Conception d'antennes hélices quadrifilaires imprimées compactes et bibandes pour les systèmes de communication par satellite

• Auteur / Autrice : Josh Rabemanantsoa
• Direction : Ala Sharaiha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Équipement électronique miniaturisé

Localisation par satellites, Systèmes de

Antennes (électronique)

Résumé

La diffusion croissante des systèmes de radionavigation comme le GPS (Global Positionning System) a permis d'inonder le marché mondial d'un grand nombre de nouveaux récepteurs associant à la fois de bonnes performances, un faible encombrement et une consommation réduite. De plus, le déploiement du nouveau système de radio navigation européen Galileo et sa combinaison avec le GPS autorisera l'implémentation d'applications plus fiables et à précision élevée. Les systèmes de radionavigation ont généralement besoin d'antennes multi-bandes compactes performantes à polarisation circulaire. La couverture hémisphérique est très utile pour les communications par satellites en général et pour la radio navigation en particulier car les terminaux doivent recevoir des signaux de tout relais ou tout satellite. Les Antennes Hélices Quadrifilaires Imprimées (AHQI), amélioration des Antennes Hélices Quadrifilaires Résonnantes (AHQR) sont des candidates attractives pour ces systèmes satellitaires grâce à leurs performances radioélectriques remplissant les conditions imposées sus citées. Par contre, deux handicaps majeurs qui méritent d'être remédiés, limitent l'utilisation de ces antennes dans les terminaux portables : la taille (surtout en hauteur) et le fonctionnement monobande. Dans ce travail de thèse, plusieurs topologies d'antennes HQI compactes et bi-bandes voire multi bandes sont donc présentées. Elles offrent des rapports de fréquences de résonnances ajustables avec un taux de réduction pouvant aller jusqu'à 73 %. Les antennes proposées autorisent des diagrammes de rayonnement stables aux différentes fréquences de fonctionnement des systèmes GPS, L1/L2 ou L1/L5 avec un bon compromis entre l'adaptation, l'efficacité et la qualité de polarisation.

The increasing availability of navigation systems like GPS (Global Positioning System) was used to flood the world market by a large number of new receivers combining good performance, small size and low power consumption. In addition, deployment of new European radio navigation system, Galileo, and its combination with GPS will allow the implementation of application more reliable high accuracy. Navigation systems generally require multi-band antennas compact circular polarization performance. Hemispherical coverage is also desirable for satellite communications in general and navigation in particular because the terminal must receive signals from any relay or satellite. Printed Quadrifilar Helical Antennas (PQHA), improved Resonant Quadrifilar Helical Antennas (RQHA) are attractive candidates for these satellite systems through their radio performance fulfilling the conditions mentioned above. However, two major handicaps that need to be remedied, limit the use of these antennas in mobile devices including : size (especially height) and the single-band operation. In this thesis, several antennas topologies HQI compact dual-band or multi-band are presented. They provide reports of resonant frequencies with adjustable rate reduction of up to 73 %. The proposed antennas allow stable radiation patterns at different frequencies of operation of GPS, L1/L2 or L1/L5 with a good compromise between adaptation, effectivenesse and quality of polarization.