Des mélanges ternaires immiscibles à base de PA11 et de PEO ou de PA6 et de PA11 contenant soit des argiles modifiées soit de l’argile native ont été préparés par extrusion à l’état fondu ou par extrusion assistée eau. L’effet du type d’argile et de l’injection d’eau au cours de l’extrusion sur les propriétés thermiques, rhéologiques et mécaniques a été évalué sur l’ensemble des mélanges ternaires. La microscopie électronique à transmission a mis en évidence une localisation sélective de l’argile dans la phase la moins visqueuse dans les deux mélanges, et ce quel que soit le type d’argile. Avec l’injection d’eau pendant l’extrusion, la migration d’une partie des particules d’argile de la phase moins visqueuse vers la phase plus visqueuse a été observée pour certains mélanges PA11/PEO. La prédiction théorique, basée sur le coefficient de mouillabilité selon le modèle de Sumita, ne correspond pas à la localisation observée. Plusieurs explications ont été proposées, en particulier l’influence du rapport de viscosité entre les deux phases. Les observations morphologiques par microscopie électronique à balayage ont montré l’influence de l’argile et de l’eau sur la taille de la phase dispersée. L’étude rhéologique a montré l’impact des argiles modifiées ou native sur la dégradation des polymères qui peut être limitée par l’extrusion assistée eau. / Immiscible ternary blends constituted of PA11 and PEO or PA6 and PA11 containing either modified or native clay were prepared by melt extrusion or by water-assisted extrusion. The effect of the type of clay and water injection during extrusion on thermal, rheological and mechanical properties has been evaluated for all ternary blends. Transmission electron microscopy highlighted a selective localization of clay in the less viscous phase in both blends, independently of the type of clay. With the injection of water during extrusion, the migration of a part of clay particles from the less viscous phase to the more viscous phase was observed for certain PA11/PEO blends. The theoretical prediction, based on the wetting coefficient according to Sumita’s model, does not correspond to the observed localization. Several explanations have been proposed, particularly the influence of viscosity ratio between the two phases. Morphological observations by scanning electron microscopy showed the influence of clay and water on the size of the dispersed phase. Rheological study revealed the impact of modified or native clay on the degradation of polymers which can be limited by water-assisted extrusion.

Cette thèse poursuit un double objectif. D’une part, montrer l’apport que constitue la philosophie de Gilbert Simondon à une compréhension renouvelée du design et des problématiques contemporaines qui l’habitent. D’autre part, renverser l’image communément attribuée au design : alors que celui-ci se présente majoritairement comme une force de résolution de problèmes, d’innovation et de progrès, l’anthropotechnologie déployée par Simondon interroge cette prétention démiurgique. La première partie de ce travail s’intéresse aux conditions historiques de ce dialogue entre la philosophie simondonienne et la pensée du design des années 1950. La deuxième partie problématise la pensée contemporaine du design : en centrant son activité sur la figure de l’« usager », celle-ci évacue la question de la matérialité de notre environnement et des relations écologiques que nous tissons avec elle. La pensée de Simondon ouvre, au contraire, la voie d’une « rematérialisation » de la pensée design. La troisième partie nous immerge dans le monde spécifique des pratiques de conception dans le but d’informer la logique propre au geste de design en train de se faire. Il s’agit alors de penser le design à partir de ce qu’il produit littéralement : non pas des biens de consommation, ni des services améliorant la qualité de vie des « usagers », mais une multitude de diagrammes, prototypes et maquettes donnant forme à un problème de conception. En suivant les pratiques de conception de ce point de vue endogène, il s’agit de rendre compte des conséquences politiques d’une telle opération. Le design se définit alors comme un lieu fragile d’exploration, d’expérimentation et d’invention de problématiques présentes ralentissant toute promesse de progrès futurs. / This thesis has a twofold objective. On the one hand, to examine the contribution of Gilbert Simondon’s philosophy to a renewed understanding of design and to the contemporary issues that inhabit it (relation to the user, to ecology). On the other hand, to invert the image commonly attributed to design: while this one presents itself mainly as a force for solving problems, innovation and progress, the anthropo-technology deployed by Gilbert Simondon questions this demiurgic claim. The first part of this work focuses on the historical conditions of this dialogue between the Simondonian philosophy and the thought of design in the 1950s. The second part problematizes the contemporary thinking of design: by focusing its activity on the figure of the “user”, it evacuates the question of our environment materiality and the ecological relations that we forge with it. Then, the thought of Simondon opens the way to a “rematerialization” of design thinking. The third part immerses us in the specific world of design practices to trace the logic of design in the making. It is then a question of thinking design from what it produces literally: not consumer goods, nor services improving the quality of life of “users”, but a multitude of diagrams, prototypes and models giving shape to a design problem. Thus, design first produces “designing” objects — questioning our ways of dwelling the world — before populating the world with “designed” objects. By following the design practices from this endogenous point of view, we account for the political consequences of such an operation. Design is then defined as a fragile place of exploration, experimentation and invention of current problems slowing down any promise of future progress.

