The widespread application of pressurized SF6 gas and its mixtures as insulating medium in many electric power applications is the result of recent advances in technologies. The likelihood of failure for a Gas Insulated Substation or Transmission Line (GIS/GITL) is primarily due to the presence of defects inside the equipment. Defects can be introduced into the GIS/GITL system for various reasons. Partial discharge (PD) is a natural phenomenon occurring in the GIS/GITL systems, which invariably contains defects. During commissioning or routine tests PD measurements serve to identify the type and status of a defect. Of particular interest for this research work will be the critical review of PD measurement for different types of free conducting particles in the gas using the UHF method due to its superiority among others. The work highlights the integrity of the method as a tool for both commissioning and routine tests and its alignment with the high voltage SF6 test standards is reviewed. 80/20 N2/SF6 mixture is used to reduce the surface roughness effect in pure SF6, as well as for the reduction of economical and environmental risks.

Dans ce mémoire sont résumés mes travaux de recherche dans le domaine de la caractérisation large bande de fréquence. Après une présentation des techniques large bande, deux applications sont décrites : le cas du radar pour l'étude de la SER de cibles aériennes en vue de leur identification, et le cas des systèmes de radiocommunications, l'étude et la modélisation du canal de propagation. Ce mémoire se décompose donc en deux parties principales.<br />La première est consacrée au développement de systèmes radars HF – VHF à large bande de fréquence et à diversité de polarisation pour la classification et l'identification de cibles aériennes. Deux approches sont étudiées, une multifréquence et l'autre à balayage de fréquence. Dans un premier temps, les systèmes utilisant ces techniques, ainsi que leurs performances, sont décrits. Des exemples de mesures de SER d'avions non coopératifs sont présentés.<br />Les méthodes d'identification de cibles reposent généralement sur la comparaison de mesures à une base de données. Dans un second temps, les méthodes numériques utilisées pour la simulation de SER sont décrites et analysées. Dans un troisième temps, les méthodes d'identification développées sont présentées, discutées et illustrées par des résultats d'identification sur des cibles réelles.<br />Dans la deuxième partie sont regroupés mes travaux sur la caractérisation large bande de fréquence et la modélisation du canal de propagation. Les différents chapitres de cette partie s'organisent en fonction de la fréquence. On trouve tout d'abord la bande HF dans laquelle un modèle de prévisions de propagation a été développé afin d'évaluer le comportement large bande du canal. Différentes applications, telles que la réactualisation et la localisation à station unique, illustrent cette partie. Dans la bande UHF, des travaux ont été menés sur la caractérisation du canal de propagation radio-mobile et le développement de nouveaux outils de sondage.<br />Des campagnes de mesures ont été menées à l'aide d'un sondeur à corrélation glissante SIMO (Single Input – Multiple Output) en milieu urbain. La technique de mesure par balayage de fréquence a aussi été étudiée par le développement d'un nouveau sondeur, l'objectif étant de réaliser un équipement MIMO (Multiple Input – Multiple Output) permettant la mesure simultanée de tous les canaux de propagation.<br />Dans la bande EHF, le canal étudié concerne les applications des radars dans le domaine de l'automobile. Des mesures ont été réalisées et un modèle de propagation en est déduit. La caractérisation du canal s'est appuyée sur un analyseur de réseau vectoriel. La méthodologie est explicitée et des comparaisons entre les simulations et les mesures sont présentées.<br />La dernière partie conclut en effectuant un bilan provisoire de mes activités et en présentant les perspectives de mon travail sur la caractérisation à large bande de fréquence dans le domaine du radar et du sondage de canal. Enfin, une liste des mes publications, des différents encadrements, des contrats de recherche sur lesquels j'ai travaillé, de mes activités pédagogiques et administratives et des fonctions électives et autres responsabilités, est donnée.

<p>Utveckling av en transponder som med befintliga tekniker erbjuder möjlighet att, över stora avstånd, lokalisera gods utom- såväl som inomhus.</p>

Utveckling av en transponder som med befintliga tekniker erbjuder möjlighet att, över stora avstånd, lokalisera gods utom- såväl som inomhus.

The concrete maturity method can be utilized to determine in situ strength of concrete. It uses the temperature of concrete to determine a maturity index that can then be used to determine strength of concrete. However, monitoring the concrete temperature using thermocouples brings up a wiring issue, which is not advisable in an equipment and human intensive area like a construction site. One of the ways to get around this wiring issue is to use Radio Frequency Identification (RFID) technology, which is capable of transmitting information wirelessly. Previous research implemented using ultra high frequency RFID tags embedded in fresh concrete found that water could be the impediment for transmitting RFID signal from within concrete during early stages of curing. From literature it was found that lower the frequency, better the chances of the wave penetrating water. The objective of the research was to figure out whether the frequency of RFID tags has any relationship with the readability of RFID tags embedded in fresh concrete. For this investigation, low frequency, high frequency, and ultra high frequency RFID tags were tested within fresh concrete to see any difference between tags in terms of transmitting information. This experiment was carried out in a controlled space to reduce the number of variables affecting the experiment outcome. The low frequency, high frequency, and ultra high frequency RFID tags were placed within 2 in x 3 in x 2 in wooden formwork at a depth of 4 in, 8 in, and 12 in. Ready mix concrete was poured into the formwork and 3 concrete cubes were cast with the tags embedded within them. Readers that could be connected to a laptop were used to monitor and collect the time at which these RFID tags can be detected. The test showed that the RFID signals from the low frequency tags at all depths were detected as soon as concrete was poured. The Ultra High Frequency tags placed at the 4" level could be detected 15 minutes after concrete was poured. The UHF tags at the 8" level could be detected after 30 minutes. The UHF tags at the 12" level took on an average 2 hours to be detected from the vicinity of the formwork. The greater the depth at which the ultra high frequency tag was buried the longer it took for it to be detected. The high frequency tags could be detected only at the 4" level. The reason the performance of the HF card degraded in concrete could be because it uses an aluminum foil antenna which is more susceptible to the environment changing the relative permeability. A copper wire antenna could have fared better in this condition, increasing the chances of detecting the tag. Moreover a passive tag was used. The read range and chances of detection could have been increased had an active tag been used. The power of the reader that was used was also very less which might have contributed to the tag not being detected. Among the tags that were used in the experiment it was found that low frequency tags was the tag that could be detected the earliest after concrete was poured into the forms. However, the maximum read range of the tag observed in the experiment was 20" which is too small a distance to be used on an actual construction site.

