Capteurs magnétiques pour les communications magnétiques

magnetic sensors for the magnetic communication

• Auteur / Autrice : Miao Xu
• Direction : Aktham Asfour
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Inscription en doctorat le 16/01/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)

Mots clés

Mots clés libres

Capteurs magnétiques

Magneto-Impedqnce Géante (GMI)

Communications magnétiques

Magnetic sensor

Giant Magneto-Impedance (GMI)

Magnetic Communication

Résumé

Les travaux de thèse visent à explorer le potentiel d'utilisation de différentes technologies de capteurs magnétiques, notamment à Magnéto-impédance Géante (GMI) dans les systèmes de communication magnétique. Il s'agit d'identifier les performances de ces capteurs et à décliner les règles de mise en œuvre dans un système de communication magnétique. Le premier objectif de la thèse consistera à effectuer une première étude de dimensionnement et à réaliser un dispositif simplifié de communication magnétique intégrant un(des) capteur(s) magnétique(s) à haute sensibilité afin de valider les hypothèses de travail et fournir une preuve de concept. La deuxième phase sera centrée sur la conception d'un capteur ou d'un magnétomètre optimal. Différentes technologies, structures et configurations magnétiques du capteur et différentes stratégies de conditionnement électronique seront explorées et évaluées. L'objectif sera de décliner les règles de la mise en œuvre pour garantir la meilleure sensibilité et meilleur rapport signal à bruit, tout en conservant une large bande passante de mesure. Cette partie inclura également la comparaison des différents types de capteurs magnétiques à haute sensibilité. La troisième phase de la thèse consistera dans la réalisation intégrale d'un démonstrateur de laboratoire de communication magnétique, intégrant le capteur développé, et la mesure de ses performances. Selon l'avancement des travaux des tests de validation dans des environnements réels (souterrains par exemple) pourront alors être effectués.

The aim of the work is to explore the potential of use of different technologies of magnetic sensor technologies for magnetic communication systems, with a particular attention to the Giant Magneto-Impedance (GMI) sensors. The underlying idea is to identify the performances of these sensors and to establish the rules of implementation in a magnetic communication system. The first step of the work is to carry out a design of first a simplified magnetic communication system integrating one or more high-sensitivity magnetic sensor(s) in order to provide a proof. Concept. The second step will focus on the design of an optimal sensor or magnetometer. Different technologies, magnetic structures and configurations of the sensor and different electronic conditioning strategies will be explored and evaluated. The goal will be to establish the rules of implementation that guarantee the best sensitivity and the best signal to noise ratio, while maintaining a wide measurement bandwidth. This part will also include the comparaison of the performances of different types of high sensitivity magnetic sensors. The third step of the work will be focused on the realization of a full magnetic communication laboratory demonstrator, integrating the developed, sensor and the measurement of its performance. Depending on the Progress of the work, validation tests in real environments (underground for example) can then be carried out.,