Dissertations / Theses: 'Antenne à balayage électronique'

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Breahna, Tudor Iulian. "Conception d'une antenne à bande élargie en technologie microruban, pour une antenne-réseau à balayage électronique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ38037.pdf.

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Kallel, Asma. "Modélisation et conception d'une antenne plasma à balayage basée sur des ondes de fuite." Phd thesis, Toulouse 3, 2014. http://oatao.univ-toulouse.fr/14142/1/kallel.pdf.

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Abstract:

Nous proposons dans cette thèse l‘étude et la conception d‘une antenne plasma à ondes de fuite reconfigurable, en tirant profit du caractère accordable de la permittivité des décharges plasma par la puissance. La reconfigurabilité de l‘antenne fonctionnant à fréquence fixe consiste au contrôle de la direction de rayonnement par la densité électronique du plasma, elle-même commandée par la puissance d‘une source plasma radiofréquence externe fonctionnant à 13.56 MHz. Le travail s‘organise en trois parties. Dans un premier temps, nous développons un modèle théorique pour étudier les ondes de fuite dans une configuration canonique 2D. Ce modèle permet de dimensionner les paramètres de l‘antenne : permittivité, épaisseur et longueur du plasma. Des simulations avec un logiciel de simulation permettent de valider ce modèle. Nous réalisons dans ce travail le dimensionnement d‘une antenne fonctionnant à 10 GHz. Le balayage angulaire du rayonnement d‘une soixantaine de degrés obtenu avec cette antenne nécessite une densité électronique du plasma allant jusqu‘à . La deuxième partie du travail concerne l‘aspect plasma. Nous choisissons tout d‘abord une source plasma radiofréquence à couplage inductif pour notre antenne car répond aux critères fixés par le dimensionnement. Nous passons ensuite à la réalisation expérimentale de ce type de plasma ce qui nous permet de vérifier ces critères. Enfin, nous passons aux conditions expérimentales avec des simulations de l‘antenne en 3D. Nous réalisons ensuite un prototype de l‘antenne.

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Yann, Clément. "Modélisation électromagnétique de cellules actives environnées : application à l'analyse et la synthèse d'une antenne reflectarray à balayage électronique." Rennes, INSA, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781799.

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Abstract:

Les antennes reflectarrays constituent une solution innovante pour des applications spatiales et radars étant donné leur capacité à combiner les atouts des antennes réseaux et des antennes à réflecteur. Un reflectarray est composé d’une source primaire placée devant un réseau de cellules contrôlant les propriétés du champ réfléchi. Cette unique source alimente le réseau et évite la mise en place d’un circuit de distribution complexe et dissipatif propre aux antennes réseaux. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la simulation électromagnétique des reflectarrays à balayage électronique. Les outils actuels de simulation des reflectarrays à balayage électronique négligent ou approximent les couplages mutuels entre cellules pouvant conduire à des erreurs sur le diagramme de rayonnement. La simulation d’un reflectarray engendre, par ailleurs, des traitements complexes et des temps de calcul importants. L’enjeu de la simulation est donc de réduire les temps de calcul en conservant un haut degré de précision dans l’optique d’optimiser les performances en rayonnement et les délais de conception. Dans cette perspective, deux nouvelles méthodes ont été proposées :la première première méthode est consacrée à l’analyse fine du champ rayonné par l’antenne. Elle combine l’approche de la cellule environnée, développée par M. -A. Milon, et la technique de compression, généralement utilisée dans un contexte d’analyse de circuits. L’apport essentiel de la méthode réside dans l’extension de la technique de compression au traitement du champ rayonné pour l’analyse de cellules actives dans leur environnement réel. - La seconde méthode permet de calculer les réponses en phase d’une cellule du réseau en prenant en compte les effets des couplages mutuels issus des cellules environnantes. Ces réponses sont ensuite utilisées pour électionner la répartition optimale des états des cellules afin d’assurer un dépointage dans une direction. L’applicabilité de ces deux méthodes est démontrée par la simulation de différentes configurations de réseaux de cellules actives à base de diodes PIN. Le bon accord des résultats entre les méthodes proposées et des simulations de référence montre qu’elles constituent une alternative intéressante aux approches classiques. L’exploitation des méthodes est réalisée pour l’étude d’un reflectarray à balayage électronique développé par Thales Systèmes Aéroportés et le CNES fonctionnant en bande X. Cette étude a montré que les deux méthodes répondent à des objectifs industriels et scientifiques en termes de précision dans l’estimation des performances et de temps de calcul accessibles Reflectarray antenna is a promising solution for space communications and radar applications as it combines attractive features of reflector and array antennas. A reflectarray consists of an array of reflecting cells fed by a horn antenna. Each cell introduces an appropriate phase-shift to the incident wave to steer the main beam in a desired direction. Thanks to the primary feed horn, the complex feed network that characterizes phased array antennas is not required anymore. This thesis focuses on the electromagnetic simulation of reconfigurable reflectarrays (RRA) with electronic beam scanning. The current simulation approaches of RRA ignore or approximate the mutual coupling effects between cells which lead to prediction errors on the radiation pattern. The simulation of RRA generates complex treatments and requires significant computation time and memory resources. The simulation challenge is to reduce the computation time while preserving high accuracy so as to optimize the radiation performances and the design process. In this context, two innovative methods have been proposed: - The first method is dedicated to the thorough analysis of the field radiated by the reflectarray. It combines the 'surrounded-element' approach developed by M. -A. Milon and the compression technique which is generally used for circuit analysis. The extension of the compression technique to compute the field radiated by active cells in their actual environment is the key contribution of the method. The second method computes the phase responses of an active cell taking into account mutual coupling from the surrounded cells. The responses are used to select the optimal configuration of the states of the cells so as to provide a pencil beam in a specific direction. Different test cases of active arrays with PIN diodes are considered to demonstrate the performance and the applicability of the two methods for solving the electromagnetic problems associated with RRA. The validation procedure has proved that the methods offer an interesting alternative to classical approaches. The methods are applied to an X-band RRA designed by Thales Systèmes Aéroportés and the space agency CNES. This study has shown that the two methods meet the scientific and industrial objectives in terms of prediction accuracy and short computation time

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Holtrup, Gerrit. "Conception d'une antenne plate à large bande à balayage électronique commandée par incréments de temps." Rennes, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAR0002.

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Abstract:

Dans le domaine des communications par satellite, les antennes aussi bien de la charge utile sur satellite que dans le terminal terrestre deviennent de plus en plus sophistiquees afin de se conformer aux exigences accrues de nouveaux systemes mis en orbite. Pour des satellites en dehors de l'orbite geostationnaire, il faut etre capable de suivre la trajectoire du satellite defilant ; pour un terminal en reception multi-satellites, on veut etre capable de commuter rapidement entre plusieurs positions orbitales. Dans les deux situations, on a besoin d'une antenne dont la direction de visee est modifiable rapidement. C'est le cas d'une antenne a balayage electronique. Dans ce memoire les differentes etapes lors de la conception d'une antenne reseau a antennes du type pave microruban sont decrites. La direction du lobe principal de l'antenne est commandable de faÇon electronique. La commande des radiateurs elementaires se fait uniquement sur leurs retards relatifs. De differentes distributions de radiateurs isotropes ont ete etudiees a travers leurs facteurs de reseau et le nombre minimal d'antennes ainsi que leur arrangement sur un support donne ont ete deduits en fonction des proprietes desirees de l'antenne. Il s'avere avantageux d'utiliser des maillages non-reguliers sur des anneaux concentriques qui remplacent des maillages de type rectangulaire ou triangulaire. A partir d'une etude bibliographique sur plusieurs realisations physiques des antennes a pave et de leur alimentation, une antenne large bande a polarisation circulaire a ete retenue. Elle est alimentee par fente. Des transitions d'une ligne triplaque alimentant l'antenne vers un cable coaxial ont ete conÇues et mesurees. Pour un pointage stable du faisceau dans la direction de visee, il faut implementer une realisation du retard complet entre les elements du reseau. Dans ce but, une methode de realisation large bande des retards par un reseau d'echantillonnage des signaux elementaires est proposee.

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Clauzier, Sébastien. "Conception et réalisation d'antennes intégrables en mâture pour les plateformes navales : applications aux communications V/UHF et à un radar de navigation à balayage électronique en bande X." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S067.

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Abstract:

En raison des conflits maritimes qui s'étendent (piraterie, embargo,...), les besoins de communiquer et de détecter les menaces sont de plus en plus importants. Ceci conduit irrémédiablement à l'augmentation du nombre d'aériens à bord des plateformes navales. Afin de gérer au mieux cet accroissement du nombre d'antennes, qui conduit à des effets de couplage et à une augmentation de la signature radar du navire, les principales entreprises du secteur ont mis en place des structures de mâts intégrés. C'est dans un contexte d'amélioration de leur mâture intégrée compacte (Cmast™) que les Constructions Mécaniques de Normandie (CMN) de Cherbourg en collaboration avec l'IETR de Rennes et INEO Défense ont proposé cette thèse. Ces travaux ont pour objectifs le développement de deux systèmes antennaires intégrables au sein de cette mâture intégrée compacte : une antenne de communication en bande V/UHF et une antenne de radar de navigation à balayage électronique en bande X. Une première étude a permis le développement d'une antenne conique large bande (225-400MHz) dont les paramètres géométriques ont été optimisés pour assurer une communication entre les navires et des aéronefs. Un prototype de cette antenne a été réalisé et a permis une validation expérimentale de ses performances. Une seconde étude a permis le développement d'une antenne d'un radar de navigation à balayage électronique en bande X. Cette antenne est basée sur une technologie transmit-array comprenant une source illuminante et un réseau permettant la formation du diagramme. Un effort particulier a été porté sur la source illuminante qui doit éclairer, à des distances très courtes (<550mm), un réseau qui présente des dimensions particulières (1530mmx100mm). Plusieurs sources utilisant un principe de focalisation en zone champ proche ont été développées et validées expérimentalement. Enfin deux architectures d'antennes transmit-array ont été étudiées, utilisant respectivement une technologie imprimée et une technologie en guide. Le fonctionnement de l'antenne complète (source illuminante + réseau transmit-array) a été étudié théoriquement The need to communicate and detect potential enemies increases with the extension of maritime conflicts. This need impacts directly the number of antennas on naval platforms. However, this increase of aerials leads to several damaging effects: like coupling or high radar signature. To limit this effect, some companies have developed integrated mast design. This structure limits the coupling effect between aerials by a subdivision of the mast and provides an omnidirectional coverage for all antennas inserted inside the mast. The objective of the thesis is to design two antenna systems for the compact integrated mast (CmastTM) developed by the Constructions Mécanique de Normandie (CMN): a communication antenna in the V/UHF band and an electronically scanning antenna for a maritime navigation radar in X-band. For the communication in the V/UHF band, a broadband conical antenna has been developed (225-400MHz). This antenna provides an optimized radiation pattern to insure the communications between the ship and the aircrafts. An experimental validation has been done with a prototype. In the second study, we have developed an electronically scanning antenna for a navigation radar. This antenna is based on a transmit-array technology including an illuminating feed and an antenna which generates the appropriate radiation pattern. A large part of the study has been done on the feed, which illuminates an array with specific dimensions (1530mmx100mm). Three different near-field focusing feeds have been developed and some of them have been validated experimentally. Then, two architectures of transmit-array antennas have been studied, using two different technologies: printed technology and a mixed technology with waveguide and horn

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Liang, Sunliang. "Télécommunications par satellite : système de poursuite électronique sans intervention mécanique." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0119.

