggbox-like surface) have been investigated. Based on this numerical study, two prototypes of antennae (one bow-tie-like and on elliptical dipole) have been physically built and tested in both lab and field conditions. The test in lab condition enabled us to: (i) check the similarity between measured s11 in a controlled environment and corresponding FDTD simulation of the antenna including all antenna parts, (ii) calibrate the antenna in both far field and near field conditions which enabled the use of an analytical model to simulated the antenna s11 in presence of soil, (iii) estimate the dielectric permittivity of a sand sample using both FDTD and analytical simulations. Finally, the prototypes were tested in field condition in order to verify their behavior for in situ measurements. These tests show that using unshielded coaxial cable has a very important impact on the data (noise) and that the prototypes demonstrate a good sensitivity to dielectric permittivity contrasts
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Nachabe, Nour. "Évaluation des technologies d'impression 3D pour le développement d'antennes directives à large bande passante pour les liaisons backhaul en bandes millimétriques V et E." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4118/document.
Abstract:
Face à la demande croissante de débits de données de plus en plus élevées, l’une des principales solutions proposées par la 5G est de densifier le réseau en y intégrant notamment de nouvelles « Small cells ». La réorganisation de l’architecture du réseau mobile pour s’adapter à l’intégration poussée de ces Small cells, fait naître la problématique de la connexion backhaul entre les stations de bases desservant les Small cells et le cœur de réseau. Ainsi, des liaisons backhaul de plusieurs Gb/s de données sont nécessaires pour pouvoir assurer un débit de données d’au moins 100Mb/s à l’utilisateur qui est l’un des objectifs fixés pour la 5G. Les solutions de connexion backhaul sans fils ont un avantage indiscutable face aux coûts de déploiements de fibres optiques qui sont très élevés. Pour augmenter la capacité spectrale des liaisons sans fils, l’utilisation des fréquences millimétriques au-delà de 6 GHz caractérisées par des larges bandes passantes sera prochainement discutée pour la 5G durant le World Radiocommunication Conference 2019. Parmi ces fréquences, les bandes V (57-66GHz) et E (71-76 GHz et 81-86 GHz) ont un intérêt indéniable grâce aux larges bandes passantes disponibles ainsi qu’aux conditions de licenciement peu exigeantes. Les travaux développés dans cette thèse consistent à concevoir des antennes directives à large bande passante permettant d’établir les liens backhaul point-à-point sans fils (LoS). En exploitant les technologies de fabrications à faibles coût telles que l’impression 3D et Printed Circuit Board (PCB) sur des substrats FR4, la conception de deux types d’antenne directives a été étudiée à savoir des antennes lentilles et des antennes réseauxIn order to address the ever-increasing demand of higher data rates, adding small cells to the existing macrocells infrastructure is one of the most important milestones of the 5G roadmap. With the integration of small cells and the re-organization of the network topology, backhaul bottleneck is the main challenge to address in the near future. Facing the costs of deployments of fiber optic connections, point-to-point wireless backhaul links using millimeter wave (mmW) frequencies are gaining prominence. 5G future frequencies, to be discussed under the World Radiocommunication Conference 2019 (WRC-19) open-up the way towards mmW frequency band where large bandwidths are naturally available. The high bandwidths available at these frequencies enable several Gbps data rate backhaul links, which is un utmost necessity to respect the 100 Mbps user-experienced data rate promised by the 5G standard. Millimeter-wave frequencies in V and E-bands unlicensed/light licensed spectrum are considered as primary candidates for backhaul links. In addition to the light license regime, the high free space path loss experienced at these frequencies is rather beneficial to limit the interference between small cells links. Moreover, the high available bandwidths at V and E-bands enable to achieve multi Gb/s links without using complex modulation schemes. In this thesis, we focused our research study on developing high gain wide-band antennas usable in point-to-point backhaul links in a Line of Sight (LoS) context. Leveraging cost-efficient technologies like 3D printing and Printed Circuit Board (PCB) on FR4 substrates, we studied two high-gain antenna types: lens antennas and flat array antennas
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Pecquois, Romain. "Etude et réalisation d’une source de rayonnement large bande de forte puissance basée sur un concept innovant de transformateur résonant impulsionnel." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3047/document.
