Etude d antennes à bande interdite électromagnétique omnidirectionnelles en azimut

Abstract

Cette thèse, menée en collaboration avec le groupe RADIALL, est consacrée à l étude d antennes de station de base conçues à partir de matériaux à bande interdite électromagnétique (BIE) présentant un diagramme de rayonnement omnidirectionnel en azimut et à fort gain. Les structures envisagées sont au nombre de deux : l antenne cylindrique et l antenne coaxiale possédant une âme centrale métallique. Après avoir présenté les sources d excitation ainsi que les matériaux BIE diélectriques et métalliques, des abaques ont été proposés pour faciliter la conception. Des techniques d amélioration des performances ont permis d augmenter la directivité, d élargir la bande passante en rayonnement et enfin d adapter les antennes. Deux prototypes d antenne ont été réalisés. Les performances obtenues ont alors été comparées à une technologie concurrente : les réseaux de dipôles. Enfin, d autres polarisations d antennes omnidirectionnelles ont été étudiées. Une antenne en polarisation horizontale a été réalisée et a permis de confirmer avec succès le fonctionnement théorique. La double polarisation et la polarisation circulaire ont simplement été simulées compte tenu de la complexité de la structure.This thesis, managed with the RADIALL group, is dedicated to the study of base station antennas conceived with electromagnetic band gap (EBG) materials. These structures boast an omnidirectional radiation pattern in the azimuth plane with a high gain. Two structures have been considered: the cylindrical antenna and the coaxial antenna with a metallic center core. After having presented the sources of excitation as well as dielectric and metallic EBG materials, abacuses have been purposed to facilitate the design. Performances improvement techniques made it possible to increase the directivity, to widen the radiation bandwidth and finally to match the antennas. Two antenna prototypes have been realized. The experimental performances have then been compared to a competitive technology: dipole arrays. Lastly, other polarizations have been studied. An antenna in horizontal polarization has been realized which measurement successfully confirmed the theoretical functioning. Double polarization and circular polarization have only been simulated due to the structure complexity.LIMOGES-BU Sciences (870852109) / SudocSudocFranceF