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Abstract:

Dans le but de maintenir un bon diagramme de rayonnement secondaire lors de la poursuite électronique du satellite, plusieurs méthodes de compensation (ou synthèse) du rayonnement (méthode d'adaptation du champ, méthode itérative et méthode de résolution d'un système d'équations) ont été étudiées, pour un système d'antenne a réflecteur parabolique associe a un réseau rectangulaire dans le plan focal. La relation entre le maximum de rayonnement et la position de la source dans le plan focal ainsi que l'espace entre les sources pour le réseau rectangulaire sont détermines et optimises. Dans la méthode itérative ainsi que dans la méthode de résolution du système d'équations, les coefficients d'excitation obtenus sont réels et le nombre de sources actives utilisées est minimum. La capacité de balayage du faisceau pour la méthode itérative (ou pour la méthode de résolution du système d'équations) est donnée en fonction du nombre de sources, du rapport distance focale a diamètre et de la tolérance sur le niveau des lobes secondaires. La bande de fréquence relative dans laquelle le système d'antenne fonctionne, avec des coefficients d'excitation des sources fixes est égale a environ 15%. La mesure du dépointage du faisceau est réalisée par la déviation périodique du faisceau lui-même; l'erreur de pointage due au bruit thermique est examinée ainsi que le temps de réponse du système de poursuite

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Yann, Clement. "Modélisation électromagnétique de cellules actives environnées - Application à l'analyse et la synthèse d'une antenne reflectarray à balayage électronique." Phd thesis, INSA de Rennes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781799.

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Abstract:

Les antennes reflectarrays constituent une solution innovante pour des applications spatiales et radars étant donné leur capacité à combiner les atouts des antennes réseaux et des antennes à réflecteur. Un reflectarray est composé d'une source primaire placée devant un réseau de cellules contrôlant les propriétés du champ réfléchi. Cette unique source alimente le réseau et évite la mise en place d'un circuit de distribution complexe et dissipatif propre aux antennes réseaux. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la simulation électromagnétique des reflectarrays à balayage électronique. Les outils actuels de simulation des reflectarrays à balayage électronique négligent ou approximent les couplages mutuels entre cellules pouvant conduire à des erreurs sur le diagramme de rayonnement. La simulation d'un reflectarray engendre, par ailleurs, des traitements complexes et des temps de calcul importants. L'enjeu de la simulation est donc de réduire les temps de calcul en conservant un haut degré de précision dans l'optique d'optimiser les performances en rayonnement et les délais de conception. Dans cette perspective, deux nouvelles méthodes ont été proposées : - La première méthode est consacrée à l'analyse fine du champ rayonné par l'antenne. Elle combine l'approche de la cellule environnée, développée par M.-A. Milon, et la technique de compression, généralement utilisée dans un contexte d'analyse de circuits. L'apport essentiel de la méthode réside dans l'extension de la technique de compression au traitement du champ rayonné pour l'analyse de cellules actives dans leur environnement réel. - La seconde méthode permet de calculer les réponses en phase d'une cellule du réseau en prenant en compte les effets des couplages mutuels issus des cellules environnantes. Ces réponses sont ensuite utilisées pour sélectionner la répartition optimale des états des cellules afin d'assurer un dépointage dans une direction. L'applicabilité de ces deux méthodes est démontrée par la simulation de différentes configurations de réseaux de cellules actives à base de diodes PIN. La bonne précision des résultats entre les méthodes proposées et des simulations de référence a montré qu'elles constituent une alternative intéressante aux approches classiques. L'exploitation des méthodes est réalisée pour l'étude d'un reflectarray à balayage électronique développé par Thales Systèmes Aéroportés et le CNES fonctionnant en bande X. Cette étude a montré que les deux méthodes répondent à des objectifs industriels et scientifiques en termes de précision dans l'estimation des performances et de temps de calcul accessibles.

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Lambard, Thomas. "Contribution à l'étude et la conception d'une antenne réseau à balayage électronique pour liaisons de données haut-débit entre un drone et un satellite en bande Ka." Toulouse 3, 2010. http://www.theses.fr/2010TOU30072.

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Abstract:

Les antennes intégrées sur des plates-formes terrestres ou aériennes seront un des points clés dans les futurs systèmes de communications par satellite. Parallèlement, l'augmentation des débits de données conjuguée à la saturation des bandes de fréquences usuelles conduit à une montée en fréquences des liaisons de données par satellites. Les travaux présentés s'inscrivent dans ce contexte, ils ont pour objet l'étude, le design et le développement d'un réseau d'antennes à balayage électronique sur drone fonctionnant à 30GHz. L'étude porte tout d'abord à la définition des caractéristiques types d'un système antennaire monté sur drone. Elle se poursuit par l'analyse, le design et la réalisation de composants du système antennaire (sources rayonnantes et déphaseurs). La dernière partie de l'étude, porte sur la mise en œuvre d'une antenne à balayage électronique fonctionnant à 30 GHz Low profile antennas will be important in future communications. Low profile phased array antennas allow to make easier the antenna integration and to shift the main beam over a wide area. At the same time, the increase of data rates and the saturation of classical frequency bands lead to operate data transmission at higher frequencies. The aim of this work is so the study, the design and the making of a phased array antenna for high data rate SATCOM on UAV (Unmanned Aerial Vehical) at 30 GHz. Firstly, the main characteristics of the phased array antenna have been defined. After, three printed antennas have been designed, made and measured, in order to have a wide scan phased array with a good circularly polarization. Phase shifters with varactor diodes have been also studied. The purpose is to minimize the insertion loss and to have a 360° phase shift. Finally, a phase array antenna has been designed, from the previous studies

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Briheche, Yann. "Optimisation du maillage de la veille sur radar à balayage électronique à panneau fixe." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0036.

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Abstract:

Les radars modernes sont des systèmes complexes. Leurs missions, incluant surveillance, suivi et identification, se sont étendues conjointement à leurs capacités, favorisées par le développement de l'électronique et du numérique. Ces radars peuvent balayer dynamiquement et librement l'espace grâce à des panneaux numériques, les libérant des limitations des moteurs mécaniques. La guerre électronique, où les temps de réaction sont toujours plus courts, nécessite néanmoins une gestion parcimonieuse du temps disponible au radar pour accomplir ces missions. Dans ce contexte, l'optimisation du temps utilisé pour la surveillance doit exploiter pleinement les capacités des nouveaux radars. Les travaux réalisés durant cette thèse ont été de formaliser mathématiquement ce problème, de déterminer et adapter les outils pertinents pour sa résolution, et d'en explorer les possibilités. Le problème de la surveillance radar se rapproche conceptuellement du recouvrement d'ensemble en optimisation combinatoire. Grâce à des algorithmes utilisant la programmation dynamique et la programmation linéaire en nombres entiers, ce problème a pu être résolu, et étendu à des situations plus complexes, incluant différentes contraintes opérationnelles. Cette approche fructueuse ouvre de nouvelles pistes pour l'amélioration des performances des radars, et offre de nombreuses possibilités d'applications. Entre autres l'aide à la conception des couvertures des radars actuels, la simulation des performances d'architectures de futurs radars et le développement de radars cognitifs, capables de s'adapter à leur environnement opérationnel Modern radars are complex systems, capable of multiple functions: scanning, tracking, identification, etc. With the advent of electronic and digital technologies, radars can dynamically and freely sweep their surroundings using fixed-panels, freeing them from the limitations of mechanical rotation. With increasingly intelligent and adaptable systems competing in modern warfare in ever shorter time, careful management of the radar available time-budget is required to achieve desired performances and ensure civilian and military safety. In this context, optimization of radar search pattern time-budget must exploit modern radars full potential. This thesis main accomplishments are the mathematical modelling of radar search pattern optimization, the identification and development of appropriate tools for its solving, and the exploration of the model possibilities. Radar search pattern design can be related to covering problems in combinatorial optimization. Radar covering can be solved using methods based on dynamic programming and integer programming, and can furthermore be extended to account for more complex situations with multiple operational constraints. The tools developed in this thesis provide a powerful and flexible framework for solving radar covers problems. This framework opens interesting research avenues for improving radar performances. It offers various possible applications for aided-design of radar search patterns, simulation of new radar architectures performances, and development of cognitive radar systems capable of adapting in real time to the operational environment

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Lemorton, Joël. "Étude des possibilités d'intégration d'un déphaseur à ferrite en structure microruban dans une antenne à réseaux et à diagramme adaptatif." Toulouse, ENSAE, 1986. http://www.theses.fr/1986ESAE0010.

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Abstract:

Le déphaseur en ligne microruban sur substrat ferrite à polarisation longitudinale constitue une solution originale pour les antennes en reseau à balayage électronique dans deux plans; de plus, il permet la réalisation de diviseurs de puissance variable autorisant ainsi le controle de l'amplitude et de la phase des ondes alimentant chaque source élémentaire. L'auteur a étudié les possibilités d'intégration de ce déphaseur dans un réseau à diagramme adaptatif.

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Caudrillier, Pierre. "Contribution à la modélisation des couplages antenne/structure par technique multidomaine." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30148.

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Chainon, Sébastien. "Etude et conception d'antennes composées de guides d'ondes en technologie mousse métallisée. Application aux antennes à balayage électronique." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10100.

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Abstract:

L'objectif principal de la thèse concerne l'étude et la conception d'antennes composées de guides d'ondes en mousse métallisée en bandes millimétriques. Le but de la thèse est d'abord la validation d'une technologie de réalisation simple et faible coût. Celle-ci permet en autre l'incorporation de composants actifs, qui intégrés sur l'antenne permettent de faire du balayage électronique. Ce travail de recherche s'articule autour de trois points principaux: Le premier repose sur la caractérisation de la technologie mousse métallisée (pertes, puissance, température) en bandes millimétriques. Le deuxième objectif concerne l’analyse des antennes guides d’ondes par l’extension de deux méthodes analytiques. Des validations expérimentales à 35 GHz sont données, avec des rendements intéressants (70%). Le dernier objectif repose sur le développement d’une antenne guide d’onde à fentes, qui combinée avec des composants actifs permet de faire du balayage électronique.