Abstract:
De nos jours, un large éventail d’applications de défense nécessite des générateurs de puissances pulsées pour produire des rayonnements électromagnétiques de fortes puissances. Dans les systèmes conventionnels, le générateur est composé d’une source d’énergie primaire et d’une antenne, séparé par un système d’amplification de la puissance, généralement un générateur de Marx ou un transformateur Tesla, qui transmet l’énergie vers l’antenne. Le système présenté dans ce mémoire, utilise un concept innovant basée sur un transformateur résonant impulsionnel compact pour alimenter l’antenne. La source développée, appelée MOUNA (acronyme de « Module Oscillant Utilisant une Nouvelle Architecture ») est composé d’une batterie, d’un convertisseur DC/DC permettant de charger quatre condensateurs, de quatre éclateurs à gaz synchronisés, d’un transformateur résonant impulsionnel qui génère des impulsions de 600kV en 265ns, d’un éclateur de mise en forme à huile, et d’une antenne dipôleNowadays, a broad range of modern defense applications requires compact pulsed power generators to produce high-power electromagnetic waves. In a conventional design, such generators consist of a primary energy source and an antenna, separated by a power-amplification system, such as a Marx generator or a Tesla transformer, which forwards the energy from the source to the antenna. The present system, however, uses a novel and very compact high-voltage resonant pulsed transformer to drive a dipole antenna. The complete pulsed power source, termed MOUNA (French acronym for “Module Oscillant Utilisant une Nouvelle Architecture”), is composed of a set of batteries, a dc/dc converter for charging four capacitors, four synchronized spark gap switches, a resonant pulsed transformer that can generate 600 kV in 265 ns pulses, an oil peaking switch and, a dipole antenna
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Labourdette, Claude. "Antenne microruban alimentant une source rayonnante en guide d'onde : applications aux antennes large bande et à haute pureté de polarisation dans le domaine des télécommunications spatiales." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT094H.
Abstract:
Les antennes de telecommunications spatiales, a polarisation circulaire, utilisent souvent des structures en guide d'onde lorsqu'un critere severe de purete de polarisation est specifie. Parmi celles-ci, le systeme de polarisation a quatre acces alimentes en quadrature, le polariseur a septum et le te orthomode couple a un polariseur a vis demeurent les plus utilises. Cependant la taille et la masse de ces systemes defavorisent leur emploi dans certaines applications et en particulier dans les bandes basses des frequences de telecommunications (bandes l, s, c). Pour remedier a ce probleme, un nouveau concept beaucoup plus compact a ete developpe: le guide d'onde alimente par une antenne microruban multicouche. Avec ce dispositif, il est possible d'allier aux qualites mecaniques et electriques des antennes planes, les capacites radiatives des ouvertures rayonnantes. Cette configuration n'ayant jamais ete etudiee dans la litterature, nous avons cherche a developper un modele original, base sur l'application de l'analyse modale et du formalisme de marcuvitz, specialement adapte au cas d'une structure fermee enserrant un resonateur centre. Les diverses comparaisons theorie-experience, pour les structures monocouches ou bicouches, ont montre une tres bonne adequation des resultats calcules avec la realite et une excellente restitution du comportement physique du systeme quelle que soit l'evolution des parametres geometriques internes de l'antenne. Grace a cela, il nous a ete possible de demontrer les similitudes de fonctionnement qui existent lorsque le resonateur est utilise soit dans une configuration ouverte, soit dans une structure fermee. Dans ce memoire, nous avons egalement analyse un dispositif multicouche particulierement interessant d'un point de vue bande passante et taux d'ellipticite. Enfin de nombreuses perspectives d'application ou d'evolution du modele theorique ont ete presentees
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Ragad, Hedi. "Etude et conception de nouvelles topologies d’antennes à résonateur diélectrique dans les bandes UHF et SHF." Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=dbef930c-a344-473d-af02-0038c8fcda98.
