Antennes avancées et Métamatériaux

ECTS

3

Modalités d’organisation et de suivi :
Coordinateur : Andrea Cozza

Contenu et plan développé:

Objectifs:

Ce cours introduit les principes théoriques nécessaires à la modélisation physique des communications sans fil, de la génération d’ondes par des antennes à leur propagation dans des environnements réalistes.

Les applications visées sont les communications de téléphonies mobile et les objets connectés, du réseau local indoor aux communications entre objets portés sur le corps.

Les technologies permettant l’intégration des antennes à des dispositifs portables seront discutées, ainsi que les solutions utilisées pour assurer des transmissions robustes et efficaces à travers les milieux multi-trajet, comme la diversité d’antennes et les réseaux adaptatifs.

Une section du cours concerne les métamatériaux et les métasurfaces permettant de rendre les antennes plus compactes.

Plan du cours :

    • Antennes et formation de faisceau
      • Réseau linéaire d’antenne
      • Réseau d’antenne à commande de phase
      • Mesure d’antenne à réseau en chambre anéchoïque
      • Réseaux d’antennes adaptatives et beamforming
      • Contrôle des interférences
    • Antennes intégrées et miniatures
      • Techniques de réduction d’antenne
      • Antennes intégrables planaires (PIFA)
      • Isotropie, bande passante, limitations physiques
    • Propagation d’ondes en milieux réalistes
      • Transmission de puissance en champ proche (RFID, NFC) et lointain (faisceaux Hertziens)
      • Éléments de théorie de la diffraction, optique physique
      • Propagation multi-trajet et fading (environnement indoor et urbain),
      • Émulation de propagation multi-trajet en chambre réverbérente
    • Métamatériaux
      • Métamatériaux et Métasurfaces pour les antennes intégrées

Pré-requis

Théorie du rayonnement, propagation d’ondes en espace libre, modélisation comportementale d’une antenne, interaction d’une onde plane avec la matière. Notions de base de la théorie des probabilités, algèbre matricielle.

 

Bibliographie:

    1. Vaughan, J. Bach Andersen, Channels, Propagation and Antennas for Mobile Communications, IET
    2. Fujimoto, Mobile Antenna Systems Handbook, Artech House