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Développement d'un réseau d'antennes à formation de faisceaux basé sur de nouvelles Matrices de Butler.
Get PDFDans cette thèse, nous présentons une nouvelle topologie d'un réseau d'antenne à
formation de faisceaux basée sur nouvelle matrice de Butler.
L'étude comporte trois volets portant respectivement sur la conception d'une antenne
fente large bande, d'un réseau d'antennes et d'une matrice de Butler pour assurer la
formation des faisceaux.
Dans un premier temps, on présente une étude d'antenne à fente alimentée par une ligne
de transmission coplanaire. Le principe de fonctionnement de cette structure d'antenne
repose sur le couplage électromagnétique alimenté par une ligne coplanaire. L'étude
paramétrique de cette structure faite par le simulateur Momentum a permis de
comprendre mieux le fonctionnement et l'influence de chaque paramètre sur le
comportement de l'antenne, soit le réglage de l'impédance, l'efficacité ou la fréquence de
résonance. Cette antenne a fourni de bonnes performances en terme de largeur de bande
qui est très utile pour les systèmes de communication sans fil dans la bande des 5.8 GHz.
Plusieurs géométries de l'élément rayonnant ont été développées pour permettre d'élargir
la bande passante de cette antenne.
D'ailleurs, une nouvelle technique d'alimentation, combinant les deux types d'excitation
inductive et capacitive, a été développée. Ceci a permis d'atteindre une largeur de bande
de 30% au lieu de 8% avec une seule excitation.
Dans l'étape suivante nous présentons une optimisation de cette antenne en utilisant la
technique broches EBG à l'élément simple de l'antenne ainsi pour le réseau à 2 et 3
éléments a permis d'augmenter l'efficacité jusqu'à 95 % sans perturber ni la bande
passante des antennes ni la forme du diagramme du rayonnement. Tous ces prototypes
d'antennes ont été fabriqués et validés.
Dans la troisième étape, nous introduisant le traitement RF (matrice de Butler) appliqué
aux antennes développées auparavant. Deux structures de la matrice de Butler ont été
développées, et fabriquées et validées. La première matrice conçue est à base de la
technologie ligne à fente. Un nouveau coupleur hybride et un croisement en technologie
ligne à fente ont été également et ont offert de bonnes performances en terme de couplage
et d'isolation. Les faisceaux simulés et mesurés obtenus montrent que la matrice offre de
bonne performances.
La deuxième structure de la matrice de Butler a été développée en technologie CPW
multicouche qui a comme objectif d'éliminer tous croisement entre les lignes coplanaires.
Cette exigence, nous a permis de concevoir une nouvelle structure de coupleur CPW
directionnel multicouche et à large bande. La combinaison de ce coupleur et du coupleur
directionnel dans la matrice a permis d'éviter l'utilisation des croisements. Cette solution
offre de bonnes performances à la matrice en termes de pertes et de compacité.
L'assemblage du réseau avec la nouvelle matrice a été fait pour réaliser une antenne à
faisceaux. Les résultats obtenus ont montré de meilleures performances en termes de
directivité et de contrôle de diagramme de rayonnement
Compact and Reconfigurable Multiband 2-Element MIMO Slot Antenna for Advanced Communication Systems
No full textHigh Gain Slot Array with Fabry-Perot Cavity Feeding Circuit
Get PDFA new approach for designing slot arrays using a Fabry-Perot cavity for the feeding circuit is presented. The proposed array has simpler and smaller feeding circuit compared to conventional feeding networks that have multiple dividers or combiners. The dividers and combiners are usually sources of losses. In addition, the profile of the proposed array is not limited by the half-wavelength resonance condition that exists for Fabry-Perot resonator antennas based on partially reflecting surfaces. The operating frequency is not sensitive to the profile of the antenna. A small profile can be achieved without the utilization of an artificial magnetic conductor or a substrate with high dielectric constant. To validate the proposed approach, full-wave numerical results are presented at 5.8 GHz showing good impedance matching, a high gain of about 22 dB, and an efficiency of 76%
Quasi-Static Analysis of a New Wide Band Directional Coupler Using CPW Multilayer Technology
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Design of a broadband millimeter-wave slot antenna using an inductively and capacitively feeding technique
No full text
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