| Titre : | Etude d'antennes imprimées rectangulaires en tenant compte de l'effet de couplage |
| Auteurs : | Lasselat Hamza, Auteur ; Megherbi Mohamed larbi, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2012 |
| Format : | 50.p / ill |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
Les réseaux d'antennes imprimées ont suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années, en particulier dans les domaines des communications mobiles, de l'imagerie micro-ondes ...etc. Leur utilisation comme alternative à d’autres antennes est de plus en plus accrue, notamment pour des applications nécessitant une grande fiabilité de balayage de faisceaux.
Dans ce mémoire, l'étude d'un, puis de deux patchs rectangulaires montés sur un même substrat diélectrique est effectuée. La détermination de certaines de leurs caractéristiques (fréquence de résonance, le facteur de qualité, la bande passante, le diagramme de rayonnement) dans le plan H et le plan E est effectuée. Les résultats numériques obtenus montrent que le couplage est très important quand les deux antennes sont proches, mais quand la distance est grande, la fréquence de, par exemple, résonance diminue. |
| Sommaire : |
TABLE DES MATIERES
Résumé…………….........……...…………………………………………………...................................... I Table des Matières …………………………………….....…..………………............................................ II Table des Figures ………………………….........………......……..……………....................................... VI Liste des Tableaux ……………………………..…....……………..……..………..................................VIII INTRODUCTION GENERALE……………………………………………………………………......... 01 Chapitre I : généralité sur la propagation des ondes électromagnétiques I.1 Introduction ………………………………………………………………………............................... 04 I.2 Rayonnement électromagnétique........................................................................................................... 04 I.3 Constante diélectrique relative complexe d’un milieu........................................................................... 05 I.4 Conditions à l'interface entre deux milieux................................................... ........................................ 06 I.4.1 interface sans sources entre deux milieux quelconques............................................................. 06 I.4.2 interface avec un conducteur parfait.......................................................................................... 06 I.5 Les bande de fréquence utilisée en télécommunication..........................................................................07 I.6 Les matériaux diélectriques.................................................................................................................... 08 I.7 Les matériaux conducteurs..................................................................................................................... 08 I.8 Le processus de fabrication.................................................................................................................... 08 I.9 Conclusion……………………………………………………………………………………………….. … .. . 09 Chapitre II Généralités sur les antennes imprimées II.1 Introduction........................................................................................................................................... 11 II.2 Brève historique des antennes imprimées............................................................................................. 11 II.3Structure d'une antenne patch de micro rubans..................................................................................... 12 II.4 Avantages et inconvénients des antennes micro rubans....................................................................... 13 II.5 Polarisation d'une Antenne…................................................................................................................ 14 II.6 Techniques d’alimentation.................................................................................................................... 14 II.6.1 Alimentation par ligne micro ruban............................................................................................ 14 II.6.2 Alimentation par une sonde coaxiale.......................................................................................... 15 II.6.3 Alimentation couplée par ouverture............................................................................................ 16 II. 6.4 Alimentation Couplée Par Proximité ........................................................................................ 17 II.7 Choix des paramètres d’une antenne imprimée ................................................................................... 17 II.8 Le choix des substrats........................................................................................................................... 18 II.9 Type de réseaux d’antennes……………………………………………….......................................... 19 II.9.1 Réseau linéaire............................................................................................................................ 20 II.9.2 Réseau planaire........................................................................................................................... 20 II.9.3.Antenne en réseau circulaire……………………………………………................................... 21 II.10 Conclusion........................................................................................................................................... 21 Chapitre III Modélisation de l'antenne patch rectangulaire par l'approche ligne III.1 Introduction……………………………………………………………………….............................. 23 III.2 Les méthodes d’analyse numérique..................................................................................................... 23 III.2.1 Le modèle électromagnétique................................................................................................... 23 III.2.2 La méthode des éléments finis.................................................................................................. 23 III.2.3 La méthode des différences finies........................................................................................... 24 II.2.4 La méthode TLM…………………………………………………………………....…........... 24 II.2.5. La méthode des moments......................................................................................................... 