Modélisation du couplage mutuel présent dans un réseau d'antennes : étude théorique, applications au radar MIMO et à un contexte RFID. Le couplage mutuel est un phénomène électromagnétique susceptible de se produire dans les réseaux d'antennes. Il est dû aux interactions électromagnétiques qui se produisent entre les éléments d'un réseau d'antennes et induisent une modification des paramètres intrinsèques des antennes. Lorsque la distance inter-élément diminue, les effets du couplage mutuel augmentent. La prise en compte du couplage mutuel dans les réseaux d'antennes, lors de leur conception ou dans les algorithmes de traitement d'antennes, permet d'avoir accès aux caractéristiques de rayonnement réel de chaque élément du réseau, ce qui peut par exemple permettre d'améliorer les performances de détection/localisation de cibles à l'aide d'un radar MIMO (Multiple Input Multiple Output). Dans un contexte RFID (Radio Frequency IDentification), modéliser le couplage mutuel permet de modéliser le système formé par un ensemble de tags et de statuer sur le comportement du système dans une configuration donnée. Cette thèse porte sur la modélisation du couplage mutuel présent dans un réseau d'antennes. Nous avons d'abord proposé une nouvelle méthode de modélisation du diagramme de rayonnement de l'élément actif basée sur la résolution de problèmes d'optimisation au sens des moindres carrés pour trouver les pondérations complexes qui modélisent les interactions électromagnétiques entre les éléments du réseau. Ces pondérations complexes peuvent être utilisées comme des lois d'excitation à appliquer à une antenne isolée décrivant les positions des éléments du réseau, afin d'étudier expérimentalement le comportement d'un réseau d'antennes. Cette modélisation du couplage mutuel est ensuite appliquée dans un contexte radar MIMO où nous montrons qu'il est possible de synthétiser le diagramme de rayonnement de l'élément actif sur une plateforme expérimentale de radar MIMO composée d'une seule antenne émettrice et d'une seule antenne réceptrice qui se déplacent sur des rails en des positions prédéfinies. A la réception, la matrice des signaux reçus est obtenue en appliquant le principe de superposition. Nous avons également cherché à modéliser le couplage mutuel en proposant une formulation théorique de l'impédance mutuelle entre les éléments d'un réseau de dipôles fins aléatoirement répartis dans un plan afin d'appliquer cette modélisation du couplage mutuel à un contexte RFID, où les tags, représentés par les dipôles, sont éparpillés dans un plan et éclairés par un lecteur. Nous avons également proposé une formulation théorique de l'impédance d'entrée du dipôle environné et avons étudié les effets du couplage mutuel sur les deux paramètres intervenant dans le bilan d'une liaison RFID : l'adaptation (la bande passante) et le diagramme de rayonnement du dipôle environné. Nous avons montré qu'il était possible de synthétiser le diagramme de rayonnement du dipôle environné et de trouver la modification de l'adaptation du dipôle environné, ce qui, à terme, permettrait de statuer sur le taux et/ou la distance de lecture d'une communication RFID dans un contexte haute densité / Modeling of the Mutual Coupling Present in an Antenna Array: TheoreticalStudy, Applications to MIMO Radar and RFID ContextMutual coupling is an electromagnetic phenomenon that can occur in antenna arrays. It is due to the electromagnetic interactions that occur between the elements of an antenna array and induce a modification of the intrinsic parameters of the antennas. Taking into account