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Des antennes conformes à hautes performances

La réalisation d'antennes conformes devrait être grandement facilitée grâce à un nouveau logiciel, puissant et souple, qui associe des algorithmes de conception avec l'optimisation des performances.
Des antennes conformes à hautes performances
Les antennes conformes sont les plus coûteuses en termes d'intégration, et souffrent en outre de contraintes de conception à cause de la forme de la zone dans laquelle elles doivent tenir. Cette forme en 2 dimensions mais non plane affecte les performances de l'antenne ainsi que l'espacement des éléments et la phase du signal.

Il faut donc envisager des formes complexes pour ces antennes, afin de compenser ces contraintes. Le projet CONFORMAL (New theoretical developments with application in the area of cylindrical microstrip antennas), financé par l'UE, voulait s'attaquer aux points les plus problématiques de la conception d'antennes conformes cylindriques.

Les chercheurs ont conçu un modèle numérique d'antennes micro-ruban cylindriques, avec des parties de formes différentes. Ils ont utilisé la méthode des moments dans le domaine spectral, pour analyser les caractéristiques des antennes. Le modèle intégrait d'autres innovations, comme des fonctions de base sinusoïdales par morceaux.

Les chercheurs ont étudié diverses formes pour les parties: cylindrique, rectangulaire avec fente horizontale, et cade ajouré. Ils ont analysé avec rigueur l'impédance d'entrée et les caractéristiques de rayonnement en champ lointain pour des antennes micro-ruban cylindriques de formes différentes, alimentées par une ligne en micro-ruban. Les résultats ouvrent la possibilité de concevoir un ensemble antenne micro-ruban cylindrique de grande surface.

L'ensemble d'antenne micro-ruban se compose de cinq paires de parties couplées en cadre ajouré, alimentées par une ligne micro-ruban d'environ cinq longueurs d'ondes. Le nouveau modèle des chercheurs tenant compte de tous les couplages électromagnétiques entre les parties et la ligne d'alimentation, aussi ils ont pu évaluer les performances d'un tel ensemble, pour la première fois et en détail.

Cet ensemble antenne micro-ruban cylindrique a pour avantage d'intégrer le couplage efficace entre chaque partie et la ligne d'alimentation, avec pour seul contrôle l'espace entre elles. Inutile donc de modifier la taille de la fente ou la forme de la partie. En outre, les éléments acceptent les distributions de courant standard (par exemple cosinus), ce qui est important en vue de concevoir des stations de base pour les réseaux de communication sans fil.

Avant la fin de CONFORMAL, les chercheurs avaient conçu deux nouveaux types d'antennes micro-ruban cylindriques, l'un à polarisation horizontale et l'autre verticale Selon les calculs, l'usage de substrats en textile à faible permittivité, ainsi que de parties en textiles conducteurs, pourrait augmenter de 20 % la bande passante.

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Mots-clés

Conforme, antennes conformes, logiciel, antennes micro-ruban cylindriques, réseau sans fil