La RFID (RadioFrequency Identification) est une technologie d'identification intélligente qui connait de nombreux développements car ses domaines d'applications vont de la traçabilité de produits et d'animaux jusqu'au contrôle d'accès et la sécurité en passant par le médical. D'un point de vue technique, la RFID est une communication de type “Wireless” qui utilise des fréquences spécifiques. Les recherches aujourd'hui concernent la RFID aux fréquences UHF et microondes ainsi que le développement de tags à bas-coût. C'est dans ce contexte que se situe cette thèse. Nous avons étudié la réalisation et la miniaturisation d'antennes sur matériaux à bas-coût tels que les plastiques et les papiers. Nous avons également montré la faisabilité d'antennes performantes, en UHF et en microondes, utilisant des encres conductrices. Toutes ces études nous ont permis de concevoir un tag démonstrateur intégrant une antenne et une puce RFID.

Dans un contexte de généralisation des systèmes de communication sans fil, le besoin de miniaturiser les antennes pour permettre leur intégration sur de petits objets aux fréquences UHF est croissant. A ces fréquences, l'antenne est le composant le plus volumineux et sa miniaturisation constitue un des défis actuels les plus importants des concepteurs d'objets communicants. Cependant la miniaturisation des antennes s'accompagne généralement d'une dégradation de son efficacité et de sa bande passante. Par conséquent, les structures miniatures généralement conçues résultent d'un compromis entre bande passante, efficacité et taille électrique. Afin de palier à ce problème de bande passante, la technique d'agilité fréquentielle peut s'avérer intéressante pour certains systèmes de communication sans fils. Les travaux de ce mémoire s'inscrivent dans la continuité des recherches sur les antennes à la fois miniatures et performantes. Le premier objectif de cette thèse est d'étudier et de développer une antenne miniature originale susceptible de répondre aux besoins des systèmes sans fils actuels. Le deuxième axe de recherche s'intéresse à la reconfigurabilité fréquentielle de l'antenne miniature initialement développée. La reconfigurabilité ou l'agilité fréquentielle constitue une solution intéressante pour pallier au problème de la bande passante réduite liée à la miniaturisation. Les développements présentés se sont appuyés sur des simulations électromagnétiques, des modélisations et des expérimentations visant à valider les résultats marquants obtenus.

Dans un contexte de généralisation des systèmes de communication sans fil, le besoin de miniaturiser les antennes pour permettre leur intégration sur de petits objets aux fréquences UHF est croissant. A ces fréquences, l'antenne est le composant le plus volumineux et sa miniaturisation constitue un des défis actuels les plus importants des concepteurs d'objets communicants. Cependant la miniaturisation des antennes s'accompagne généralement d'une dégradation de son efficacité et de sa bande passante. Par conséquent, les structures miniatures généralement conçues résultent d'un compromis entre bande passante, efficacité et taille électrique. Afin de palier à ce problème de bande passante, la technique d'agilité fréquentielle peut s'avérer intéressante pour certains systèmes de communication sans fils. Les travaux de ce mémoire s'inscrivent dans la continuité des recherches sur les antennes à la fois miniatures et performantes. Le premier objectif de cette thèse est d'étudier et de développer une antenne miniature originale susceptible de répondre aux besoins des systèmes sans fils actuels. Le deuxième axe de recherche s'intéresse à la reconfigurabilité fréquentielle de l'antenne miniature initialement développée. La reconfigurabilité ou l'agilité fréquentielle constitue une solution intéressante pour pallier au problème de la bande passante réduite liée à la miniaturisation. Les développements présentés se sont appuyés sur des simulations électromagnétiques, des modélisations et des expérimentations visant à valider les résultats marquants obtenus. / Current telecommunication systems and especially mobile terminals require compact antennas with significant bandwidth. But one of the well-known drawbacks of electrically small antennas is their very narrow frequency bandwidth. The aim of this study is to develop a miniature antenna with good performances. A compact omnidirectional antenna corresponding to the need of telecommunication systems is first studied. The antenna is miniaturised by two different techniques and developped. Due to this miniaturization, a weak bandwidth is obtained. Several solutions using frequency agility are subsequently studied. Modelization, simulation and experiments are presented in the thesis to validate the whole study. A BAN (Body Area Network) application of the antenna is finally given.

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The project deals with a theoretical design of passive ultra-high frequency radio identification (UHF RFID) tag for the measurement of liquid levels. Liquid level has an influence on the input impedance of an RFID tag antenna. The changes of input impedance have been used to distinguish individual liquid levels. Furthermore, this project presents optimization methods for the highest efficiency of an UHF RFID tag in Matlab and it aims to design a suitable antenna within CST MICROWAVE STUDIO.