Tesis: "Antennes à création de faisceaux"

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Tombakdjian, Lionel. "Conception d'antennes multi-faisceaux pour la navigation". Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ4064.

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Resumen

Cette thèse, intitulée ≪ Multibeam Beamforming Antennas for Navigation ≫, se concentre sur le développement d'antennes avancées capables de former des faisceaux dans la bande L pour les signaux du système mondial de navigation par satellite (GNSS), dans le but d'améliorer la fiabilité et la performance dans divers scenarios. Pour ce faire, deux approches innovantes ont été mises en œuvre : un système d'antennes à réseau phasé et une lentille de Luneburg modifiée et imprimée en 3D. Le système d'antenne réseau à commande de phase comprend la conception du réseau d'antennes lui-même, de l'élément source à la structure du réseau, ainsi que le formateur de faisceaux. Le formateur de faisceau est composé de plusieurs étages reliés entre eux par des connecteurs SMA, ce qui rend le système complet extrêmement flexible et facile à modifier. Le formateur de faisceau est capable de générer plusieurs faisceaux dans la bande L et peut être utilisé pour suivre plusieurs satellites simultanément. Sa configuration comprend un étage de filtrage et un étage d'amplification spécialement conçus pour les signaux GNSS. La deuxième technologie développée est une lentille de Luneburg modifiée et imprimée en 3D. La conception finale de la lentille permet de former jusqu'à 16 faisceaux actifs simultanément sans aucun composant mécanique et de fournir une vue presque complète du ciel. Plusieurs versions de la lentille et de son réseau de sources ont été développées, y compris des configurations à double polarisation circulaire et à double bande. Pour faire fonctionner la lentille, un récepteur GNSS bi-bande à 16 canaux a été développé. Le récepteur est capable de suivre tous les signaux GNSS de toutes les constellations existantes et peut être utilisé pour suivre plusieurs satellites simultanément. Enfin, grâce à l'expérience acquise avec la bande L, une lentille en bande Ku a été développée. Cette lentille est capable de générer plusieurs faisceaux dans la bande Ku et peut être utilisée pour recevoir des signaux provenant de constellations récentes en orbite terrestre basse (LEO). L'objectif de cette lentille pour l'Agence spatiale européenne est de développer un système de navigation alternatif au GNSS, en s'appuyant sur les signaux des constellations LEO
This thesis, titled "Multibeam Beamforming Antennas for Navigation" focuses on developing advanced antennas capable of beamforming in the L-band for Global Navigation Satellite System (GNSS) signals, aiming to enhance reliability and performance in diverse scenario. To achieve this, two innovative approaches have been implemented: a phased array antenna system and a modified 3D printed Luneburg lens.The phased array antenna system include the design of both the antenna array itself, from the sourceelement to the array structure and also the beamformer. The beamformer is composed of multiple stages inter connected by SMA connectors making the complete system extremely flexible and easy to modify. The beamformer is capable of generating multiple beams in the L-band, and can be used to track multiple satellites simultaneously. It's configuration includes a filtering and an amplification stages specifically for GNSS signals. The second technology developped is a modified 3D printed Luneburg lens. The final design of the lens allow the beamforming of up to 16 simultaneously active beams without any mechanical components and providing almost a full-sky view. Multiple versions of the lens and it's source array were developped including dual circular polarization and dual-band configurations. To be able to operate the lens, a custom 16 channel dual-band GNSS receiver was developped. The receiver is capable of tracking all the GNSS signals from all the existing constellations and can be used to track multiple satellites simultaneously. Finally, using the experience gained from the L-band, a Ku-band lens was developped. The lens is capable of generating multiple beams in the Ku-band and can be used to receive signals from recentlow earth orbits (LEO) constellations. The objective behind this lens for the European Space Agencyis to deevelop an alternative navigation system to the GNSS, relying on the signals from the LEO constellations

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Ivanov, Mikhaïl. "Propagation confocale et diffusion Brillouin de faisceaux acoustiques conjugués en phase". Ecole Centrale de Lille, 2008. http://www.theses.fr/2008ECLI0003.

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Resumen

La propagation confocale et la diffusion Brillouin de faisceaux acoustiques conjugués en phase utilisant la méthode de conjugaison de phase magnéto-acoustique paramétrique (CPMA) est étudiée de façon expérimentale et théorique. L’estimation de l'efficacité du processus de la CPMA a été obtenue en prenant en compte l’adaptation d’impédance entre le milieu de propagation et celui du matériau actif. Les études ont révélé que l'efficacité du processus de la CPMA peut être exaltée (jusqu'à 8. 1dB) en réalisant l’adaptation d’impédance. L’amplitude de l’onde de fréquence différentielle (OFD) lors de l’interaction résonnante des ondes planes est supérieure de trois ordres de grandeurs à l’amplitude de l’OFD lors de l’interaction non résonnante. Les résultats expérimentaux montrent que lors de l’interaction locale dans un système confocal, l’amplitude de l’OFD peut être accrue par trois ordres de grandeur. La superhaute sensibilité de phase de l’OFD en fonction de la position du diffuseur disposé dans le plan focal d’un système confocal de diffusion Brillouin d’ondes acoustiques conjuguées en phase a été démontrée. Les résultats présentés montrent qu’il est possible de réaliser une antenne paramétrique basée sur le principe de la conjugaison de phase de la composante Stokes issues de la diffusion Brillouin des ondes ultrasonores. Les méthodes élaborées peuvent être utilisées pour le développement d’appareils de tomographie ultrasonore diffractive basés sur la CPMA et destinés à la détection de non homogénéités locales de milieu
Confocal propagation and Brillouin scattering of phase conjugated acoustical beams using the method of parametrical magneto-acoustics wave phase conjugation (WPC) is experimentally and theoretically studied. In numerical model the matching layer of 1 mm thickness with smooth variation of impedance is proposed to increase acoustic emission. The output of conjugator increasing (8. 1dB) was numerically obtained by such acoustic matching. The existence of accumulative effects in the case of the nonlinear interaction such as Brillouin scattering of the phase conjugated acoustical beams moving in the same direction was shown. The amplitude of the wave of differential frequency (WDF) in the resonant interaction of plane waves exceed the amplitude of WDF in non-resonant interaction more than three orders. Experimental results show that due to local interaction in a confocal system, the amplitude of WDF can be increase by two orders. The phase super sensitivity of WDF according to the position of the object disposed in the focal plan of a confocal system of Brillouin scattering of phase conjugated acoustical waves were shown. Presented results show the possibility to realize a parametric antenna based on the principle of the phase conjugation Stokes component of Brillouin scattering of the ultrasound waves. Developing methods can be used for the creation of ultrasound diffractive tomography devices based on WPC and meant for the detection of local non homogeneities of medium

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Soëte, Thomas. "Couche logicielle bas niveau efficace pour interface radio à faisceaux agiles". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10179/document.

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Resumen

Les travaux présentés dans ce mémoire se placent dans le contexte des réseaux sans fil sans infrastructure (Ad Hoc) impliquant l’utilisation d’antennes sectorielles simples dans le canal radio à 60 GHz. L’antenne est constituée de plusieurs antennes simples, chacune destinée à un secteur particulier et susceptible d’être commutée mécaniquement pour activer un seul secteur. Il est ainsi possible de choisir le secteur d’émission ou de réception des données. Ce type d’antenne souffre néanmoins d’un problème lié à cette commutation mécanique : elle ne peut pas se faire instantanément. À chaque changement de secteur, une petite quantité de temps est perdue, ce qui diminue l’efficacité de l’ensemble. Ce problème est d’autant plus important lorsque le temps de commutation avoisine le temps d’émission d’un paquet : plus de la moitié de la bande passante peut être gâchée. Les solutions de l’état de l’art permettant de supporter les antennes sectorielles ne prennent généralement pas en compte ce temps de commutation et ne sont donc pas adaptées au problème. La thèse défendue est qu’en prenant en compte ce temps de commutation, il est possible de produire une pile protocolaire performante et adaptée à ce type d’antennes. Nous proposons donc une nouvelle pile protocolaire optimisée comprenant les deux couches basses du modèle OSI. Elle reste donc interopérable avec les systèmes actuels
The work presented in this paper are placed in the context of wireless networks without infrastructure (Ad Hoc) involving the use of sector antennas in a 60 GHz radio channel. The antenna consists of several simple antennas; each intended for a particular sector and may be mechanically switched to activate a single sector. It is thus possible to choose the area of transmitting or receiving data. This type of antenna nevertheless suffers from a problem with this mechanical switching: it cannot be done instantly. At each change of sector, a small amount of time is lost, which reduces the efficiency. This problem is particularly important when the switching time is around the time needed to send a packet: more than half of the bandwidth can be wasted. The state of the art solutions for supporting sector antennas generally do not take into account this switching time and therefore are not adapted to this problem. The thesis is that by taking into account the switching time, it is possible to produce an efficient and adapted protocol stack to this type of antennas. We therefore propose a new optimized protocol stack including the two lower layers of the OSI model. It then remains interoperable with other systems

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Blanc, Stéphane. "Architectures optiquespour la formation de faisceaux multiples à la réception : applications aux antennes radar". Grenoble INPG, 2004. http://www.theses.fr/2004INPG0101.

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L'évolution des systèmes radar ainsi que des satellites de communication font apparaître le besoin de multifaisceaux simultanés à la réception. Dans cette thèse nous proposons deux nouvelles architectures de formation de faisceaux à la réception pour des antennes réseaux par voie optique. La première est basée sur l'utilisation de la dispersion chromatique de la fibre tandis que la seconde est une architecture cohérente basée sur une source optique bifréquence. Ces deux architectures ont été tout d'abord théoriquement analysée puis leurs performances ont été mesurées. Elles sont basées sur deux blocs technologiques que nous avons étudiés : la sommation par l'optique et une source bi-fréquence verrouillée sur un oscillateur local. Le comportement en dynamique de la sommation optique a été modélisé et le principe a été appliqué à différentes solutions technologiques utilisant respectivement un coupleur, un multiplexeur ou un sommateur à fibres. L'influence des canaux du multiplexeur et de l'interférence entre les différentes porteuses optiques a été théoriquement et expérimentalement analysée. Les modèles de sommation optique ont été appliqués à un cas d'étude et une parfaite adéquation entre la mesure et la théorie est obtenue. Comme dans le cas de la sommation en hyperfréquence, la sommation par l'optique permet un gain en dynamique. Ensuite nous avons mis en place les bases théoriques permettant de concevoir un laser bi-fréquence verrouillé sur un signal électrique. Les résultats obtenus sont très prometteurs, en effet grâce à l'utilisation de deux boucles de verrouillage, une stabilité de l'ordre de l'heure a été obtenue
The evolution of radar systems as well as telecommunication satellites induces the need of simultaneous multibeams for the receive mode. In this thesis we propose two new optical beamforming architectures for the receive mode in network antennas. The former is based on the fiber chromatic dispersion, whereas the latter is an optical coherent architecture based on an optical dual-frequency source. These architectures were firstly analyzed theoretically and secondly their performances were measured. Both are based on two technological blocks that have been studied too: the optical summation and dual frequency optical source locked on a local oscillator. The dynamic behavior of the optical summation was modeled and various technological solutions based respectively on a coupler, a multiplexer or a fiber summation was presented. The WDM channel influence and the interference between optical carriers were analyzed theoretically and experimentally. The optical summation models were applied to summation through a WDM and the theory is in agreement with the measure. As in the case of microwave summation, the optical summation allows a gain on the dynamic range. Then we present the theory allowing to conceive a dual frequency laser locked on an electric signal. The results are very promising, indeed thanks to the use of two lock loops, a stability of about an hour was observed

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Abdoulkader, Ibrahim Idriss. "Nano-antennes optiques pour l'inspection des structures photoniques". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665899.

