Yes / This work aims to present an improved version of the liquid mixture identification sensor, the proposed sensor is tested experimentaly on mixture of water ethanol, the identification of liquid is based on the measurement of frequency displacement, and comparison with reference values of water ethanol. This device is based on metamaterial structure which is a CRLH (composite right left hand) resonator with ZOR (Zero Order Resonator). The CRLH in addition to its property of miniaturization effect, when combined with ZOR, the resonant frequency of various volume fraction are extended, which make the sensitivity higher. The high sensitivity of the sensor is obtained by an optimum choice of the CRLH components. The geometrical size of the sensor is 20 mm by 11 mm. It was printed on a RT/Duroid 5880 substrate with a very short testing surface area of 4 mm by 8 mm, the liquid is placed on the top side of the sensor, exactly on the CRLH structure. Three prototypes of sensors operating from 1 GHz to 3 GHz are proposed, designed and simulated using the commercial software HFSS (high-frequency structural simulator). The main advantages of this work is first miaturization effect, second high sensitivity and finaly a wide range of liquid can be tested with this sensor. To prove the working principle, ethanol with different volume fractions was adopted as a liquid under test, the obtained results present very good agreement with the literature and suggested that it is a miniaturised and high sensitive candidate (better than 1.38%) for liquid mixture identification.

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Ce travail concerne l’étude et la réalisation de dispositifs hyperfréquences coplanaires de type composite main droite/gauche (CRLH). Dans la première partie du mémoire, l’état de l’art des structures CRLH et leur aspect théorique sont présentés. La deuxième partie concerne la modélisation circuit et la conception de la cellule CRLH de base. Un modèle circuit a été développé à partir des modèles existants. Un résonateur d’ordre zéro (ZOR en anglais) à couplage capacitif a été fabriqué et les résultats expérimentaux nous ont permis de valider le modèle théorique. Une réduction de 80% de la taille du résonateur a été observée par rapport au résonateur demi-longueur d’onde à la même fréquence du travail. Une ligne de transmission à deux bandes de propagation a été réalisée par la mise en cascade de cinq cellules CRLH de base. La troisième partie est vouée à l’utilisation des couches magnétiques dans les structures CRLH pour réaliser des dispositifs hyperfréquences accordables. L’agilité en fréquence du ZOR a été confirmée expérimentalement. Nous avons aussi proposé un modèle théorique simple de la cellule CRLH réalisée sur un substrat de YIG. Les résultats expérimentaux de la ligne CRLH à ferrite et pour différentes valeurs du champ magnétique appliqué sont présentés et comparés au modèle théorique et aux simulations 3D / This work deals with the study and the fabrication of microwave devices based on the Coplanar Composite Right/Left Handed (CPW CRLH) structures. In the first part, we introduce the CRLH theory. In the second part, circuit modelization and the design of the CPW CRLH unit cell are presented. A coplanar zeroth-order resonator has been numerically studied, realized and verified experimentally. The resonator we have proposed allows a reduction of 80% of its size compared to the conventional half-wave length resonator at 6GHz. Based on the unit cell, a CRLH TL with five elementary cells has been realized. The third part is devoted to the use of magnetic layers in CRLH structures to realise tunable microwave devices. The frequency agility of the ZOR was experimentally confirmed. We also developed a theoretical model of the CRLH unit cell with a YIG substrate. The experimental results of the CRLH line with ferrite and for different values of applied magnetic field are presented and compared with the theoretical model and 3D simulations

