Conception et technologies d'antennes imprimees multicouches a 60 ghz

par Olivier Lafond

Thèse de doctorat en Traitement du signal et télécommunications

Sous la direction de Jean-Pierre Daniel.

Soutenue en 2000

à Rennes 1 .

mots clés

Résumé

Le travail presente s'inscrit dans le cadre d'une cti (consultation thematique informelle) soutenue par france telecom / cnet lannion (centre national d'etudes en telecommunications) sur le theme : communications de proximite a 60 ghz. Ce travail de recherche se poursuit dans le cadre du projet optimm du rnrt. Cette etude comporte plusieurs aspects : le premier concerne l'analyse par l'extension d'une methode analytique (cavite) des pastilles imprimees alimentees par fente en millimetrique. L'epaisseur de fente, parametre critique a 60 ghz, est prise en compte. Ensuite, l'inclinaison de la ligne par rapport a la fente a egalement ete etudiee afin de pouvoir analyser une pastille a polarisation circulaire. La theorie est illustree par plusieurs realisations d'antennes a 60 ghz. De plus, plusieurs technologies de realisation developpees permettent de faire adherer des substrats polymeres (verre teflon ou tpx) avec une semelle epaisse de cuivre. Elles permettent de rigidifier de facon notable les structures. Le second objectif concerne la mise en reseau de ces pastilles afin de former les diagrammes de rayonnement. Des reseaux de 6 elements a diagramme directif, sectoriel ou cosecante realises ont fournis des resultats tres satisfaisants en terme de purete de polarisation et de rendement. Des reseaux de grande taille (256 sources) ont en outre ete realises. Les resultats satisfaisants obtenus prouve la faisabilite technologique de ce type d'antenne a 60 ghz. Le dernier objectif est l'etude d'une antenne multifaisceau en technologie imprimee. La structure choisie est la matrice de butler qui est composee de coupleurs et de dephaseurs et permet d'alimenter un reseau d'antennes imprimees. Une transition ligne-fente-ligne, necessaire a la matrice, a ete mise au point et permet de passer d'une face a l'autre du dispositif. Une antenne a 2 faisceaux donne des resultats interessants en terme de depointages des diagrammes, malgre des rendements un peu faibles (25%).

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