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L'objectif de cette thèse est de concevoir et élaborer des outils innovants, baptisés nano-antennes (NAs), pour sonder le champ électromagnétique optique au voisinage des structures de la nanooptique. Une NA est ici une nanostructure métallique placée à l'extrémité d'une sonde locale fonctionnant en mode collection. Une telle structure joue le rôle de relais entre le champ électromagnétique optique à la surface de l'échantillon et la sonde locale, attribuant à la sonde une sensibilité spécifique vis-à-vis du champ électromagnétique vectoriel. Les nano-antennes seront conçues de manière à fournir une information optique encore inaccessible par le biais de la microscopie en champ proche conventionnelle, pour répondre aux besoins actuels et futurs de la nano-optique. Dans la première partie, nous proposons une nouvelle configuration de sonde locale la nano-ouverture papillon complément d'une nano-antenne papillon et nous exposons sa fabrication aux dimensions spécifiques, à l'extrémité d'une fibre optique en polymère. Dans la deuxième partie, nous présentons une nouvelle configuration de microscopie en champ proche permettant l'accès aux lignes de champs électriques et magnétiques optiques 3D au dessus d'un échantillon, avec une résolution sub-longueur d'onde. Le microscope proposé permet de cartographier simultanément et indépendamment les distributions des amplitudes complexes des deux composantes du champ électrique transverse. La dernière partie est consacrée à l'application d'une méthode numérique dite FDTD afin d'étudier le comportement spectral et l'origine de l'exaltation au niveau de la partie centrale d'une nano-ouverture papillon.

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Renaud, Justine. "Application des faisceaux d'ions focalisés à la création de centres NV du diamant. Caractérisation de ces faisceaux d'ions issus d'une source plasma". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN027.

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Depuis plus de 45 ans, les colonnes à faisceaux d'ions focalisés FIB à base de source à métal liquide (Ga) sont utilisées pour l'élaboration, la modification ou l'analyse de nanostructures. Beaucoup plus récemment, moins de 10 ans, les sources plasma sont intégrées dans les FIB afin de répondre aux besoins d'analyse de défaillance mais également de préparation d'échantillons. Ce marché des FIB plasma est en forte progression ces derniers années et s'accompagne d'une amélioration permanente des spécifications de cette technologie encore jeune. Il est donc nécessaire de caractériser au mieux ces sources afin de pouvoir améliorer l'optique associée. Dans cette thèse, nous présentons le développement d'une nouvelle colonne FIB fonctionnant avec une source d'ions plasma, dédiée à la création de centres NV, ainsi que le développement d'un outil permettant de caractériser les performances de cette source.Étant donné le contexte de ces travaux, la première partie du manuscrit est consacrée à la présentation de la technologie FIB, de son fonctionnement et de ses applications. Dans le second chapitre, nous présentons le développement d'une colonne FIB dédiée à l'implantation d'ions azote pour la création contrôlée de centres colorés NV dans des diamants. Nous commençons par introduire les propriétés uniques des centres NV ainsi que les méthodes usuelles pour leur création. Nous présentons ensuite les différentes étapes de la caractérisation de cette colonne FIB. Les implantations réalisées au cours de ce travail ont pu être utilisées pour le développement d'une nouvelle application des diamants dopés.Dans le dernier chapitre du manuscrit, nous nous intéressons à la conception d'un banc de test permettant d'obtenir les paramètres clés de la source d'ions, à savoir la dispersion en énergie et l'émittance. Les méthodes usuelles de mesure de ces paramètres sont présentées puis le fonctionnement du banc de test est entièrement décrit. Nous présentons ensuite les mesures effectuées avec des faisceaux d'ions xénon puis oxygène. Certains paramètres de la source d'ions plasma ont ainsi été obtenus
For more than 45 years, focused ion beams FIB columns based on liquid metal ion sources (Ga) have been used for the development, modification or analysis of nanostructures. Much more recently, less than 10 years ago, plasma sources are integrated in FIBs to meet the needs of failure analysis as well as sample preparation. This plasma FIB market has grown strongly in recent years and is accompanied by a permanent improvement of the specifications of this young technology. Therefore, it is necessary to characterize these sources in order to improve the associated optics. In this thesis, we present the development of a new FIB column working with a plasma ion source, dedicated to the creation of NV centers, as well as the development of a system dedicated to the characterization of the performances of this source.Given the context of this work, the first part of the manuscript is dedicated to the presentation of FIB technology, its operation and its applications. In the second chapter, we present the development of a FIB column dedicated to the implantation of nitrogen ions for the controlled creation of NV color centers in diamonds. We begin by introducing the unique properties of NV centers as well as the usual methods for their creation. Then we present the different steps of the characterization of this FIB column. The implantations carried out during this work have been used for the development of a new application of doped diamonds.In the last chapter of the thesis, we are interested in designing a test bench to obtain the key parameters of the ion source, namely energy dispersion and emittance. The usual methods for measuring these parameters are presented and the operation of the test bench is fully described. Then we then present the measurements made with beams of xenon ions and oxygen ions. Some parameters of the plasma ion source have thus been obtained

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Néron, Jean-Sébastien. "Réalisation d'une antenne à faisceaux multiples en ondes millimétriques". Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24382/24382.pdf.

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Drouet, Julien. "Méthodes d’analyse électromagnétique spécifiques à la conception des antennes à résonateur BIE multi sources". Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/d29cfcec-7bbb-48e9-a428-1749bae17636/blobholder:0/2007LIMO4039.pdf.

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Resumen

La mise en réseau de sources d’excitation au sein d’un résonateur BIE permet de bénéficier à la fois des avantages des réseaux (tels que la formation de faisceau, création de zéros de rayonnement, faisceaux dépointés) et du caractère filtrant du résonateur (filtrage spatial, augmentation de directivité, dépointage). Ce manuscrit présente un ensemble de démarches adaptées à la conception et au développement des antennes BIE et en particulier des antennes BIE multi sources. Le calcul de la fonction Sélectivité spatiale est d’abord présenté. Cette fonction traduit le caractère filtrant du résonateur BIE. Pondérée par le diagramme de rayonnement d’une source, cette fonction permet d’analyser rapidement ses performances. La seconde partie du travail est consacrée à la problématique de l’excitation multi sources. Cette partie est illustrée avec la conception, la réalisation et la mesure de deux prototypes. De part le caractère résonant de ce type de structure, la démarche de conception est plus délicate. En effet, l’antenne BIE exacerbe les phénomènes de couplage inter éléments déjà présents dans les antennes multi sources. Pour cette raison, une nouvelle méthode permettant de lever cette difficulté a été développée
A feeding sources arrangement installed in an EBG resonator leads to profit at the same time from the array advantages (such as beamforming, nulling patterns, beam steering) and the resonator filtering attributes (spatial filtering, directivity increasing, steering). This report presents a set of steps that is adjusted to the EBG antennas development and design in particular multi sources EBG antennas. First, a spatial function computation is presented. This function results in the EBG resonator filtering attributes. Weighting the EBG resonator by a source radiation pattern allows the defined function to quickly evaluate the EBG performances. The second part focuses on the multi sources feeding problems. The goal of this part is to design and realize two prototypes. Then, the measures come to validate the antenna design. Aside from the resonating attributes of this kind of structure, the design steps are more tricky. Indeed, the EBG antenna intensifies the coupling phenomena between the radiating elements in the multi sources antennas. For this reason, a novel method overcoming the coupling complication was developed

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Abdallah, Ayman. "Contribution à l'étude d'une antenne adaptative et à la conception d'un démonstrateur". Limoges, 2007. http://www.theses.fr/2007LIMO4009.

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Ce travail traite de la conception et la réalisation d'un démonstrateur d'antennes intelligentes. Il est divisé en deux parties : hardware et traitement du signal. La partie hardware s'intéresse à la conception et la réalisation d'un réseau d'antennes patch à huit éléments fonctionnant à 2. 45 GHz ainsi qu'à l'étude de huit réflectomètres six-portes. Ces éléments permettent la détection des angles d'arrivées de sept signaux qui peuvent représenter des signaux d'interférences, de trajectoires multiples et de bruit. Les réflectomètres (Récepteurs Homodynes) détectent les enveloppes complexes des signaux RF. La partie traitement de signal analyse les enveloppes complexes à l'aide d'un ordinateur en utilisant une carte d'acquisition DAQ. Après un processus de linéarisation et de calibrage des enveloppes (six ou cinq portes), le système sera capable de détecter les angles d'arrivées par l'application d'un algorithme de prétraitement, appelé lissage spatial, associé à un des deux algorithmes à hautes résolutions MUSIC et ESPRIT. Une étude comparative a été faite afin d'analyser l'efficacité des deux types des détecteurs. Une deuxième étude a pour objectif de montrer l'intérêt de l'utlisation du lissage spatial ainsi qu'une comparaison entre les algorithmes MUSIC et ESPRIT. L'efficacité de la détection affecte directement les performances de la partie émission de l'antenne intelligente qui est commandée par notre système de réception.

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Mauborgne, Marie-Laure. "Création d'une bibliothèque d'activation photonucléaire et mesures de spectres d'émission de neutrons retardés". Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN2033.

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Cette thèse a deux objectifs. Le premier consiste à produire une bibliothèque d'activation photonucléaire afin de développer les calculs d'activation induite par des photons. Pour créer cette bibliothèque, nous avons utilisé diverses sources de données : des évaluations mais aussi des calculs que nous avons effectués avec différents codes (HMS-ALICE, GNASH, ABLA). Cette bibliothèque contient les sections efficaces d'activation de plus de 600 noyaux mais aussi les distributions de fragments de fission pour 30 actinides à trois énergies maximales de Bremsstrahlung ainsi que les spectres d'émission de neutrons retardés associés. Ces spectres reproduisent assez mal les données expérimentales. Pour cette raison nous avons décidé de lancer une mesure systématique des spectres de neutrons retardés issus de photofission. Deuxièmement cette thèse consiste à démontrer la faisabilité de telles mesures à ELSA. Nous avons alors développé le système de détection, l'acquisition et la méthode d'analyse des spectres. Ces développements ont été auparavant testés lors de la mesure des spectres d'émission de neutrons retardés issus de la fission induite par des neutrons de 2 MeV de l'uranium-238. Finalement nous avons mesuré le spectre d'émission de neutrons retardés suite à la photofission de l'uranium-238 avec un faisceau de Bremsstrahlung d'énergie maximale 15 MeV et nous avons comparé nos résultats aux données existantes.

