Conception et réalisation d'une antenne plate pour la réception satellite

Contribution of recent developments in mass spectrometry for the structural characterization of polysaccharides

• Auteur / Autrice : Amal Harrabi
• Direction : Ali Gharsallah, Tchanguiz Razban-Haghighi, Yann Mahé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques
• Jury : Président / Présidente : Patrick Vaudon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ali Gharsallah, Tchanguiz Razban-Haghighi, Yann Mahé, Patrick Vaudon, Hichem Trabelsi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hichem Trabelsi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bande Ku

Antennes (électronique)

Communications par satellite

Mots clés libres

Antenne globale

Large bande

Antenne imprimée

Réception TV

Théorie des antennes

Résumé

Les télécommunications par satellite, malgré le développement de liaisons terrestres, prennent de plus en plus de place dans la transmission de l’information. La télédiffusion, l’Internet haut débit et les liaisons téléphoniques intercontinentales, à l’échelle mondiale, sont assurées en grande partie par les satellites. Parmi les composantes de tels systèmes, les antennes de réception, déployées massivement sur la planète, évoluent des paraboles classiques vers des structures plus esthétiques et fonctionnelles. Des travaux de recherche internationaux visent à les rendre plus discrètes et surtout aptes à s’orienter automatiquement vers le satellite désiré. Des structures à orientation mécanique à prix abordable ou à orientation électronique mais à prix élevé commencent à voir le jour. L’objectif de nos travaux de recherche est la conception et la réalisation d’une antenne plate discrète à orientation électronique de faisceau à un prix abordable. Dans cet objectif, cette thèse vise à concevoir et à réaliser un réseau d’antenne imprimée large bande pour la réception des chaines de télévision émises en bande Ku. Ce réseau est composé de 256 éléments rayonnants dont la conception fait l’objet d’une étude théorique approfondie. L’élément rayonnant de forme originale est conçu par une approche méthodique basée sur la théorie des antennes imprimées et sur des simulations. Une bande passante de plus de 2 GHz (10,7 – 12,7 GHz) est obtenue avec cet élément imprimé de dimensions inférieures à la longueur d’onde. Sa mise en réseau a permis d’atteindre une directivité d’environ 30 dBi largement suffisante pour la réception des signaux des satellites géostationnaires.

Despite the development of terrestrial links, satellite communication is remaining an interesting mean of information transmission. Broadcasting, pay-TV operators, video, data and broadband Internet services are provided by satellites in a trustworthy way. An important component for the satellite communication, other than the satellite itself, is the receiving antennas deployed all over the world with a huge number. The most popular one is the parabola but this structure does not meet any longer the new aesthetics and the additional functional requirements. For this purpose, motivated researchers worldwide are working on presenting new discreet and self-steering receivers. Indeed, new structures that allow automatic beam steering are beginning to merge into the market but with relatively high prices. We aim with the present work to design a flat antenna array with electronically beam scanning at an affordable price. Therefore, an alternative broadband receiving antenna is designed and implemented for TV channels reception in Ku-band. It consists of an antenna array of 256 radiating elements. The radiating element of an original shape is designed using a methodological approach based on printed antenna theory and simulations. A bandwidth of over 2 GHz (10. 7 – 12. 7 GHz) is obtained from this printed element with a footprint of less than the wavelength. With a suitable array configuration, a directivity of about 30 dBi is achieved, good enough for geostationary satellite signal reception.