Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les antennes imprimées de formes simples présentent des limitations telles qu’une faible bande passante, une directivité et un gain moyens, une taille de l’ordre de la demi-longueur d’onde, peu de flexibilité en termes de reconfiguration de polarisation, fréquence ou dépointage du faisceau rayonné, etc. Certaines techniques permettent d’améliorer une ou plusieurs de ces caractéristiques radioélectriques. Les principales applications de ces éléments rayonnants sont: communications par satellites, antennes pour l’aéronautique, téléphonie mobile, identification sans contact, antennes pour le biomédical, objets communicants, etc.
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Printed antennas with simple shapes present limitations such as a low bandwidth, an average directivity and gain, a size of the order of the half wave length, little flexibility in terms of reconfiguration or polarization, frequency or mispointing of the radiated beam, etc. Certain techniques allow for the improvement of one or more of these radioelectric characteristics. The main applications of these radiating elements are: satellite communications, antennas for the aeronautics, mobile telephony, contactless identification, antennas for the biomedical sector, communicative objects, etc.
Auteur(s)
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Cyril LUXEY : Maître de conférences à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
-
Robert STARAJ : Professeur des Universités à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
-
Georges KOSSIAVAS : Professeur des Universités à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
-
Albert PAPIERNIK : Professeur à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
INTRODUCTION
Dans le dossier Antennes imprimées- Bases et principes, nous avons énoncé les bases et principes nécessaires à la conception d’antennes imprimées de formes simples.
Cependant, un élément de ce type présente généralement des limitations telles qu’une faible bande passante, une directivité et un gain moyens, une taille de l’ordre de la demi-longueur d’onde, peu de flexibilité en termes de reconfiguration de polarisation, fréquence ou dépointage du faisceau rayonné, etc.
Dans ce dossier, nous décrivons tout d’abord les techniques qui permettent d’améliorer une ou plusieurs de ces caractéristiques radioélectriques. Les aspects miniaturisation et mise en réseau sont également abordés. Puis sont présentées les principales applications de ces éléments rayonnants : communications par satellites, antennes pour l’aéronautique, téléphonie mobile, identification sans contact, antennes pour le biomédical, objets communicants, etc.
Pour plus de détails sur la théorie des antennes, le lecteur pourra également consulter les articles suivants du traité Électronique :
-
Antennes- Bases et principes — « Antennes. Bases et principes » ;
-
Antennes- Différents types — « Antennes. Différents types » ;
-
Antennes- Techniques — « Antennes. Techniques » ;
-
Antennes- Éléments connexes — « Antennes. Éléments connexes » ;
-
Antennes actives- Principes de conception — « Antennes actives. Principes de conception » ;
-
Antennes actives- Dimensionnement — « Antennes actives. Dimensionnement » ;
-
Antennes à fentes — « Antennes à fentes ».
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Association d’antennes en réseaux3. Antennes commandées électroniquement
L’association d’antennes en réseaux permet d’obtenir des diagrammes de rayonnement particuliers à condition de pouvoir contrôler la phase et l’amplitude des courants d’alimentation de chacun des éléments. Les antennes imprimées, de réalisations simples et d’encombrements faibles, conviennent parfaitement à une utilisation en formation de voies par des méthodes traditionnelles d’amplification et de déphasage. De la technologie imprimée est née l’idée d’intégration des éléments actifs d’amplification ou/et de déphasage au sein même de l’antenne, ce qui permet déjà une simplification des circuits d’alimentation.
Une utilisation plus judicieuse de ces antennes réside cependant dans la modification fondamentale de leur comportement par l’intégration de composants actifs.
En effet, les grandeurs radioélectriques d’une antenne imprimée pouvant être modifiées par l’insertion de composants localisés, le concept d’antennes actives commandées électroniquement est donc tout à fait viable. La principale difficulté à laquelle le concepteur a cependant à faire face est la conservation d’une impédance d’entrée adaptée et d’une efficacité de rayonnement acceptable tout au long de la commande. Les éléments actifs les plus souvent retenus sont la diode varicap, dont la valeur de la capacité peut être modifiée par la tension inverse continue, et la diode de commutation de type PiN permettant notamment la sélection d’éléments localisés de valeurs différentes, situés en différents emplacements.
3.1 Antennes intégrant les fonctions d’amplification et de déphasage
Afin d’améliorer la compacité des circuits d’alimentation, le circuit déphaseur peut être intégré au sein même de l’antenne en utilisant la technique des structures multicouches . Cette technique,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BENKAMOUN (M.), KOSSIAVAS (G.), PAPIERNIK (A.) - Éléments Rayonnants Microrubans Couplés à Un ou Deux Points d’Alimentation. - Proceedings des Journées Internationales de Nice sur les Antennes (JINA), p. 208-211 (1986).
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(2) - CROQ (F.), KOSSIAVAS (G.), PAPIERNIK (A.) - Stacked Resonators for Bandwidth Enhancement : A Comparison of Two Feeding Techniques. - IEE Proceedings, Part H Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 140, no 4, pp. 303-308, août 1993.
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(3) - ZAID (L.), KOSSIAVAS (G.), DAUVIGNAC (J.-Y), CAZAJOUS (J.), PAPIERNIK (A.) - Dual-frequency and Broadband Antennas with Stacked Wavelength Elements. - IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 47, no 4, p. 654-660, avr. 1999.
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(4) - ROGER (J.) - Antennes. Techniques. - Traité d’Électronique, Techniques de l’Ingénieur, no E3284, p. 45-46.
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(5) - RULF (B.), ROBERTSHAW (G.A.) - Understanding Antennas for Radar, Communications, and Avionics. - Van Nostrand Reinhold Company ed., (ISBN : 0442277725), p. 231-268 (1987).
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