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Etude et réalisation d'antennes ultra-compactes à base de métamatériaux. Application à la réalisation d'une antenne GNSS miniature
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Pigeon, Mélusine |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | Nous proposons d'explorer dans le cadre de la these des solutions originales permettant d'obtenir des caracteristiques de rayonnement peu dependantes du support de l'antenne. Les antennes etudiees et concues visent a etre utilisees pour des applications GNSS et plus precisement pour des applications multi-bandes du GNSS. Nous les developperons donc en respectant un cahier des charges associe. Deux axes de recherche independants sont explores. Le premier montre les proprietes naturelles d'une antenne composee de plusieurs structures rayonnantes. Nous associons ainsi une structure helicoidale equivalente a un dipole magnetique et un plan metallique equivalent a un dipole electrique. La taille et les performances de l'antenne ainsi realisee sont comparables par bien des aspects aux antennes que l'on trouve actuellement dans le commerce pour les applications GNSS. L'antenne realisee est une antenne mono-bande en polarisation rectiligne ; ce qui n'est pas en accord avec les specifications de l'application envisagee. Pour completer cette premiere etude et satisfaire les exigences d'applications GNSS multi-bandes, nous nous orientons vers une autre technologie qui est expose dans le second axe. Dans le second axe, nous associons une antenne electrique et un plan reflecteur particulier : une Surface Haute Impedance. L'association de ces deux elements permet en theorie de reduire l'epaisseur qu'aurait un dispositif classique compose d'une antenne electrique et d'un plan reflecteur metallique. Nous commencons donc par etudier la particularite du plan reflecteur choisi, c'est-a-dire la Surface Haute Impedance. Cette surface etant compose de motifs periodiques nous etudierons le motif qui permet d'obtenir les caracteristiques les plus proches de celles de l'application visee. Nous debutons par une etude en monobande suivi de l'etude d'un motif bi-bande. Le motif mono-bande concu en simulation presente une tres bonne bande-passante (13%) au vue de sa taille minimale (2,5mm). Le motif bi-bande realise par imbrication de motifs mono-bande permet d'obtenir en simulation des performances conformes aux attentes dans deux bandes GNSS choisies. L'etude de cette surface se poursuit par une phase de mesure. Le but de l'etude etant de pouvoir placer une antenne au-dessus de la surface fabriquee, une collection d'antennes sera developpee afin de regler la surface haute impedance et dans le meme temps de tester le dispositif complet. Ainsi dans un premier temps, nous utiliserons des dipoles pour tester et regler la Surface Haute Impedance. Dans cette partie le couplage entre l'antenne et la surface haute impedance placee en-dessous sera notamment etudie. Dans un deuxieme temps, afin d'obtenir une polarisation circulaire nous utiliserons d'autres antennes supportant cette polarisation (dipole croise et spirale). Dans chaque phase de mesure, le reglage antenne et Surface Haute Impedance sera optimise et divers parametres de reglage seront identifies. Pour les deux axes de recherche, ce sont non seulement le rayonnement que nous cherchons a maitriser mais aussi la taille de la structure. Ainsi les structures realisees sont les plus compactes possibles surtout en terme de finesse. Nous concluons sur les performances des antennes realisees par rapport au cahier des charges et aux autres antennes existantes et exposons les perspectives du travail realise. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063404/file/Pigeon_MA_lusine_these.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063404/document |
| Alternate Webpage(s) | http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00002073/01/pigeon.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