Abstract:
Cette thèse propose l'étude et la conception des nouvelles topologies d'antennes à résonateurs diélectriques dans les bandes UHF et SHF. Une première partie est consacrée à l’état de l’art et aux caractéristiques fondamentales de ce type d’antennes. La deuxième partie s'est portée sur la conception des nouvelles formes d’antennes issues des formes canoniques dans le but d’élargir leurs bandes de fonctionnement en vue d’une utilisation multistandards, sans modifier pour autant leur rayonnement dans l’espace environnant. Ensuite notre intérêt s’est porté sur la réalisation des antennes multi-bandes dont la première structure est basée sur l’excitation de deux modes d’un résonateur diélectrique rectangulaire, à deux fréquences différentes. La deuxième structure est constituée d’un élément rayonnant formé de deux résonateurs concentriques et à permittivités différentes. L’excitation de ces derniers, chacun sur son mode fondamental permet d’avoir un fonctionnement bibande. Dans la dernière partie de l'étude, nous nous sommes intéressés à la conception des ARDs pour des applications en RFID UHF, le but est de réaliser des antennes miniatures à fort gain permettant de réduire l’encombrement des stations de base. Nous avons utilisé, dans ce cas, des matériaux à permittivité élevée et nous avons placé une couche de métamateriaux au-dessus du résonateur pour améliorer le gainThis thesis proposes the study and design of new topologies of dielectrics resonators antennas in the UHF and SHF bands. The first part is devoted to the state of the art and to the fundamental characteristics of these antennas. The second part is focused on the design of new types of antennas from the canonical shapes in order to expand their bandwidth for multi-standard applications without changing the distribution of their radiation pattern in free space. Then our interest is focused on the realization of multiband antennas. The first structure is based on the excitation of two modes of a rectangular dielectric resonator antenna, at two different frequencies. The second one is a dielectric resonator antenna (DRAs) with two concentric resonators with different permittivities. They are excited each one on its fundamental mode to obtain a bi-band behavior. In the last part of the study, we are interested in the design of miniature DRAs for UHF RFID applications. We use in this case, materials with high permittivity and we place a layer of metamaterial over the resonator to improve the gain
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Linot, Fabrice. "Apport des Surfaces à Haute Impédance à la conception d'antennes réseaux compactes et d'antennes réseaux à très large bande passante." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00617270.
Abstract:
La technologie des antennes réseaux occupe une place croissante dans les applications aéroportées modernes militaires et civiles car elle offre des performances radioélectriques et des capacités d'intégration aux porteurs inenvisageables avec d'autres technologies. Ces performances sont couplées à des contraintes liées au couplage entre éléments rayonnants ou en termes d'intégration sur des petits porteurs. Ces deux contraintes peuvent être palliées à l'aide de surfaces à haute impédance (SHI) pouvant traduire le comportement d'un conducteur magnétique artificiel et/ou la capacité à interdire la propagation des ondes de surface dans une bande de fréquence. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont pour objectif de présenter l'apport des SHI sur la conception de réseaux compacts et d'antennes réseaux ultra large bande. Après une introduction aux SHI, une présentation de modèles analytiques, numériques et expérimentaux a été présentée. Une partie des travaux est consacrée à l'étude du couplage mutuel entre deux antennes imprimées espacées l'une de l'autre d'une demi-longueur d'onde. Par la suite les différentes contributions apportées par les SHI, lorsqu'elles sont employées comme réflecteur, sur une antenne réseau ultra large bande sont montrées. Une modélisation analytique de l'antenne réseau placée au-dessus de réflecteurs à haute impédance est validée par des simulations numériques. Les SHI montrent qu'il est possible de créer des bandes passantes supplémentaires instantanées et agiles en fréquences permettant d'augmenter la bande passante initiale de l'antenne réseau. De plus elles permettent de réduire considérablement l'encombrement et d'obtenir une bande agile unique.
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Cadilhon, Baptiste. "Etude et réalisation d'un ensemble autonome d'émission d'ondes électromagnétiques de forte puissance." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00424802.
Abstract:
La production de champs électromagnétiques intenses semble être, aujourd'hui, une application majeure des systèmes générateurs de fortes puissances électriques pulsées. La simplicité de mise en œuvre d'une solution « tout électrique » permet des adaptations expérimentales et une maintenance aisée, ce qui en fait un choix technologique privilégié. Dans ce contexte, nous avons développés, avec l'appui de THALES, deux sources impulsionnelles subnanosecondes récurrentes fondées sur l'utilisation de générateurs haute tension à fronts raides de type Marx, et des diviseurs capacitifs adaptés à la mesure de ces transitoires rapides en haute tension. Chacune de ces sources pulsées compactes est pilotée par un chargeur autonome et est associée à une antenne d'émission ultra large bande pour former un dispositif d'émission d'ondes de forte puissance. En collaboration avec le laboratoire XLIM, une antenne à ondes progressives existante a été modifiée pour supporter les fortes puissances mises en jeu. Les deux dispositifs d'émission complets ainsi constitués ont été caractérisés. Les facteurs de mérite (produit de l'amplitude du champ rayonné par la distance à laquelle il est mesuré) atteints sont de 223kV pour le premier dispositif et 436kV pour le second.
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Requin, Cédric. "Antennes quasi-auto-complémentaires pour terminaux mobiles multi-standards." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00954410.