24 III.3 Modélisation de l'antenne patch rectangulaire par l'approche ligne.................................................... 25 III.3.1 Distribution marginale des champs E....................................................................................... 25 III.3.2 Modélisation d’une antenne plaquée rectangulaire.................................................................. 26 III.3.2.1 Calcul de l’impédance d’entrée…………………………………..................... 27 III.3.2.2 Calcul de facteur de qualité total……………………………………..................... 29 III.3.2.1 Calcul de la fréquence de résonances……………………………………..................... 30 II.3.3 quelque paramètres caractéristiques du patch……………………..................... ………………… 32 III.3.3.1fréquence de résonances…………………………………………........... 32 III.3.3.2facteur de qualité total……………………………………........................... 32 III.3.3.3bande passant………………………………………..…………………..…………. 33 III.3.3.4 diagramme de rayonnement dans le plan E………………………………............ 33 III.3.3.4 diagramme de rayonnement dans le plan H………………………………................ 35 III.4 Conclusion........................................................................................................................................... 37 Chapitre IV Couplage entre deux antennes patch rectangulaire IV.1 Introduction………………………………………………………………………............................. 39 IV.2 Définition du couplage dans le plan E et le plan H............................................................................. 39 IV.3 Contribution à la modélisation du couplage........................................................................................ 40 IV.3.1. L’équation matricielle…………………………………………………………....................... 40 IV.3. 2 Modélisation par la méthode analytique.................................................................................. 41 IV.3.3 Modélisation par la méthode numérique................................................................................... 44 IV.3.3.1 Couplage dans le plan E............................................................................................. 44 IV.3.3.2 Couplage dans le plan H.............................................................................................. 45 IV.3.3.3 Les résultats Expérimentaux....................................................................................... 46 IV.3.3.4 Représentation les courbes de fréquence de la résonnance......................................... 47 IV.3.3.4.1 Dans le plan E............................................................................................... 47 IV.3.3.4.2 Dans le plan H.............................................................................................. 49 IV.4 Conclusion .......................................................................................................................................... 50 Conclusion générale et perspectives............................................................................................... 50 Liste des Figures II.1 Présentation d'une antenne micro bande…………………………………………….......................... 12 II. 2: Divers formes d’éléments rayonnants………………………………………………......................... 12 II.3 antenne patch alimentée par une ligne micro ruban…………………………………......................... 15 II. 4(a) Alimentation par une sonde coaxiale (b) circuit équivalant ........................………....................... 16 II. 5(a) Alimentation couplée par fente (b) circuit équivalant …………………….................................. 16 II. 6 Alimentation couplée par proximité…………………………………………………........................ 17 II. 6 Antenne en Réseau linéaire……………………………………………………….............................. 20 II.7 Antenne en Réseau planaire…………………………………………………….................................. 20 II.8 Antenne en réseau circulaire………………………………………………………............................. 21 III. 3.1 Distribution marginale des champs E…………………………………………….......................... 25 III.3.2 (a) La géométrie d’une antenne patch alimentée par une sonde coaxiale (b) Circuit équivalent ..................................................................................................................... 26 III.3: fréquence de résonance pour W=0.0170, L=0.0110,ε_r=2.33....................................................... 31 III.4: facteur de qualité pour W=0.0170, L=0.0110,ε_r=2.33................................................................. 32 III.5: la bande passante pour W=0.0170, L=0.0110,ε_r=2.33................................................................. 33 III.6 Représentation linéaire du diagramme de rayonnement du plan E en Champ…............................. 34 III.13 Diagramme de rayonnement du plan E en puissance……………………........................................ 35 III.14 : Diagramme de rayonnement du plan H en puissance : L/W = 1 ; L/W = 2 L/W = 4.................... 36 IV.1. Couplage entre les antennes patch dans le plan E et H……………………...................................... 40 IV.2. Antenne constitue de deux patchs………………………………………..................................... 41 IV.3. Circuit électrique équivalent de deux patchs………………………………...................................... 43 IV.4. Couplage entre deux antennes patch dans le plan E…………………………................................... 45 IV.5. Couplage entre deux antennes patch dans le plan H………………………….................................. 45 IV.6. Représentation la fréquence de résonnance dans le plan E par rapport W et on prend des valeurs de εr différent……………………………………………………………… 47 IV.7 Représentation la fréquence de résonnance dans le plan E par rapport X=S/λ et on prend de valeurs de rapport W/L différent…………………………………………………. 48 IV.8 Représentation la fréquence de résonnance dans le plan H par rapport X=S/λ et on prend de valeurs de rapport W/L différent…………………………………………………. 49 IV.9.représentation la fréquence de résonnance dans le plan H par rapport W et on prend des valeurs de εr différent…………………………………………………………… 49 IV.10 Représentation le rapport des fréquences de résonnance (fr−E/fr−H) par rapport L et valeur εr différent…………………………………………………………………………………….. 50 |
Disponibilité (2)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| M/2151 | Memoire master | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses | |
| M/2151 | Memoire master | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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