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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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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
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Georges KOSSIAVAS : Professeur des Universités à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
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Albert PAPIERNIK : Professeur à l’Université de Nice-Sophia Antipolis Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications, LEAT-CNRS UMR 6071
INTRODUCTION
Dans le dossier , 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 :
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2. Miniaturisation
Plusieurs techniques de miniaturisation peuvent être utilisées dans le domaine des antennes imprimées . Elles peuvent consister à des chargements diélectriques localisés sous l’antenne, ou métalliques de types vias traversants. La miniaturisation peut être aussi obtenue à l’aide des fentes pratiquées sur les patches qui vont ainsi induire des effets capacitifs et selfiques. L’insertion de composants discrets dans ces fentes ou ailleurs sur l’élément rayonnant peut également être utilisée.
Toutes ces techniques peuvent être combinées jusqu’à obtenir des réductions de dimensions importantes. Les géométries obtenues dans ce cas sont compliquées (figure 8) et doivent être finement optimisées à l’aide de simulateurs électromagnétiques. Les applications concernent notamment le domaine de la téléphonie mobile, où les antennes internes sont principalement des antennes PIFA à court-circuit partiel avec des méandres, des fentes, des chargements capacitifs, des éléments parasites pour augmenter la bande passante et même quelquefois des circuits d’adaptation .
Cependant, miniaturiser une antenne s’accompagne inévitablement d’une diminution de sa bande passante mais aussi d’une réduction de son efficacité de rayonnement. En conséquence, miniaturiser une antenne est toujours une affaire de compromis entre les dimensions minimales que l’on souhaite obtenir et les performances qui peuvent être acceptées ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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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