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Fezai, Faycel. "Synthèse d’architectures d’antennes à éléments parasites pour la formation de faisceaux : Application au projet Remote Wake Up (RWU)". Limoges, 2013. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/b3ec72a4-c702-4c10-b6a5-3e0e05e8d54d/blobholder:0/2013LIMO4044.pdf.

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Resumen

Cette thèse revisite les antennes à éléments parasites et propose des stratégies de conception et de synthèse originales et efficaces. Les points de vue mis en avant dans la construction de ce travail permettent de révéler toutes les potentialités de ces antennes pour en faciliter la diffusion. Les antennes à éléments parasites sont présentées comme des solutions économiques pour réaliser des faisceaux formés. La mise en oeuvre d’une technique de synthèse a permis d’accéder à des niveaux de performances proches des antennes réseau sans les désavantages des nécessaires réseaux de distribution, complexes, chers et sensibles aux dispersions de fabrication. Dans ce manuscrit sont également développées des architectures génériques d’antennes à éléments parasites. Une attention particulière est portée à la simplification et à la robustesse des concepts pour s’adapter aux modes de production industriels. Un démonstrateur d’antenne à éléments parasites active a été conçu, fabriqué et caractérisé. Le succès de la démonstration permet d’envisager des solutions d’antennes agiles à faible coût. Les savoir-faire développés dans cette thèse ont été appliqués dans le cadre d’un projet global d’économie d’énergie pour les systèmes en mode veille à très basse consommation, le projet RWU (Remote Wake Up). Des antennes intégrées à forte efficacité ont alors été développées pour le transfert et la récupération d’énergie sans fil
This thesis revisits parasitic elements antennas and offers innovative and effective synthesis design strategies. The main objective of this work is to reveal the full potential of these antennas in order to promote their dissemination. Parasitic elements antennas are presented as cost-effective solutions to achieve beamforming. A dedicated synthesis technique has been developed to obtain performances close to those of antenna arrays, without the disadvantages of a feed distribution network. The latter is complex, expensive and sensitive to manufacturing dispersions, making arrays difficult to design as cost-effective antennas. In this manuscript, generic architectures of parasitic elements antennas are developed. Particular points of versatility, reliability and ease of manufacture have been addressed in order to comply with the requirements of industrial processes. A demonstrator of a reconfigurable parasitic elements antenna has been designed, fabricated and characterized. The successful demonstration allows considering reconfigurable low cost antennas. The skills developed in this thesis have been applied in the context of energy saving in the framework of the Remote Wake Up project (RWU), dedicated to the minimization of standby mode electrical consumption. High efficiency integrated antennas were developed for wireless energy transfer

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Fahys, A. "Micro et nano-antennes adaptées à la microscopie champ proche et à l'imagerie haute résolution". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260097.

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Ce travail consiste en l'étude et la mise en oeuvre d'une microscopie optique en champ proche utilisant des nano-antennes annulaires dans le but de distinguer les composantes électriques et magnétiques du champ électromagnétique, détectées au voisinage d'un échantillon.
Nous présentons la genèse de la microscopie en champ proche en mettant en avant l'importance des caractéristiques intrinsèques du système d'éclairage employé mais également le rôle primordial du nanocollecteur en interaction avec le champ électromagnétique. Les antennes étant un des enjeux majeurs dans l'art de détecter les champs électromagnétiques, nous donnons ensuite une cartographie des antennes dans différents domaines de fréquences ainsi que leurs applications respectives en champ proche. Puis nous exposons les étapes nécessaires à la fabrication d'une nano-antenne annulaire métallique aux dimensions spécifiques, à l'extrémité d'une fibre optique.
La description du système d'éclairage et du montage général de caractérisation nous amène enfin à présenter l'étude d'un nouveau type de sonde que constitue une nano-antenne annulaire usinée à l'extrémité d'un micro-axicon fibré. En exploitant les propriétés d'un faisceau de Bessel polarisé polychromatique, nous accédons aux propriétés de collection de la structure annulaire. Nous mettons en évidence le fait que ces antennes peuvent collecter spécifiquement la composante longitudinale du champ électrique en polarisation radiale ou du champ magnétique en polarisation orthoradiale. L'analyse des propriétés magnétiques et électriques d'échantillons en microscopie optique champ proche
s'annoncent, de ce fait, sous un nouveau jour.

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Gueho, Serge. "Contribution a l’étude des réseaux phases : antennes à balayage électronique de faisceaux a directivité variable dans la bande des 15 ghz". Rennes 1, 1990. http://www.theses.fr/1990REN10064.

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Le principe, l'etude theorique et les mesures sur deux maquettes d'une antenne reseau a balayage electronique et a directivite variable dans la bande ku fait l'objet de la these. Dans un premier temps, une modelisation complte du reseau permet d'en connaitre ses caracteristiques radioelectriques. L'etude theorique a montre que la disposition originale du systeme d'alimentation adoptee (division de l'antenne en quatre sous-reseaux et rotation entre eux de 90#o) permettait une amelioration des caracteristiques de l'antenne et notamment un abaissement sensible du niveau des lobes secondaires. Cette idee a fait l'objet de publication et brevet. Un dephaseur 3 bits, a diodes pin a hautes performances, necessaire au balayage du faisceau principal est etudie puis mesure. Ce dephaseur, realise en lignes microrubans sur un substrat silice et fonctionnant dans la bande ku, necessite un nombre reduit de diodes par rapport a des modeles anterieurs et n'utilise pas d'autres elements localises comme des capacites, d'ou une simplification du systeme de commande (brevet et publication). L'etude et l'implantation, dans le systeme d'alimentation, de commutateurs a diodes pin permet la modification de la directivite. La source rayonnante elementaire du reseau, deja etudiee au laboratoire, est developpee dans la bande ku. Deux maquettes sont mesurees: leurs caracteristiques radioelectriques sont excellentes et conformes aux previsions theoriques

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Fadlallah, Najib. "Contribution à l'optimisation de la synthèse du lobe de rayonnement pour une antenne intelligente : Application à la conception de réseaux à déphasage". Limoges, 2005. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/2b3c153f-58e2-4152-a5cd-53cf1fc0ae35/blobholder:0/2005LIMO0008.pdf.

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Ce mémoire s'inscrit dans le cadre d'un projet CEDRE (Collaboration entre l'université de Limoges et l'université Libanaise) sur le thème des antennes intelligentes dans les radio- communications mobiles. Le travail a consisté en une contribution à l'optimisation du lobe de rayonnement pour une antenne intelligente. Deux approches complémentaires ont été développées pour implémenter la technique de formage du lobe, une basée sur un algorithme d'optimisation qui calcule les phases des excitations en fonction des spécifications désirés (lobe pointé, multi- lobes, création des zéros) et l'autre utilisant les résultats de la première technique pour implémenter un modèle avec des réseaux de neurones. La première méthode a un inconvénient concernant le temps de calcul (quelques seconds), la deuxième est quasiment une application en temps réel. La prise en compte de l'effet de couplage sur le rayonnement a été implémentée directement dans la technique de synthèse, et une validation pratique de cet effet a été réalisée. De nombreuses mesures d'une antenne réseau 8 éléments, excités seulement en phase, ont permis de valider nos outils développés
. This report joins within the framework of a project CEDRE (Collaboration between the University of Limoges and the Lebanese university) on the topic of the intelligent antennas in the radio mobile communications. Work consisted with a contribution to the optimization of the lobe of radiation for an intelligent antenna. Two complementary approaches were developed to implement the technique of forming of the lobe, one based on an algorithm of optimization which calculates the phases of the excitations according to the specifications desired (pointed lobe, multiple lobes and creation of the zeros) and the other using the results of the first technique to implement a model with networks of neurons. The first method has a disadvantage concerning the computing time (some seconds), the second is almost an application in real time. The taking into account of the effect of coupling on the radiation was implemented directly in technique of synthesis, and a practical validation of this effect was carried out. Many measurements of an antenna arrays 8 elements, excited only in phase, made it possible to validate our developed tools

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Rademaker, Guido. "Métrologie avancée pour la lithographie par multi-faisceaux d’électrons". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT122.

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Afin d’accroître significativement la rapidité d’exposition de la lithographie par faisceau d’électrons, Mapper Lithography a conçu une machine permettant d’opérer avec 649 740 faisceaux d'électrons gaussiens en parallèle. Le champ d'exposition est alors divisé en 13 000 sous-champs d’une largeur de 2.2 µm, avec une zone de recouvrement de 200 nm entre eux. Plusieurs paramètres doivent être contrôlés pour atteindre les spécifications rencontrées dans les nanotechnologies : la dimension critique des motifs dans chaque sous-champs; le positionnement relatif des sous-champs (en anglais `stitching'); le positionnement des motifs par rapport à un motif déjà existant (`overlay'). Il en découle des besoins en métrologie spécifiques : très importante quantité de mesures et leur caractère innovant. Dans cette thèse, différentes techniques de métrologie optique ont été explorées afin de satisfaire ces besoins. Six nouvelles mires pour la métrologie par imagerie ont été conçues et évaluées avec des performances, en terme d’incertitude de mesure et de temps de mesure à l’état de l’art. La diffusiométrie par réflectométrie spectroscopique polarisante a été utilisée et adaptée pour la mesure de dimension critique des motifs dans chaque sous-champs. Une incertitude de mesure jusqu'à 0.4 nm a été obtenue. Des effets de résonances plasmoniques entre des nano-antennes de type papillons croisés ont été mis à profit pour mesurer le raccordement entre chaque sous-champs. Nous avons montré par simulations électromagnétiques que les désalignement DX et DY peuvent être reconstruits indépendamment
To overcome throughput limitations of electron beam lithography, Mapper Lithography designed a machine that can expose with up to 649,740 parallel Gaussian electron beams. In the exposure process, the substrate is divided into 2.2-µm-narrow stripes with a 200 nm overlap. Several parameters need to be controlled: the critical dimensions of the features in the individual stripes; the stitching between the stripes; and the overlay with respect to a previous layer. In this thesis, different optical metrology techniques are explored. Six novel targets for an image based overlay have been developed to measure in-stripe overlay and stripe-to-stripe stitching and are evaluated by total measurement uncertainty (TMU) and measurement time. Scatterometry by spectroscopic reflectometry allows for measurement of non-uniform gratings using an effective critical dimension concept, resulting in a total measurement uncertainty metric down to 0.41 nm (3σ). Stitching can be measured by cross-resonant bow-tie antennae, consisting of four triangles straddling the stitching boundary. Simulations for three different stacks show that the DX and DY stitching errors can be reconstructed independently

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Boccanfuso, Marc. "Relation entre le gonflement et la création de défauts dans les cristaux ioniques irradiés par des ions lourds rapides". Caen, 2001. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002023.