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Clemente, Antonio. "Conception d'antennes à réseaux transmetteurs à dépointage et formation de faisceau." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S094.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude, la conception et la réalisation d'antennes à réseau transmetteur à reconfiguration électronique de faisceau. Un réseau transmetteur se compose d'une ou plusieurs sources focales qui illuminent un réseau de cellules élémentaires. La puissance incidente sur le réseau est transmise dans l'espace libre comme dans le cas d'une lentille. Des déphaseurs sont intégrés sur le réseau afin de contrôler la distribution de phase sur l'ouverture de l'antenne. En modifiant cette distribution de phase, nous pouvons générer un faisceau dans une direction donnée et/ou synthétiser un diagramme avec un gabarit défini. Les performances théoriques des réseaux transmetteurs sont analysées en détail en utilisant un simulateur numérique ad hoc basé sur un modèle analytique. Une technique pour la réduction de la distance focale basée sur l'utilisation de plusieurs sources focales et une méthode de réduction des pertes par débordement en utilisant une source focale à faisceau formé sont aussi présentées. Un prototype de réseau transmetteur à reconfiguration électronique de faisceau en bande X a été conçu, réalisé et caractérisé. Ce prototype, en polarisation linéaire, se compose de 20×20 cellules élémentaires. 800 diodes PIN ont été intégrées sur ce réseau afin de contrôler la phase de transmission de chaque élément rayonnant. Un gain maximal dans l'axe de 22,7 dBi, une bande passante de 1,56 GHz (15,6% à 10 GHz), un rendement total de 52,9% et une capacité de dépointage 2D de ±70° ont été mesurés. Enfin la possibilité d'utiliser des interrupteurs MEMS pour réduire les pertes d'insertion de la cellule élémentaire et la consommation totale de puissance a été étudiée This PhD thesis investigates the design and realisation of electronically reconfigurable transmit-array antennas. A transmit-array is composed of one or more focal sources illuminating a first antenna array operating in receive mode and connected, using phase-shift elements, to a second antenna array operating in transmission mode. The incident power received on the first array, as in the case of a lens, is transmitted in the free space and can be focused or collimated by tuning the transmission phase of the unit-cells in order to obtain a specific phase distribution across the array aperture. Beam-steering and beam-forming can be achieved using electronically tunable unit-cells. A theoretical study of transmit-arrays performances has been carried out using an in-house CAD tool based on analytical formulas. The reduction of the focal distance using multiple feeds and the reduction of the spill-over losses using a beam-formed focal source have been investigated as well. A linearly-polarized electronically reconfigurable transmit-array at X-band frequencies has been designed and demonstrated. This prototype is composed of 20×20 unit-cells. 800 PIN diodes have been integrated on the array in order to control the transmission phase of each unit-cell. A maximum broadside gain of 22,7 dBi, a bandwidth of 1,56 GHz (15,6% at 10 GHz), a total efficiency of 52,9% , and a 2D beam-steering capability of ±70% have been measured. Finally, the use of RF-MEMS switches to reduce the unit-cell insertion losses and the transmit-array total power consumption has been investigated

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Labia, Thierry. "Contribution à la conception d'antennes pour la prochaine génération de radars automobiles d'assistance au freinage d'urgence." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S147.

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Abstract:

L'électronique embarquée est un marché porteur dans le secteur de l'automobile. Les systèmes d'assistance à la conduite, et notamment les radars d'assistance au freinage d'urgence connaissent aujourd'hui un essor très important. Le niveau de complexité et la variété des scénarii routiers de fonctionnement du radar impliquent des performances de détection élevées associées à des contraintes de compacité et de faible coût. Le système antennaire se doit d'être le plus agile possible a fin de couvrir des situations courte portée (urbaine) et longue portée (extra-urbaine). Dans ce travail, nous allons chercher à établir les scénarii de fonctionnement permettant d'établir le cahier des charges pour ensuite dresser un bilan des antennes à grand gain pouvant représenter un intérêt pour notre étude. Ainsi, nous en choisirons une et nous chercherons à dimensionner la solution capable d'effectuer un balayage de faisceaux a fin de couvrir les exigences des constructeurs automobiles vis à vis de la prochaine génération de radar d'assistance au freinage d'urgence Embedded electronics is a growth market in the automotive industry. Driving assistance system and especially emergency braking assistance radar knows a very important expansion. The need for high gain antenna, low cost and compact systems is a challenge when simultaneously it is necessary to succesfully resolve complex road scenarii. We must succeed to achieve an antenna system able to operate in short range (city) and long range (highway) in the 76-77 GHz frequency band. In this work, we identi ed and analyzed the main scenarii in order to defi ne the radar and antennas requirements. Then we will list the high gain antennas solutions which could be of interest in our case. Afterwards, we will design an antenna able of scanning in order to cover the requirements of automotive manufacturers for next radar generation

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Dominique, Cyril. "Modélisation dynamique des modules actifs à balayage électronique par séries de Volterra et intégration de ces modèles pour une simulation de type système." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066106.

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Ayissi, manga Aurélien. "Techniques de Maîtrise des Phénomènes de Couplage dans les Antennes Réseaux Imprimées à Balayage Electronique : Application à la Réduction des Directions Aveugles." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0033/document.

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Abstract:

Dès lors que des éléments rayonnants sont placés à proximité les uns des autres, comme c'est le cas au sein des antennes réseaux à balayage électronique, des interactions électromagnétiques parasites se créent entre eux. Ces couplages se manifestent par une perturbation des répartitions de courants des sources du réseau. Leur impact dépend fortement de l'angle de dépointage du réseau mais est généralement néfaste, car ils modifient les caractéristiques du rayonnement des sources. Les différents objectifs de compacité et les spécifications de performances radioélectriques visés pour les radars aéroportées peuvent conduire à des structures qui supportent et favorisent ces phénomènes de couplages parasites, sous la forme d’ondes d’espace et de surface. Ces derniers peuvent aller jusqu'à entrainer l'impossibilité pour l'antenne de rayonner dans certaines directions et à certaines fréquences d’utilisation : on parle de directions aveugles. Ce phénomène limite de manière considérable le volume de dépointage opérationnel d'un système radar. La maîtrise du couplage entre les éléments rayonnants est donc l'une des problématiques essentielles du développement et du dimensionnement d'une antenne réseau. La recherche qui traite de ce sujet n'en est plus à ses débuts (les premiers radars à balayage électronique sont exploités depuis les années 50) mais reste toujours en attente de solutions innovantes permettant de mieux comprendre et maîtriser ces phénomènes. Dans cette thèse, plusieurs méthodes permettant de minimiser les effets du couplage dans les réseaux à balayage électroniques ont été investiguées. Les travaux s'orientent notamment autour du défi de réduire les conséquences des directions aveugles sans modifier la maille initiale du réseau d'antenne (contrainte iso-maille) When radiating elements are located close to one another, as it is the case in electronically phased array antennas, parasitic electromagnetic interferences occur between them. The impact of these coupling mechanisms depends to a large extent on the scanning angle of the array, but is usually harmful, since it alters the radiating properties and the active input impedance of the sources. The compactness objectives and radioelectric performances required for airborne radars can lead to structures that support and foster these parasitic couplings, in the form of surface or space waves. In some cases, mutual coupling can even result in the impossibility for the array to radiate in certain directions and at certain frequencies. This phenomenon, referred to as scan blindness, significantly reduces the operating scan volume of a radar system. In that respect, the control of coupling mechanisms between radiating elements is a major issue when developing an array antenna and although the research that deals with this subject is no longer in its infancy, it is always pending for new and innovating solutions to master these phenomena. In this thesis, different solutions enabling to minimize the effect of couplings in phased arrays are investigated. The presented research revolves around the challenge of limiting scan blindness consequences without modifying the initial mesh of the array antenna

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Sahbani, Fehim. "Réalisation et caractérisation de déphaseurs micro-ondes accordables à couche active cristal liquide : applications aux antennes à balayage électronique." Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0291.

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Abstract:

Les futurs systèmes de télécommunication devront démontrer des potentialités attractives en matière de miniaturisation, de reconfigurabilité et de fiabilité pour des coûts de fabrication faibles. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre travail qui porte sur la réalisation de dispositifs hyperfréquences agiles en fréquence, reconfigurables, à couche active cristal liquide. L’agilité en fréquence des dispositifs est obtenue par la variation de la permittivité diélectrique des cristaux liquides induite par l’application d’un champ électrique. De nombreux déphaseurs accordables ont été réalisées dans le cadre de ce travail. Les premiers sont des déphaseurs de type micro-ruban à accès coplanaires. Cette structure permet de confiner le champ électromagnétique dans la partie active. La variation de phase est de 0. 63°/cm/GHz pour un champ électrique de commande de 0. 24V/µm. Pour améliorer la variation de phase et limiter l’encombrement, des déphaseurs avec une structure en serpentin ont été réalisés et caractérisés. Ces structures permettent d’augmenter la longueur effective du déphaseur sans modifier la longueur géométrique et avec des performances équivalentes. Dans une deuxième étape, nous avons étudié des déphaseurs coplanaires. La variation de phase est de 0. 26°/cm/GHz pour un champ électrique de commande de 0. 25V/µm. Une variation de phase de 0. 53°/cm/GHz a été obtenue sur substrat alumine avec un cristal liquide à forte biréfringence. La deuxième partie du travail a concerné la réalisation et la caractérisation d’une antenne à balayage électronique. Une telle étude conduisant à la réalisation d’un dispositif est nouvelle au laboratoire. Un banc de mesures dans la bande 26-40GHz a été développé pour la mesure du diagramme de rayonnement des antennes. Le dispositif réalisé montre que l’application d’une tension de commande modifie le diagramme de rayonnement. La direction du lobe principal se réoriente d’un angle de 35°, l’angle d’ouverture atteint 55° et le gain maximum est de 10dB. Ces résultats montrent la faisabilité d’une antenne à balayage électronique à partir de déphaseurs à couche active cristal liquide Future telecommunication systems will have to demonstrate potentials in terms of miniaturization, reconfigurability and reliability for low manufacturing costs. It is within this context that our work focuses on the realization of frequency agile microwave devices, reconfigurable, active layer in liquid crystal. The frequency agility of the devices is obtained by varying permittivity of liquid crystal induced by application of an electric field. Many tunable phase shifters have benne made in the context of this work. The first type phase shifters are microstrip with coplanar access. This structure can confine the electromagnetic field in the active part. The phase variation is 0. 63°/cm/GHz for an electric field control with 0. 24 V/([micro]m. To improve the phase variation and limit the size, phase shifters with a serpentine structure were produced and characterized. These structures can increase the effective length of the phase shifter without changing the geometric length and with equivalent performance. In a second step, we studied coplanar phase shifters. The phase variation is 0. 26°/cm/GHz for an electric field control with 0. 25 V/[micro]m. A phase variation of 0. 53°/cm/GHz was obtained on alumina substrate with a liquid crystal with high birefringence. The second part of the project involved the construction and characterization of a phased array antenna. Such a study leading to the realization of a device is new to the laboratory. A bench of measures in the band 26-40 GHz has been developed for measuring the radiation pattern of antennas. The device produced shows that the application of a voltage command changes the radiation pattern. The direction of the main lobe is reoriented to an angle of 35°, the opening angle is 55° and the maximum gain is 10 dB. These results show the feasibility of a phased array antenna phase shifters from active liquid crystal layer

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Hage-Ali, Sami. "Antennes et dispositifs hyperfréquences millimétriques ultrasouples reconfigurables à base de Microsystèmes Magnéto-Electro-Mécaniques (MMEMS) : conception, réalisation, mesures." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00638181.

