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1 - compact antennas

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Very compact antenna structures for telecommunications

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Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 1 ANTENNES COMPACTES POUR TLCOMMUNICATIONS (DOMAINE DCIMTRIQUE) PRINCIPE ET APPLICATIONS Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 2 PLAN DU COURS + Introduction Historique, gnralits Caractristiques des antennes + Partie I : Antennes compactes + Partie II : Antennes larges bandes + Partie III : Antennes polarisation circulaire + Partie IV : Antennes grand gain + Partie V : Formation de faisceau + Partie VI : Antennes intelligentes + Partie VII : MIMO Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 3 CONTEXTE DE LETUDE But : donner accs des technologies complmentaires partir d'un seul terminal Composant critique : l'antenne Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 4 Grande majorit des applications de terminaux mobiles LES ANTENNES COMPACTES Deux grandes familles dantennes Antennes non-rsonantes Antennes rsonantes Boucles magntiques L Antennes filaires L # Antennes planaires L # Gain faible Ncessit dun circuit d adaptation Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 5 LES ANTENNES FILAIRES Le monople taille min. : /4 Utilisation dun plan de masse lment de base : le diple taille min. : /2 Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 6 LES ANTENNES FILAIRES (2) (a) (b) (c)Antenne boucle rsonante Antenne hlice Hlices multiples Hlice simple Mode radial Mode axial Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 7 LES ANTENNES PLANAIRES (b)(a)Antenne fente Dual du diple /2 /4 Mme comportement que le diple mais en inversant les champs E et H. Du coup, inversion galement des impdances. Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 8 LES ANTENNES PLANAIRES Antenne patch Pastille mtallique la surface dun substrat dilectrique dont la face infrieure est mtallise. Rayonnement directif Mode fondamental /2 Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 9 LES ANTENNES PLANAIRES Principe de fonctionnement : cavit fuites hZXYZXDirection de rayonnement privilgie Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 10 LES ANTENNES PLANAIRES H Plan de masseSubstrat dilectrique lmentrayonnantc .c , 0 0( )r SondecoaxialeSystmes dalimentations : Ezyxg/2Sonde d alimentationPlan de massePlaque mtalliqueyzEuSystme classique : sonde coaxiale Placement en fonction de limpdance et des modes dsirs Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 11 LES ANTENNES PLANAIRES H Plan de masseSubstrat dilectrique lmentrayonnantc .c , 0 0( )r Lignemicroruban(a)H Plan de masseSubstrat dilectrique lmentrayonnantc .c , 0 0( )r Lignemicroruban(b)Alimentation par ligne microruban : Impdance leve Ajout dun effet selfique Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 12 LES ANTENNES PLANAIRES chplan demassefente dansle plan demasserchrc1 h1c2h2plan demassech1ch2ligne microrubanfente dansle plan de masse12Alimentation par proximit par ligne fente par ligne coplanaire par ligne microruban en sandwich couplage par fente Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 13 REDUCTION DENCOMBREMENT Antenne charge : Modification de la gomtrie : Ajout de self ou capacit xzyHLH+L=/4L