Antennes reconfigurables en diagramme de rayonnement en utilisant l'intégration de matériaux à changement de phase (PCM)

Radiation pattern reconfigurable antennas based on Phase Change Materials (PCM) integration

• Auteur / Autrice : Ricardo Carrizales Juarez
• Direction : Aurelian Crunteanu-Stànescu, Laure Huitema, Priscillia Daquin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et ingénierie pour l’information
• Date : Soutenance le 10/01/2024
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie (Limoges ; 2022-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Thierry Monédière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Monédière, Philippe Ferrari, Fabien Ferrero, Anne-Claude Tarot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Ferrari, Fabien Ferrero

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux

Transitions de phases

Antennes (électronique)

Mots clés libres

Matériaux à changement de phase

Réseau d'antennes

Caractérisation électromagnétique

Fréquences d'ondes millimétriques

Phase change materials

Array of antennas

Electromagnetic characterization

Millimeter-wave frequencies

Résumé

Ce travail porte sur l'étude, la caractérisation et activation optique de couches minces de matériaux à changement de phase (PCM) pour leur intégration dans des dispositifs reconfigurables haute fréquence, notamment des systèmes antennaires. Le principe de reconfiguration est obtenu en exploitant le contraste élevé de résistivité des PCMs entre son état amorphe (forte résistivité) et son état cristallin (faible résistivité). Ce changement d'état est non volatil et réversible et est obtenu par une courte impulsion laser. Les propriétés électromagnétiques du PCM ont également été caractérisées dans la bande des fréquences d'ondes millimétriques (environ 30 GHz) et utilisées pour la conception et la simulation précise d'un réseau d'antennes multi-reconfigurables (en état de polarisation et en fréquence de fonctionnement) fonctionnant à des fréquences autour de 30 GHz.

This work focuses on the study, characterization and optical activation of thin films of phase change materials (PCM) for their integration in high-frequency reconfigurable devices, in particular antenna systems. The principle of reconfiguration is achieved by exploiting the high contrast in resistivity of PCMs between its amorphous state (high resistivity) and crystalline state (low resistivity). This change of state is non-volatile and reversible and is achieved by a short laser pulse. The electromagnetic properties of PCMs were also characterized in the millimeter-wave band frequency (around 30 GHz) and used for the design and accurate simulation of a multi-reconfigurable (in polarization state and operational frequency) array of antennas working at frequencies around 30 GHz.