Conception, Modélisation et Caractérisation d'Antennes

Objectifs et présentation

Acquérir des bases solides sur la conception d''antennes permettant le dimensionnement d''un élément rayonnant, à la lumière des technologies et des outils de conception actuels.
Comprendre les mécanismes qui régissent le fonctionnement des antennes.
Analyser la pertinence d''une technologie par rapport à une autre.

Avec l''émergence des outils de communications intégrant à la fois des fonctions de téléphonie (GSM, DCS, UMTS...), de positionnement (GPS, Galileo) ou des technologies sans fil (WLAN, Bluetooth), l''antenne doit maintenant être multi-bande ou large bande (UWB) et de plus en plus discrète. Cette formation présente un ensemble de solutions. Nous portons l''accent sur les dimensions, les caractéristiques de rayonnement, les technologies employées et, bien sûr, le coût. Les acteurs du domaine détaillent deux applications (téléphonie mobile et satellites).



Responsable


Xavier BEGAUD

Enseignant-chercheur au département Communications et Électronique de Télécom ParisTech.

Ses activités de recherche concernent la caractérisation, la modélisation et la conception d''antennes pour des
applications en télécommunications, en compatibilité électromagnétique et en radar.



Participants et prérequis


Cette formation s''adresse à des ingénieurs ou techniciens supérieurs impliqués dans la recherche et le développement de produits incluant la conception d''une antenne et ayant des notions en hyperfréquences.

Elle fait suite au stage « Interface radiofréquence des systèmes de télécommunication mobile» FCS52 et approfondit les connaissances dans la conception des antennes.



Programme


Fondements et méthodes de conception des antennes

• Mécanisme de rayonnement
• Définitions des grandeurs caractéristiques
• Dimensionnement et compromis gain/bande passante/encombrement
• Méthodes analytiques (cavité, ligne de transmission)
• Méthodes numériques (méthode des moments, FDTD)

Panorama des solutions et focus sur les antennes pour la téléphonie mobile

• Antennes filaires,
• Antennes à ouverture
• Antennes imprimées
• Applications (GSM, Bluetooth...)

Application par le menu : les antennes de télécommunications spatiales

• Antennes à réflecteurs formés
• Antennes à réflecteur bi-grilles
• Antennes mobiles à double réflecteur de type Cassegrain
• Antennes multi-spots à réflecteur (avec/sans formation de
  faisceaux)
• Antennes actives de type réseau à rayonnement direct

Travaux pratiques sur la caractérisation
d''antennes

• Mesure d''impédance d''entrée
• Mesure du rayonnement (gain, directivité, diagramme de rayonnement)
• Mesure de couplage

Travaux pratiques sur la simulation d''antennes imprimées (Advanced Design System Ensemble...) et d''antennes filaires (Nec-Pro)

• Présentation des outils de simulation
• Conception et simulation d''une antenne imprimée bi-fréquences
• Exemples de simulation d''antennes multi-fréquences (fractales) et large bande

Travaux pratiques sur la simulation d''antennes à réflecteur

• Présentation des outils de simulation
• Dimensionnement d''antennes à réflecteur appliquées aux missions satellitaires (application sur logiciel Ticra/grasp9-se)

Synthèse et conclusion