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Abstract:

Il y a à l'heure actuelle un grand besoin d'antennes reconfigurables dans la bande des 60 GHz pour des applications de télédétection et de télécommunications sans fil très hauts débits. Les solutions traditionnelles de reconfiguration sont basées sur des semiconducteurs ou des composants RF-MEMS, qui connaissent un coût, une complexité et des pertes croissantes en bande millimétrique. Dans cette thèse, une approche originale a été développée : elle est basée sur la reconfiguration mécanique d'antennes et dispositifs millimétriques microrubans sur substrat élastomère ultrasouple PDMS grâce à des actionneurs MEMS grands déplacements. Premièrement, les choix de conception, la technique de simulation éléments finis (HFSS), et surtout la microfabrication d'antennes sur membrane PDMS ainsi que les techniques de mesure en impédance et rayonnement sont abordés.Deux axes ont ensuite été étudiés : les antennes accordables en fréquence, et les antennes et composants pour le balayage angulaire (déphaseurs et antennes à balayage mécanique de type scanner). Des procédés technologiques innovants ont été développés (reports de métallisations épaisses biocompatibles et d'aimants permanents en couches minces sur membrane PDMS) et différentes techniques d'actionnement (pneumatique, magnétique, par électromouillage) ont été mises en œuvre. Les performances en terme d'accord en fréquence (8,2 %) et de balayage angulaire (-90/+100°) dépassent l'état de l'art des antennes du même type en bande millimétrique, et ceci en utilisant une technologie peu complexe, ultra bas-coût et prometteuse pour la montée en fréquence.

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El, Haj Shhade Ghayath. "Conception d'antennes reconfigurables pour radars automobiles à 77 GHz : application à la sécurité active." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S015.

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Abstract:

L'augmentation des exigences en matière de sécurité dans l'automobile impose des scénarii routiers complexes et variés impliquant des performances de détection élevées des radars automobiles d'assistance, associées à des contraintes de compacité et de faible coût. Ainsi, le système antennaire doit être le plus agile possible pour satisfaire les attentes des générations futures en termes de champs de vision, précision en angle, vitesse, distance etc. . . Le travail de cette thèse porte sur la conception d'antennes reconfigurables pour les radars automobiles à 77 GHz et leurs applications à la sécurité active. Après identification des futurs besoins, nous avons effectué une étude bibliographique précise et critique des solutions antennaires possibles ; nous sommes ainsi parvenus à établir une matrice de choix prenant en compte de nombreux critères (performances, coûts, maturité technologique. . . ). Notre choix s'est finalement arrêté sur les antennes à ondes de fuite. Plusieurs solutions ont été étudiées et une solution originale a été identifiée. Cette dernière a été pré-dimensionnée d'abord en 2D et ensuite simulée en 3D pour aboutir à une conception précise. Une solution permettant le balayage du faisceau à fréquence fixe a également été proposée. L'influence de l'environnement proche de l'antenne a enfin été étudiée et les résultats numériques ont été validés expérimentalement à 77 GHz par la fabrication d'un prototype As the number of road crashes keeps on increasing, safety has become a key differentiator in the automotive industry. Future generations of automotive radars are required to resolve complex vehicular traffic scenarios while satisfying a difficult balance between high-performance and low cost. The antenna concept must allow a high degree of flexibility to meet the expectations in terms of field of view, range / velocity / angle measurements. . . The main objective of this thesis is the design of reconfigurable antennas for automotive radars at 77 GHz. Following the definition of the future requirements on bothsystem and antenna levels, we conducted a detailed state-of-art review of the possible solutions. Hence,we established three matrices of choices that take into account several criteria such as performance, cost, maturity of the technology. Our choice fell on designing fixed-frequency reconfigurable leaky-wave antennas. Based on this concept, several solutions have been studied and an original solution has been identified. The latter has been pre-designed in 2D then simulated and optimized in 3D. A fixed-frequency beam-steering solution has also been proposed. Finally, an antenna prototype has beencharacterized, fabricated and measured to validate the numerical results at 77 GHz

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Gueho, Serge. "Contribution a l’étude des réseaux phases : antennes à balayage électronique de faisceaux a directivité variable dans la bande des 15 ghz." Rennes 1, 1990. http://www.theses.fr/1990REN10064.

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Abstract:

Le principe, l'etude theorique et les mesures sur deux maquettes d'une antenne reseau a balayage electronique et a directivite variable dans la bande ku fait l'objet de la these. Dans un premier temps, une modelisation complte du reseau permet d'en connaitre ses caracteristiques radioelectriques. L'etude theorique a montre que la disposition originale du systeme d'alimentation adoptee (division de l'antenne en quatre sous-reseaux et rotation entre eux de 90#o) permettait une amelioration des caracteristiques de l'antenne et notamment un abaissement sensible du niveau des lobes secondaires. Cette idee a fait l'objet de publication et brevet. Un dephaseur 3 bits, a diodes pin a hautes performances, necessaire au balayage du faisceau principal est etudie puis mesure. Ce dephaseur, realise en lignes microrubans sur un substrat silice et fonctionnant dans la bande ku, necessite un nombre reduit de diodes par rapport a des modeles anterieurs et n'utilise pas d'autres elements localises comme des capacites, d'ou une simplification du systeme de commande (brevet et publication). L'etude et l'implantation, dans le systeme d'alimentation, de commutateurs a diodes pin permet la modification de la directivite. La source rayonnante elementaire du reseau, deja etudiee au laboratoire, est developpee dans la bande ku. Deux maquettes sont mesurees: leurs caracteristiques radioelectriques sont excellentes et conformes aux previsions theoriques

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Orlic, Yovan. "Dispositifs flexibles de communication à 60 GHz reconfigurables mécaniquement." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2014. http://www.theses.fr/2014ECLI0002/document.

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Abstract:

Il y a à l’heure actuelle un grand besoin d’antennes reconfigurables dans la bande des 60 GHz pour des applications de télédétection et de télécommunication sans fil. Les solutions traditionnelles de reconfiguration sont basées sur des semi-conducteurs ou des composants RF-MEMS conventionnels dont le coût, la complexité et les pertes croissent avec la fréquence.Dans cette thèse une approche originale a été développée : elle est basée sur la reconfiguration mécanique d’antennes et de dispositifs sur substrat élastomère souple PDMS et l’utilisation d’actionneurs MEMS grand déplacement.L’histoire et le contexte de la télécommunication sont abordés pour faire comprendre l’intérêt récent pour la communication à 60 GHz ainsi que la nécessité de la reconfiguration et l’avantage de la reconfiguration mécanique à cette fréquence. Le PDMS, polymère ultra-souple de choix est ensuite étudié en détail. Il est caractérisé mécaniquement et diélectriquement. Sont ensuite présenté les applications développées par cette approche : des antennes accordables en fréquence ainsi que des dispositifs permettant un balayage de l’espace. Différents mode d’actionnement (pneumatique, magnétique, interaction électro-fluidique) sont explorés There is an increasing need for tunable antennas in the 60 GHz band for remote sensing application and wireless communication. Traditional tuning solutions are based on semiconductor or conventional RF-MEMS but these component face cost, complexity and losses issues at millimeter waves. In this thesis, an original approach was developed: it is based on the mechanical reconfiguration of millimeter wave microstrip antennas and devices printed on ultrasoft elastomeric PDMS substrate, thanks to large displacement MEMS actuators.First, a quick history and context on the telecommunication explain the recent interest toward the 60 GHz band for telecommunication and the need for tenability and advantage of mechanical tenability at this frequencies. The ultrasoft polymeric PDMS is then studied. It is caracterised both mechanically and dielectrially. Then the different applications developed during this thesis are presented: frequency tunable antenna and beam steering systems. Different actuation solution (pneumatic, magnetic, electro-fluidic interaction) are explored

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Ghomi, Mohammad. "Contribution à l'étude des antennes micro-rubans à ondes de fuite." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT015H.

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Abstract:

Ce travail concerne l'etude des antennes micro-rubans a ondes de fuite (aof), en vue de l'obtention des caracteristiques de rayonnement et de balayage, pour leur utilisation dans des reseaux bidimensionnels. D'une maniere generale, nous proposons un modele de guide d'ondes pour caracteriser les differentes formes de ces antennes. La methode de galerkin est utilisee comme methode de resolution. Le champ lointain est obtenu a partir du champ proche par transformee de fourier. Dans une premiere partie, une analyse bidimensionnelle des antennes a ondes de fuite uniforme et non uniforme est presentee. La confrontation des caracteristiques de rayonnement theoriques et experimentales en bande x et ku pour une antenne uniforme se revele satisfaisante. Dans la deuxieme partie est presentee l'etude tridimensionnelle des aof a patch periodique simples et couplees. L'effet de la variation d'epaisseur d'un gap d'air introduit dans la structure sur la direction du lobe principal permet de concevoir un balayage electronique a frequence constante. Dans la troisieme partie, un modele de guide d'ondes equivalent defini a partir de l'analyse tridimensionnelle permet de remplacer efficacement cette derniere par une analyse bidimensionnelle qui reduit considerablement le temps de calcul

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Pereira, Roger. "Conception d’une cellule déphaseuse active : bipolarisation pour réseaux réflecteurs en bande X." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S029.

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Abstract:

Les travaux décris dans ce mémoire ont pour objectif de proposer des solutions antennaires à balayage électronique basées sur le concept d’antennes à réseau réflecteur. Pour se faire, on présente un nouveau dessin de cellule à déphasage actif bipolarisation. La cellule développée est constituée par deux dipôles placés de manière orthogonale à l’intérieur d’une cavité métallique (guide d’onde). Celle-ci est fermée par un court-circuit. Pour maintenir un niveau de polarisation croisée faible, on montre que la symétrie des modes TE10 et TE01 doit être préservé de manière géométrique et électrique. Ainsi, la commande des éléments actifs doit présenter ces symétries. Ceci diminue alors le nombre d’´etat réalisable par la cellule. Dans un premier temps, on montre la validité du concept sur des cellules passives en bande X. Les résultats expérimentaux obtenus alors ont permis d’envisager la réalisation de cellules actives. Pour des raisons de maturité technologique les commutateurs utilisés sont des diodes p. I. N. La dispersion liée aux diodes p. I. N fait alors naître un nouveau type de dissymétrie. Celles-ci semblent prépondérantes par rapport aux dissymétries liées aux erreurs de gravure du motif géométrique. Néanmoins, une solution pour réduire (voire supprimer) leurs effets est présentée et mesurée In this report the electrically steerable beam antennas based on the concept of reflectarray antennas are studied. A new design using an active dual-polarisation unit-cell for reflectarray applications is investigated. The unit-cell is made of two cross-dipoles orthogonally placed into a metallic cavity (waveguide). This cavity is closed by a short-circuit. To maintain a low level of cross-polarization, it is shown that, the symmetry of the TE10 and TE01 modes have to be respected geometrically and electrically. Thus, the command for the active elements should also be symmetric. This reduces the total number of possible realizable states for the cell. As a first step, the concept was validated for the passive cells in the X frequency band. The experimental results obtained for these cells permitted us to take the study a step further towards the active cell configurations. For the simple reason of the availability of a mature technology, the p. I. N diodes were selected to be used as the switching devices. The dispersive nature of the p. I. N diodes creates a new type of dissymmetry problem. However, this kind of dissymmetry is more critical as compared to the one introduced by the geometric errors during fabrication. Nevertheless, a solution to reduce (and nearly eliminate) this undesirable effect is presented and validated experimentally

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Foglia, Manzillo Francesco. "Wideband and flat multibeam antenna solutions for ultrafast communications in millimeter band." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S110/document.

