Antennes miniatures directives actives

Active directive small antennas

• Auteur / Autrice : Lotfi Batel
• Direction : Kouroch Mahdjoubi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance le 27/04/2016
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes) - Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes / IETR

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antennes miniatures

Mots clés libres

Directivité

Réseaux parasites

Non-Foster

Impédance négative

Directive small antennas

Résumé

En focalisant le rayonnement dans les directions utiles, les antennes directives ouvrent de nouvelles perspectives pour les applications sans-fil en termes de sélectivité spatiale, d'impact environnemental électromagnétique et de modes d'utilisation. Cependant les techniques classiques pour augmenter la directivité aboutissent souvent à une augmentation de la taille de l'antenne rendant difficile l'intégration dans les petits objets communicants. Cette difficulté est particulièrement critique pour les gammes de fréquences inférieures au gigahertz, lorsque l'on vise une intégration dans des objets dont les dimensions sont limitées à quelques centimètres. Le contrôle du rayonnement reste un enjeu important pour les radiocommunications futures afin de réduire les pollutions électromagnétiques qui limitent l'acceptabilité des communications sans-fil et la cohabitation des systèmes. L'état de l'art récent dans le domaine des antennes miniatures a montré de nouvelles perspectives pour l'établissement de super-directivité ; c'est-à-dire pour dépasser la directivité naturelle faible des systèmes antennaires miniatures. Ces perspectives reposent sur l'utilisation de réseaux d'antennes parasites miniatures pour construire un rayonnement directif. De plus, les activités de recherche dans le domaine des antennes actives ces dernières années permettent d'envisager une approche moderne aux problématiques liées à la directivité des antennes miniatures. Ces travaux de thèse ont pour objectif d'évaluer les perspectives d'améliorations qu'apporte l'électronique active aux problématiques des antennes miniatures directives. Des circuits au comportement particulier sont notamment mis en œuvre et évalués expérimentalement pour concrétiser ces nouvelles perspectives.

Directive antennas, used to focus the radiation in useful directions, offer new perspectives for wireless applications in terms of spatial selectivity, electromagnetic environmental impact and possible uses. Nevertheless, usual techniques to enhance antennas’ directivity lead to larger antennas and their integration into small objects would be difficult. That becomes critical when antennas working at less than 1 GHz frequencies have to be integrated in small objects (around few centimeters). Radiation control through directive antennas is being an important issue for the future communications. This kind of antennas allows reducing electromagnetic pollutions which limit wireless systems and communicants objects cohabitation. Recent state of the art shows new perspectives to establish small antennas with super directive radiation using parasitic antenna arrays. A super directive antenna is a small antenna that exceeds its natural and low directivity. Moreover, these last few years, researches on active antennas and associated results could be considered for modern approach to deal with small and directive antennas’ issues. In this work, we propose to evaluate the enhancement perspectives brought by the active electronic circuits to solve the small and directive antennas’ issues. Typically, special active circuits are designed and experimentally evaluated to materialize those antennas perspectives.