Conception et optimisation d'antennes lentilles diélectriques à fort gain et de taille réduite en ondes millimétriques PDF Download
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Author: Tran Vu La
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Languages : fr
Pages : 230
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Book Description
Le développement rapide d'applications telles que les communications de proximité, les communications par satellite ou la sécurité automobile (radars d'assistance et d'aide à la conduite), peut nécessiter la conception d'antennes de géométrie complexe pour répondre à des spécifications variées (fonctionnement ultra large bande, rayonnement multifaisceaux, très directif ou formés, etc.)Les antennes à réflecteurs ou les réseaux d'antennes peuvent répondre à ces besoins. Une solution alternative consiste à associer une (ou plusieurs) source d'excitation primaire (patch imprimé ou guide d'onde) à un système de focalisation de type lentille. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre travail de thèse.
Author: Tran Vu La
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Languages : fr
Pages : 230
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Le développement rapide d'applications telles que les communications de proximité, les communications par satellite ou la sécurité automobile (radars d'assistance et d'aide à la conduite), peut nécessiter la conception d'antennes de géométrie complexe pour répondre à des spécifications variées (fonctionnement ultra large bande, rayonnement multifaisceaux, très directif ou formés, etc.)Les antennes à réflecteurs ou les réseaux d'antennes peuvent répondre à ces besoins. Une solution alternative consiste à associer une (ou plusieurs) source d'excitation primaire (patch imprimé ou guide d'onde) à un système de focalisation de type lentille. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre travail de thèse.
Author: Gaël Godi
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Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
Cette thèse aborde la conception d’antennes lentilles intégrées et de dômes diélectriques en ondes millimétriques. Dans une première partie, une synthèse bibliographique cadre ce travail dans le contexte des dispositifs focalisants. Ensuite, des outils d’analyse pour les antennes lentilles simple couche, multicouches, et les dômes diélectriques de forme quelconque sont développés. La troisième partie détaille les principes et l’implantation d’un outil d’optimisation globale basé sur les algorithmes génétiques, pour la synthèse d’antennes à diagrammes formés avec des contraintes de conception et de fabrication. Des validations numériques et expérimentales appliquées à la synthèse d’antennes lentilles intégrées simple couche sont ensuite présentées dans la quatrième partie. Puis l’amélioration des performances des antennes est envisagée grâce à l’utilisation de structures multicouches. Enfin, la sixième partie décrit la conception d’antennes dômes diélectriques et leurs avantages.
Author: Ngoc Tinh Nguyen
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Languages : fr
Pages : 221
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Book Description
Les antennes lentilles intégrées sont de plus en plus utilisées pour de nombreuses applications telles que les communications de proximité, les communications par satellites ou l’assistance à la conduite automobile grâce à leur faible coût, leur capacité à générer des faisceaux pincés à fort gain ou des faisceaux formés. En revanche, elles sont parfois volumineuses, notamment pour certaines applications embarquées (automobiles, spatiales). Pour répondre à de nouveaux besoins, il est par exemple nécessaire de réduire leur taille et de se doter de nouveaux outils de conception, notamment pour la conception de lentilles configurables. Les travaux effectués dans cette thèse s’inscrivent dans ce cadre. Tout d’abord, deux solutions de réduction de taille d’antennes lentilles ont été étudiées numériquement et validées expérimentalement : elles reposent soit sur l’introduction de cavités d’air au voisinage direct de la source primaire, soit sur l’utilisation de matériaux de permittivité élevée. La seconde partie du travail a été consacrée à enrichir un noyau d’analyse de type OG/OP déjà existant (Optique Géométrique / Optique Physique) pour les antennes lentilles à réseau focal (excitation multi-sources), et puis à l’interfacer avec un algorithme d’optimisation de type Algorithme Génétique (AG). Ce nouvel outil a ensuite été utilisé pour concevoir des antennes lentilles formées mono- ou multi-excitation. Diverses campagnes expérimentales ont été effectuées en bande Ka et en bande V pour valider les résultats numériques.
