Conception et étude paramétrique d'une antenne patch SIW à fentes dans la bande Ku

Abstract

Le travail effectué sur ce manuscrit est porté sur l'étude et la conception des antennes dans le domaine des hyperfréquences, il s'intéresse cependant à une nouvelle technologie appelée guide d'onde intégré au substrat, une technologie qui ne cesse d'émerger dans le domaine radioélectrique pour ses nombreux avantages conciliants entre haute performance et qualité-prix. Aujourd'hui l'objectif crucial des ingénieurs en télécommunication est d'optimiser les performances des composants constituant un système de communication tout en minimisant les coûts de fabrication, chose que cette technologie SIW promet de procurer aux composants électroniques, même ceux destinés à travailler dans les bandes de fréquences les plus élevées. Peu encombrante et de faible poids, cette technologie a été appliquée sur de différents composants actifs (transistors, amplificateurs…) et notamment passifs (antennes, filtres..) en raison de sa facilité d'intégration. Sur ce présent mémoire le choix a été porté sur une antenne planaire, un choix plutôt judicieux compte tenu de sa facilité à la mettre en œuvre. Le travail élaboré sur ce projet est la conception d'une antenne SIW à fentes pour fonctionner en bande Ku à la fréquence de 16 GHz, un domaine fréquentiel qui ne cesse de susciter la curiosité des ingénieurs, cette problématique a été sélectionnée car elle révèle un souci majeur dans le domaine de la télécommunication moderne. Une étude paramétrique est réalisée sur cette structure selon les paramètres des fentes d'une part et les paramètres de la technologie SIW d'une autre part. Les travaux menés dans le cadre de ce projet, sont centrés sur des simulations élaborées sur deux logiciels 3D, HFSS (High Frequency Structure Simulator) et CST (Computer Simulation Technology), le travail avec ces deux logiciels nous a permis de nous familiariser avec ces deux outils de simulation d'une part et de comparer ces résultats et ainsi les crédibiliser d'une autre part. Ce travail nous a permis d'approfondir nos connaissances sur la théorie de conception des antennes, et de découvrir une nouvelle technologie très prometteuse pour son faible coût et ses performances assez satisfaisantes. Nous retenons de ce dernier, l'importance des tâches effectuées derrière le travail d'ingénieurs pour une transmission d'informations correctes, et aux dépens des couts de fabrications, pour une antenne fonctionnant d'une manière optimale. Les perspectives de ce travail sont nombreuses et diverses, notamment du fait de la technologie planaire, qui ne cesse de croître les systèmes radioélectriques d'une part et de la technologie SIW qui n'arrête pas de jaillir le domaine des hyperfréquences d'une autre part. La plus intéressante est d'essayer de créer d'autres fréquences de résonances avec l'ajout des fentes, et ainsi rendre l'antenne multi-bande, et ceci en ajustant l'espace verticale entre ces fentes, l'évolution de ce travail peut également se faire selon les différentes manières d'alimentation et d'adaptation de cette antenne, concernant l'étude paramétrique, nous pouvons étudier l'effet de la hauteur du substrat, l'effet du nombre des vias, ou carrément changer de substrat, et pourquoi pas, faire résonner cette antenne sur une autre fréquence en changeant ses dimensions.