mutual coupling in antenna arrays, when designing them or in antenna processing algorithms, provides access to the real radiation characteristics of each array element which can, for example, improve target detection/localization performance using a Multiple Input Multiple Output (MIMO) radar. In an RFID (Radio Frequency IDentification) context, modeling mutual coupling makes it possible to model the system formed by a set of tags and to decide on the behavior of the system in a given configuration. This thesis focuses on the modeling of the mutual coupling present in an antenna array. We first new method for the active element pattern synthesis based on solving optimization problems in the least squares sense to find the complex weights that model electromagnetic interactions between network elements. These complex weights can be used as excitation laws to be applied to an isolated antenna describing the positions of the array elements, in order to experimentally study the behavior of an array of antennas. This mutual coupling modeling is then applied in a MIMO radar context where we show that it is possible to synthesize the radiation pattern of the active element on an experimental MIMO radar platform composed of a single transmitting and a single receiving antenna that moves on rails in predefined positions. On reception, the matrix of received signals is obtained by applying the principle of superposition. We also sought to model mutual coupling by proposing a theoretical formulation of the mutual impedance between the elements of an array of fine dipoles randomly distributed in a plane in order to apply this mutual coupling modeling to an RFID context, where the tags, represented by the dipoles, are scattered in a plane and illuminated by a reader. We also proposed a theoretical formulation of the input impedance of the surrounding dipole and studied the effects of mutual coupling on the two parameters involved in the balance of an RFID link: the adaptation (bandwidth) and the radiation pattern of the surrounding dipole. We have shown that it is possible to synthesize the radiation pattern of the surrounded dipole and to find the modification of the adaptation of the surrounded dipole, which, in the long term, would allow to decide on the read rate and/or the reading distance of an RFID communication in a high density context.

Die Mathematiksoftware Mathcad hat sich bereits seit mehreren Jahren als Standardsoftware insbesondere in der Ausbildung an Universitäten, Fachhochschulen, Berufsschulen und Gymnasien etabliert. Die Vorteile liegen u.a. in der einfachen und mathematisch richtigen Darstellung von Gleichungen. Ebenso können Funktionsgraphen und Diagramme bequem und direkt im Arbeitsblatt erzeugt werden. Dies ist vor allem in der Ausbildung ein wesentlicher Vorteil gegenüber anderen Produkten, da auf diese Weise selbst umfangreiche Dokumentationen und Arbeitsblätter mit geringem Aufwand sehr anschaulich erstellt werden können. Im Gegensatz z.B. zu Matlab existierte allerdings in Mathcad bisher keine Möglichkeit, in Diagrammen oder an Funktionsgraphen Kommentare anzubringen, um beispielsweise bestimmte Punkte einer Funktion zu beschriften. Des Weiteren fehlte bis jetzt auch eine Möglichkeit, in Mathcad grafisch dargestellte Prinzipskizzen schnell und einfach zu bemaßen. Im Rahmen des Vortrags wird eine Möglichkeit aufgezeigt, in Diagrammen Beschriftungen einzufügen sowie grafische Darstellungen mit Bemaßungen unmittelbar in Mathcad zu erzeugen. Anhand mehrerer Beispiele werden die Funktionen erläutert und deren Anwendung live demonstriert.