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Abstract:

La demande toujours croissante de connectivité et de débit de données requiert une rupture dans la conception des futurs réseaux de communication et systèmes radio. Plusieurs applications émergentes en bande millimétrique, notamment les réseaux mobiles de cinquième génération (5G) et les communications satellites, exigent des antennes large bande qui assurent une grande couverture angulaire, tout en étant à la fois compactes, facilement intégrables et à bas coût.Cette thèse propose des systèmes antennaires multifaisceaux large bande et à très grande couverture angulaire, appelés «Continuous Transverse Stub Antenna» (CTS), pour réaliser un bon compromis de l’ensemble de ces objectifs. L’architecture de l’antenne comprend un réseau de fentes longues excitées par un réseau d’alimentation en chandelier, basé sur des guides d’onde à plans parallèles. Cette structure est excitée par un formateur de faisceaux quasi-optique co-intégré. La première partie du manuscrit présent des nouveaux modèles numériques qui facilitent la conception de chaque sous-système de l’antenne et permettent l’analyse des performances globales, soit en termes d’adaptation, soit en termes de diagrammes de rayonnement. Ces outils sont exploités pour la conception d’antenne et pour étudier les limites en balayage. La thèse se poursuit en présentant de nouvelles solutions technologiques et de nouveaux design pour intégrer les antennes CTS dans des modules multicouches planaires et à faible profil. La conception et la caractérisation de deux antennes intégrées en technologie LTCC pour des points d’accès 5G à 60 GHz sont discutées. L’une des deux est à faisceau fixe, l’autre est à balayage électronique, avec une couverture de ±40°, de faibles lobes secondaires et un niveau élevé de recoupement des faisceaux. Enfin, nous proposons l’association de radomes polarisants planaires à faible profil aux antennes CTS, pour réaliser des systèmes rayonnants en polarisation circulaire. Une méthodologie systématique pour la conception de polarisateurs à très large bande est présentée, ainsi qu’un design couvrant entièrement la bande Ka pour des applications satellites The ever-growing demand for fast and seamless connectivity shows the need of new wireless standards and technologies. Novel broadband, wide-angle scanning antennas achieving an optimal trade-off among size, gain, efficiency and costs are crucial to the development of emerging applications at millimeter waves, such as fifth-generation (5G) mobile networks and satellite communications. In this thesis, multibeam parallel-fed continuous transverse stub (CTS) array antennas are proposed as possible candidates for future mm-wave communications and are developed to tackle these requirements. The antenna architecture comprises an array of long slots, a corporate feed network based on parallel plate waveguides (PPWs) and an integrated quasi-optical beamformer. First, novel numerical models for the analysis of each subsystem and of the overall antenna, are presented, which enable an efficient and modular design of CTS antennas. These tools are exploited to derive design guidelines and assess the scanning performance. Then, novel design and technological solutions for the integration of CTS antennas in flat, low-profile multilayer modules are discussed. The design and characterization of two prototypes in LTCC technology, for 60-GHz mobile access points are presented: a fixed beam array and a switched-beam antenna with a field of view of ±40°, low SLLs and high beam overlap. Finally, planar linear-to-circular polarization converters are proposed to realize circularly polarized CTS antenna systems. A procedure to achieve an ultra-wideband, low-loss polarization conversion is outlined and a design for Ka-band satellite application is presented

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Diaby, Fatimata. "Réseaux transmetteurs reconfigurables pour le dépointage et la formation de faisceau en bande millimétrique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT125/document.

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Abstract:

De nos jours, les antennes à réseaux transmetteurs attirent un grand intérêt pour de nombreuses applications civiles et militaires aux bandes de fréquence comprises entre 10 et 110 GHz (réseaux de communication 5G, liens point à point, radars, etc.).Le travail de thèse vise à faire des innovations dans la modélisation et la conception d'antennes à réseaux transmetteurs pour des applications en bande Ka (28-40 GHz). Il porte plus précisément sur le développement d'outils numériques pour l’analyse théorique des réseaux transmetteurs, la conception et la démonstration de plusieurs prototypes avec des fonctionnalités avancées, telles que des réseaux transmetteurs passifs (larges bandes ou à multifaisceaux) et actifs (à reconfiguration électronique).La première partie des travaux consiste en une analyse théorique des réseaux transmetteurs. Dans un premier temps, l’impact de la méthode de compensation de phase sur les performances des réseaux transmetteurs est étudié. La loi de compensation de phase de l’onde quasi-sphérique incidente sur l’ouverture du réseau transmetteur est calculée en utilisant deux méthodes nommées compensation à phase constante et compensation par ligne à retard, et nous montrons que cette dernière permet d’augmenter la bande passante du réseau transmetteur et de corriger les erreurs de dépointage du faisceau. Dans un second temps, le principe de fonctionnement des réseaux transmetteurs facettés est décrit en détail. La simulation numérique du réseau transmetteur à trois facettes est validée au travers de simulations électromagnétiques 3-D. Pour un certain angle d’inclinaison, nous montrons que la bande passante et la capacité de dépointage du réseau transmetteur sont améliorées au détriment du gain.La suite des travaux porte sur la conception et le prototypage de deux réseaux transmetteurs passifs, dont l’un à faisceau collimaté et très large bande et l’autre à quatre faisceaux fixes. Les deux réseaux transmetteurs sont basés sur une cellule élémentaire à 3bits qui assure une double fonction à savoir la compensation de phase et la conversion de la polarisation linéaire en circulaire. Le réseau passif à faisceau collimaté présente un gain mesuré de 33,8 dBi (correspondant à une efficacité d'ouverture de 51,2%) et une bande passante à -3 dB supérieure à 15,9%. La distribution de phase du réseau transmetteur à quatre faisceaux a été optimisée par un algorithme génétique afin d’avoir des faisceaux dépointés à ± 25° dans le plan horizontal et le plan vertical à la fréquence d’optimisation.La dernière partie des travaux vise la conception d’un réseau transmetteur reconfigurable à 27-31 GHz. Dans un premier temps, une cellule élémentaire active à quatre états de phase (2 bits) en polarisation linéaire a été conçue et validée expérimentalement. Elle est composée de six couches métalliques imprimées sur trois substrats. Les éléments rayonnants sont des antennes patch rectangulaires comprenant chacun deux diodes PIN pour contrôler la phase de transmission. Le principe de fonctionnement de la cellule élémentaire a été validé expérimentalement avec des pertes d’insertion minimales de 1.6-2,1 dB et une bande passante en transmission (à 3 dB) de 10-12,1% pour les quatre états de phase 0 °, 90°, 180° et 270°. Cette cellule a ensuite été utilisée pour la conception d’un réseau transmetteur reconfigurable comprenant 14 × 14 cellules unitaires et 784 diodes PIN. Un prototype a été réalisé et caractérisé, il présente un gain maximum mesuré de 19,8 dBi, correspondant à une efficacité d'ouverture de 23,5%, et une bande passante à 3 dB de 4,7 GHz (26,2-30,9 GHz). Malgré quelques éléments défaillants, ce prototype valide le principe de fonctionnement et la faisabilité de réseaux transmetteurs en bande Ka avec une quantification de phase de 2 bits et constitue une des premières réalisations de ce type dans l’état de l’art actuel Nowadays, transmitarray antennas are of great interest for many civil and military applications in frequency bands between 10 and 110 GHz (5G mobile networks, point-to-point communication systems, radars, etc.).This thesis aims to make major innovations in modeling and design of transmitarray antennas for Ka-band applications (28-40 GHz). It focuses on the development of numerical tools, and the design and demonstration of several prototypes with advanced functionalities, such as passive (broadband or multibeam) and active (at electronic reconfiguration) transmitarrays.The first part of the work consists of a theoretical analysis of the transmitarray antenna. In a first step, the impact of the phase compensation method on the performance of the transmitarray is studied. The phase compensation law of the quasi-spherical wave incident on the array aperture is calculated using two methods called constant phase compensation and true-time delay (TTD) compensation. The numerical results show that TTD compensation allows an increase of the transmitarrays bandwidth and a reduction of the beam squint as compared to constant phase-shift compensation. In a second step, the operating principle of facetted transmitarrays is described in detail. The numerical simulation of a 3-facet transmitarray is validated through 3-D electromagnetic simulations. For a certain facet angle, the bandwidth and the beam scanning capability of the TA are improved at the expense of the gain.The next step of the work concerns the design and prototyping of two passive transmitarray antennas, one with a collimated and a large bandwidth, and the other with four fixed beams. The two transmitarrays are based on a 3-bit unit-cell providing two functions, namely the phase compensation and the polarization conversion from linear to circular. The passive beam-collimated transmitarray exhibits a measured gain of 33.8 dBi (corresponding to an aperture efficiency of 51.2%) and a 3-dB gain-bandwidth larger than 15.9%. The quad-beam transmitarray phase distribution has been optimized by a genetic algorithm code coupled with an analytical tool. The array is designed to radiate four beams at ±25° in the horizontal and vertical planes at the optimization frequency.The last part of the work aims to the design of a 27-31 GHz reconfigurable transmitarray antenna. Initially, an active unit-cell with four phase states (2 bits) in linear polarization was designed and validated experimentally. It consists of six metal layers printed on three substrates. The radiating elements are rectangular patch antennas, each of them including two PIN diodes to control the transmission phase. The operating principle of the unit-cell has been experimentally validated with a minimum insertion loss of 1.6-2.1 dB and a 3-dB transmission bandwidth of 10-12.1% for the four phase states. 0°, 90°, 180° and 270°.Then, this unit-cell was used for the design of a reconfigurable transmitarray antenna comprising 14 × 14 unit cells and 784 PIN diodes. A prototype was realized and characterized, it presents a measured maximum gain of 19.8 dBi, corresponding to an aperture efficiency of 23.5%, and a 3-dB bandwidth of 4.7 GHz (26.2% at 30.9 GHz). Despite some faulty elements, this prototype validates the operating principle and the feasibility of Ka-band transmitarray antennas with a 2-bit phase quantization. It is one of the first demonstration of such an antenna in the current state of the art

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Zhang, Qiang. "Étude de la propagation et du rayonnement pour des applications au voisinage du corps humain." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS408.