Abstract:
Une antenne auto-complémentaire possède des caractéristiques radioélectriques très intéressantes en ce qui concerne l'élargissement de sa bande passante. Basée sur le principe de Babinet, l'auto-complémentarité permet en effet de maximiser la largeur de bande de par la complémentarité air-métal dans la structure de l'antenne. L'objectif de cette thèse est d'étudier quels pouvaient être les apports de l'auto-complémentarité dans le cas d'antennes à fortes contraintes d'intégration telles que celles utilisées pour les terminaux mobiles. Pour tester les limites de notre étude, nous avons choisi d'appliquer nos résultats à l'intégration d'antennes auto-complémentaires dans un objet communicant de type Smartphone multi-standards. Les antennes dites AC doivent par conséquent satisfaire de nombreux critères de performances tout en montrant leur capacité d'intégration. Celle-ci est rendue d'autant plus délicate, que la miniaturisation implique à son tour des phénomènes physiques limitant certaines performances, notamment en basse fréquence avec la nouvelle bande LTE. Dans une première étude, nous avons considéré différentes antennes et opté pour les antennes IFA-AC sur un plan de masse fini afin de couvrir initialement les bandes hautes DCS/PCS/UMTS et WLAN/LTE2600. Dans une seconde étude, nous avons amélioré leurs performances à l'aide d'éléments structurels nouveaux et interdépendants (éléments rayonnants de type double IFA), qui nous ont permis d'obtenir des résultats probants relatifs notamment à la couverture des bandes LTE800 et GSM. Enfin, nous avons complété notre projet en optimisant le lien radio par l'intégration de plusieurs éléments rayonnants AC sur un même PCB.
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Sow, Mouhamed. "Contribution à la conception de radars géologiques impulsionnels fonctionnant dans un milieu complexe." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0011/document.
Abstract:
Ce travail de thèse présente la conception et la réalisation d'une antenne Ultra Large Bande, de faibles dimensions, destinée à une application géoradar fonctionnant dans un milieu complexe pour une bande fréquentielle comprise entre 70 MHz et 1GHz. Cette étude était inscrite dans le cadre d’un projet Européen dénommé NeTTUN (New Technologies for Tunnelling and Underground works) qui a pour but d’améliorer la sécurité du creusement des tunnels. Dans ce projet, le travail demandé était de réaliser un système géoradar comportant une antenne ULB intégrable sur une tête de coupe d’un tunnelier tout en fonctionnant en basses fréquences.Pour réaliser cette antenne en répondant aux différentes contraintes à la fois de dimensions, d’intégration et de rayonnement, une étude d’insertion de l’antenne dans un matériau diélectrique a été effectuée. Ainsi des analyses ont été menées à fois sur la nature des sous-sols rencontrées, du compromis entre fréquences basses et dimensions minimales mais surtout de l’intégrabilité de l’antenne dans une cavité. Cette étude a permis de concevoir une antenne innovante nommé Khorn étant une association de l’antenne K et de la forme « Horn » d’une antenne cornet. Afin d’évaluer la performance de l’antenne Khorn dans son environnement, la tache de rayonnement et la portée de l’ensemble, antenne et source ont été analysées. Des mesures de validation des prototypes fabriquées ont aussi été effectuéesThis work presents the design and the realization of an antenna Ultra Wide Band, of low dimensions, for a GPR application working in a complex environment in a frequency band between 70 MHz and 1GHz. This study was registered within the framework of a European project mentioned NeTTUN (New Technologies for Tunnelling and Underground works) who aims at improving the security of the tunnel driving. In this project, the wanted work was to realize a GPR system containing an integrable antenna ULB on a TBM cutter head while working in low frequencies.To realize this antenna by answering the various constraints of dimensions, integration and radiation, a study of antenna insertion in a dielectric material was realized. So analyses were led for time on the subsoil nature encountered, of the compromise between low frequencies and minimal dimensions and especially the integrability of the antenna in a cavity. This study allowed to realize an innovative antenna named Khorn. The Khorn is an association of the K antenna and the Horn antenna. To estimate the performance of the Khorn in its environment, the footprint and the radar range were studied. Measures of validation of the realized prototypes were also made
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Le, Minh thuy. "Contribution à la conception d'un système d'identification et de classification de véhicules par les ondes électromagnétiques." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820311.