La transformation d'espace (TE) a été développée par J. B. Pendry et U. Leonhardt en 2006 et suscite un énorme intérêt depuis la démonstration expérimentale de la première cape d'invisibilité en micro-ondes. Cette technique permet de contrôler la propagation des ondes en modifiant les propriétés électromagnétiques de l'espace. Malgré quelques limitations liées à la bande passante ou aux pertes consécutives à l'utilisation de métamatériaux pour les dispositifs TE, cette technique a attiré l'attention de nombreux domaines (optique, microondes, acoustique, etc). L'objectif de cette thèse est de développer des applications de la TE dans le domaine antennaire à l'aide de matériaux conventionnels lorsque cela est possible et aussi d'ouvrir de nouvelles voies dans le contrôle du rayonnement des antennes. Trois applications ont été étudiées: le réflecteur « parabolique plat »; un superstrat tout diélectrique pour contrôler l'ouverture angulaire d'une antenne patch; et finalement un superstrat permettant de modifier drastiquement le rayonnement d'une antenne. Ce travail a été financé par les agences de défense du Royaume Uni et de la France (DSTL et DGA respectivement), dans le cadre du projet MIMiCRA (Metamaterial Inspired Microwave Conformai Radar Antennas). / Transformation Electromagnetics technique was introduced by J. B. Pendry and U. Leonahrdt in 2006 and it has become an emerging research field in physics and engineering in the last few years after the concept was validated experimentally with a invisibility cloak in microwave regime. This technique claims the possibility of an unprecedented technique to control electromagnetic waves interaction with engineered materials to achieve exotic electromagnetic behaviour. Despite some issues about narrow bandwidth or excessive dispersive losses related to the use of metamaterials for realization of TE devices, this technique caught the attention in many research fields (optics microwave, acoustics, etc). The final purpose of this these is to explore and propose applications of Transformation Electromagnetics in the antenna design field by using standard materials with the purpose of controlling the radiation pattern of an antenna. More precisely, three applications were explored : a fiat "parabolic reflector", an all-dielectric superstrate to control the half power beamwidth of a patch antenna and finally a superstrate that allows to control drastically the radiation pattern of a planar antenna This work was funded by France and UK defence agencies (DSTL and DGA respectively), within the framework of MIMiCRA project (Metamateriallnspired Microwave Conformai Radar Antennas).

Le convertisseur multiniveau modulaire (MMC) est une solution appropriée pour les réseaux HVDC grâce à sa modularité, sa faible fréquence de commutation et sa tension alternative quasi-sinusoïdale. En raison de sa topologie, son modèle mathématique est assez complexe et est donc souvent simplifié au stade de la conception. En particulier, la résistance équivalente au bras R, l'inductance du bras L et le courant circulant sont souvent négligés. Toutefois, les résultats expérimentaux obtenus avec notre prototype monophasé de MMC à pont complet à six niveaux ont montré que ces hypothèses ne sont pas toujours acceptables. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'étudier l'impact de R, L et du courant de circulation sur la tension du condensateur du module et sur la zone de fonctionnement du MMC. Premièrement, nous avons étendu le modèle basé sur les intégrales communément utilisé et nous avons clarifié les hypothèses sur lesquelles il repose. Entre autres, des expressions pour les courants de circulation et courant DC ont été développées et comparées à celles que l’on trouve dans la littérature. Cela nous a permis d'analyser l'ondulation de la tension du condensateur du module en fonction de R et L, sans courant de circulation. Deuxièmement, pour surmonter les limites du modèle basé sur l'intégrale, nous avons proposé d'utiliser un modèle MMC invariant dans le temps en régime permanent dans le système dq0. Quelques hypothèses seulement sont nécessaires pour obtenir ce modèle, mais une évaluation numérique est requise. Cela nous a permis d'analyser la tension moyenne du condensateur du module et l'ondulation de tension du condensateur du module en fonction de R et L, avec et sans courant de circulation. Troisièmement, en utilisant le modèle invariant dans le temps en régime permanent, nous avons développé un diagramme PQ détaillé du MMC. Outre la limite de courant AC, la limite de courant DC et la limite d'indice de modulation classiques, nous