Conception et optimisation d'antennes large bande destinées au radar à pénétration de sol dans la bande fréquentielle [0.6GHz, 3GHz]

Abstract

National audienceNous proposons dans cet article deux prototypes d'antennes large-bande que nous avons optimisé pour la réalisation d'un radar à pénétration de sol fonctionnant dans la bande [0.6GHz 3GHz]. Le choix de cette plage fréquentielle découle de notre objectif qui est d'assurer une profondeur de pénétration de l'ordre du mètre et atteindre une résolution centimétrique. Le premier prototype est une antenne spirale imprimée sur FR4 (εr=4.2). Le caractère large bande et la facilité de conception des antennes spirales sont des atouts justifiant notre choix. Néanmoins, ces antennes sont dispersives et caractérisées par un rayonnement bidirectionnel. L'antenne spirale retenue permet de contrecarrer ces inconvénients. Le deuxième prototype est une antenne Vivaldi. Elle est caractérisée par une transition progressive de son ouverture assurant une bonne adaptation sur une large bande fréquentielle. La difficulté majeure rencontrée dans la conception des antennes Vivaldi réside dans l'optimisation du système d'excitation assurant à la fois une adaptation de l'antenne en basses comme en hautes fréquences