Cette thèse traite la problématique de la dissémination et l’agrégation des données dans un contexte de réseaux VANET (Vehicle Ad-Hoc Networks). Cette problématique est fort intéressante, toujours d’actualité dans un monde de plus en plus urbanisé. En effet, d’un côté la dissémination permet d’informer les véhicules mobiles des principaux événements en temps utile, et de l’autre côté l’agrégation permet de résumer plusieurs données émanant de sources différentes concernant le même événement. Le challenge de la dissémination consiste à calculer la zone de relevance d’un événement, de délivrer les messages aux véhicules de cette zone, et de continuer à délivrer les messages en continu aux véhicules de cette zone. Le challenge de l’agrégation consiste essentiellement à sélectionner les messages à agréger et à qualifier les messages provenant de véhicules lointains. Pour résoudre le problème de dissémination nous proposons un nouveau protocole de dissémination des données dans les réseaux VANET. La principale idée de ce protocole est basée sur la définition de zones de relevance ZOR (zone of relevance of a région) pour la mesure de l’intérêt d’une zone par rapport à un évènement donné, et la définition de split Map permettant de décomposer une grande région en un ensemble de ZORs. L’approche de calcul des ZORs est formalisée, elle est basée sur les techniques de greedy pour l’extraction de la couverture pertinente. Le protocole de dissémination présenté sous forme de diagramme Flowchart qui résumé les activités lorsque qu’un véhicule est en mouvement, un événement est détecté. La performance du protocole proposé est évaluée et comparé au protocole Slotted1-Persistence à travers un environnement de simulations et une topologie réelle de routes de la ville de Bizerte en Tunisie. Les résultats de simulation sont présentés et discutés.D’autre part, certaines applications VANET, par exemple le système d’information de trafic (TIS), nécessitent une agrégation de données pour informer les véhicules des conditions de circulation, ce qui réduit les embouteillages et par conséquent les émissions de CO2 Par conséquent, la conception d'un protocole d'agrégation efficace combinant des informations de trafic corrélées telles que l'emplacement, la vitesse et la direction, appelées données flottantes sur les voitures (FCD), pose un problème complexe. Dans cette thèse, nous introduisons un nouveau protocole d’agrégation de données dans un réseau VANET appelé SDDA (Smart Directional Data Aggregation). Ce protocole est dédié aussi bien à l’échange de données dans un contexte urbain et autoroutier. Le protocole proposé est basé sur une sélection des messages à agréger. Trois principaux filtres ont été utilisés : filtrage basé sur la direction des véhicules, filtrage basé sur la limitation de vitesse, et filtrage basé sur l’élimination des messages dupliqués. Trois algorithmes d’agrégation sont proposés, ils visent à optimiser l’algorithme de SOTIS. Les trois algorithmes traitent des cas de routes unidirectionnelles, bidirectionnelles et les réseaux urbains. A l’image du chapitre précédent, la performance des algorithmes proposés sont évaluées à travail un travail de simulation et différents résultats sont présentés et discutés. / Since the last decade, the emergence of affordable wireless devices in vehicle ad-hoc networks has been a key step towards improving road safety as well as transport efficiency. Informing vehicles about interesting safety and non-safety events is of key interest. Thus, the design of an efficient data dissemination protocol has been of paramount importance. A careful scrutiny of the pioneering vehicle-to-vehicle data dissemination approaches highlights that geocasting is the most feasible approach for VANET applications, more especially in safety applications, since safety events are of interest mainly to vehicles located within a specific area, commonly called ZOR or Zone Of Relevance, close to the event. Indeed, the most challenging issue in geocast protocols is the definition of the ZOR for a given event dissemination. In this thesis, our first contribution introduces a new geocast approach, called Data Dissemination Protocol based on Map Splitting(DPMS). The main thrust of DPMS consists of building the zones of relevance through the mining of correlations between vehicles’ trajectories and crossed regions. To do so, we rely on the Formal Concept Analysis (FCA), which is a method of extracting interesting clusters from relational data. The performed experiments show that DPMS outperforms its competitors in terms of effectiveness and efficiency. In another hand, some VANET applications, e.g., Traffic Information System (TIS), require data aggregation in order to inform vehicles about road traffic conditions, which leads to reduce traffic jams and consequently CO2 emission while increasing the user comfort. Therefore, the design of an efficient aggregation protocol that combines correlated traffic information like location, speed and direction known as Floating Car Data (FCD) is a challenging issue. In this thesis, we introduce a new TIS data aggregation protocol called Smart Directional Data Aggregation (SDDA) able to decrease the network overload while obtaining high accurate information on traffic conditions for large road sections. To this end, we introduce three levels of messages filtering: (i) filtering all FCD messages before the aggregation process based on vehicle directions and road speed limitations, (ii) integrating a suppression technique in the phase of information gathering in order to eliminate the duplicate data, and (iii) aggregating the filtered FCD data and then disseminating it to other vehicles. The performed experiments show that the SDDA outperforms existing approaches in terms of effectiveness and efficiency.

Ce travail concerne l’étude de deux dispositifs coplanaires de type composite main droite/gauche (CRLH : composite right left handed). Il s’agit d’un résonateur d’ordre zéro (ZOR) et d’une ligne méta-matériaux (méta-ligne). Dans la première partie du mémoire, des généralités sur des méta-matériaux et des méta-lignes et quelques domaines d’applications sont présentés. Ensuite, des dispositifs agiles en fréquences de types composites CRLH sont décrites et en particuliers ceux à composites à bases de nanoparticules magnétiques réalisés dans ces travaux de thèse. L’agilité en fréquence recherchée a été obtenue avec moins de pertes dans les dispositifs. La deuxième partie concerne la caractérisation électromagnétique (EM) de sol-gel. Quelques méthodes de caractérisations EM sont présentées. Ensuite, celles qui ont été utilisées pour caractériser les composites solgel magnétiques. La troisième partie est vouée aux démarches technologiques et résultats expérimentaux sur les méthodes de caractérisation EM. Quelques procédés de dépôts ont été énumérés. Les propriétés EM complexes (ℰ* et μ*) de so-gel dopé ont été déterminées / This work concerns the study of two type coplanar devices composite right / left handed (CRLH). It is about a zero order resonator (ZOR) and a metamaterial line (meta-line). In the first part, brief generalities on metamaterials, meta-lines and some domain of application are presented. Then tunable devices in frequency CRLH composite types are described and particularly those made of magnetic nanoparticles (sol-gel) made in the this work. The desired frequency agility was achieved with less loss in the devices. The second part concerns the doped sol -gel electromagnetic characterization. Some methods for electromagnetic characterization are presented. Then, those which have been used to characterize the sol-gel are presented. The third part is devoted to technological approaches and experimental results on electromagnetic characterization methods. Some deposition processes have been listed. The electromagnetic complex properties (ℰ* et μ*)of magnetic so-gel were determined