Abstract:
Les activités de transport de passagers et de marchandises augmentent sans cesse dans le monde et en particulier dans l'Union Européenne, entre autres au bord des péages. Afin d'améliorer la fluidité et réduire les risques d'encombrements, une des solutions consiste à rendre les péages plus performants. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la performance des systèmes d'identification de véhicules et de contribuer à la conception d'un système de classification des types de véhicules par ondes électromagnétiques pour application au télépéage. Ce système permet un paiement automatique sans arrêt des véhicules. La première partie de la thèse est consacrée à l'étude de deux systèmes d'identification de véhicules : RFID UHF et DSRC. Notre recherche s'est focalisée sur l'augmentation de la distance de communication ainsi que sur la réduction de la taille et du prix du système grâce à 5 nouvelles antennes à bas coûts, très directives et faciles à industrialiser. La deuxième partie est consacrée à l'étude d'un système de classification à distance des différents types de véhicules, basé sur les ondes diffusées par les véhicules. Il détecte la présence d'un véhicule et mesure la distance entre ce véhicule et le système avec une bonne précision. Ce système est basé sur la technique de radar Ultra-Large-Bande. Le signal émis est une impulsion monocyle de très courte durée. Dans cette partie, nous proposons et testons trois méthodes de classification de véhicules dans un environnement proche du milieu routier.
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Lalj, Hicham. "Conception et caractérisation de filtres et systèmes antennaires reconfigurables chargés par des résonateurs Métamateriaux sub-longueurs d’onde." Thesis, Rennes, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAR0022/document.
Abstract:
Les structures de base de méta-matériaux nourrissent une alternative technologique prometteuse qui vise à répondre à de nouvelles contraintes de miniaturisation et de performances radioélectriques des systèmes reconfigurables à bas coût.Les travaux de cette thèse reposent sur l’association des cellules Métamateriaux unitaires sub-longueurs d’ondes miniatures et agiles, selon des conditions d’excitation électromagnétique en champ proche, à des dispositifs micro-ondes planaires afin de réaliser de nouvelles structures de filtres et de systèmes antennaires reconfigurables.Après une présentation de l’état de l’art, sur à la fois le concept des Métamateriaux micro-ondes et des modèles de filtres et d’antennes à base des Métamateriaux, nos travaux proposent ensuite sur quatre orientations. La première a trait à l’ingénierie de conception et de simulation électromagnétique des cellules unitaires Métamateriaux, ainsi qu’à l’étude de la miniaturisation et de l’agilité des paramètres électriques.La deuxième orientation est consacrée à la réalisation de nouveaux modèles de filtres agiles basés sur le chargement d’une ligne microruban par des résonateurs sub-longueurs d’onde. Deux modèles de filtres sont développés et validés expérimentalement. Le premier concerne un filtre coupe bande basée sur l’association d’une ligne microruban à des résonateurs de type SRR. Selon le même modèle, un filtre passe bande basé sur une ligne microruban associée à deux cellules résonantes à deux fréquences différentes est proposé. Le deuxième modèle concerne un filtre coupe bande à base d’une ligne microruban chargée par des cellules CSRR, une étude de miniaturisation de ce modèle a été présentée et utilise aussi bien l’optimisation des paramètres géométriques qu’électriques ; un facteur de réduction de 5 est obtenu par rapport au filtre coupe bande de base. Les techniques d’agilité étudiées sont basées sur le chargement de la cellule par des éléments électroniques actifs tels que les diodes PIN et Varactor qui sont logés en des positions appropriées. Les résultats obtenus ont montré une variation intéressante des paramètres du filtre en fonction de la tension de polarisation des diodes.La troisième orientation de la thèse vise à introduire de nouveaux modèles d’association en champ proche entre une antenne monopole ULB et des cellules Métamateriaux de type SRR et CSRR. Ces nouveaux modèles ont pour objectif de répondre à des verrous technologiques en termes de reconfigurabilité spectrale tout en préservant le caractère faible encombrement de l’antenne. Le premier modèle proposé concerne une antenne monopole associée à des cellules SRR imprimées sur le substrat à proximité de la ligne d’alimentation de l’antenne. Les résultats théoriques et expérimentaux confirment le comportement coupe bande autour de la fréquence de résonance de la cellule, et une stabilité des performances de rayonnement sur le reste de la bande passante de l’antenne de référence. Pour Le deuxième modèle, le monopole rayonnant est directement chargé par les cellules SRR et CSRR. Après optimisation des conditions d’alimentation des cellules, les résultats de simulation confirment à la fois le comportement coupe bande autour de la fréquence de résonance de la cellule et la stabilité de rayonnement.La dernière orientation concerne la réalisation de deux nouveaux systèmes antennaires à multi contraintes fréquentielles, pour le besoin de la Radio cognitive. Le premier système est basé sur une antenne monopole et des cellules SRR agiles. Les résultats de mesure et de simulation ont montré l’obtention d’un comportement ULB avec des deux bandes filtrées reconfigurables. Le