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Abstract:

Le vieillissement de la population et la hausse des coûts des soins médicaux ont engendré de nombreuses innovations dans le domaine de santé. L'une d’elles consiste à utiliser des capteurs sans fil autour du corps humain pour surveiller les signaux vitaux du patient. Le premier objectif de cette thèse est d’améliorer la sécurité des communications entre les capteurs sur le corps humain, grâce à un nouveau mécanisme de transmission utilisant la peau comme support de propagation de l’onde électromagnétique. La méthode de résonance transverse (TRM) est utilisée pour analyser les modes existants dans le modèle du corps humain. Les capacités de confinement ainsi que les pertes de propagation sont étudiées pour des fréquences jusqu’à 60 GHz. Le code développé d’analyse de la dispersion basé sur TRM constitue l’essentiel du travail de cette thèse et est également utilisé pour le second objectif de cette thèse. Une autre innovation dans le domaine médical concerne la surveillance sans contact et sans capteur utilisant des techniques radars Doppler. Les antennes à ondes de fuite sont de bonnes candidatures grâce à leur balayage du faisceau en fonction de la fréquence. Un balayage rapide est souhaité afin de couvrir une large plage angulaire avec une bande de fréquence limitée. Par conséquent, une structure guidante hautement dispersive est typiquement requise pour ce type d’antenne. Ainsi, une procédure originale de conception basée sur le code TRM est proposée pour augmenter la dispersion de la structure guidante imprimée à l’aide de la métasurface. En utilisant cette dispersion améliorée, une antenne périodique à ondes de fuite est conçue et simulée dans la bande des 60 GHz The aging of population and the increase in medical costs have brought a lot of innovations in the medical domain. One of them is the use of wireless sensors that are located in, on, or around the human body to monitor patient’s physiological signs. Due to the nature of the transmitted data, high data security is one of the most essential requirements in the system. The first objective of this thesis is to improve the communication security between on-body sensors with a novel transmission mechanism that uses human skin as a transmission medium and confines the surface-wave signal inside the skin. Transverse resonance method (TRM) is used to numerically analyze existing modes within the human body model. Confinement capabilities as well as propagation losses are investigated for frequencies up to 60 GHz. It should be noted that the developed TRM-based dispersion analysis code is the core work of this thesis and is used throughout all the main analysis in this thesis. Another innovation in the medical domain can be referred to the non-contact sensor-less remote medical monitoring using Doppler radar. Leaky-wave antennas are good candidatures for such applications due to their frequency-depending beam scanning properties. A fast scanning is desired in order to cover a large angular range with a given operation frequency bandwidth. Consequently, in the second part of this thesis, an original TRM-procedure-based design is proposed to increase the frequency dispersion of the guiding structure, which uses a grounded dielectric slab covered by a metasurface. Using this enhanced dispersion, a periodic leaky-wave antenna is designed and simulated in the 60 GHz band

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Duran, Venegas Juan Antonio. "Reconfigurable Metasurfaces for Beam Scanning Planar Antennas." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0102.

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Abstract:

Nous étudions la mise en oeuvre d ‘antenne à balayage électronique dédiés aux applications de communications par satellite géostationnaire. Les structures développées sont adaptées pour être embarquées dans un avion ou un train. L'architecture de l'antenne développée est constituée d’un double réseau linéaire dans deux dimmensions transverses. Le balayage dans chaque réseau linéaire est assuré par des lignes coplanaires à métamateriaux contrôlées par varactor. Nous porposons de nouvelles méthodes de caracterisation des discontinuités en ligne coplanaire pour la conception de la ligne. De plus, un système de prélèvement d'énergie a dû être conçu afin d'alimenter des éléments rayonnants et testé avec différentes antennes patch. Enfin, nous envisageons la co-intégration des structures rayonnantes et des lignes CRLH ainsi que le contrôle électronique par les diodes We are studying the implementation of 'Scanning Antenna dedicated to the applications of satellite communications geostationary. The structures developed are suitable for to be on board an airplane or a train. The architecture of the antenna developed consists of a double linear network in two transverse dimmensions. The scan in each network is provided by the lines coplanar to metamaterials controlled by varactor. We porposons of new methods characterization of discontinuities coplanar online for the line design. In addition, a energy harvesting system has be designed to feed radiating elements and tested with patch different antennas. Finally, we are considering co-integration radiating structures and CRLH lines as well as control electronic by the diodes

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Alarcon, Juvenal. "Conception d'antennes et de tags RFID UHF pour environnements hostiles, application au projet RFID AERO." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4703.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet collaboratif FUI RFID AERO dont le leader est Eurocopter. Le but de ce projet est le développement d'un système assurant la traçabilité des différentes pièces d'un aéronef. Cette thèse se focalise sur la conception d'antennes lecteur et de tags RFID UHF faible coût.Deux objectifs sont visés dans le cadre de cette thèse. Le premier est la conception d'antennes pour lecteurs RFID fonctionnant en contact ou à proximité des surfaces métalliques. Nos conceptions sont basées d'une part sur les phénomènes d'ondes constructives en plaçant une surface métallique à un quart de la longueur d'onde. D'une autre part, la conception repose sur l'utilisation de structures AMC. De plus, nous proposons une méthode de réduction de dimensions de cellules AMC. Le second objectif de la thèse est la miniaturisation de tags pour l'identification de pièces essentiellement métalliques. Nous proposons des méthodes de conception de tags miniatures durcis, non détachables ou flexibles ainsi qu'un prototype pour chacune d'entre elles.Enfin, les antennes lecteur et tags développés dans cette thèse, les lecteurs RFID et des systèmes connexes développées par d'autres partenaires ont été mis en œuvre dans un aéronef. Les tests du système complet sont satisfaisants et répond aux objectifs du projet This Ph.D thesis is part of the FUI RFID AERO project led by Eurocopter. The aim of this project is to provide a traceability system of the aircraft items. This work focuses on low-cost UHF RFID reader antennas and tags design.Two research axes are developed. The first one is the RFID reader antennas design for metallic surfaces. The designs are based on constructive wave phenomenon by placing a metallic plate at a quarter wavelength of the radiating element. On the other hand, the insertion of AMC structures was also studied. Furthermore, we propose a size reduction technique for AMC structures. The second goal is tag size miniaturization for metallic or non-metallic objects identification. We propose design methods of size miniaturization for hard or flexible tags. Besides, we apply these methods by designing one tag for each family.Finally, the reader antennas and tags proposed in this thesis, the RFID readers and the related systems developed by the others partners were implemented into an aircraft. Tests of the complete system are in good agreement with the expected goals

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FERRATON, CATHERINE. "Conception et realisation d'une antenne optique a balayage electronique." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066144.

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Abstract:

Le but de ce travail est d'etudier la transposition au domaine optique du principe des antennes a balayage electronique. Ce principe repose sur la recombinaison interferentielle de n sources coherentes formant une pupille d'emission, et sur l'orientation du plan contenant cette pupille par application de dephasages sur chacune des sources. Ce travail presente deux systemes differents fonctionnant a 1. 3 microns. Dans le premier, les sources sont constituees par les extremites de fibres optiques monomodes. La modelisation du faisceau emis par ce systeme et les resultats experimentaux obtenus montrent que les performances d'une antenne emettant par l'intermediaire de fibres optiques sont limitees. En effet le diametre des fibres limite le rapprochement des sources secondaires et leur mise en uvre est delicate. Dans le second systeme, les sources sont constituees par les sections de guides d'onde implantes sur un meme substrat. Les distances entre sources peuvent etre beaucoup plus faibles que pour les fibres. Elles restent cependant limitees par l'apparition de phenomenes de couplage entre deux guides voisins lorsque ceux-ci sont trop rapproches. A partir d'une modelisation de ces phenomenes, nous avons determine les parametres geometriques d'une antenne optique a balayage electronique implantee sur un substrat de niobate de lithium. Nous avons concu, fait realiser et caracteriser ce composant. Le faisceau emis peut etre oriente par une commande electrique avec une excursion angulaire maximale de 4. 5, huit points resolus et une bande passante de plusieurs centaines de megahertz. Les performances de ce composant peuvent etre extrapolees et l'on peut envisager de nombreuses applications dans le domaine des lidars, des telecommunications et du calcul optique

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Herold, Philippe. "Le principe du microscope électronique à balayage." Paris 5, 1990. http://www.theses.fr/1990PA05P193.

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Bouchouicha, Dhaou. "Etude de faisabilité de la récupération d'énergie électromagnétique ambiante." Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4030/document.

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Abstract:

L’extension des systèmes de télécommunication génère de plus en plus des ondes électromagnétiques dans notre environnement aux fréquences et puissances très variées. Le temps est venu de faire une étude approfondie sur les possibilités potentielles que nous avons d’utiliser l’énergie contenue dans les ondes électromagnétiques pour alimenter des applications électroniques. L’idée est d’utiliser une ou plusieurs antennes pour récupérer les ondes électromagnétiques disponibles, suivies par un convertisseur des signaux RF/DC The work of this thesis is focuse on designing, measuring and testing an antenna and rectifiercircuit (RECTENNA) optimized for incoming signals of low power density (~651W/m²). The rectenna is used to harvest the ambient electric energy from the RF signals that have been radiated by communication and broadcasting systems at (1GHz-3GHz) without matching circuit and the second is a narrow band (1.8GHz-1.9GHz) with a matching circuit between the antenna and the rectifier

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Boughanmi, Nabil. "Acquisition adaptative des images en microscopie électronique à balayage." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT044H.

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Abstract:

L'image en microscopie electronique a balayage est un parametre tres important pour l'analyse de materiaux. Nous proposons dans ce travail d'ameliorer la qualite des images tout en obtenant des temps d'acquisition relativement faibles. Ceci est fait en adaptant la vitesse de balayage au rapport signal sur bruit estime sur chaque ligne de l'image. La premiere partie du memoire est consacree a l'etude succincte du mini microscope electronique a balayage transportable, travaillant in situ sur objets massifs. Nous presentons ensuite une premiere carte d'acquisition d'images ou une premiere approche de l'acquisition adaptative est proposee. Le chapitre suivant est consacre a l'etude theorique et experimentale du rapport signal sur bruit en fonction de la frequence de balayage. Dans le quatrieme chapitre, nous presentons le systeme d'acquisition adaptative des images realisees. La derniere partie du memoire analyse les differents resultats obtenus. Des images realisees a partir d'electrons retrodiffuses et d'ondes acoustiques seront alors presentees

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Yuan, Tangjie. "Antenne à métamatériaux pour les applications aéronautiques." Paris 10, 2012. http://www.theses.fr/2012PA100215.