Author: Frédérique Le Louër
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Languages : fr
Pages : 152
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Les antennes lentilles sont des dispositifs ayant pour support les ondes électromagnétiques et sont constituées d’une source primaire et d’un système focalisant diélectrique. La montée en importance récente d’applications en ondes millimétriques (exemple : radars d’assistance et d’aide à la conduite), nécessite la construction d’antennes lentilles de quelques centimetres qui répondent à des cahiers des charges spécifiques à chaque cas. L’une des problématiques à résoudre consiste à déterminer la forme optimale de la lentille étant données : (i) les caractéristiques de la source primaire, (ii) les caractéristiques en rayonnement fixées. Ce projet de thèse vise à développer de nouveaux outils pour l’optimisation de forme en utilisant une formulation intégrale du problème.
Author: David Bidou
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Languages : fr
Pages : 255
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Book Description
Ce mémoire est consacré à la conception de plusieurs types d'antennes fort gain dans le domaine millimétrique et plus précisément aux alentours des 40 GHz. Ces antennes peuvent comporter un aspect large bande lorsque les applications envisagées sont liées à des critères de haut débit. Elles doivent être peu encombrantes et faible coût si elles se trouvent destinées au grand public. La première application détaillée est un réseau d'antennes imprimées carrées alimentées en coin. Il permet d'obtenir un fort gain sur une bande étroite ainsi que deux diagrammes de rayonnement particuliers (en alimentant en phase ou en opposition de phase deux sous-réseaux par l'intermédiaire d'un anneau hybride qui a donné lieu à des études et une réalisation). Une étude de faisabilité du même système dans une version antenne planaire à bande interdite photonique diélectrique montre des résultats probants. Par la suite, dans le cadre d'un projet européen, des dispositifs fort gain et large bande sont adaptés ou mis au point pour des applications grand public (L.M.D.S.) nécessitant un haut débit (télévision numérique interactive, Internet haut débit...). Des associations d'antennes amènent à répondre à ces critères simultanément. Ainsi, un dispositif existant composé d'une antenne lentille diélectrique excitée par un réseau est adapté à nos exigences. Puis la conception et la validation expérimentale d'une antenne BIP planaire tout diélectrique débouche sur une nouvelle association avec la lentille. Les aspects technologiques liés aux réalisations dans la bande millimétrique ont été décrits pour chaque antenne. Le dimensionnement théorique des structures présentées a été mené grâce à un code de calcul utilisant la méthode des différences finies dans le domaine temporel (F.D.T.D).
Author: Barbara Chantraine-Barès
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Languages : fr
Pages : 248
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Ce travail se divise en quatre parties. Dans la première, les travaux publiés antérieurement sur les antennes lentilles de révolution sont généralisés afin de synthétiser des lentilles proches d'une symétrie de révolution en se basant sur l'optique géométrique. Puis, nous résolvons le problème général de la conception d'antennes lentilles de forme quelconque en le mettant sous la forme d'une équation différentielle fortement non-linéaire de Monge-Ampère. Dans la troisième partie, une méthode d'optimisation locale est mise en oeuvre pour optimiser point par point la forme des lentilles. Enfin, nous explorons quelques voies pouvant mener à la synthèse d'antennes lentilles compactes (analyse FDTD, prise en compte des réflexions multiples, décomposition du rayonnement de la source en modes sphériques). Les différentes parties font l'objet de validations théoriques et expérimentales au voisinage de 60 GHz avec des lentilles de diamètre variant de 23 fois à 2 fois la longueur d'onde.