deuxième nouveau système tente de répondre aux exigences antennaires de la technologie radio cognitive. L’ensemble des résultats obtenus ont montré une flexibilité de passage du mode antenne-capteur (ULB) à une antenne de communication à bande étroite reconfigurableThe basic structures of metamaterial nourish a promising alternative technology, which aims to meet new demands of miniaturization and performance of reconfigurable radio systems. The work of this thesis based on the combination of miniature and agile cells, according to excitation conditions in the near-field electromagnetic, and a planar microwave devices to achieve a new structure of filters and reconfigurable antenna systems. After a presentation of the state of the art, on both the concept of metamaterial microwave and models of filters and antennas based on metamaterial, our work then propose four orientations. The first relates to the engineering design and simulation of electromagnetic metamaterial unit cells, and the study of miniaturization and agility of the electrical parameters. The second orientation is devoted to the realization of new models of filters based on loading the microstrip line with metamaterial resonators. Two filter models are developed and validated experimentally. The first concerns a band stop filter based on the combination of a microstrip line and SRR resonator. According to the same model, a band-pass filter based on a microstrip line associated with two cells in two different resonant frequencies is proposed. The second model provides a band stop filter based on a microstrip line loaded with CSRR cells, a study miniaturization of this model was presented and used both geometric and electrical optimization of parameters. The agility techniques studied are based on the loading of the cell by active electronic elements such as PIN and varactor diodes which are inserted in appropriate positions. The obtained results showed an interesting variation of the filter parameters. The third focus of the thesis is to introduce new models of association in the near-field, between UWB monopole antenna and metamaterial. The first model relates a monopole antenna associated with SRR cells printed in the substrate close to the excitation line of the antenna. The theoretical and experimental results confirm the behavior stop band around the cell resonance frequency, and a stable performance of radiation in the rest of the reference antenna bandwidth. For the second model the monopole is loaded by the SRRs CSRRs cells. After optimization of the cells excitation conditions, the simulation results confirm both the stop band behavior around the cell resonance frequency and the stability of the radiation pattern. The latest orientation concerns the realization of two new antenna systems with multi frequency constraints for cognitive radio application. The first system is based on a monopole antenna and tunable SRRs cells. The measurement and simulation results show a UWB behavior with two reconfigurable and controllable filtered bands. The second new systems tempt to reply the antennas systems requirements used in the cognitive radio. All results showed a flexibility of switching from antenna-sensor (ULB) to a communication antenna with tunable and controllable narrow band
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Duplouy, Johan. "Wideband Reconfigurable Vector Antenna for 3-D Direction Finding Application." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://oatao.univ-toulouse.fr/24404/1/Duplouy_Johan.pdf.
Abstract:
Direction finding plays a crucial role in various civilian and military applications, related to either radionavigation or radiolocation. Most of the direction finding antennas operate over a wide frequency band, but only a minority of them enable the direction of arrival estimation of an incoming electromagnetic field over a 3-D angular coverage (i.e., estimation of both azimuth and elevation angles). An original approach to obtain a 3-D angular coverage consists in measuring the six components of the incident electromagnetic field through a so-called vector antenna. The aim of this Ph.D. is to design a passive, compact and wideband vector antenna in order to cover a maximum of applications. Two vector antennas have been designed, manufactured and experimentally characterized. Unlike conventional topology, they enable the measurement of the components of an incoming electromagnetic field thanks to the radiation pattern reconfigurability of an original arrangement of Vivaldi antennas. The first prototype is mounted over a finite metallic support and enables the direction of arrival estimation of vertically-polarized electromagnetic fields over a 1.69:1 bandwidth while the second one can be used regardless of the polarization of the incoming electromagnetic fields over a 8:1 bandwidth. Moreover, the direction finding performances of these vector antennas have been improved in terms of estimation accuracy, sensitivity, robustness to angular ambiguity and polarization mismatch by synthesizing new radiation patterns in the estimation process. A method based on the Cramer-Rao lower bound has been proposed to select efficiently and rapidly the additional radiation patterns
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Le, Minh Thuy. "Contribution à la conception d'un système d'identification et de classification de véhicules par les ondes électromagnétiques." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT003/document.