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Abstract:

Cette thèse porte le sous-projet SP1 de Matériaux et Structures Intelligentes pour l’Électromagnétisme (MSIE) vise à un besoin pour les avionneurs serait d’aller vers une réelle intégration des structures antennaires à la structure de l’avion et de passer de la structure antennaire vue comme équipement embarqué à la structure antennaire devenue équipement intégré. Cette approche est devenue possible grâce à l’emploi de nouveaux matériaux, appelés "métamatériaux" ou de structures à métamatériaux qui pourraient être utilisés pour constituer les futures structures antennaires intégrables sur avions. Nous allons évaluer les concepts de structures antennaires encastré et vissé dans le fuselage ou la dérive d’avion. L'épaisseur de l'équipement doit être inférieure à 20 mm (dimensions du connecteur non comprise à 130 MHz -140 MHz). Nous allons étudier les deux types de solutions : respectivement solution 1 et solution 2 aux fréquences VHF. La première est une nouvelle antenne compacte a fente circulaire utilisant des techniques de « charge » et des tiges métalliques court-circuitées ayant un comportement de type monopôle. La seconde est une antenne « de type » ruban à base de métamatériaux mettant une structure double couches EBG ou BIE. Les simulations et les optimisations des deux antennes ont été faites dans la bande VHF. Cependant, comme on ne dispose pas de moyens de mesure à ces fréquences (f<400 MHz), les deux antennes ont été de nouveau étudiées avec un facteur d’échelle 1/10 ou 1/15 pour fonctionner autour de 1,3 GHz ou 2 GHz respectivement). Les performances de ces deux démonstrateurs (TOS, gain, diagramme de rayonnement) seront mesurées expérimentalement et comparées aux résultats théoriques obtenus en simulation. Suivant les résultats expérimentaux obtenus, une seule des deux configurations sera choisie pour la fabrication d’un démonstrateur à l’échelle 1. Il s’agit de la solution 2. La thèse est présentée en trois chapitres : Le premier chapitre présente les propriétés d’antenne omnidirectionnelle et plus particulièrement d’antenna monopôle classique. On présentera un rapide aperçu de l’état de l’art sur les antennes. Dans le deuxième chapitre, on présente la conception, l’optimisation et les caractérisations numériques et expérimentales de l’antenne fente circulaire utilisant les techniques de « charges » : Solution 1. Les résultats simulés et mesurés sont en excellent accord. Une bande passante expérimentale de 5,1% (S11 = -10 dB) est démontrée avec un gain maximum de 3,7 dB à la fréquence de 2,04 GHz (dans le plan azimutal). En plus, plusieurs paramètres de l’antenne sont bien analysés pour améliorer l’antenne. Surtout, la bande passante de l’antenne a été étendue à une large bande d'antenne jusqu'à 11,5% avec un rôle important au rayon des tiges métalliques. Dans le troisième chapitre, on présente la conception, l’optimisation et les caractérisations numériques et expérimentales de l’antenne de type ruban à base de métamatériaux fonctionnant à 1,3 GHz: Solution 2. Un prototype d’antenne type ruban à base de la structure double couches BIE avec très faible hauteur (λo/36) a été proposé et fabriqué. L’antenna a été mesuré avec une large de bande passante atteint 24,4% de manière à S11 = -10 dB. Le diagramme de rayonnement mesuré est représenté avec un gain maximal 8,7 dB. Les résultats entre simulations et mesures ont d’une différence très légère. Un réseau de deux antennes identiques placées de part et d’autre de la dérive d’avion forme une antenne de type sabre. Les diagrammes de rayonnement expérimentaux sont combinés et analysées. L’antenne présente une large bande passante ~24,4% et un gain maximum 8 dB à 1,45 GHz. Enfin, des études paramétriques s’appuyant sur l’ensemble des résultats de simulations validés expérimentalement, permettent d’apporter des améliorations en particulier de la bande passante sans modification majeure This thesis concerns sub-project SP1 from “Matériaux et Structures Intelligentes pour l’Électromagnétisme” (MSIE) is a need for manufacturers will be constituting a genuine integration of antenna structures in aircraft structure as integrated equipment. This approach became possible through the use of new materials called "metamaterials" structures that could be used to form future integrated antenna structures on aircraft. We will evaluate the concepts of antenna structures embedded in the fuselage and/or drift plane. The thickness of the equipment should be less than 20 mm (excluding connector dimensions of 130 MHz -140 MHz). We will study two types of solutions: solution 1 and solution 2 respectively to the VHF frequencies. The first is a new compact antenna using a circular slot and shorted shorting-pins loading techniques behaves as a standard monopole antenna. The second antenna is the bent monopole antenna based a dual-layer EBG structure ground plane. The simulations and the optimizations of the two antennas were made in the VHF band. However, experimental facilities in the VHF are not available in our laboratory. The two antennas were again studied with a scale factor of 1/10 or 1/15 to operate around 1. 3 GHz or 2 GHz respectively. The performance of the two antennas (TOS, gain, radiation pattern) will be measured experimentally and compared with the theoretical results obtained by simulation. According to experimental results, one of the two configurations will be selected for the manufacture of an antenna at scale 1. This is the solution 2. This thesis is presented in three chapters: The first chapter presents the properties of a standard monopole antenna, and we will present a brief overview of the state of the art antennas. The second chapter, we present the design, optimization, and numerical and experimental characterizations of the circular slot antenna using the loading techniques: Solution 1. The simulated and measured results are in excellent agreement. An experimental bandwidth of 5. 1% (S11 = -10 dB) is presented with a maximum gain of 3. 7 dB at a frequency of 2. 04 GHz (in the azimuthal plane). In addition, several antenna parameters are analyzed to improve the antenna. Particularly, the bandwidth of the antenna has been extended to a wideband up to 11. 5% with an important role in radius of shorting pins. In the third chapter, we present the design, optimization, numerical and experimental characterizations of the metamaterials bent monopole antenna operating at 1. 3 GHz: Solution 2. A prototype of the antenna based on dual-layer EBG structure with a very low height (λo/36) was proposed and fabricated. The antenna was measured with a wide bandwidth of 24. 4% (S11 = -10 dB). The measured radiation pattern is represented with a maximum gain of 8. 7 dB. Results between simulations and measurements have a very slight difference. An array of the two identical metamaterials antennas disposed on both sides of the aircraft plane is to forms a Sabre-type antenna. The experimental radiation patterns are combined and analyzed. The antenna has a bandwidth ~ 24. 4% and a maximum gain of 8 dB at 1. 45 GHz. Finally, parametric studies based on all the validated experimentally simulating results are possible to improve in particular the bandwidth without major changes

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Panaia, Patrice. "Reconfiguration dynamique d'une antenne pour partage de fonctions." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4084.

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Abstract:

Ce travail porte sur l’étude d’antennes agiles en fréquence, et la recherche de géométries d’antennes adaptées à la reconfiguration, intégrant l’utilisation originale de MEMS RF pour assurer cette fonction ? Un état de l’art sur les antennes agiles et sur les MEMS RF a permis de retenir les dispositifs les plus efficients. Lors d’une première étude, nous avons utilisé des antennes de type PIFA avec fente sur l’élément rayonnant. L’ajout d’un court-circuit à une position donnée permet d’obtenir le déplacement des différentes fréquences de résonance. Le , construit dans un premier temps d’un morceau de métal placé à l’intérieur de la fente, permet de modéliser de manière simple le microcommutateur. L’objectif final étant de remplacer par un MEMS RF posé sur l’élément rayonnant, des mesures ont été effectuées permettant de valider le concept. A partir de cette antenne, une recherche sur le positionnement et l’activation du MEMS a ensuite été réalisée. Une solution d’alimentation par lignes microrubans sur l’élément rayonnant a été retenue et deux prototypes d’antennes avec MEMS RF ont permis d’obtenir une commutation des fréquences de résonance. Une deuxième antenne de type imprimée, alimentée par ligne coplanaire a été étudiée. Cette antenne de type IFA doit permettre une commutation entre les bandes de fréquences de la norme IEE802. 11b/g et IEE802. 11a/h. La commutation est réalisée à l’aide de deux MEMS actionnés simultanément. Les premières simulations ont été effectuées en modélisant les MEMS RF par deux gaps d’air pour l’état « OFF » et par la structure complète pour l’état « ON ». Une étude sur le positionnement des commandes d’actionnement des MEMS a été menée afin d’optimiser le système complet. La structure passive offre des résultats proches de la simulation, la commutation en fréquence a également été observée sur la structure active avec toutefois un décalage fréquentiel. Deux MEMS RF série (encapsulés), utilisant des actuations de type différent, ont été retenus. L’actionnement du premier est de type thermique avec une tension d’activation de 2V. Le deuxième est de type électrostatique avec une tension de 20 V. Enfin, une nouvelle antenne IFA commutable entre les bandes ISM 24 et 60 GHz a été simulée sur un substrat silicium haute résistivité pour permettre l’intégration de MEMS RF dans le substrat In this work, we present the frequency agile antennas study, and the design of such reconfigurable antennas based on RF MEMS. A state of the art on agile antennas an RF MEMS allowed to RF MEMS to choose the suitable devices. A first topic concerns a PIFA antenna with an open slot on the radiating element. The addition of a short circuit in a given position allows to obtain the resonance frequency shift. The short circuit made up, in a first time, with a piece of copper placed inside the slot, allows to model the MEMS active component? The final goal being to replace this short circuit by a RF MEMS placed on the radiating element, measurements were made to validate the concept. On this antenna, the MEMS position is optimized and the DC bias circuitry interactions are minimized, by using microstrip lines on the radiating element. Two prototypes of antennas with RF MEMS allowed to obtain the resonance switching. A second printed antenna fed by coplanar waveguide line was studied. This IFA antenna has to allow a switching between the bandwidth of the IEE802. 11b/g and IEE802. 11a/h standards. The switching is realized by two MEMS activated simultaneously. The first simulations were made by modelling the RF MEMS by two air gaps for the “OFF” state and by the whole structure for the “ON” state. A analyze on the location of the bias activation of the MEMS was made to optimize the concept. The passive structure gives results close to the simulation, but some frequency shifts can be observed on the active structure. Two types of packaged RF MEMS series switches were used. The first one is thermally actuated with a 2V bias. The second one, which os electrostatically actuated, needs 20 supply voltages. Therefore a new reconfigurable IFA antenna between ISM 24 and 61 GHz bands was simulated on a high resistivity silicon substrate to allow the integration of RF MEMS and the antenna

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Verhulst, Anne. "Intégration d'une antenne acoustique à haute résolution sur une plateforme multi capteur." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112209.