avons ajouté plusieurs limites internes: courant de l'IGBT, courant efficace des bras et ondulation du courant et de la tension du condensateur du module. Les résultats ont été confirmés par simulation numérique à l'aide d'un modèle détaillé Matlab Simulink SimPowerSystems. Les résultats présentés dans cette thèse pourraient être utilisés pour optimiser le dimensionnement des composants de la MMC en fonction de sa zone d’exploitation et pour évaluer l’impact de différents paramètres sur les performances du MMC. / The modular multilevel converter is a suitable solution for HVDC grids thanks to its modularity, low switching frequency and quasi-sinusoidal AC voltage. However, due to its topology, its mathematical model is quite complex and is therefore often simplified at the design stage. In particular, the arm equivalent resistance R, the arm inductance L and the circulating current are often neglected. But experimental results obtained with our 1-ph 6-level full-bridge MMC prototype showed that these hypotheses are not always acceptable. In this context, the goal of this thesis is to study the impact of accounting for R, L and the circulating current on the module capacitor voltage and on the operating area of the converter. First, we extended the commonly used integral based model and we clarified the hypotheses behind it. Among others, expressions for the circulating and dc currents have been developed and compared with the one that can be found in the literature. It allowed us to analyze the module capacitor voltage ripple as a function of R and L, without circulating current only. Second, to overcome the limitations of the integral based model, we proposed to use a steady state time invariant (DeltaSiga) MMC model in dq0 frame. Only few hypotheses are required to obtain this model, but a numerical evaluation is required. It allowed us to analyze the module capacitor average voltage and the module capacitor voltage ripple as a function of R and L, with and without circulating current. Third, using the steady state time invariant model, we developed a detailed PQ diagram of the MMC. In addition to the conventional AC current limit, DC current limit and modulation index limit, we added several internal limits: IGBT current, arm rms current and module capacitor voltage and current ripple. The results have been confirmed by numerical simulation using a detailed Matlab Simulink SimPowerSystems model. The results presented in this thesis could be used to optimize the sizing of the components of the MMC considering its operating area, and to assess the impact of different parameters on the MMC performance.

Peaks andThe main subject of this thesis is diagram rewriting.This is a generalisation to dimension~$2$ of word rewriting (in dimension~$1$). In a first time, we give the first convergent diagrammatic presentation of the PRO of linear maps in arbitrary field. Then we study the convergent diagrammatic presentation of matrix of isometries of $RR^n$. We focus especially on a rule similar to the Yang-Baxter equation, described by a certain map $h$. We use the confluence of critical the parametric diagrams, To study the algebraic properties of $h$, Finally, we present the $Sigma$-diagrams, an alternative approach for calculation in bialgebras. We illustrate this approach with examples. The last two chapters have been already published: Diagram rewriting for orthogonal matrices: a study of critical peaks, avec Yves Lafont, Lecture Notes in Computer Science 5117, p. 232-245, 2008 Properties of co-operations: diagrammatic proofs, Mathematical Structures in Computer Science 22(6), p. 970-986, 2012. / The main subject of this thesis is diagram rewriting.This is a generalisation to dimension~$2$ of word rewriting (in dimension~$1$). In a first time, we give the first convergent diagrammatic presentation of the PRO of linear maps in arbitrary field. Then we study the convergent diagrammatic presentation of matrix of isometries of $RR^n$. We focus especially on a rule similar to the Yang-Baxter equation, described by a certain map $h$. We use the confluence of criticalthe parametric diagrams, To study the algebraic properties of $h$, Finally, we present the $Sigma$-diagrams, an alternative approach for calculation in bialgebras. We illustrate this approach with examples. The last two chapters have been already published: Diagram rewriting for orthogonal matrices: a study of critical peaks, avec Yves Lafont, Lecture Notes in Computer Science 5117, p. 232-245, 2008 Properties of co-operations: diagrammatic proofs, Mathematical Structures in Computer Science 22(6), p. 970-986, 2012.