Abstract:
Les activités de transport de passagers et de marchandises augmentent sans cesse dans le monde et en particulier dans l'Union Européenne, entre autres au bord des péages. Afin d'améliorer la fluidité et réduire les risques d‘encombrements, une des solutions consiste à rendre les péages plus performants. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la performance des systèmes d'identification de véhicules et de contribuer à la conception d'un système de classification des types de véhicules par ondes électromagnétiques pour application au télépéage. Ce système permet un paiement automatique sans arrêt des véhicules. La première partie de la thèse est consacrée à l'étude de deux systèmes d'identification de véhicules : RFID UHF et DSRC. Notre recherche s'est focalisée sur l'augmentation de la distance de communication ainsi que sur la réduction de la taille et du prix du système grâce à 5 nouvelles antennes à bas coûts, très directives et faciles à industrialiser. La deuxième partie est consacrée à l'étude d'un système de classification à distance des différents types de véhicules, basé sur les ondes diffusées par les véhicules. Il détecte la présence d'un véhicule et mesure la distance entre ce véhicule et le système avec une bonne précision. Ce système est basé sur la technique de radar Ultra-Large-Bande. Le signal émis est une impulsion monocyle de très courte durée. Dans cette partie, nous proposons et testons trois méthodes de classification de véhicules dans un environnement proche du milieu routierThe activities of passenger and goods transport are constantly increasing worldwide and especially in the European Union, including the edge of tolls. To improve the fluidity and reduce the risk of congestion, one of the solutions is automatic toll payments. The objective of this thesis is to enhance the performance of vehicle identification systems and to contribute to develop a design of a classification vehicles system by using electromagnetic waves for free-flow electronic toll collection system application. This system allows an automatic payment without stopping vehicles. The first part of this thesis deals with the study of two vehicle identification systems: UHF RFID and DSRC. Five new antennas were realized with the purpose to increase the communication range as well as to reduce the size and cost of the system. They are high gain and easy to be industrialized. The second part of this thesis is devoted to the study of a classification of different types of vehicles from the scattered waves captured by the system. Three methods of vehicle classification are proposed and tested in the road environment. Such system detects the presence of vehicle and measures the distance between vehicle and itself with a good accuracy. The principle of the system is based on Ultra-Wideband radar technology in which transmitting signal with a very short duration pulse is used
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Hebib, Sami. "Nouvelle topologie d'antennes multi-bandes pour applications spatiales." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00347683.
Abstract:
L'intérêt pour les antennes multi-bandes ne fait que croître, en particulier dans le but de réduire le nombre d'antennes bord et sol en associant plusieurs applications sur une même antenne. La plupart des antennes multi-bandes publiées dans la littérature présentent des fréquences de fonctionnement corrélées et par conséquent les rapports entre ces fréquences ne sont pas indépendants et aisément contrôlables. De plus, aux différentes fréquences de fonctionnement, les diagrammes de rayonnement de ces antennes sont souvent peu semblables et difficilement modifiables. Dans ce contexte, une nouvelle topologie d'antennes multi-bandes possédant des rapports de fréquences de résonance indépendants et aisément ajustables est proposée. Le dimensionnement simple des éléments rayonnants de cette antenne lui confère l'avantage d'être flexible, c'est à dire qu'elle peut être facilement modifiée pour satisfaire d'autres applications ou bandes de fréquences. L'antenne est constituée de quatre éléments rayonnants identiques imprimés sur les quatre faces d'une pyramide. Le fonctionnement multi-bande (ou reconfigurable) de l'antenne est obtenu à l'aide de trappes (ou d'interrupteurs radiofréquences (RF)). Le chargement original de l'antenne pyramidale par un guide d'onde sous coupure a permis la réduction voire le contrôle du rayonnement arrière. L'antenne rayonne une polarisation circulaire ou linéaire en fonction des différentes amplitudes et phases qui alimentent les quatre éléments. Une architecture originale de circuit d'alimentation permettant d'alimenter l'antenne pyramidale multi-bande pour l'obtention d'une diversité de polarisation circulaire (droite / gauche) est également décrite. Enfin, des applications en radionavigation et en télémesure de l'antenne pyramidale multi-bande incluant des simulations électromagnétiques et des mesures ont permis la validation du concept proposé.
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Alzein, Hala. "Développements de nouvelles architectures d’antennes reconfigurables pour les applications de télécommunications de 5ème génération." Thesis, Limoges, 2020. http://www.theses.fr/2020LIMO0014.
