Miniaturisation des antennes de station de base RFID dans la bande UHF et leur fonctionnement en multibande, par l'utilisation de métamatériaux

Miniaturization of RFID base station antennas in the UHF band and their operation in multiband, by the use of metamaterials

• Auteur / Autrice : Marosoa Esthelladi Ramanandraibe
• Direction : Ala Sharaiha, Mohamed Latrach
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance le 07/10/2016
• 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 des Technologies du numéRique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes décimétriques

Métamatériaux

Antennes miniatures

Systèmes d'identification par radiofréquence

Mots clés libres

Antennes inspirées des métamatériaux

Antennes miniatures

UHF

RFID

Directivité

Metamaterial-Inspired antennas

Electrically small antennas

UHF

RFID

Directivity

Résumé

Les dimensions d’une antenne sont inversement proportionnelles à leurs fréquences de fonctionnement. De plus, la miniaturisation d’une antenne entraîne la dégradation de ses performances électriques et de rayonnement. Par conséquent, il est important pour le concepteur de trouver un bon compromis entre le taux de miniaturisation et les performances souhaitées. L’objet de cette thèse est de proposer une antenne miniature possédant les meilleures caractéristiques possibles dans la bande UHF de la RFID (860MHz – 960MHz), facile à réaliser et à moindre coût d’industrialisation. Les travaux de cette thèse ont montré qu’un couplage magnétique d’une cellule de métamatériaux avec une demi-boucle permet d’obtenir des structures antennaires intéressantes de par leurs dimensions de l’ordre de λ0/10, leur efficacité et leur fonctionnement en multibande. Différentes techniques sont appliquées pour améliorer les performances des antennes développées à savoir le gain, la directivité et la polarisation circulaire et/ou elliptique.

Antenna dimensions are inversely proportional to their operating frequencies. Besides, the antenna miniaturization degrades its electrical and radiation performances. Therefore it is important for the antenna designer to find a good compromise between the miniaturization rate and the desired performances. The purpose of this thesis is to obtain a miniature antenna which has good characteristics in the UHF band of RFID (860MHz - 960MHz), easy to implement and with low industrialization cost. The works described in this thesis showed that a magnetic coupling of a metamaterial cell with a half loop provides interesting antennas in terms of dimensions of about λ0/10, efficiency and multiband behavior. Different techniques are applied to improve the performances of realized antennas as gain, directivity and circular and/or elliptical polarization.