Selon la méthode utilisée pour construire un modèle structural en trois dimensions et selon l'application à laquelle il est destiné, son maillage, en d'autres termes sa représentation informatique, doit être adapté afin de respecter des critères de type, de nombre et de qualité de ses éléments. Les méthodes de maillage développées dans d'autres domaines que la géomodélisation ne permettent pas de modifier le modèle d'entrée. Ceci est souhaitable en géomodélisation afin de mieux contrôler le nombre d'éléments du maillage et leur qualité. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de maillage permettant de remplir ces objectifs afin de gérer la complexité géométrique des modèles structuraux définis par frontières. Premièrement, une analyse des sources de complexité géométrique dans ces modèles est proposée. Les mesures développées constituent une première étape dans la définition d'outils permettant la comparaison objective de différents modèles et aident à caractériser précisément les zones plus compliquées à mailler dans un modèle. Ensuite, des méthodes originales de remaillage surfacique et de maillage volumique fondées sur l'utilisation des diagrammes de Voronoï sont proposées. Les fondements de ces deux méthodes sont identiques : (1) une optimisation de type Voronoï barycentrique est utilisée pour globalement obtenir un nombre contrôlé d'éléments de bonne qualité et (2) des considérations combinatoires permettant de construire localement le maillage final, éventuellement en modifiant le modèle initial. La méthode de remaillage surfacique est automatique et permet de simplifier un modèle à une résolution donnée. L'originalité de la méthode de maillage volumique est que les éléments générés sont de types différents. Des prismes et pyramides sont utilisés pour remplir les zones très fines du modèle, tandis que le reste du modèle est rempli avec des tétraèdres.

Selon la méthode utilisée pour construire un modèle structural en trois dimensions et selon l'application à laquelle il est destiné, son maillage, en d'autres termes sa représentation informatique, doit être adapté afin de respecter des critères de type, de nombre et de qualité de ses éléments. Les méthodes de maillage développées dans d'autres domaines que la géomodélisation ne permettent pas de modifier le modèle d'entrée. Ceci est souhaitable en géomodélisation afin de mieux contrôler le nombre d'éléments du maillage et leur qualité. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de maillage permettant de remplir ces objectifs afin de gérer la complexité géométrique des modèles structuraux définis par frontières. Premièrement, une analyse des sources de complexité géométrique dans ces modèles est proposée. Les mesures développées constituent une première étape dans la définition d'outils permettant la comparaison objective de différents modèles et aident à caractériser précisément les zones plus compliquées à mailler dans un modèle. Ensuite, des méthodes originales de remaillage surfacique et de maillage volumique fondées sur l'utilisation des diagrammes de Voronoï sont proposées. Les fondements de ces deux méthodes sont identiques : (1) une optimisation de type Voronoï barycentrique est utilisée pour globalement obtenir un nombre contrôlé d’éléments de bonne qualité et (2) des considérations combinatoires permettant de construire localement le maillage final, éventuellement en modifiant le modèle initial. La méthode de remaillage surfacique est automatique et permet de simplifier un modèle à une résolution donnée. L'originalité de la méthode de maillage volumique est que les éléments générés sont de types différents. Des prismes et pyramides sont utilisés pour remplir les zones très fines du modèle, tandis que le reste du modèle est rempli avec des tétraèdres / Depending on the specific method used to build a 3D structural model, and on the exact purpose of this model, its mesh must be adapted so that it enforces criteria on element types, maximum number of elements, and mesh quality. Meshing methods developed for applications others than geomodeling forbid any modification of the input model, that may be desirable in geomodeling to better control the number of elements in the final mesh and their quality. The objective of this thesis is to develop meshing methods that fulfill this requirement to better manage the geometrical complexity of B-Rep geological structural models. An analysis of the sources of geometrical complexity in those models is first proposed. The