Abstract:
L’évolution rapide des communications sans fil et reconfigurables demande des systèmes antennaires avancés qui sont capables de satisfaire des besoins en termes d’agilité des diagrammes, un fort gain et un fonctionnement large bande. Afin de répondre à ces nouveaux besoins, la solution proposée dans cette thèse est basée sur l’ARFFR proposée par le laboratoire XLIM pour obtenir un compromis très intéressant en termes de performances / consommation énergétique / coût. Ces travaux ont notamment été utilisés dans le cadre d’une thèse (2012-2015) pour démontrer la faisabilité sur un premier démonstrateur à base de monopoles à 2.45 GHz en simple polarisation. Dans cette thèse, nous avons visé à introduire ce concept d’ARFFR pour gérer les problématiques des réseaux d'antennes périodiques. Deux axes principaux ont été développés au cours de ces travaux. Le premier axe consiste à montrer l’intérêt de ce concept à gérer la problématique de ROS actif du panneau tout en minimisant le nombre d’accès alimentés au BFN grâce à la présence des charges appliquées aux éléments parasites, sans avoir à rajouter des circulateurs derrière chaque élément rayonnant. La deuxième partie de ces travaux s’intéresse à exploiter les propriétés de ce concept d’ARFFR pour diffuser l’énergie des lobes de réseau en définissant des contraintes sur le niveau de lobes secondaires. Un prototype a été étudié et réalisé permettant de valider expérimentalement les potentialités de ce conceptThe fast development of wireless communication led to an increasing demand for new developments on antennas. These developments were backed by an urgent need for more complex architectures due to the need of reconfigurability in terms of frequency, reliability, radiation pattern and power consumption. In order to cover those needs, this work is based on an original reconfigurable antenna with a simplified feed network developed by XLIM laboratory, to offer an attractive tradeoff in terms of performances, complexity and cost. This new architecture is based on previous works from the laboratory (2012-2015) and a first proof of concept working at 2.45 GHz. The work proposed for this PhD is based on the development of this new architecture to manage the problems of periodic antenna arrays. Two main axes were developed during this work. The first axis consists to demonstrate the interest of this concept to manage the active VSWR of each excited element using loads connected to the parasitic elements, avoiding the need for circulators, while reducing the complexity of feed network. The second part of our work is dedicated to illustrating the potentialities of these antennas to reduce the grating lobes, while defining a constraint on the level of sidelobes. A manufactured prototype is presented in order to experimentally validate the potentialities of these antennas
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SONNERAT, Florence. "Développement d'antennes innovantes pour les terminaux mobiles 4G tenant compte de l'interaction avec l'utilisateur : solutions circuits et antennes envisageables." Phd thesis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00908829.
Abstract:
L'interaction entre l'antenne d'un téléphone mobile et son environnement proche (notamment la tête et la main de l'utilisateur) désadapte l'impédance de l'élément rayonnant, qui présente alors une impédance différente de celle de l'amplificateur de puissance. De plus, le contexte de la 4G introduit de nouvelles contraintes sur l'antenne pour garantir une bande de fonctionnement élargie et des débits accrus. Afin de résoudre les difficultés liées à l'interaction avec l'utilisateur, tout en considérant le contexte 4G, deux axes de recherches ont été étudiés dans ces travaux. La première solution évaluée consiste à insérer un réseau d'adaptation variable (ou tuner), entre l'élément rayonnant et le module front-end, afin de compenser la désadaptation de l'antenne et ainsi ramener une impédance proche de 50 Ohms à l'amplificateur de puissance. Des démonstrateurs ont été réalisés en utilisant la technologie CMOS SOI 130nm de STMicroelectronics. Les performances obtenues sont à l'état de l'art, mais le comportement bande étroite en phase du tuner a montré la nécessité de travailler sur son co-design avec l'antenne, afin de pouvoir démontrer l'intérêt du tuner. Le deuxième axe développé consiste à réaliser une antenne large bande, en conjuguant de manière intelligente les techniques de conception d'antennes et de circuits. Des démonstrateurs ont été fabriqués par procédé LDS-LPKF. Des prototypes de Smartphones ont été également proposés pour implémenter les antennes de manière réaliste afin de caractériser leur comportement en impédance et en rayonnement. Les mesures démontrent une bonne robustesse à l'effet de l'utilisateur (en termes d'adaptation), des efficacités du même ordre de grandeur que celles des téléphones commerciaux, tout en garantissant un fonctionnement dans les bandes de fréquences 4G et leur agrégation. L'aspect modulaire de la méthode et la possibilité d'avoir recours à l'intégration plastronique (composants intégrés sur plastique) des prototypes ouvrent de nombreuses perspectives, afin de traiter des applications diverses, dans les domaines du médical, des réseaux de capteurs ou de l'automobile.