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Lorsque des ions lourds rapides pénètrent dans la matière, ils se ralentissent principalement en déposant leur énergie sur les électrons. Ceci peut conduire à de fortes densités d'excitations électroniques dans le matériau et ainsi à des modifications structurales. Dans ce travail, le fluorure de calcium (CaF2) a été utilisé pour approfondir l'étude de l'endommagement des cristaux ioniques par irradiation avec ces ions lourds rapides. Quatre techniques ont principalement été employées pour caractériser cet endommagement. Ces techniques d'analyse sont la diffraction de rayons X aux grands angles, la profilométrie de surface, la spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford en canalisation et le spectroscopie d'absorption optique UV-visible. Les résultats de ce travail montrent que le CaF2 répond de manière multiple aux excitations éléctroniques créées par l'irradiation. Pour des pouvoirs d'arrêt supérieurs à environ 5keV/nm, un phénomène de polygonisation semble se produire. Ceci provoque un désordre structural, un gonflement de 0,27 % du matériau et la formation de ractures. Un deuxième mécanisme d'endommagement est occasionné au-dessus d'environ 13 keV/nm et se traduit par une perte de la structure cristalline d'origine [etc]

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Gastaldi, Matthieu. "Développement d'une solution Core-chip MMIC avec convertisseur série-parallèle intégré en technologie BiCMOS pour la formation des faisceaux pour antennes agiles". Thesis, Toulouse, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAT0046/document.

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L’objectif de cette action R&T CNES est le développement en technologie intégrée SiGe BiCMOS d’un core-chip MMIC pour les antennes à formation de faisceaux. Les nouvelles solutions pour les charges satellites développées pour les applications télécom notamment ont besoin d’être de plus en plus flexibles. Cela passe par la mise en place d’un très grand nombre de points de contrôle RF ‘Amplitude/Phase’ qui alimentent les antennes actives. Il faut donc de nouvelles solutions pour optimiser ces fonctions. Ces solutions doivent répondre à plusieurs critères : être compactes, diminuer la consommation DC et conserver les mêmes niveaux de performance en termes de gain, résolution et linéarité que les solutions déjà en place. Dans ce contexte, notre projet de recherche a porté sur le développement de circuits déphaseurs et atténuateurs en technologie SiGe. Une étude préliminaire a permis d’évaluer la technologie en réalisant un premier run comprenant des cellules de déphasage et d’atténuation élémentaires. Des lignes de transmission de type Slow Wave Lines ont également été intégrées afin de montrer leur potentiel pour des applications futures. Ces premiers résultats ont conduits à réaliser un second run comprenant des circuits plus avancés ainsi que le test d’une nouvelle technique pour le design des transistors : le body floating. Cette technique nous a permis de diminuer les pertes de nos circuits tout en améliorant la linéarité. Un troisième run incluant un déphaseur et un atténuateur 4 bits a permis de confirmer les modèles de simulations et le potentiel des circuits MMIC en technologie SiGe. Un dernier run a enfin permis de réaliser un nouveau type de SWL et de réaliser des solutions alternatives aux circuits classiques basées sur ces dernières
This R&T CNES project concerns the design and realization of a Core-chip MMIC system integrated in SiGe BiCMOS technology. The MMIC core-chip system is dedicated to the beamforming for the active satellite antenna. The new solutions for the satellite payloads being developed for telecommunication applications need an increased flexibility at all the levels. More precisely, the system of active antennas allowing an adjustment by real-time electronic command of the terrestrial covered area offers an optimized response for the communication link budget. This performance has a cost: the necessity of a very large number of RF control points "amplitude / phase" of the beamforming equipment which power the active antenna matrix elements. So, it becomes mandatory to bring a new solution to optimize this function. The main challenges are: increasing the functions integration, decreasing the DC power consumption and keeping the RF performances in terms of gain, resolution and linearity

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Ménudier, Cyrille. "Caractérisation des performances d’antennes à réflecteurs paraboliques illuminées par une source focale BIE : application à l’optimisation d’une couverture multimédia multi-faisceaux". Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/b4c850a8-8764-4e21-b926-0dda8386e3df/blobholder:0/2007LIMO4038.pdf.

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L’antenne BIE à défaut multi-sources peut être une solution de substitution aux sources focales existantes ou conçues actuellement pour les antennes à réflecteurs dédiées aux télécommunications spatiales haut débit. En diminuant le nombre de focaliseurs, la solution reposant sur l’antenne BIE permettrait de réduire la masse, l’encombrement et bien sûr, le coût du satellite. Les performances de ce type de source focale n’ont cependant pas été caractérisées. Cette étude est l’objet de ce mémoire. Après avoir présenté un état de l’art des systèmes de télécommunications spatiales multifaisceaux, nécessaire pour appréhender les propriétés de ces dispositifs, un outil de calcul de performances a été développé. Il est ensuite appliqué à la caractérisation de l’antenne BIE à défaut pour mettre en avant ses différents potentiels. Cette étude a permis une amélioration significative des performances de la source focale et aussi de mettre en place une méthode de conception, qui manquait jusqu’ici. Les résultats obtenus, très satisfaisants, ont ensuite été validés par la réalisation d’un prototype
The multisources EBG antenna with defect may be an alternative solution to classical focal feed dedicated to high data rate coverage with reflector antennas onboard satellite. By reducing the number of reflectors, the EBG antenna can decrease the satellite weight and cost. However, its performances must be studied before concluding on its interest. This is the aim of this thesis. After presenting a state of the art of multibeam solution for space telecommunications, a software developed to characterize these performances is presented. It has been used to determine the EBG antenna focal feed advantages and drawbacks. Then, a useful design method is presented. As good performances have been obtained, a prototype has been realized to validate all these results

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Saba, Hafida Idrissi Azami. "Etude et réalisation d'un simulateur parallèle de la diffusion à l'échelle atomique : création et croissance de boucles de dislocation sous irradiation électronique". Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30102.

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La diffusion de defauts ou d'impuretes dans un semiconducteur est un phenomene essentiel intervenant dans la maitrise des procedes de fabrication des composants electroniques. L'objectif de ce travail a ete d'etudier et de realiser un outil de simulation de ces phenomenes a trois dimensions (asdiff ii). Il presente deux originalites essentielles: 1) il effectue une simulation 3d de la diffusion a l'echelle atomique; 2) il est disponible en version parallele sur le reseau de transputers. Le premier chapitre rappelle les resultats experimentaux relatifs a deux exemples de diffusions anormales: la diffusion de gallium a l'interface gaas-cdte lors de la croissance heteroepitaxique de cdte, la diffusion des interstitiels de cdte soumis a un flux electronique de haute energie. C'est ce deuxieme cas qui a guide plus particulierement les orientations de ce travail de these. Le deuxieme chapitre propose une modelisation conventionnelle de la diffusion. Il considere le mouvement des interstitiels et la formation des defauts etendus sous irradiation en se basant sur la theorie de la cinetique chimique. La comparaison avec les resultats experimentaux suppose un approfondissement du modele a l'echelle atomique. Le troisieme chapitre presente le modele physique utilise: sauts elementaires, tirage aleatoire. . . , et sa transcription en langage informatique occam utilise sur les reseaux de transputers. Le quatrieme chapitre est entierement consacre a l'analyse des resultats obtenus: phenomenes de formation des defauts etendus et leurs representations spatiales. Un resultat original tout particulierement interessant concerne la repartition des lacunes autour des boucles de dislocation. Enfin, nous mettons en evidence des comportements de type chaotique dans la mesure ou, dans des conditions experimentales identiques, mais avec les effets des aleatoires, les structures et les repartitions de defauts peuvent etre extraordinairement differentes. Nous discutons finalement l'interet et la portee de ces resultats theoriques par confrontation avec l'experience

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Siblini, Ali. "Optimisation des antennes MARPEM (Matrice agile rayonnantes à pixel élaborés en Meta‐matériaux) par l’utilisation de formes d’ondes spécifique". Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0061/document.

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Cette thèse est basée sur un brevet réalisé chez XLIM Systèmes RF. La thèse précédente se concentre sur la partie théorique MARPEM et une certaine validation en polarisation linéaire. Dans cette thèse, nous avons visé à introduire le système MARPEM aux applications de polarisation circulaire en général et aux applications spatiales en particulier. Dans toute la thèse, MARPEM à polarité circulaire avec une architecture différente est réalisée avec la conception de circuits de polarisation et de diviseurs de puissance. On présente la formation de faisceau du motif Isoflux large avec le taux d'ellipticité, ainsi que des faisceaux de balayage sont réalisés pour grand azimut angles avec un bon taux d'ellipticité. Tous les résultats sont comparés à l'antenne réseau classique AESA. La fabrication de MARPEM à polarité circulaire et les circuits de polarisation et le diviseur de puissance sont effectués et les mesures correspondantes sont présentées. Ensuite, dans les perspectives, on s'attend à des défis différents dans un travail futur pour l'amélioration de système MARPEM
This thesis is based on a patent done at XLIM RF-Systems. Previous thesis focuses on the ARMA theoretical part and some validation in linear polarization. In this thesis we aimed to introduce the system ARMA to the circular polarization applications in general and to space applications especially. In the entire thesis circularly polarized ARMA with different architecture are achieved with the design of polarization circuits and power dividers. Beam forming of the wide Isoflux pattern with the axial ratio are presented, also scanning beams are achieved for far angles with good axial ratio. All the results are compared with the classical array antenna AESA. Manufacturing of circularly polarized ARMA and the polarization circuits and the power divider are done and the corresponding measurements are presented. Then in the perspectives different challenges are expected to be in a future work for enhancement of the whole ARMA system

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Arias, Lopez Igor Francisco. "Modélisation d'antennes et de systèmes focaux par décomposition sur une famille de faisceaux gaussiens". Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2013. http://www.theses.fr/2013TELE0019.

