Etude de nouvelles antennes à résonateur diélectrique multifréquence, large bande et à polarisation circulaire

Design of multifrequency, wide banwidth and circulary polarized dielectric resonator antennas

• Auteur / Autrice : Christelle Nannini
• Direction : Christian Pichot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Nice ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polarisation (électricité)

Radiofréquences

Résonateurs diélectriques

Antennes (électronique)

Résumé

Ces travaux de thèse proposent l'étude et la conception de nouvelles antennes à résonateur diélectrique. Une première partie est consacrée aux caractéristiques de ce type d'antennes ainsi qu'au fonctionnement de deux outils de simulation numérique. De nouvelles topologies de résonateurs basées sur des formes cylindriques ont retenu notre attention afin d'obtenir une modification de la fréquence de résonance, une augmentation de la bande passante, une diminution de l'encombrement ou un comportement multifréquence. Des géométries particulières sont d'abord étudiées en conservant la forme simple cylindrique du résonateur, puis d'autres configurations nécessitant sa découpe sont présentées. Ensuite, notre intérêt s'est porté sur la réalisation d'antennes multifréquences ainsi que sur des structures permettant l'augmentation de la bande passante. Ainsi, une antenne bibande dont l'élément rayonnant se résume à deux cylindres insérés l'un dans l'autre et une structure composée de deux résonateurs cylindriques identiques superposés qui propose également une augmentation significative de la bande passante sont présentées. La dernière partie de ce travail porte sur la conception d'antennes à polarisation circulaire ne comportant qu'un seul accès d'alimentation. Nous étudions premièrement une structure inspirée de celle précédemment étudiée c'est à dire composée de deux résonateurs imbriqués l'un dans l'autre, dont la polarisation circulaire est obtenue à l'aide d'un ou deux rubans métalliques. Ensuite, la création d'une polarisation de bonne qualité est réalisée à l'aide d'une structure originale obtenue en perçant des trous dans un résonateur cylindrique.

This work proposes the conception of new dielectric resonator antennas. A first part is devoted to the characteristics of this type of antennas and to two numeric simulators. New topologies of resonators based on cylindrical forms held our attention so to obtain a modification of the resonant frequency, an increase in the bandwidth, a reduction of size or a multifrequency behavior. Particular geometries are first studied by preserving the cylindrical simple shape of the resonator, then other configurations requiring its cutting are presented. Then, our interest is related to the realization of multifrequency antennas and on structures allowing increase of the bandwidth. Thus, a bifrequency antenna whose resonating element is two cylinders inserted one into an other and a structure made up of two identical cylindrical resonators which also proposes a significant increase in the bandwidth are presented. The last part of this work concerns the conception of circularly polarized antennas fed by one single coaxial probe. We study firstly a structure inspired of that previously studied with one resonator inserted into the other, whose circular polarization is obtained by adding one or two metallic strip. Then, the creation of a polarization of good quality is carried out using an original structure obtained by drilling holes in a cylindrical resonator.