Design and realization of an auto-focus antenna array for satellite communications
Auteur / Autrice : | Haiyang Zhang |
Direction : | Tchanguiz Razban-Haghighi, Yann Mahé |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Electronique, Télécommunication |
Date : | Soutenance en 2014 |
Etablissement(s) : | Nantes |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes) |
Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques | |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Marc Ribero |
Examinateurs / Examinatrices : Tchanguiz Razban-Haghighi, Yann Mahé, Jean-Marc Ribero, Fabien Ndagijimana, Patrick Vaudon | |
Rapporteur / Rapporteuse : Fabien Ndagijimana, Patrick Vaudon |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Actuellement, la réception des signaux émis par les satellites géostationnaires s’effectue à l’aide d’antennes paraboliques. Cette antenne est largement utilisée en raison de ses performances et de son coût. Cependant, celle-ci souffre de défauts inhérents à sa conception (antenne 3D, faisceau fixe). Afin de trouver une alternative à l’existant, la conception d’une antenne planaire, large bande (20% de BP), bipolarisation, de gain élevé (29dBi), à pointage électronique et à faible coût est envisagée pour la réception TV par satellite (système DBS). Pour répondre aux critères de faible encombrement et de faible coût, la technologie microruban a été retenue. Deux topologies d’antennes élémentaires ont été étudiées, optimisées et mises en réseau pour répondre aux autres critères de ce projet : une antenne monopole alimentée par accès coplanaire et une antenne microruban à résonateurs couplés en croix. Ces travaux ont abouti à un certain nombre de résultats originaux. La mise en oeuvre d’une méthode simple a permis d’établir qu’il était possible de stabiliser le diagramme de rayonnement dans le demi-espace supérieur sur une large bande passante et d’atténuer le rayonnement arrière. Un autre apport de ces travaux réside dans le principe de partage des résonateurs lors de la mise en réseau de l’antenne croix. Cette technique permet de limiter la distance inter-éléments (limitation des lobes de réseau) mais aussi, pour un gradient de phase donné, de réaliser un dépointage plus important. Ces travaux prouvent qu’un tel réseau d’antennes est une alternative crédible aux antennes paraboles Actuellement, la réception des signaux émis par les satellites géostationnaires s’effectue à l’aide d’antennes paraboliques. Cette antenne est largement utilisée en raison de ses performances et de son coût. Cependant, celle-ci souffre de défauts inhérents à sa conception (antenne 3D, faisceau fixe). Afin de trouver une alternative à l’existant, la conception d’une antenne planaire, large bande (20% de BP), bipolarisation, de gain élevé (29dBi), à pointage électronique et à faible coût est envisagée pour la réception TV par satellite (système DBS). Pour répondre aux critères de faible encombrement et de faible coût, la technologie microruban a été retenue. Deux topologies d’antennes élémentaires ont été étudiées, optimisées et mises en réseau pour répondre aux autres critères de ce projet : une antenne monopole alimentée par accès coplanaire et une antenne microruban à résonateurs couplés en croix. Ces travaux ont abouti à un certain nombre de résultats originaux. La mise en oeuvre d’une méthode simple a permis d’établir qu’il était possible de stabiliser le diagramme de rayonnement dans le demi-espace supérieur sur une large bande passante et d’atténuer le rayonnement arrière. Un autre apport de ces travaux réside dans le principe de partage des résonateurs lors de la mise en réseau de l’antenne croix. Cette technique permet de limiter la distance inter-éléments (limitation des lobes de réseau) mais aussi, pour un gradient de phase donné, de réaliser un dépointage plus important. Ces travaux prouvent qu’un tel réseau d’antennes est une alternative crédible aux antennes paraboles.