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Dans certains contextes, les méthodes classiques utilisées pour le calcul de champs rayonnés ou diffractés en présence d'obstacles de grande taille par rapport à la longueur d'onde, comme l'Optique Physique ou les méthodes de rayons, ne sont pas valides ou deviennent très lourdes en temps de calcul. La théorie des frames de Gabor fournit un cadre rigoureux permettant de décomposer une distribution de sources électromagnétiques, définie dans une ouverture équivalente plane, en une somme plus ou moins redondante de fenêtres gaussiennes. Cette décomposition peut servir de base à des algorithme de lancer de faisceaux gaussiens.Jusqu'à présent cette théorie était limitée à des décompositions dans un plan (rayonnement dans un demi-espace). L'objet de cette thèse est d'utiliser cette théorie pour décomposer des champs rayonnés ou diffractés dans toutes les directions de l'espace. Ce travail de thèse commence par une étude approfondie de l'influence des paramètres utilisés pour le calcul des coefficients de frame. La mise en oeuvre numérique permet de tester l'efficacité de techniques de troncation et de compression en termes de compromis précision/temps de calcul. Le coeur de la thèse consiste en une méthode originale de partitionnement spectral, utilisant des fonctions de partition de l'unité, qui permet d'utiliser le lancer de faisceaux gaussiens à partir de frames définis dans six plans, pour un rayonnement dans tout l'espace tridimensionnel. La formulation de la méthode est présentée. Elle est appliquée à la décomposition en faisceaux gaussiens du champ rayonné par des antennes théoriques omnidirectionnelles (réseau de dipôles et dipôle demi-onde). Une antenne réaliste sert enfin de cas test pour la mise en œuvre de la décomposition à partir de données expérimentales discrètes
In some contexts, conventional methods used for large problems involving radiated or diffracted field computations in the presence of obstacles, such as Physical Optics and ray based methods, become really inaccurate or prohibitively time-consuming. Gabor frame theory provides a rigorous framework for the initial decomposition of equivalent source distributions into a redundant set of Gaussian windows. Frame decomposition has been introduced as a first discretization step into Gaussian Beam Shooting (GBS) algorithms. Until now, frame decomposition has essentially been restricted to planar source distributions, radiating into one half space. The main goal of this thesis is to extend the application range of this theory to radiated or diffracted field decomposition into Gaussian beams propagating into the whole space. The thesis begins with a thorough study of influence of the parameters used for frame coefficient calculation. Numerical implementation is used to test the efficiency of truncation and compression techniques in terms of accuracy / computation time balance optimization. The core of the thesis consists of an original spectral domain partitioning method involving partition of unity functions, which allows to use Gaussian beam shooting from frames defined in six planes, for radiation into the whole three-dimensional space. The formulation of the method is presented and applied to the decomposition of fields radiated by theoretical omnidirectional antennas (dipole array and half-wave dipole) into Gaussian beams. A realistic antenna is used as a test case for the implementation of decompositions based on experimental discrete initial data

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Légaré, Isabelle. "Épistémocritique des insectes sociaux dans les essais de Michelet et de Maeterlinck suivi de La trilogie Antennes et L’Excès". Thesis, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2019. http://hdl.handle.net/10393/39639.

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Ce projet de thèse en création littéraire, divisé en trois parties, vise à poursuivre dans la veine entomologique et littéraire présente dans L’Insecte, de l’historien Jules Michelet, et dans La Vie des Abeilles, La Vie des Fourmis et La Vie des Termites, du poète symboliste Maurice Maeterlinck. Dans un premier temps, nous analyserons la teneur du discours scientifique de ces deux écrivains reconnus par l’institution littéraire en adoptant une approche épistémocritique. Nous chercherons à comprendre comment les connaissances entomologiques au sujet de l’abeille, de la fourmi et du termite servent les textes de notre corpus et à quel point elles diffèrent d’un écrivain à l’autre. Nous examinerons également leur utilisation des références scientifiques, de la terminologie, des figures et des représentations abstraites afin de mieux nous outiller pour la création. Dans un deuxième temps, nous présenterons la trilogie de nouvelles Antennes qui traite des mêmes connaissances entomologiques que Michelet et Maeterlinck, mais d’une façon imagée et à une échelle différente, car nous y transposons les qualités animales aux humains. L’ensemble est construit en fonction de la hiérarchie établie par Maeterlinck au sujet des espèces qu’il a étudiées pour déterminer si cet ordre tient toujours, un siècle plus tard. Nous retrouvons ainsi les qualités de l’indestructible fourmi (L’Organe) qui, par son altruisme, serait supérieure à l’abeille asservie et à la santé fragile (L’Extrudeuse), qui elle-même serait supérieure à l’impitoyable termite (La Termitière). En changeant les proportions et les acteurs, nous expérimentons avec la fiction pour tenter de comprendre ce que signifient la nature, l’intelligence, l’altruisme et la mort pour l’être humain au XXIe siècle. Dans la dernière partie, forte de notre analyse et de notre création, nous aborderons dans L’Excès le comportement de l’espèce humaine et la place qu’elle se croit en droit d’occuper au sein de la nature.

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Fofana, Seydouba. "Conception et mesure d'un réseau d'antennes reconfigurable sur la bande 3,4 - 3,8 GHz : contribution à la réduction de la consommation énergétique". Thesis, Rennes 1, 2020. http://www.theses.fr/2020REN1S031.

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Cette thèse présente la conception, réalisation et mesure d’un réseau d’antennes reconfigurable dans la bande 3,4-3,8 GHz. Le réseau actif est composé de 16 dipôles à double polarisation qui peuvent rayonner un faisceau pouvant dépointer dans un plan sur un secteur angulaire de ±45°. Grâce à l’utilisation d’un générateur de signaux arbitraires, deux faisceaux pointant dans deux directions peuvent être rayonnés simultanément à deux fréquences différentes et reconfigurés à souhait. Ce réseau peut être vu comme un candidat pour de futurs systèmes de communication terrestre. Deux opérateurs mobiles pourraient alors partager le même réseau d’antennes. Les étapes de la conception du réseau sont détaillées progressivement, de l’élément unitaire, vers le réseau passif, puis reconfigurable par paquets, pour finir par le réseau complètement reconfigurable. La conception du réseau a eu pour ligne directrice la réduction de consommation d’énergie. Ainsi, des outils de synthèse ont été développés pour exploiter au mieux les caractéristiques de consommation des amplificateurs utilisés. De nombreux résultats de mesure valident les performances en rayonnement du réseau à chaque étape intermédiaire. De plus, ils montrent la réduction de consommation d’énergie réalisée et valident ainsi expérimentalement l’intérêt pratique des outils de synthèse développés
This thesis is dedicated to the design, manufacturing and characterization of a reconfigurable antenna array in the 3.4-3.8 GHz band. The active array is composed of 16 dual polarized dipoles that are able to radiate a beam steerable from ± 45° in a plane. Thanks to an arbitrary waveform generator, two beams can be radiated in two directions at two different frequencies simultaneously and can be reconfigured at will. This array can be seen as a candidate for future terrestrial communication systems. Two mobile network operators could then share the same antenna array. The steps of the array design are detailed showing the progression from the single antenna, to the passive array, the reconfigurable array by cluster to finish with the fully reconfigurable array. The array design has been driven by the reduction of the energy consumption. For that purpose, array synthesis tools have been developed to leverage at best the consumption characteristics of amplifiers. A number of measurement results validate experimentally the array radiation performances at each step of the design. Moreover, they demonstrate the achieved reduction of energy consumption and thus validate experimentally the practical interest of the developed synthesis tools

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Doucet, François. "Continuous parallel plate waveguide lenses for future low-cost and high-performances multiple beams antennas". Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1S004/document.

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Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’étude et la conception de lentilles continues en guide d’ondes à plans parallèles (PPW) pour des applications multi-faisceaux. La conversion du front d'onde est assurée par une lentille formée d’une lame et d'une cavité transversale. Ce concept, proposant une approche mécanique simplifiée et possiblement purement métallique, est particulièrement attractif pour les futurs systèmes de communications par satellites (GEO/LEO) requérants des solutions à moindre coût tout en maintenant de hautes performances. La première partie de cette thèse présente la réalisation d’un outil d’analyse numérique basée sur l’optique géométrique (GO). Une prédiction rapide et précise des performances en rayonnement est obtenue. En combinant cet outil avec des processus d’optimisation, des performances en dépointage sur un large secteur angulaire sont ensuite démontrées, incluant une stabilité des diagrammes en rayonnement (ouverture à mi-puissance, niveaux de lobes secondaires et pertes en dépointage). Un prototype fonctionnant dans la bande Ka est réalisé, validant les performances précédemment obtenues. De hautes efficacités de rayonnement sont également mises en avant sur l’ensemble de la plage de fréquence. Enfin un second prototype plus compact basé sur de multiples lentilles est proposé et étudié, démontrant des performances similaires à la première solution fabriquée et mesurée
The activities presented in this PhD focus on the study and development of continuous parallel plate waveguide (PPW) lenses for multiple beam applications. The wave front conversion is ensured by a PPW transversal ridge and cavity. The proposed concept, based on a simplified mechanical approach and possibly full-metal, is particularly suitable for future satellite communication systems (GO/LEO) requiring low-cost antennas while maintaining high performances. The first part of the thesis deals with the development of a numerical analysis tool based on geometrical optics (GO). A fast and accurate prediction of the radiation performance is provided.Combining the tool with optimization processes, large scanning performances have been demonstrated, including a stability of the radiation pattern performance (HPBW, SLL, scan loss). A prototype working at Ka band has been manufactured, validating the performances demonstrated previously. High radiation efficiencies are also proved over the entire frequency range. Finally, a second prototype targeting performances in compactness and based on multiple lenses is proposed and studied, showing similar performances as the first solution fabricated and measured

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Vandelle, Erika. "Exploration de solutions antennaires et de formation passive de faisceaux pour la récupération et le transfert d’énergie sans fil". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT060.

