Techniques de contrôle de la réflexion d’une onde plane à l’aide de l’optique de transformation et la modulation d’impédance de surface - application à l’aplatissement du réflecteur rétro-directif

Reflection control techniques of a plane wave using transformation optics and surface impedance modulation - Application to the flattening of the retro-directive reflector

• Auteur / Autrice : Hassan Haddad
• Direction : Renaud Loison, Akil Jrad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télécommunications
• Date : Soutenance le 27/11/2018
• Etablissement(s) : Rennes, INSA en cotutelle avec Université Libanaise - Liban
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Mathématique de Rennes - Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes / IETR
• Jury : Président / Présidente : Élodie Richalot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Akil Jrad, Geneviève Mazé-Merceur, Éric Lheurette, Raphaël Gillard, Ali Harmouch
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Geneviève Mazé-Merceur, Éric Lheurette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radar -- Antennes

Ondes -- Propagation

Mots clés libres

Réflecteur Rétro-directif

Dièdre

Optique de transformation

Modulation d’impédance de surface

Lobes parasites

Retrodirective Reflector

Dihedral

Transformation Optics

Surface Impedance Modulation

Parasitic lobes

Résumé

Ces dernières années, un intérêt croissant est porté aux réflecteurs rétro-directifs aplatis dans le but de remplacer le réflecteur diédrique conventionnel, trop encombrant pour de nombreuses applications. Dans un premier temps, cette thèse étudie deux techniques différentes permettant de réduire l’épaisseur d’un réflecteur diédrique. L’Optique de transformation modifie la constitution matérielle de son volume intérieur alors que la modulation d’impédance de surface introduit une distribution d’impédance à sa surface. On examine également la possibilité de combiner ces deux techniques pour tirer le meilleur parti de chacune d’elle. La deuxième partie de cette thèse étudie l’origine des réflexions parasites pour les panneaux utilisant la modulation d’impédance de surface et propose de nouvelles règles de conception pour atténuer leurs niveaux. Finalement, une mise en oeuvre pratique est proposée pour une modulation d'impédance de surface généralisée qui utilise des impédances complexes et surpasse les performances de la modulation d’impédance classique.

In recent years, increasing interest incompact reflectors with retrodirective response is perceived since the conventional dihedral reflector is too bulky to be integrated within most applications. First, this thesis investigates two different techniques that might lead to lower profiles of the dihedral reflector. It explores the use of Transformation Optics that modifies the filling volume of such a device and Surface Impedance Modulation that introduces an impedance distribution over its surface. It also inspects the possibility of combining those two techniques to take benefit of their complementary advantages. The second part of this thesis investigates the source of parasitic lobes for surface impedance modulated panels and proposes new design rules to mitigate their levels. Finally, it also proposes a practical implementation for a specific setting of the generalized surface impedance modulation that makes use of complex impedances and outperforms a panel implementing the classical modulation.