Nouvelle topologie d'antennes multi-bandes pour applications spatiales - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Nouvelle topologie d'antennes multi-bandes pour applications spatiales

Résumé

There is a constant rise of interest for multiband antennas, mainly driven by the objective to reduce the number of onboard and ground antennas by integrating several applications on a single radiating element. Most of the proposed multiband antennas in the literature exhibit correlated operating frequencies. Consequently, the ratios between these operating frequencies are not independent and therefore not easy to monitor. Moreover, at different operating frequencies, the radiation patterns of these antennas are not much similar and are difficult to control. In this work, an original multiband antenna topology with independent and easily adjustable operating frequency ratios is proposed. The simple design of the radiating elements of this antenna leads to a flexible concept, that is, the antenna can be easily adjusted in order to fulfill other frequency requirements. The proposed antenna is composed of four identical radiating elements printed on the four sides of a pyramid. The multiband (or reconfigurable) behaviour of the antenna is obtained with trap-loads (or Radio-Frequency (RF) switches). The ground plane of the antenna is loaded with a cut-off waveguide: this original configuration allows minimizing, or even monitoring the antenna rear radiation. According to the feeding law of the four radiating elements, the antenna radiates linearly or circularly polarized electromagnetic fields. An original feeding circuit with circular polarisation diversity (right or left handed) for the multiband pyramidal antenna is also presented. Finally, radio-navigation and telemetry applications of the multiband pyramidal antenna, including electromagnetic simulations and measurements, confirm the good performance of the proposed antenna.
L'intérêt pour les antennes multi-bandes ne fait que croître, en particulier dans le but de réduire le nombre d'antennes bord et sol en associant plusieurs applications sur une même antenne. La plupart des antennes multi-bandes publiées dans la littérature présentent des fréquences de fonctionnement corrélées et par conséquent les rapports entre ces fréquences ne sont pas indépendants et aisément contrôlables. De plus, aux différentes fréquences de fonctionnement, les diagrammes de rayonnement de ces antennes sont souvent peu semblables et difficilement modifiables. Dans ce contexte, une nouvelle topologie d'antennes multi-bandes possédant des rapports de fréquences de résonance indépendants et aisément ajustables est proposée. Le dimensionnement simple des éléments rayonnants de cette antenne lui confère l'avantage d'être flexible, c'est à dire qu'elle peut être facilement modifiée pour satisfaire d'autres applications ou bandes de fréquences. L'antenne est constituée de quatre éléments rayonnants identiques imprimés sur les quatre faces d'une pyramide. Le fonctionnement multi-bande (ou reconfigurable) de l'antenne est obtenu à l'aide de trappes (ou d'interrupteurs radiofréquences (RF)). Le chargement original de l'antenne pyramidale par un guide d'onde sous coupure a permis la réduction voire le contrôle du rayonnement arrière. L'antenne rayonne une polarisation circulaire ou linéaire en fonction des différentes amplitudes et phases qui alimentent les quatre éléments. Une architecture originale de circuit d'alimentation permettant d'alimenter l'antenne pyramidale multi-bande pour l'obtention d'une diversité de polarisation circulaire (droite / gauche) est également décrite. Enfin, des applications en radionavigation et en télémesure de l'antenne pyramidale multi-bande incluant des simulations électromagnétiques et des mesures ont permis la validation du concept proposé.
Fichier principal
Vignette du fichier
these_Sami_HEBIB.pdf (4.25 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00347683 , version 1 (16-12-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00347683 , version 1

Citer

Sami Hebib. Nouvelle topologie d'antennes multi-bandes pour applications spatiales. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00347683⟩
838 Consultations
4148 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More