Conception d’antennes miniatures à base de matériaux innovants pour systèmes de communications mobiles

Miniaturized antenna’s design using innovative materials for mobile communication devices

• Auteur / Autrice : Laure Huitema
• Direction : Thierry Monédière, Cyril Nicolas Decroze
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences, photonique et systèmes
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Varactors

Radiocommunications mobiles

Antennes (électronique)

Mots clés libres

Antennes miniatures

Antenne à résonateur diélectrique

Antenne large bande

Antenne multibande

Agilité fréquentielle

Résumé

Face à la volonté d’intégrer une quantité toujours plus importante de nouveaux services au sein des terminaux mobiles de nouvelle génération et afin de répondre à leurs contraintes d’encombrement, de nouveaux concepts d’antennes intelligentes font l’objet de nombreuses recherches. Le principal objectif est d’offrir de nouveaux services avec une qualité de réception optimale aux abonnés tout en s’inscrivant dans la tendance du marché. L’antenne devra donc être miniature et capable de s’adapter à son environnement, c'est-à-dire à des conditions changeantes en ajustant sa fréquence de travail, sa polarisation ou son diagramme de rayonnement. Deux axes sont explorés dans le cadre de cette thèse. Dans un premier temps, il est nécessaire de s’attaquer au verrou de l’encombrement des antennes et de la coexistence de divers services en explorant les potentialités offertes par le développement de matériaux originaux pour la miniaturisation des antennes. A partir des résultats obtenus, il devient alors possible d’envisager des concepts d’antennes miniatures dont l’objectif est d’introduire des fonctions d’agilité pour adapter les performances de l’antenne à son environnement et à son contexte d’utilisation. Ce mémoire propose de répondre à ces deux objectifs en présentant le développement, la conception et la réalisation de quatre architectures d’antennes miniatures et reconfigurables à base de matériaux innovants.

Given the desire to integrate a large number of new services in last generation of mobile handheld devices and in order to drastically decrease their dimensions, new concepts of smart antennas are being considered. The main objective is to offer new services in a trendy mobile handheld with an optimal quality and an improved link budget. The antenna has to be small and in order to improve the reliability of wireless links, the antenna structure must have a frequency tunability, a reconfigurable polarization or radiation pattern. In order to satisfy these objectives, this manuscript focuses on two axes. At first, it is necessary to unlock the constraints on the miniaturization of such antennas to multiple services by studying the potentialities and effectiveness of original materials dedicated to the compliance and optimization of the antenna performances within its environment. Thanks to this study, it is then possible to investigate new concepts of reconfigurable antennas to optimize their performances within their environment. This manuscript is proposing answers to these challenges by detailing the development, the conception and the manufacturing of four different miniature and reconfigurable antenna designs using new kind of materials.