Author: YANN.. CAILLOCE
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Languages : fr
Pages : 194
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Book Description
LES COMMUNICATIONS FIXES ET MOBILES QUI VONT SE DEVELOPPER EN ONDES MILLIMETRIQUES (40-60 GHZ) IMPLIQUENT DES ETUDES SUR LE SEGMENT HERTZIEN ET PLUS PARTICULIEREMENT LA PARTIE ANTENNE. COMPTE TENU DES FREQUENCES, LA REDUCTION DE TAILLE DES AERIENS PERMET DE CONCEVOIR DES SOUS-ENSEMBLES INTEGRANT LES FONCTIONS RAYONNEMENT, AMPLIFICATION MAIS AUSSI LA CONVERSION OPTIQUE/RADIO. LE TRAVAIL PRESENTE ICI CONCERNE LA PARTIE ANTENNE ET S'INSCRIT DANS LE CADRE D'UNE ETUDE SOUTENUE PAR FRANCE TELECOM/C.N.E.T (CENTRE NATIONAL D'ETUDES EN TELECOMMUNICATION) : ETUDE SUR LES ANTENNES ACTIVES POUR LES COMMUNICATIONS AVEC LES MOBILES ET LES COMMUNICATIONS DE PROXIMITES. LE PREMIER PROBLEME ETAIT DE METTRE AU POINT UN SIMULATEUR ELECTROMAGNETIQUE D'ANTENNE SUFFISAMMENT FIABLE DANS LE DOMAINE DES FREQUENCES MILLIMETRIQUES A 38 ET 60 GHZ POUR POUVOIR TRAITER DES ANTENNES IMPRIMEES DE GEOMETRIE QUELCONQUE AINSI QUE L'ASSOCIATION DE QUELQUES ELEMENTS (2 A 4) POUR FORMER LES DIAGRAMMES DE RAYONNEMENT. LA METHODE UTILISE ICI EST BASEE SUR LES TECHNIQUES DE LA SEGMENTATION ET DE LA DESEGMENTATION. LE DEUXIEME OBJECTIF DE CETTE ETUDE A ETE D'ANALYSER LES CONTRAINTES TECHNOLOGIQUES DU A L'USAGE DE MATERIAU SEMI-CONDUCTEUR TELS L'ASGA ET L'INP COMME SUBSTRAT DES ANTENNES. LA CONCEPTION DES ANTENNES SUR DIELECTRIQUE HAUTE PERMITTIVITE A BIEN MONTRE LES PERTES PAR ONDES DE SURFACE AUXQUELLES IL FAUT S'ATTENDRE ET LA CONSEQUENCE SUR LA LIMITATION D'EPAISSEUR DU SUBSTRAT. NOUS AVONS AUSSI MIS EN EVIDENCE LES PERTURBATIONS APPORTEES PAR L'ENVIRONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE DE L'ANTENNE DE PETITE TAILLE DE MANIERE QUANTITATIVE POUR LE RAYONNEMENT DE LA LIGNE D'ALIMENTATION ET L'INFLUENCE DU FIL DE CONNEXION (ANTENNE HYBRIDE) ; ET QUALITATIVE POUR LES DIFFRACTIONS DE PLATEAU ET LE RAYONNEMENT DU CONNECTEUR. CECI A MONTRE EN PARTICULIER LA NECESSITE A 60GHZ D'INTEGRER SUR LA PUCE UN AMPLIFICATEUR AU PLUS PRES DE LA PASTILLE. TOUT CECI S'EST SOLDE PAR LA REALISATION D'UN NOMBRE IMPORTANT DE MAQUETTES A 38 GHZ ET 60 GHZ. FINALEMENT POUR VALIDER LA FAISABILITE D'UNE LIAISON OPTIQUE/RADIO INTRA-BATIMENT UTILISANT LES FREQUENCES MILLIMETRIQUES, NOUS AVONS REALISE ET TESTE UN DEMONSTRATEUR A 38 GHZ COMPATIBLE AVEC UNE EXTENSION A 60 GHZ. ENFIN, NOUS AVONS REALISE QUELQUES LENTILLES DIELECTRIQUES PERMETTANT DE FOCALISER L'ENERGIE DANS UNE DIRECTION DONNEE. NOUS AVONS AINSI ABORDE QUATRE TYPES DE LENTILLES DIELECTRIQUES A 38GHZ.