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La récupération d’énergie électromagnétique provenant de sources ambiantes ou intentionnelles, de fréquences allant de 100 MHz à 10 GHz, est apparue ces dernières années comme une solution prometteuse pour développer l’électronique autoalimentée. Cependant, les faibles densités de puissance, généralement plus faibles que 1 μW.cm-2, engendrent de faibles efficacités de redressement et de faibles sensibilités, et la diversité des signaux ambients (direction d’arrivée et polarisation inconnues et variant dans le temps) ne permet pas d’utiliser des antennes directives.Dans cette thèse, les techniques de combinaison de la puissance RF ou DC dans des systèmes de récupération d’énergie à multiples antennes, associées à des structures originales, sont étudiées pour faire face aux différents verrous technologiques. De plus, une nouvelle Figure-de-Mérite, décrivant la capacité d’un système à récupérer de l’énergie ambiante, est développée avec des termes de probabilités représentant la diversité fréquentielle, spatiale et de polarisation des signaux ambiants.La première partie de cette thèse se consacre à la conception d’antennes et de rectennas individuelles efficaces. Des prototypes peu chers et recyclables sont proposés sur un substrat papier grâce à une technique originale de réduction des pertes.Dans la deuxième partie de cette thèse, l’efficacité de conversion RF-DC est améliorée à travers la combinaison de la puissance RF avant le processus de redressement, sans pour autant réduire la couverture spatiale du système. Pour cela, une structure 3D multidirectionnelle de réseaux d’antennes associés à des réseaux interférométriques passifs, pour la formation de faisceaux, est conçue, afin d’obtenir un diagramme de rayonnement multidirectionnel à fort gain. Cette solution inspirée des systèmes de radar et impliquant des matrices de Butler, aboutit à une haute efficacité de conversion RF-DC ainsi qu’à une couverture spatiale optimale. Ainsi, une capacité à récupérer de l’énergie plus grande que celles de l’état-de-l’art est obtenue.La dernière partie de cette thèse propose de remédier à la limite en sensibilité de la combinaison de puissance RF, plus faible qu’avec une combinaison DC en série de la puissance, grâce à un système reconfigurable. Pour cela, des cellules unitaires de rectennas sont conçues afin de former un réseau interférométrique adaptable et extensible, qui offre la possibilité d’obtenir un système hautement efficace et sensible à la fois. Cette solution peut servir à la récupération d’énergie, à la localisation passive et autonome ou à des applications RFID
Wireless energy harvesting (WEH) of ambient or intentional electromagnetic power sources of frequency ranging from 100 MHz to 10 GHz, has appeared as a promising solution to develop self-powered electronics in the past decades. However, the low power densities available, usually lower than 1 uW.cm-2, result in a limited RF-to-DC conversion efficiency and sensitivity of the energy harvesting system (rectenna) and the ambient signal diversities (unknown and time-varying direction of arrival, polarization) prohibit the use of directive antennas.In this thesis, the power combination techniques of Radio Frequency (RF) or Direct Current (DC) power in multi-antenna WEH systems, together with original structures, are investigated to address those challenges. Besides, a new Figure-of-Merit (harvesting capability) for rectennas operating in ambient scenarios is derived with probabilistic terms representing the frequency, polarization and spatial diversities of ambient signals.The first part of this thesis focuses on the design of efficient antenna and rectenna elements. Eco-responsible and low-cost prototypes are proposed by using a paper substrate along with an original strategy for the reduction of the losses.In the second part of this work, the rectification efficiency of a WEH system is enhanced through the combination of the RF power prior to the rectification process, without reduction of the spatial coverage. For this, a 3D multidirectional structure of scanning antenna arrays using passive beam-forming networks is designed to obtain a multidirectional high gain aggregate pattern. This radar-inspired solution involving Butler matrices results in a highly efficient RF-to-DC power conversion along with an optimal angular coverage, which leads to a harvesting capability higher than the state-of-the-art.The last part of this work addresses the limited sensitivity of the RF combination technique compared to that obtained with the series DC combination technique thanks to a reconfigurable system. To this end, modular rectenna unit cells are designed to form a scalable and adaptative interferometric beam-forming network, which offers the possibility to achieve a highly efficient and sensitive WEH system. This solution is suitable for low-power energy harvesting, autonomous passive tracking or RFID applications

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Tekkouk, Karim. "Développement d'antennes multi-faisceaux multicouches de la bande Ku à la bande V". Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S165.

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Les travaux de cette thèse portent sur la conception d'antennes multi-faisceaux. Ces dernières permettent à plusieurs faisceaux de partager la même partie rayonnante et offrent la possibilité d'avoir simultanément un fort gain et une grande couverture angulaire. Pour leur fonctionnement, ces antennes se basent sur des réseaux à formation de faisceaux, qui peuvent être groupés en deux catégories : les réseaux formateurs de faisceaux de type quasi-optique et les réseaux formateurs de faisceaux de type circuit. Plusieurs structures antennaires reposant sur ces types de réseaux à formation de faisceaux sont proposés dans cette thèse : structures pillbox simples intégrant les deux variantes de la technique mono-pulse pour augmenter la résolution angulaire de l'antenne, lentilles de Rotman bicouche et multicouche, pour le cas quasi-optique ; réseaux phasés pour applications SATCOM (projet ANR) et matrice de Butler avec circuit de contrôle des niveaux de lobes secondaires pour le cas circuit. Les différents concepts ont été étudiés dans différentes bandes de fréquences : Ku, K et V. Pour des raisons de coût essentiellement, deux technologies ont été retenues : La technologie SIW (Substrate Integrated Waveguide), qui associe les avantages de la technologie des circuits imprimés et celles de la technologie guide d'ondes. Des efforts particuliers ont été faits pour l'implémentation de structures multicouches car nous arrivons à ce stade à la limite du savoir faire industriel national dans ce domaine. La technique de « Diffusion Bounding » développée au « Ando and Hirokawa lab » du TIT (Tokyo Institute of Technology) et qui consiste à assembler de fines couches métalliques sous haute température et haute pression. Cette technique permet le développement d'antennes en guides creux avec des efficacités supérieures à 80% en bande millimétrique
This PhD thesis deals with the design of multi-beam antennas. A single radiating aperture is used to generate several beams with high gain and a large field of view. The multi beam operation is achieved by using two topologies of Beam Forming Networks (BFN): quasi optical BFN, and circuit-based BFN. For each category, several solutions have been proposed and validated experimentally. In particular, for the quasi-optical configurations, pillbox structures, mono-pulse antennas in pillbox technology, and multi-layer Rotman lenses have been considered. On the other hand, for circuit-based multi-beam antennas, two solutions have been analyzed: a phased array for SATCOM applications in the framework of a national ANR project and a Butler matrix with controlled side-lobe levels for the radiated beams within a collaboration with the Tokyo Institute of Technology, Japan. The proposed concepts and antenna solutions have been considered in different frequency bands: Ku, K and V. Two technologies have been mainly adopted for the fabrication of the various prototypes: Substrate Integrated Waveguide technology (SIW) which combines the advantages in terms of cost of the printed circuit board (PCB) fabrication process with the efficiency of classical waveguide technology. Considerable efforts have been devoted to the implementation of multilayer SIW structures to overcome and go beyond the current state of the art at national level on PCB fabrication process. Diffusion Bounding Technique, developed at “Ando and Hirokawa lab” at the Tokyo Institute of Technology, which consists of bonding laminated thin metal plates under high temperature and high pressure. This technique allows the fabrication of planar hollow waveguide structures with efficiencies up to 80% in the millimeter wave-band

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Dall'omo, Christophe. "Contribution à l'étude d'antennes à pointage électronique en millimétrique : Conception et réalisation de différentes topologies de Matrices de Butler". Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/45b05b49-74f4-4347-9f2f-62fc064cf844/blobholder:0/2003LIMO0038.pdf.

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Ce mémoire s'inscrit dans le cadre d'un contrat CIFRE (Conventions Industrielles de Formation par la Recherche) soutenue par l'ANRT (Association Nationale de la Recherche Technique) entre les acteurs que sont la société THALES Communications (Colombes) et l'IRCOM (Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes) sur le thème des réseaux de communication sans fil haut débit fonctionnant dans la bande de fréquence des 40 GHz. Le travail a consisté à étudier dans le domaine millimétrique la faisabilité de répartiteurs de faisceaux à faibles coûts pouvant faire l'objet par exemple d'une intégration dans un système de type LMDS (Local Multipoint Distribution Services). Après un état de l'art conséquent sur les antennes à multiples faisceaux de type circuit, la matrice de Butler a été jugée comme le dispositif passif le plus performant pour ce projet. Une étude théorique approfondie à ce sujet et des réalisations avec l'intégration de réseaux d'antennes ont alors pu être menées
This report joins within the framework of a contract CIFRE (Industrial Agreements of Training by the Research) supported by the ANRT (National Association of the Technical Research) between the actors that are the THALES communications compagny (Colombes) and the IRCOM (Research Institute in Optical and Microwaves Communications) on the subject of the networks of wireless communication high debit working in the wave band 40 GHz. The work consisted in studying in the millimetric domain the feasibility of beamforming networks low-cost which can be the object for example of an integration in a system of type LMDS (Local Multipoint Distribution Services). After a consequent state of the art on multiple beam antennae in printed technology, the Butler matrix was considered as the most successful passive device for this project. A detailed theoretical on this subject and realizations with the integration of antennae arrays were able to be led

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Touhami, Abdellah. "Optimisation multi-objectif d'antennes superdirectives compactes à balayage de faisceau pour des passerelles domestiques 5G sans fil". Electronic Thesis or Diss., Université de Rennes (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024URENS002.

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Resumen

L’évolution des standards de communication impose le besoin des architectures antennaires plus sophistiqués associés à des techniques de diversité d’antennes et de formation de faisceaux. Ce type d’antennes offre des nouvelles possibilités pour les applications sans fil en termes d’efficacité spectrale, de fiabilité des liens radio, de réduction de l’impact environnementale ainsi que l’accroissement des capacités des systèmes de communications. Cependant, les techniques conventionnelles de formation de faisceaux entraînent souvent une augmentation significative de la taille de l’antenne. Par conséquent, l’intégration de tel système dans des petits appareils sans fil est relativement limitée. Les réseaux d’antennes compactes et superdirectifs constituent une solution innovante et attrayante pour surmonter ces problèmes. Néanmoins, ils présentent nombreux inconvénients notamment une faible efficacité de rayonnement, un très faible gain et une bande passante très étroite. Ces inconvénients limitent l'utilité des réseaux superdirectifs pour répondre aux besoins des technologies sans fil de nouvelles générations. Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles méthodes d’optimisation multi-objectif, basées sur la théorie des modes caractéristiques (NCM), la théorie du facteur de réseau ainsi que les réseaux de neurones artificiels (RNA) pour la conception et le développement de nouvelles architectures antennaires compactes, superdirectives, efficaces et large bande pour des applications 5G
The evolution of wireless communication impose the need for more sophisticated antenna architectures, combined with antenna diversity and beamforming techniques. This type of antenna offers new possibilities for wireless applications in terms of spectral efficiency, radio link reliability, reduced environmental impact and increased communications system capacity. However, conventional beamforming techniques often lead to a significant increase in antenna size. As a result, the integration of such systems into small wireless devices is relatively limited. Compact, superdirective antenna arrays offer an innovative and attractive solution for both beamforming needs and integration in small volumes. However, they exhibits multiple drawbacks, including low radiation efficiency, low gain and narrow bandwidth. These drawbacks limit the usefulness of superdirective arrays to meet the needs of new-generation wireless technologies. In this thesis, we propose new multi-objectives optimization methods, based on network characteristic mode theory (NCM), array factor theory as well as artificial neural networks (ANN), for the design and the development of new compact, superdirective, efficient and wideband antenna architectures for 5G applications

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Arias, Lopez Igor Francisco. "Modélisation d'antennes et de systèmes focaux par décomposition sur une famille de faisceaux gaussiens". Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879791.

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Dans certains contextes, les méthodes classiques utilisées pour le calcul de champs rayonnés ou diffractés en présence d'obstacles de grande taille par rapport à la longueur d'onde, comme l'Optique Physique ou les méthodes de rayons, ne sont pas valides ou deviennent très lourdes en temps de calcul. La théorie des frames de Gabor fournit un cadre rigoureux permettant de décomposer une distribution de sources électromagnétiques, définie dans une ouverture équivalente plane, en une somme plus ou moins redondante de fenêtres gaussiennes. Cette décomposition peut servir de base à des algorithme de lancer de faisceaux gaussiens.Jusqu'à présent cette théorie était limitée à des décompositions dans un plan (rayonnement dans un demi-espace). L'objet de cette thèse est d'utiliser cette théorie pour décomposer des champs rayonnés ou diffractés dans toutes les directions de l'espace. Ce travail de thèse commence par une étude approfondie de l'influence des paramètres utilisés pour le calcul des coefficients de frame. La mise en oeuvre numérique permet de tester l'efficacité de techniques de troncation et de compression en termes de compromis précision/temps de calcul. Le coeur de la thèse consiste en une méthode originale de partitionnement spectral, utilisant des fonctions de partition de l'unité, qui permet d'utiliser le lancer de faisceaux gaussiens à partir de frames définis dans six plans, pour un rayonnement dans tout l'espace tridimensionnel. La formulation de la méthode est présentée. Elle est appliquée à la décomposition en faisceaux gaussiens du champ rayonné par des antennes théoriques omnidirectionnelles (réseau de dipôles et dipôle demi-onde). Une antenne réaliste sert enfin de cas test pour la mise en œuvre de la décomposition à partir de données expérimentales discrètes

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Milbrandt, Jorick. "Études de nouvelles architectures d’antennes hybrides reconfigurables". Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0121.

