Etablissement
Ecole Nationale Polytechnique
Affiliation
Département d'Electronique
Auteur
OUHOCINE, Djamila
Directeur de thèse
Aksas, Rabia
Filière
Electronique
Diplôme
Magister
Titre
Modélisation d'antennes à base de structures à bandes interdites électromagnétiques (BIE)
Mots clés
Matériaux à bande interdite électromagnétique (BlE) Antenne APM Ondes de surface Méthode des ondes planes HFSS Surfaces à Haute Impédance (SHI)
Résumé
Les matériaux à Bandes Interdites Electromagnétiques (BlE) sont des structures périodiques diélectriques, métalliques ou composites dans lesquelles la propagation des ondes, pour certaines bandes de fréquences et certains angles d'incidence de l'onde excitatrice, est interdite. Dans le présent mémoire, des substrats à bandes interdites électromagnétiques ont été proposés pour minimiser les effets de l'onde de surface responsables de la diminution du gain et du rendement des Antennes Plaques Microruban (APM). Afin de vérifier les performances de ce type de substrat nous avons effectué une étude comparative avec des APM utilisant des substrats classiques. Pour ce faire, nous avons utilisé la méthode des ondes planes et le logiciel HFFS basé sur la méthode des éléments finis et montré le vif intérêt que présente les BlE particulièrement dans le cas des APM à substrat épais. Ce mémoire débute par une synthèse bibliographique sur les matériaux à bandes interdites électromagnétiques. Dans un premier temps, nous rappellerons les propriétés générales des matériaux BLE par un bref historique et quelques définitions. Nous aborderons ces matériaux qu'ils soient diélectriques, métalliques ou métallodiélectriques dans des configurations diverses; sans défaut ou avec défauts, dans une ou plusieurs dimensions. Nous ferons ensuite un rapide tour d'horizon des grandes méthodes de caractérisation des matériaux BLE. Enfin, cette étude ne serait pas complète si nous n'y avions pas inclus une présentation des différentes applications de ces structures. Le deuxième chapitre met en évidence l'excitation des ondes de surface dans les antennes microruban. Après un état de l'art dans lequel nous présenterons la définition et les paramètres électriques des antennes plaquées, nous verrons que le choix de la hauteur peut être réalisé avec un grand soin. Une étude para métrique nous permettra d'analyser les effets de ces ondes sur les caractéristiques de l'antenne en terme de taille et de performances. Dans le troisième chapitre nous nous intéressons à l'analyse et à l'étude de ces antennes sur des substrats BLE 2D diélectriques. Une première partie sur la théorie utilisée pour l'étude de ce substrat est rappelée. Une conception et une analyse d'une structure présentant une bande interdite à 2.4 GHz est ensuite proposée. Enfin, l'analyse des antennes plaques sur substrat BlE est présentée. Le quatrième chapitre, et le dernier, palie aux principaux défauts de l'antenne à BlE diélectrique: l'encombrement et l'étroitesse de la bande de rayonnement. Grâce à l'utilisation de la surface à haute impédance Sievenpiper comme substrat d'antennes, la bande passante peut être augmentée. La méthode de conception de la structure est détaillée. Des résultats de simulations numériques et analytiques caractérisant le fonctionnement de ce type de structures sont présentés.
Date de soutenance
2008
Cote
M001308
Pagination
70 p.
Illusatration
Fig. Tabl.; A4+ CD.
Format
pdf
Notes
Mémoire de Magister: Electronique: Alger, Ecole Nationale Polytechnique: 2008;Annexe: 71 - 73 p. Bibliogr.: 74 - 77 p.
Statut
Soutenue