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
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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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Miniaturisation1. Élargissement de la bande passante
Les bandes passantes des antennes conçues avec des substrats de faibles épaisseurs sont de l’ordre de 1 à 4 %. Elles peuvent être inférieures à 1 % dans le cas des antennes miniatures. Afin d’augmenter significativement la bande passante d’un élément, il faut faire appel à l’association de plusieurs résonateurs.
1.1 Antennes à résonateurs couplés
La large bande est obtenue par couplage entre résonateurs. Plusieurs configurations sont alors possibles. Dans un premier temps, les éléments rayonnants utilisés étaient des éléments classiques demi-onde. Des éléments de plus faibles dimensions ont été par la suite utilisés.
-
Résonateurs demi-onde juxtaposés
Les éléments rayonnants peuvent être couplés par proximité ou par contact (figure 1a ).
-
Résonateurs demi-onde superposés
Le couplage entre deux résonateurs se fait entre les deux éléments dont l’un est alimenté par un câble coaxial (figure 1b ) ou par ligne microruban. L’obtention d’une bande passante de 10 à 40 % est possible avec ce type de structure quelle que soit la fréquence de travail. La bande passante est essentiellement conditionnée par les coefficients de qualité de chacun des éléments rayonnants, qui peuvent être ajustés par les hauteurs...
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Élargissement de la bande passante
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).
-
(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.
-
(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.
-
(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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