introduced measures are a first step toward the definition of tools allowing objective comparisons of structural models and permit to characterize the model zones that are more complicated to mesh. We then introduce two original meshing methods based on Voronoi diagrams: the first for surface remeshing, the second for hybrid gridding. The key ideas of these methods are identical: (1) the use of a centroidal Voronoi optimization to have a globally controlled number of elements of good quality, and (2) combinatorial considerations to locally build the final mesh while sometimes modifying the initial model. The surface remeshing method is automatic and permits to simplify a model at a given resolution. The gridding method generates a hybrid volumetric mesh. Prisms and pyramids fill the very thin layers of the model while the remaining regions are filled with tetrahedra

La radiogoniométrie joue un rôle crucial dans diverses applications, aussi bien civiles que militaires, liées soit à la radionavigation ou à la radiolocalisation. La plupart des antennes de goniométrie opèrent sur une large bande de fréquences, mais seule une minorité d’entre elles permettent l'estimation de la direction d’arrivée d’un champ électromagnétique incident sur une couverture angulaire 3-D (c.-à-d., l’estimation à la fois des angles d’azimut et d’élévation). Une approche originale permettant d’obtenir une couverture angulaire 3-D consiste à mesurer les six composantes d’un champ électromagnétique incident à l’aide d’une antenne dite vectorielle. L'objectif de cette thèse est de concevoir une antenne vectorielle passive, compacte et large bande afin de couvrir un maximum d'applications. Deux antennes vectorielles ont été conçues, fabriquées et caractérisées expérimentalement. \`A la différence d'une topologie conventionnelle, elles permettent de mesurer les composantes d'un champ électromagnétique incident grâce à la reconfigurabilité en diagramme de rayonnement d'un arrangement original d'antennes Vivaldi. Le premier prototype est monté sur un support métallique fini et permet l'estimation de la direction d'arrivée de champs électromagnétiques polarisés verticalement sur une bande passante de 1.69:1 tandis que le second peut être utilisé quelle que soit la polarisation des champs électromagnétiques incidents sur une bande passante de 8:1. De plus, les performances de goniométrie de ces antennes vectorielles ont été améliorées du point de vue de la précision, de la sensibilité, de la robustesse face aux ambiguïtés angulaires et aux erreurs de dépolarisation en synthétisant de nouveaux diagrammes de rayonnement dans le processus d'estimation. Une méthode basée sur la borne de Cramer-Rao a été élaborée afin de sélectionner efficacement et rapidement les diagrammes de rayonnement supplémentaires. / Direction finding plays a crucial role in various civilian and military applications, related to either radionavigation or radiolocation. Most of the direction finding antennas operate over a wide frequency band, but only a minority of them enable the direction of arrival estimation of an incoming electromagnetic field over a 3-D angular coverage (i.e., estimation of both azimuth and elevation angles). An original approach to obtain a 3-D angular coverage consists in measuring the six components of the incident electromagnetic field through a so-called vector antenna. The aim of this Ph.D. is to design a passive, compact and wideband vector antenna in order to cover a maximum of applications. Two vector antennas have been designed, manufactured and experimentally characterized. Unlike conventional topology, they enable the measurement of the components of an incoming electromagnetic field thanks to the radiation pattern reconfigurability of an original arrangement of Vivaldi antennas. The first prototype is mounted over a finite metallic support and enables the direction of arrival estimation of vertically-polarized electromagnetic fields over a 1.69:1 bandwidth while the second one can be used regardless of the polarization of the incoming electromagnetic fields over a 8:1 bandwidth. Moreover, the direction finding performances of these vector antennas have been improved in terms of estimation accuracy, sensitivity, robustness to angular ambiguity and polarization mismatch by synthesizing new radiation patterns in the estimation process. A method based on the Cramer-Rao lower bound has been proposed to select efficiently and rapidly the additional radiation patterns