Author: Asghar Meraj
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Languages : en
Pages : 259
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Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE CONCEVOIR DES ANTENNES A LENTILLE SUBSTRAT OPTIMISEES. CETTE RECHERCHE S'INTEGRE AUX TRAVAUX MENES A L'OBSERVATOIRE DE PARIS (DEMIRM) ET AU LABORATOIRE DE GENIE ELECTRIQUE DE PARIS (LGEP) DANS LE DOMAINE DES RECEPTEURS SUBMILLIMETRIQUES POUR LA RADIO ASTRONOMIE. DANS LA PERSPECTIVE DES RECHERCHES MENEES A INT, NOUS AVONS EGALEMENT EXPLORE D'AUTRES POSSIBILITES D'APPLICATIONS DE LA LENTILLE-SUBSTRAT (RESEAUX SANS FIL HAUT DEBIT, RADAR ANTI-COLLISION). LE PREMIER CHAPITRE DE CE RAPPORT INTRODUIT L'ANTENNE A LENTILLE SUBSTRAT ET LES DIFFERENTES PARTIES QUI LA CONSTITUENT. IL EXPLIQUE EGALEMENT POURQUOI CE TYPE D'ANTENNE EST INTERESSANT POUR LES APPLICATIONS CI-DESSUS MENTIONNEES. LE DEUXIEME CHAPITRE PRESENTE LA CONCEPTION ET LES SIMULATIONS DE MELANGEURS EN STRUCTURE OUVERTE. LE TROISIEME CHAPITRE DECRIT L'ANTENNE LOG-PERIODIQUE, LA PARTICULARITE DE CETTE ANTENNE ETANT UNE NOUVELLE METHODE DE RECUPERATION DU SIGNAL. LE QUATRIEME CHAPITRE PRESENTE PERIODIQUE, LA PARTICULARITE DE CETTE ANTENNE ETANT UNE NOUVELLE METHODE DE RECUPERATION DU SIGNAL. LE QUATRIEME CHAPITRE PRESENTE LA CONCEPTION D'UNE CAVITE AVEC PISTON D'ACCORD DESTINEE A ETRE PLACEE DERRIERE UNE ANTENNE A LENTILLE-SUBSTRAT. IL PRESENTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX QUI ILLUSTRENT LE GAIN D'EFFICACITE OBTENU GRACE A CETTE CAVITE. ENFIN CE RAPPORT SE CONCLUT PAR DES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENTS FUTURS
Author: Anthony Rolland
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Category :
Languages : fr
Pages : 236
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Book Description
D’innombrables applications dans le secteur des radio- et télé-communications (assistance à la conduite automobile, communications par satellites,...) nécessitent sans cesse le développement et la conception de nouveaux systèmes antennaires répondant à des spécifications et des contraintes propres. Pour faire face à ces besoins et demandes, il est nécessaire de se doter d’outils numériques avancés dédiés à la conception et à l’optimisation électromagnétique. Dans ce cadre, les travaux de cette thèse ont été consacrés au développement d’outils numériques de synthèse globale basés sur le couplage entre la méthode FDTD et des algorithmes génétiques. Des noyaux de calcul FDTD en 2D et en coordonnées cylindriques (BoR-FDTD) ont été développés et couplés à un algorithme génétique mono-objectif afin de synthétiser et d’optimiser des structures métallo-diélectriques (lentilles intégrées, cornets rayonnants, ...) en 2D et à symétrie de révolution.
Author: Rami Alkhatib
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Category :
Languages : fr
Pages : 177
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Book Description
Ces travaux de recherche portent sur la conception et la caractérisation d’antennes directives à bas coût en bande millimétrique. Nos travaux concernent, en premier lieu, la conception d’antennes large bande pour deux applications : Le LMDS et les systèmes de communications multimédia par une constellation de satellites en orbite basse. Nous avons pour cela hybridé des technologies volumiques et planaires. Plusieurs antennes élémentaires ont d’abord été optimisées et validées dans les bandes Ka et K. Nous leur avons ensuite associé des lentilles diélectriques optimisées pour l’accroissement de la directivité. La seconde partie porte sur la technologie BIE où nous avons étudié plusieurs configurations d’antennes directives. Une optimisation des rapports des permittivités des matériaux diélectriques utilisés dans la composition des structures BIE a ensuite été menée afin d’accroître leurs bandes passantes. Une antenne pour liaison point à point à 39 GHz a alors été développée et validée.
