Broadband circulaly polarized Fabry-Perot antennas for space applications

par Antoine Calleau

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Mauro Ettorre.

  • Titre traduit

    Antennes Fabry-Perot large bande et polarisée circulairement pour des applications spatiales


  • Résumé

    Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception de cavités de Fabry-Perot (FP) large bande, en polarisation circulaire. Une cavité compacte créée entre une surface haute impédance (SHI) et une surface sélective en fréquence (SSF) est alimentée par une source polarisée linéairement. La SHI ainsi que la SSF sont toutes deux tensorielles. Il est démontré qu'une telle cavité peut supporter un mode à ondes de fuite hybride, permettant la génération de la polarisation circulaire. La première partie de cette thèse est consacrée à la présentation d'un outil d'analyse numérique basé sur une utilisation des fonctions de Green spectrales. Une prédiction rapide et précise des performances en rayonnement est obtenue. La seconde partie présente dans un premier temps l'utilisation de cet outil pour la conception d'une antenne FP large bande rayonnant en polarisation circulaire. La fabrication d'un prototype permet de valider ces études. Dans un second temps une cavité alimentée par de multiples sources est étudiée. Des performances en dépointage sur un large secteur angulaire sont démontrées et une bonne qualité de polarisation sur une très large bande est réalisée. Un dernier prototype en bande Ka est en cours de fabrication. Les résultats de simulations démontrent le potentiel de la solution envisagée.


  • Résumé

    New circularly polarized light emitter based on helicenic conjugated systems were synthesized and their optical and chiroptical properties were investigated. The first chapter is devoted to a bibliographic study describing the main properties of helicene, their synthetic access and the different types of applications of these molecules. The second chapter is dedicated to the preparation of new helicenic systems via the unprecedented association between achiral dye diketopyrrolopyrrole (DPP) and enantioenriched carbo[6]helicene. Excitonic coupling induced between DPPs pigments at the extremity of the helical center lead to red and nearinfrared circularly polarized luminescence. In the third chapter of this manuscript, we describe the synthesis, the optical and the chiroptical properties of a new family of helicene-naphthalimide helical chromophore. In particular, the effect of the solvent polarity on the chiral excited state will be discussed in detail via CPL characterization. The fourth chapter reports the evolution of the chiroptical responses of the helicene molecule with the spatial extension of the system and the variation of charge transfer character within these twisted systems. The functionalization of the carbo[6]helicene precursor with different electron donor and electron acceptor fragment is described. Photophysical, electrochemical and chiroptical properties is reported and analyzed.



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