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Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l’étude des Antennes Reconfigurables à Formateur de Faisceaux Réduit. Le concept des ARFFR généralise les travaux d’Harrington sur les antennes ESPAR à des réseaux réguliers composés d’éléments excités et d’éléments parasites. Cette approche vise à simplifier le réseau formateur de faisceaux des antennes afin de démocratiser l’usage d’antennes reconfigurables performantes. L’utilisation de charges réactives connectées aux éléments parasites permet de maintenir un nombre de contrôles suffisant pour gérer le rayonnement de l’antenne et son adaptation active. Dans ce cadre, l’objectif de cette thèse est d’évaluer les performances des ARFFR et de définir des architectures d’antennes permettant la réalisation de fonctions plus complexes que celles vues dans la littérature. Ces travaux doivent nous permettre de déterminer un périmètre d’application et une méthodologie de conception des ARFF. Après avoir présenté une description approfondie du concept ARFFR, ce mémoire propose d’analyser les performances d’une ARFFR en bi-bande en bande Ku. Un véhicule de test est ensuite utilisé pour valider l’approche numérique de modélisation des ARFFR utilisé. Nous élargissons finalement les résultats obtenus en analysant le comportement d’une AFFR en bipolarisation orthogonale
The works presented in this thesis focus on the study of reduced BFN reconfigurableantennas (ARFFR). The concept of ARFFR generalizes the works of Harrington onelectronically steerable parasitic array radiator to regular arrays composed by excited elementsand parasitic ones. This approach aims to simplify the BFN of these antennas in order todemocratize competitive reconfigurable antenna arrays. Thanks to the use of reactive loadsconnected to parasitic elements, controls are maintained to manage both beam forming andactive matching. This thesis aims to assess the performances of the ARFFR and to developantenna architectures which permit to attain complex functions. The scope of application ofARFFR is defined and a design methodology is proposed. This work details the principle ofARFFR concept and analyses the potentialities of a Ku-band ARFFR. The digital approachused to design ARFFR is validated thanks to a demonstrator. Finally, the potentialities of thisconcept are refined by the study of orthogonal bipolarization

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Sow, Garmy. "Méthodes d'Accès Multiple à Répartition Spatiale pour Communications par Satellite". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001876.

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Dans le cadre de ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés à un système de télécommunications par satellite intervenant en situation d'urgence. Ce système serait embarqué comme passager d'un satellite géostationnaire travaillant en bande Ka et assurerait la transmission à une flotte de petits terminaux compatibles avec les standards DVB-RCS/S. Les potentialités offertes par l'association de la Formation de Faisceaux par le Calcul (FFC) adaptative et d'une méthode d'Accès Multiple à Répartition Spatiale (AMRS) ont été plus particulièrement étudiées pour une antenne de réception à réflecteur (antenne Focal Array Fed Reflector, FAFR). La combinaison de ces deux techniques permet la mise en place du concept «un spot par utilisateur» assurant ainsi d'une part un niveau maximal de gain en tout point de la couverture et rendant possible d'autre part la réutilisation de ressources grâce à la réjection d'interférence. La première partie de ce travail est consacrée à une étude des algorithmes de FFC. Nous présentons le Formateur Conventionnel et quelques algorithmes adaptatifs, puis, nous analysons les performances de chacun en environnement réel (prise en compte des perturbations du canal de transmission, de celles sur les vecteurs directionnels, du bruit...). Les conditions d'implémentation de ces algorithmes sont également définies. Dans une seconde partie, nous proposons un modèle de système satellite basé sur la formation de faisceaux adaptative par séquence de référence et l'accès AMRS. Les facteurs de réutilisation de ressources permis par les algorithmes retenus sont évalués. Grâce à un algorithme d'allocation de ressources simple et aux facteurs de réutilisation calculés, une première estimation de la capacité et des performances de ce système est réalisée. Une comparaison avec d'autres systèmes montre que celui proposé permet d'augmenter significativement la capacité au prix d'une complexité accrue.

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Mabrouk, Kais. "Conception et réalisation d'un système de Télécommunications MIMO avec Formation Numérique de Faisceaux en réception ; Calibrage aveugle du Démodulateur triphasé Zéro-IF et comparaison au démodulateur classique à 2 voies I et Q". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00409794.

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Dans le cadre de ce travail de recherche, nous nous somme intéressés à un système de télécommunication MIMO (Multiple Input Multiple Output) à multiplexage spatial utilisant des récepteurs Zero-IF et la technique de formation numérique de faisceaux (FF). Le domaine d'application de ces travaux de recherches peuvent être aussi bien les applications fixes (exp: WiFi, IEEE) que les applications mobiles (exp: LTE, 3GPP).
La première partie de ce travail est consacrée à une étude comparative entre les différents types de démodulateurs cinq-port et triphasés. Cette étude a permis de mettre en évidence l'aspect tridimensionnel des démodulateurs cinq-port et triphasés, de gagner 20dB en termes de réjection des produits d'intermodulation des signaux adjacents et de trouver une nouvelle méthode de calibrage aveugle du récepteur.
La seconde partie de la thèse se concentre sur le prototypage d'un système MIMO. Cette phase nous a permis d'exposer les difficultés de mise en place de ce genre de système et de souligner les nouvelles problématiques qui n'apparaissait pas auparavant dans les systèmes mono- transcepteur. Aussi, un algorithme de Formation de Faisceau a été développé dans cette partie. Ce FF numérique a permis non seulement d'accroître la capacité mais aussi la qualité de liaison en considérant le système MIMO comme N système SIMO en parallèle. Comparativement à la technique ZF(Zero Forcing), nous démontrons que le FF permet d'obtenir une meilleure qualité de signaux pour des faibles valeurs de rapport signal à bruit.

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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.

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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 concept
The 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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Montesinos, Julien. "Traitement d'antenne SDMA pour système de télécommunications par satellite avec couverture dispersée". Toulouse, ISAE, 2009. http://www.theses.fr/2009ESAE0012.

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Pour les organismes nationaux et/ou internationaux, disposer d'un moyen de communication flexible et rapidement déployable sur une zone de service étendue représente un enjeu majeur. Pour assurer la sécurité des personnes dans des zones parfois difficiles d'accès, il est également important de posséder une infrastructure de communication qui fonctionne même en présence de brouilleurs. Un système satellite disposant d'une antenne réseau à rayonnement direct (DRA) associée à un formateur de faisceaux numérique (DBFN) et à un algorithme d'allocation de la ressource temps-fréquence-position permet d'atteindre ces objectifs, en réalisant un accès multiple à répartition spatiale (SDMA). Le SDMA est le couplage d'une allocation flexible de la ressource et de la formation de faisceaux adaptative. Compte tenu des contraintes spatiales, l'utilisation de traitements à faible complexité et faible support d'entraînement est nécessaire pour la mise en place d'une stratégie SDMA afin de permettre une utilisation efficace de la ressource en fréquence. Les conditions d'utilisation de tels algorithmes de formation de faisceaux requis dans le SDMA sont déterminées en fonction du contexte opérationnel rencontré. La quantification des bénéfices apportés par le SDMA montre qu'en temps de paix l'efficacité spectrale, et donc le débit des liens sont augmentés, et qu'en présence de brouilleurs, le maintien d'une partie des communications est réalisé.

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Oueslati, Aymen. "Nouveau concept simplifié d’antennes reconfigurables utilisant les couplages interéléments : Mise en œuvre d’un réseau hybride". Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0136/document.

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Les travaux de cette thèse s’intéressent à un nouveau concept d’antenne reconfigurable offrant un bon compromis entre performances, complexité et coût. Ce concept, qualifié d’hybride, vise à combiner les avantages des réseaux d’antennes lacunaires et des antennes à éléments parasites. Cette hybridation est une alternative à la complexité des réseaux d’antennes conventionnels pour répondre aux exigences d’une architecture modulaire, générique et reconfigurable. L’intérêt majeur de ce concept est de proposer une architecture d’antenne permettant de réduire la complexité du circuit de formation des faisceaux (par la réduction du nombre d’éléments rayonnants à alimenter) tout en adressant les problématiques d’adaptation (TOS actif) des éléments excités. Ceci est permis grâce à la présence d’éléments parasites qui permettent de gérer la diffusion des couplages sur l’antenne. Cette thèse décrit le principe du concept hybride et propose une évaluation de ses potentialités. Par la suite, une définition des éléments à mettre en œuvre pour réaliser une preuve de concept est effectuée, en mettant l’accent sur l’importance de la caractérisation expérimentale. Les performances d’un prototype d’antenne hybride reconfigurable sont ensuite présentées afin de valider les développements et conclure sur cette solution innovante
The work of this thesis aims to investigate a new concept of reconfigurable antenna allowing a good trade-off between performances, complexity and cost. This concept is called ‘hybrid’ because it is based on the capabilities of thinned arrays and parasitic element antennas. It is an alternative to classical antenna arrays and their complexity. The proposed concept has a modular architecture, and a good versatility for reconfigurable beams. The main advantage of this hybrid antenna is the simplicity of its beam formation network (BFN) which requires only a few number of excited elements. The antenna uses parasitic elements to manage the effects of couplings between the electromagnetic access. The problematic of active VSWR is also solved at the antenna level, avoiding the use of additional components in the BFN. This work details the principle of the reconfigurable hybrid antenna concept. The potentialities are evaluated. The elements required to realize a proof of concept are then defined, using a dedicated experimental setup. A prototype is manufactured and the performances have been checked to validate this innovative concept

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Abou, Taam Hussein. "Étude d’une matrice agile rayonnante à pixels élaborés en métamatériaux maitrise de concepts, réalisation de prototypes et caractérisation". Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0058/document.

