Advanced reconfigurable antennas for 5G heterogeneous networks at millimeter waves

par Tuyen Pham

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Ronan Sauleau et de François Gallée.

  • Titre traduit

    Antennes reconfigurables pour la 5G haut débit dans la bande millimétrique


  • Résumé

    Être compacte, avoir un faible coût, un gain élevé et une capacité de dépointage électronique sur un large angle de couverture sont parmi les principales caractéristiques requises pour le sondage de canal 5G en bande millimétrique. Ces dernières ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années car elles sont capables de supporter des communications à haut débit grâce à leur large bande passante. Différentes Différentes technologies d’antennes ont été proposées pour telles applications, avec leurs avantages et leurs inconvénients, telles que les antennes réseaux ou les solutions quasioptiques (lentilles, réflecteurs, etc.). Les solutions à alimentation par onde d’espace sont particulièrement attractives en raison de leur rendement élevé. Dans cette thèse, plusieurs réseaux transmetteurs (RT) ont été proposés dans la bande V (57-64 GHz). Un RT monofocal à faisceau fixe (axial ou dépointé). Pour améliorer les performances en dépointages, des RT multifocaux (bifocal et quadri-focal) ont été étudiés. Ces solutions ont été caractérisées à la fois par des simulations et des mesures. Un RT tri-bande fonctionnant en bande Ka (liaison montante et descendante) et bande V a également été conçu pour les applications satellitaires et 5G. Ce dernier est basé sur la technique d'entrelacement.


  • Résumé

    Low-profile, low cost, high gain and beam-steering capability over a large total field of view are among preferred features of antenna arrays for 5G channel sounding at millimeter waves. The latter are extremely attractive for high-speed communications due to the large available bandwidth. In the recent years, various potential antenna technologies have been investigated for multiple beam applications in terms of gain, efficiency, beam-steering performance, form factor and cost, such as antenna arrays or quasi-optical systems (lenses, reflectors, etc.). Space-fed architectures are very attaractive for their high radiation efficiency. In this thesis, transmitarray antennas (TAs) with low profile, low cost, high gain and wide field of view with low scan loss have been proposed in V-band (57-64 GHz). A monofocal TA with fixed beam (pointing at broadside or in an offset direction) has been first studied. To circumvent its limitation in scanning, bifocal and quadri-focal TAs have been proposed. These solutions have characterized in detail both in simulations and measurements. Finally, a triple-band TA operating at Ka band (up-link and down-link) and V-band has been also developped based on interleaving technique.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 17-12-2022

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