Moving into higher frequencies, in occurrence withmodern applications, poses the issue of higher attenuation ofelectromagnetic waves, which in turn demand more directiveantennas. This paper proposes a directive antenna designoperating at 30GHz based on leaky-wave technology. Themodel consists of two main components. Firstly, a corrugatedparallel plate waveguide serves the purpose of controlling thepropagation of electromagnetic waves, in particular the guidedwavelength. Secondly, an array of continuous transverse stubsare implemented in the parallel plate waveguide, which allowsfor radiation into free space and gives a directive beam due tothe array configuration. Dispersive properties of the waveguideare studied to select appropriate dimensions for the corrugationsand optimization of the transverse stub dimensions is performedby a unit cell parameter analysis. The proposed design producepencil beam radiation in the broadside direction with a gain of24:5 dBi and a 􀀀3dB relative bandwidth of 8:8% and anaperture efficiency of 79%. / Att gå upp i frekvens för att möta krav sattaav moderna tillämpningar för med sig problemet med högreattenuering av elektromagnetiska vågor. Detta sätter i sin turkrav på mer riktade antenner för att kompensera för förlusterna.I rapporten presenteras en riktad läckande-vågsantenn för30GHz. Modellen består av två huvudsakliga komponenter.Först en korrugerad parallellplåts-vågledare, vars syfte är attkontrollera hur vågen propagerar, särskilt med avseende påvåglängd. Sedan en serie med transversella öppningar som tillåterutstrålning, där seriens utformning ger upphov till en direktivstråle. Dimensioner bestäms genom dispersionsanalys av denkorrugerade vågledaren och optimering av den strålande enhetscellensker genom en parameterstudie. Den föreslagna modellenproducerar en riktad stråle med antennvinsten 24:5 dBi, relativabandbredden 8:8% och apertureffektiviteten 79%. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’étude et la conception de lentilles continues en guide d’ondes à plans parallèles (PPW) pour des applications multi-faisceaux. La conversion du front d'onde est assurée par une lentille formée d’une lame et d'une cavité transversale. Ce concept, proposant une approche mécanique simplifiée et possiblement purement métallique, est particulièrement attractif pour les futurs systèmes de communications par satellites (GEO/LEO) requérants des solutions à moindre coût tout en maintenant de hautes performances. La première partie de cette thèse présente la réalisation d’un outil d’analyse numérique basée sur l’optique géométrique (GO). Une prédiction rapide et précise des performances en rayonnement est obtenue. En combinant cet outil avec des processus d’optimisation, des performances en dépointage sur un large secteur angulaire sont ensuite démontrées, incluant une stabilité des diagrammes en rayonnement (ouverture à mi-puissance, niveaux de lobes secondaires et pertes en dépointage). Un prototype fonctionnant dans la bande Ka est réalisé, validant les performances précédemment obtenues. De hautes efficacités de rayonnement sont également mises en avant sur l’ensemble de la plage de fréquence. Enfin un second prototype plus compact basé sur de multiples lentilles est proposé et étudié, démontrant des performances similaires à la première solution fabriquée et mesurée. / The activities presented in this PhD focus on the study and development of continuous parallel plate waveguide (PPW) lenses for multiple beam applications. The wave front conversion is ensured by a PPW transversal ridge and cavity. The proposed concept, based on a simplified mechanical approach and possibly full-metal, is particularly suitable for future satellite communication systems (GO/LEO) requiring low-cost antennas while maintaining high performances. The first part of the thesis deals with the development of a numerical analysis tool based on geometrical optics (GO). A fast and accurate prediction of the radiation performance is provided.Combining the tool with optimization processes, large scanning performances have been demonstrated, including a stability of the radiation pattern performance (HPBW, SLL, scan loss). A prototype working at Ka band has been manufactured, validating the performances demonstrated previously. High radiation efficiencies are also proved over the entire frequency range. Finally, a second prototype targeting performances in compactness and based on multiple lenses is proposed and studied, showing similar performances as the first solution fabricated and measured.