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Ce mémoire est consacré à l’étude et au développement d’un nouveau système antennaire agile en rayonnement appelé MARPEM (Matrice Agile Rayonnante à Pixels Elaborés en Métamatériaux). Ce système est formé d’une matrice planaire formée par un agencement jointif de pixels électromagnétiques. Le concept du pixel est inspiré de l’antenne à Bande Interdite Electromagnétique et entouré par une enceinte murale. Ces pixels sont alimentés par des circuits de formation de faisceaux.Des études théoriques approfondies ont montré des performances électromagnétiques de MARPEM concernant le faible couplage mutuel, les forts pointages électroniques et l’élimination de lobes de réseau. Trois prototypes ont été étudiés et réalisés afin de valider expérimentalement les performances de MARPEM et de répondre aux exigences de différentes applications
This PhD thesis is dedicated to the study and the development of a novel agile antenna system called ‘Agile Radiating Matrix with Metamaterials Pixels’. This system is formed by a planar matrix which is composed by an association of jointed electromagnetic pixels. The pixel design is inspired from the electromagnetic band gap antenna and it is surrounded by metallic walls. These pixels are fed by means of several beam forming networks.The intensive theoretical study made on the matrix antenna, showed several electromagnetic performances concerning the low mutual coupling, the great beam steering for high scanning angles and the elimination of grating lobes. Three manufactured prototypes are presented in order to experimentally validate the matrix performances and to respond to some application requirements

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Kanoun, Mariem. "Contribution à l'étude et à la conception d'un système de transfert et de récupération d'énergie électromagnétique à 5.8 GHZ". Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2310.

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Le travail présenté dans ce mémoire de thèse s’inscrit dans le cadre de la réalisation d’un système de transfert et de récupération d’énergie électromagnétique (EM) pour l’approvisionnement en énergie d’un Réseaux de Capteurs Sans Fil (RCSF). Ce système repose sur le principe de la formation de faisceaux appelée « Beamforming » afin de pointer le faisceau de l’onde EM dans la direction du nœud capteur à recharger. Dans la première partie de ce travail, la conception et l’implémentation d’un déphaseur actif à la fréquence de 5,8 GHz, totalement intégré en technologie BiCMOS SiGe:C 0,25 µm, pour la formation de faisceaux ont été présentées. Ce déphaseur est basé principalement sur l’association originale d'un Oscillateur Contrôlé en Tension (OCT) verrouillé par injection et d’un modulateur IQ. Le circuit a été fabriqué et les mesures montrent un contrôle continu du déphasage de 360°. Associé à une antenne élémentaire, ce déphaseur permet de couvrir la totalité de l’angle de dépointage du diagramme de rayonnement lorsque ces circuits seront intégrés dans un réseau antennaire. Dans la deuxième partie, la conception et la réalisation d’un système de récupération d’énergie EM à la fréquence de 5,8 GHz ont été exposées. Après avoir détaillé la méthodologie de conception du circuit redresseur en technologie micro-ruban, le prototype a été fabriqué, mesuré et validé. La dernière étape a consisté en la mise en application d’un système de Transmission d’Energie Sans Fil (TESF). Le circuit « rectenna » a ainsi été associé à un module de gestion d’énergie du commerce afin d’alimenter une charge résistive modélisant le comportement d’un capteur. Le système global a été caractérisé expérimentalement au laboratoire et les mesures ont démontré des résultats prometteurs
The work presented in this thesis is a contribution to the design of a Wireless Power Transfer system (WPT) as a reliable source to supply “Wireless Sensor Network” (WSN). The beamforming concept is used to efﬁciently transfer the energy wirelessly by focusing the radiation pattern toward each sensor forming the WSN. In the first part of this work, the design and the implementation of a fully integrated active phase shifter, in a BiCMOS SiGe:C 0,25 µm technology, for beamforming was presented. This phase shifter is based on an original architecture using an Injection-Locked Oscillator (ILO) associated with an in-phase/quadrature (IQ) modulator.The circuit was manufactured and the measurement results show a continuously controlled 360° phase shiftrange. Applied to each element of the antenna array, this phase shifter covers the entire beam-scanning range of the radiation pattern. In the second part, the design and implementation of an RF energy harvester system at 5.8 GHz is presented. After detailing the design methodology of the rectifier circuit in microstrip technology, the prototype was manufactured, measured and validated. Finally, the "rectenna" was combined to a commercial power management circuit to supply a resistive load emulating the behaviour of a sensor. The complete WPT system was tested experimentally in the laboratory and excellent performances are demonstrated

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Paković‎, Srdan. "Contributions to the theory of non diffractive waves and synthesis of metallic Bessel beam/X-wave launchers". Thesis, Rennes 1, 2021. http://www.theses.fr/2021REN1S128.

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Cette thèse présente les contributions de l'auteur au domaine des ondes non-diffractives. Essentiellement, les ondes non diffractives sont des faisceaux électromagnétiques qui rayonnent une énergie localisée avec une variété d'applications pratiques potentielles. Le travail présenté dans cette thèse peut être divisé en deux parties. Dans la première partie, un nouveau concept de synthèse de lanceurs de faisceaux de Bessel/ondes X à profil spline a été proposé. Tout d'abord, un outil basé sur l'adaptation de mode est présenté. L'outil est capable d'évaluer les paramètres S, les diagrammes de rayonnement en champ proche et lointain de structures métalliques à symétrie azimutale. Ensuite, des lanceurs métalliques à faisceau de Bessel/ à impulsion sont synthétisés à l'aide de cet outil ad hoc. Le concept a été validé expérimentalement en fabriquant et en mesurant un lanceur pour fonctionner dans une gamme de fréquences de 75 à 105 GHz. Le lanceur est la première démonstration d'un lanceur d'ondes X à de telles fréquences. Dans la deuxième partie, nous avons étudié l'utilisation d'ondes non diffractives pour le transfert d'énergie sans fil. Tout d'abord, l'utilisation de faisceaux de Bessel-Gauss pour le WPT est étudiée. Les performances supérieures des faisceaux de Bessel-Gauss par rapport aux faisceaux de Bessel sont démontrées. Un lanceur Bessel-Gauss a été conçu pour valider cette affirmation. Le coefficient de transfert de puissance du lanceur dépasse 50 % pour les distances dépassant sa portée de non diffraction
This thesis present the author’s contributions to the field of non-diffractive waves. Essentially, non-diffractive waves are electromagnetic beams that radiate localized energy with a variety of potential practical applications. The work presented in this thesis can be divided into two parts. In the first part, a novel concept of synthesizing metallic spline profiled Bessel beam/X-wave launchers has been proposed. First, an ad-hoc tool based on mode matching is presented. The tool is capable of evaluating the S parameters, near-, and far-field radiation patterns of metallic structures with azimuthal symmetry. Then, metallic Bessel beam/X-wave launchers are synthesized using the ad-hoc tool. The concept has been experimentally validated by manufacturing and measuring an X-wave launcher operating in a 75-105 GHz frequency range. The fabricated launcher is the first experimental demonstration of an X-wave launcher at such frequencies. In the second part, we have investigated the use of non-diffractive waves for wireless power transfer. First, the use of Bessel-Gauss beams for WPT is investigated. The superior performance of Bessel-Gauss beams compared to Bessel beams is demonstrated. A Bessel-Gauss launcher has been designed for validating this claim. The power transfer coefficient of the launcher exceeds 50% for distances exceeding its non-diffractive range

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Muhammad, Nuraddeen Ado. "Analysis and design of an innovative 19.5 GHz active phase-shifter architecture, implemented in a 0.13 μm BiCMOS SiGe process, for beamforming in 5G applications". Electronic Thesis or Diss., Poitiers, 2024. http://www.theses.fr/2024POIT2257.

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Pour différentes raisons, la 5G domine actuellement l'actualité technologique. Les capacités de la 5G en termes de largeur de bande et de temps réel constitues un énorme potentiel sociétal en permettant pléthore d'applications nouvelles et inattendues. En effet, la bande de fréquence des ondes millimétriques se caractérise par une largeur de bande disponible qui peut prendre en charge des systèmes sans fil à haut débit pour les futurs systèmes de radiocommunication, y compris les systèmes cellulaires de cinquième génération et au-delà. Les fréquences d'exploitation des ondes millimétriques nécessitent généralement une plus grande ouverture d'antenne pour améliorer le bilan de liaison. Ces antennes se présentent généralement sous la forme de réseaux phasés, permettant la formation de faisceaux. Dans ce contexte, ce travail présente la conception et la mise en œuvre d'un déphaseur actif à 19,5 GHz pour la formation de faisceaux. Le circuit proposé est basé sur une architecture originale utilisant un oscillateur commandé en tension verrouillé par injection (ILVCO en Anglais) associé à un filtre polyphase suivi d'un circuit de sélection de phase et de son signe. La phase souhaitée dans la plage de ± 45° est synthétisée avec le circuit proposé en modifiant la tension de commande Vcntr de l’ILVCO pour un réglage fin et en modifiant les deux signaux de commandes du sélecteur de phase et de signe (S0, S2) pour un réglage grossier, ce qui engendre une variation de phase linéaire de 360°. D'après les résultats de la simulation post-layout, la plage de réglage de la fréquence d’oscillation libre du VCO varie de 17,89 GHz à 20,16 GHz. En outre, avec une puissance injectée de -8,5 dBm et une fréquence de 19,5 GHz, le déphaseur proposé consomme 20,47 mA sous une tension d'alimentation de 1,3 V. De plus, la puissance de sortie moyenne sur 50 Ω est de -15,58 dBm. Le circuit complet a une taille de 1,58 mm2, y compris les pads, et il est intégré sur un process BiCMOS SiGe:C 0,13 μm. Enfin, les résultats obtenus montrent que le déphaseur actif proposé s’avère un candidat potentiel pour les systèmes à réseau phasé utilisés pour la formation de faisceaux dans les applications 5G
For good reasons, 5G dominates technological news. The high-bandwidth and real-time capabilities of 5G have huge societal potential by enabling a plethora of new and unanticipated application cases. Indeed, the millimeter-wave frequency band is characterized by an available bandwidth that can support high-speed wireless systems for future radio communications systems, including 5th Generation cellular systems and beyond. The frequencies of operation at mm-wave generally requires larger antenna aperture to improve the channel budget at useful distances. These antennas are usually in the form of phased arrays, allowing beamforming to be performed. This work presents the design and implementation of a 19.5 GHz active phase shifter for beamforming in 5G applications. The proposed circuit is based on an original architecture using an injection-locked voltage-controlled oscillator (ILVCO) associated with a polyphase filter followed by a phase selection circuit and its sign. The desired phase in the range of ± 45° is synthesised with the proposed circuit by altering the control voltage Vcntr of an ILVCO for fine-tuning and modifying the two control signals of phase and sign selectors (S0, S2) for coarse tuning, resulting in a 360° linear phase variation. According to the post-layout simulation results, the frequency tuning range of the VCO varies from 17.89 GHz to 20.16 GHz in free-running mode. In addition, with an injected power of -8.5 dBm and a frequency of 19.5 GHz, the proposed phase shifter draws 20.47 mA from a 1.3 V supply voltage. Furthermore, the mean output power on 50 Ω load is found to be -15.58 dBm. The whole circuit has a chip size of 1.58 mm2 including the pads and it is integrated in a BiCMOS SiGe:C 0.13 μm process. Finally, the obtained results justify that the proposed active phase shifter is a relevant design for phased-array systems used for beamforming in 5G applications

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Tesis sobre el tema "Antennes à création de faisceaux"

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