Ce travail concerne l'étude et la réalisation de dispositifs hyperfréquences coplanaires de type composite main droite/gauche (CRLH). Dans la première partie du mémoire, l'état de l'art des structures CRLH et leur aspect théorique sont présentés. La deuxième partie concerne la modélisation circuit et la conception de la cellule CRLH de base. Un modèle circuit a été développé à partir des modèles existants. Un résonateur d'ordre zéro (ZOR en anglais) à couplage capacitif a été fabriqué et les résultats expérimentaux nous ont permis de valider le modèle théorique. Une réduction de 80% de la taille du résonateur a été observée par rapport au résonateur demi-longueur d'onde à la même fréquence du travail. Une ligne de transmission à deux bandes de propagation a été réalisée par la mise en cascade de cinq cellules CRLH de base. La troisième partie est vouée à l'utilisation des couches magnétiques dans les structures CRLH pour réaliser des dispositifs hyperfréquences accordables. L'agilité en fréquence du ZOR a été confirmée expérimentalement. Nous avons aussi proposé un modèle théorique simple de la cellule CRLH réalisée sur un substrat de YIG. Les résultats expérimentaux de la ligne CRLH à ferrite et pour différentes valeurs du champ magnétique appliqué sont présentés et comparés au modèle théorique et aux simulations 3D.

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Práce se zabývá návrhem a implementací testovacího zařízení pro manipulačnínmechanismus vzorku v elektronovém mikroskopu. Testovací zařízení a jeho software zajištuje meření několika parametrů mechanismu, jejich statistické vyhodnocení a porovnání se specifikací. Cílem je vytvořit komplexní testovací zařízení s jednoduchým uživatelským rozhraním, s požadavkem náhrady stávajícího nemodulárního a nestabilního řešení a jeho rozšíření o testování dalších parametrů.

Metamaterials are humanly engineered artificial electromagnetic materials which produce electromagnetic properties that are unusual, yet can be observed readily in nature. These unconventional properties are not a result of the material composition but rather of the structure formed. The objective of this thesis is to investigate and design smaller and wideband metamaterial-inspired antennas for personal communication applications, especially for WiMAX, lower band and higher band WLAN applications. These antennas have been simulated using HFSS Structure Simulator and CST Microwave Studio software. The first design to be analysed is a low-profile metamaterial-inspired CPW-Fed monopole antenna for WLAN applications. The antenna is based on a simple strip loaded with a rectangular patch incorporating a zigzag E-shape metamaterial-inspired unit cell to enable miniaturization effect. Secondly, a physically compact, CSRR loaded monopole antenna with DGS has been proposed for WiMAX/WLAN operations. The introduction of CSRR induces frequency at lower WLAN 2.45 GHz band while the DGS has provided bandwidth enhancement in WiMAX and upper WLAN frequency bands, keeping the radiation pattern stable. The next class of antenna is a compact cloud-shaped monopole antenna consisting of a staircase-shaped DGS has been proposed for UWB operation ranges from 3.1 GHz to 10.6 GHz. The novel shaped antenna along with carefully designed DGS has resulted in a positive gain throughout the operational bandwidth. Finally, a quad-band, CPW-Fed metamaterial-inspired antenna with CRLH-TL and EBG is designed for multi-band: Satellite, LTE, WiMAX and WLAN.

Metamaterials are humanly engineered artificial electromagnetic materials which produce electromagnetic properties that are unusual, yet can be observed readily in nature. These unconventional properties are not a result of the material composition but rather of the structure formed. The objective of this thesis is to investigate and design smaller and wideband metamaterial-inspired antennas for personal communication applications, especially for WiMAX, lower band and higher band WLAN applications. These antennas have been simulated using HFSS Structure Simulator and CST Microwave Studio software. The first design to be analysed is a low-profile metamaterial-inspired CPW-Fed monopole antenna for WLAN applications. The antenna is based on a simple strip loaded with a rectangular patch incorporating a zigzag E-shape metamaterial-inspired unit cell to enable miniaturization effect. Secondly, a physically compact, CSRR loaded monopole antenna with DGS has been proposed for WiMAX/WLAN operations. The introduction of CSRR induces frequency at lower WLAN 2.45 GHz band while the DGS has provided bandwidth enhancement in WiMAX and upper WLAN frequency bands, keeping the radiation pattern stable. The next class of antenna is a compact cloud-shaped monopole antenna consisting of a staircase-shaped DGS has been proposed for UWB operation ranges from 3.1 GHz to 10.6 GHz. The novel shaped antenna along with carefully designed DGS has resulted in a positive gain throughout the operational bandwidth. Finally, a quad-band, CPW-Fed metamaterial-inspired antenna with CRLH-TL and EBG is designed for multi-band: Satellite, LTE, WiMAX and WLAN.