Les systèmes de communication à bord de certains navires ou véhicules terrestres peuvent être très nombreux. Il en résulte des architectures de systèmes rayonnants particulièrement élaborées. La compacité de ces systèmes et leur compatibilité radioélectrique représentent des enjeux importants. Dans le cadre du projet SAMCOM, les partenaires de projet s'attachent à exploiter l'avantage des parois porteuses en composite en termes d’intégration des antennes en paroi et de découplage électromagnétique entre éléments rayonnants. Cette thèse porte essentiellement sur deux volets. La première partie porte sur la question d'intégration des antennes en paroi. Il s'agit pour l'essentiel de s'assurer que les caractéristiques de fonctionnement intrinsèque de l'antenne associée à la paroi puissent être maintenues lorsque celle-ci est fixée sur une paroi composite. Le second volet de cette thèse concerne le découplage d'antennes associées à une même paroi composite. Il s'agit de rechercher les moyens qui permettraient d'augmenter les performances de découplage entre antennes et par conséquent de limiter l’espacement entre elles. Les solutions d'intégration examinées dans la thèse concernent la mise en oeuvre de matériaux de type ferrite, d’absorbants ou encore l’utilisation de surfaces haute impédance (SHI). Dans le premier cas, nous nous sommes attachés à optimiser la localisation de ferrites de sorte à minimiser leur volume pour des questions de coût et de poids. Les surface artificielles de type SHI ont été examinées et une procédure de dimensionnement adaptée à la paroi composite de la surface SHI a été élaborée. Nous abordons ensuite les solutions de découplage d'antennes hébergées sur une même paroi composite. La première solution de découplage étudiée concerne l'utilisation d'absorbants électromagnétiques. Nous montrons qu'il s'agit d'une solution très adaptée si nous disposons d’un absorbant dont le contraste d’impédance avec l’onde incidente est faible sur toute la bande de fréquence sous peine de subir les effets de bord. La deuxième solution envisagée concerne les surfaces à bande interdite électromagnétique (BIE). Nous montrons en particulier qu’une surface de type BIE peut présenter d’excellentes performances de découplage si toutefois cette surface est adaptée suivant sa hauteur. Une partie importante de ce travail a été consacrée à l'évaluation de solutions de découplages originales basées sur l'emploi d'une simple tige conductrice cylindrique puis d'un ensemble de tiges cylindriques. Nous montrons en particulier qu'une simple tige peut apporter un découplage significatif en bande étroite tandis qu'une forêt de tige contribue à assurer un découplage sur une plus large bande de fréquence. / Communication systems on board modern military ships or land vehicles can be numerous. This results in particularly developed radiating systems. The compacity of these systems and radio compatibility are major challenges. Under the Samcom project, the project partners are working to exploit the advantage of composite structural walls in terms of integration of antennas wall and electromagnetic decoupling between radiating elements. This thesis focuses on two parts. The first part consists in the study of integration of antennas on wall made up of composite materials. This is essentially to ensure that the operating characteristics of the antenna associated with the supporting structure can be maintained when it is fixed to a composite wall. The second part of this thesis is related to antenna decoupling mounted on the same ground plane. The aim is to find techniques to reduce antenna coupling and thus the separation between them. Integration solutions examined in the thesis concern the implementation of ferrite materials, absorbent and high impedance surfaces. In the first case, we attempted to optimize the location of ferrites so as to minimize their volume, thus saving cost and weight. Artificial higher impedance surface (HIS) have been examined and a design procedure adapted to the wall of the composite of the SHI surface has been developed. We then discuss on the solutions of antenna decoupling on a composite wall. The first decoupling solution investigated concerns the use of electromagnetic absorbers. We show that this is a very suitable solution if we have an absorbent whose impedance contrasts with that of the incidence wave is weak on full band frequency under penalty of sides effects. The second option concerns the surfaces electromagnetic bandgap. To ensure adequate decoupling performance, BIE surface must be adjusted in height. An important part of this work is dedicated to the assessment of some innovative decoupling solutions based on the use of a single cylindrical conducting rod. Indeed, we show on the one hand a single rod can lead to significant decoupling in a narrow band while on the other hand, a set of cylindrical rods contribute to ensure a rather broadband decoupling.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2014ISAR0017 |
| Date | 28 May 2014 |
| Creators | Da Silva, Georges |
| Contributors | Rennes, INSA, Besnier, Philippe |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
Page generated in 0.0024 seconds