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Abstract:

Nous présentons les travaux d'intégration d'une antenne acoustique sur une plateforme multi capteur. Nous avons réalise une étude bibliographique des algorithmes a haute résolution de localisation acoustique et, dans un contexte multi capteur, les contraintes temps réel nous ont fait opter pour la méthode root-music, avec moyennage spatial. Nous avons recense les paramètres nécessaires a l'implantation de cette méthode et avons étudie leur influence sur les performances des algorithmes. A l'aide de résultats expérimentaux, nous les avons fixes afin d'optimiser les localisations. Une telle optimisation passe souvent par un compromis rapidite-precision et certains paramètres pourront varier selon les applications. Nous étudions les possibilités de fusionner nos résultats avec des données provenant d'autres capteurs (homogènes ou heterogenes), principalement des capteurs visuels. Apres une description de la plateforme expérimentale, de l'antenne acoustique et de sa carte d'acquisition, nous présentons les scénarios réalises permettant de valider le rôle de l'acoustique dans ce contexte multi capteur: nous commençons par une simple localisation acoustique de source mobile, puis par des fusions acoustique vision. Pour réaliser les fusions de données, nous avons utilise un superviseur, afin de collecter, dater et traiter les données provenant des différents capteurs. Ces expérimentations nous ont montre les limites de l'acoustique et la nécessite de réaliser une calibration d'antenne. Nous avons remis en cause le modèle d'antenne utilise en envisageant des hypothèses de travail moins restrictives: hypothèses sur le modèle de bruit et sur le type de propagation des ondes sonores. Notons aussi que la complexité du modèle accroît les temps de traitement. La validation expérimentale du modèle a été rendue difficile par les conditions de mesure (présence d'échos)

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Mensi, Mohamed. "Hyperthermie microonde : modélisation et contrôle d'une antenne multisource." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT033H.

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Abstract:

Etude d'un applicateur multisource a 2,45 ghz pour hypertermie provoquee. Les sources sont des antennes microfentes annulaires independantes, alimentees sequentiellement selon le profil thermique desire. Le probleme revient a localiser dans l'espace les differentes antennes et a controler leur alimentation en puissance en duree. Application a la maitrise du chauffage microonde.

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Kacou, Modeste Huberson Ahiba. "Analyse des précipitations en zone sahélienne à partir d'un radar bande X polarimétrique." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2560/.

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Abstract:

Les travaux présentés portent sur l'estimation quantitative des précipitations en Afrique de l'Ouest par télédétection active. Il s'agit plus précisément de tester l'apport d'un radar polarimétrique opérant à une fréquence atténuée (10 Ghz, bande X), pour produire des champs de pluie à haute résolution dans une région caractérisée par des précipitations intenses d'origine convective. Le contexte particulier de ces travaux est le programme de validation de la mission satellitaire Megha-Tropiques grâce auquel 2 campagnes de terrain ont permis de déployer un radar polarimétrique bande X au Sahel, au Niger en 2010 puis au Burkina Faso en 2012 et 2013. Un jeu de données radar et pluviographique conséquent, constitué de près de 200 évènements pluvieux a été analysé. Une gamme d'estimateurs radar polarimétriques a été présentée, puis chacun d'eux a été évalué sur la base de comparaisons avec les pluviographes. Une batterie de tests statistiques classiques et l'analyse des distributions fréquentielles d'intensités ont permis de comparer les performances de ces estimateurs. Les performances ont été évaluées sur une gamme d'échelles spatio-temporelles et les problèmes liés à la représentativité spatiale des pluviographes ont été analysés. Au-delà de l'évaluation "ponctuelle" des estimateurs, basée sur des comparaisons directes entre un pluviographe et un pixel radar, on a développé des méthodes originales pour comparer entre eux les champs haute résolution issus du radar et de l'interpolation des pluviographes. En s'inspirant de méthodes héritées de l'évaluation de modèles numériques les structures des champs ont été comparées en autorisant une tolérance spatiale. Ceci permet d'avoir une évaluation pertinente des champs pour des utilisations subséquentes en hydrologie ou pour la validation satellitaire. Ce travail a confirmé et étendu à la zone sahélienne certains des résultats précédents sur les performances de différents estimateurs radar en Afrique de l'Ouest ; il met en avant les très bonnes performances de l'estimation s'appuyant sur le saut de phase différentiel (KDP), et dans une moindre mesure l'estimateur basé sur l'atténuation spécifique (AH). Cette thèse confirme l'intérêt du radar bande X polarimétrique pour l'estimation quantitative des précipitations et l'analyse des systèmes précipitants en zone tropicale. Ce type de radar relativement compact et peu couteux pourrait être appliqué à la surveillance des risques hydrométéorologiques dans les zones urbaines ou le suivi de bassins particuliers (zone équipée de barrage ou haut de bassin montagneux par exemple) This PhD work is on Quantitative Precipitation Estimation (QPE) based on Active Remote-Sensing in Africa. As part of the Megha-Tropiques Satellite Ground Validation (MTGV) field campaigns a X-band dual-polarization Doppler radar was deployed in Sahel, West-Africa : during 2010 in Niamey, Niger and during 2012-2013, in Ouagadougou, Burkina Faso. Altogether 200 convective systems were observed jointly by the radar and by a network of rain gauges. Based on this data set, a comparative study of several rainfall estimators that use X-band polarimetric radar data is presented. In tropical convective systems as encountered in Sahel, microwave attenuation by rain is significant and QPE at X-band is a challenge. Here, four algorithms based on the combined use of reflectivity, differential reflectivity and differential phase shift are evaluated against rain gauges. The comparisons are carried out for a range of space-time scales. Several comparison methods are proposed. Classical statistical scores are used to evaluate the rainfall time series derived from the radar by comparison with the rain gauges. The spatial structure of the fields and the frequency distributions of the rain rates are also compared. These are important parameters to consider when the rain-fields are to be used for hydrological applications or for satellite validation. The results show that the best performances are for the estimator based on the differential phase shift (KDP); another acceptable solution is the estimation based on the specific attenuation (AH). The overall agreement between the radar derived rainfields and the gauges is high. This PhD work confirms that X-band polarimetric radar is a (relatively) cost effective and quality option for monitoring hydro-meteorological risks in the Tropics

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Drouyer, Sébastien. "Topographie 3D par approche segmentation : application au microscope électronique à balayage." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM052/document.

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Abstract:

Le but de ce travail est de fournir une méthode de reconstruction stéréoscopique capable d'estimer la topographie des catalyseurs à partir d'images MEB. Les méthodes stéréo standard ne permettent pas d'évaluer des reconstructions 3D de bonne qualité en raison de la surface homogène de ces échantillons. Bien que particulièrement prononcé sur nos catalyseurs, le manque de texture est un problème courant dans la reconstruction stéréo, et aucune solution idéale n'a encore été trouvée.Notre approche principale à ce problème est de combiner les méthodes stéréo existantes avec la segmentation hiérarchique des images de l’échantillon. En effet, la morphologie mathématique fournit des outils efficaces permettant de diviser une image en régions et sous-régions. Nous avons utilisé ces outils pour affiner et compléter les reconstructions 3D.La méthode que nous avons développé estime des reconstructions 3D moins bruitées et plus précises que les méthodes existantes. L'approche fournit également des informations supplémentaires: la segmentation finalement retenue ainsi que la carte indiquant l’orientation de chaque région sont des données intéressantes qui peuvent être utilisées pour affiner la compréhension des catalyseurs.Bien que le but de cette thèse soit très spécifique, l'approche proposée est généraliste. Elle a été notamment testée sur la base Middlebury et les résultats obtenus sont comparables et parfois meilleurs que les méthodes de pointe.L’approche pourrait aussi être étendue à d’autres cas d’utilisation. Tant que des données spatiales sont combinées avec une image, notre méthode TDSR peut être utilisée pour améliorer et compléter ces données spatiales. Les images RGBD et la segmentation sémantique sont quelques exemples d'applications potentielles The aim of this work is to provide a stereo reconstruction method able to estimate the topography of catalysts from SEM images. Standard stereo methods fail to evaluate adequate 3D reconstructions because of the homogeneous surface of these samples. Though particularly pronounced on our catalysts, the lack of texture is a common issue in stereo reconstruction, and no ideal solution has yet been found.Our main approach to this issue is to combine existing stereo methods with the hierarchical segmentation of the sample's images. Indeed, Mathematical Morphology provides efficient tools that divide an image into regions and subregions. We have used these tools to refine and complete the 3D reconstructions.The method we have developed estimates 3D reconstructions that are less noisy and more precise than state of the art methods. The approach also provides additional information: the final segmentation as well as the normal map are interesting data that can be used to refine the understanding of the catalysts.Though this thesis' purpose is very specific, the proposed approach is general.It has been notably used in the Middlebury database which contains images of in-door scenes, and obtained results were comparable and sometimes better than state of the art methods.It could also be extended to other uses. As long as spatial data is combined with an image, our TDSR method can be used to refine it. RGBD images and semantic segmentation are a few potential applications

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Haas, Benedikt. "Développement de techniques quantitatives en microscopie électronique à balayage en transmission." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY018/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, différentes techniques de microscopie électronique à transmission et à balayage (STEM : scanning transmission electron microscopy) ont été améliorées et appliquées à plusieurs structures essentiellement à base de semiconducteurs. La création de nouveaux matériaux et dispositifs a été à l'origine du développement des civilisations et des méthodes de caractérisation expérimentales sont nécessaires pour étudier les nouvelles structures afin de les comprendre et de les améliorer. Avec le développement des nanotechnologies, la microscopie électronique est devenu un outil indispensable du fait de sa grande résolution spatiale et de la pléthore d'information qu'elle permet d'obtenir.Dans la première partie de cette thèse, les nombreux développements réalisés sont présentés. Plusieurs sous-techniques du STEM ont été améliorés : création de moirés obtenus par balayage (SMF : scanning moiré fringes), nano-diffraction électronique en mode précession (NPED : nano-beam precession diffraction) et haute résolution en STEM (HR-STEM). Ces développements permettent d'obtenir des cartographies quantitatives sur les déformations et les champs électriques et indirectement des informations chimiques.Dans la deuxième partie, les techniques développés sont utilisés pour étudier différentes structures et les résultats sont comparés à ceux d'autres techniques comme l'holographie et le contraste de phase différentielle (DPC : differentail phase contrast). Dans une structure photovoltaïque à base de matériaux II-VI, une accumulation d'un matériau II a été détectée aux interfaces grâce aux mesures des déformations. Des champs de déformations très faibles capitaux pour le fonctionnement des isolants topologiques à base de HgTe ont été mesurés. Des cartographies de déformation très précises ont été obtenues dans des transistors SiGe. Dans des couches AlN/GaN des cartographies de déformation et de champs électriques ont pu être réalisés simultanément révélant l'importance des dislocations. Des domaines d'inversion coeur-coquille ont été mis en évidence pour la première fois. Ils ont été observés dans de nombreux fils de GaN élaborés par épitaxie par jet moléculaires. Les positions des atomes dans un domaine d'inversion ont pu être mesurés à quelques picomètres près et comparés à des calculs ab-initio In this work, different scanning transmission electron microscopy (STEM) techniques have been developed and applied to several material systems. The creation of novel materials and devices has been a backbone of society’s development and characterization methods are needed to investigate these materials in order to understand and improve them. With the advent of nanotechnology, electron microscopy has become an invaluable tool, as it is able to visualize the atomic structure of thin samples and produces a plethora of quantifiable signals.In a first part, the numerous developments realized in this thesis are presented. Several STEM based techniques have been improved: scanning moiré fringes (SMF), nano-beam precession diffraction (NPED) and high-resolution STEM (HR-STEM). These developments allow for more accurate strain measurements, the quantitative mapping of electric fields and to realize accurate chemical profiles.In a second part, the developed methods are applied to different material systems and compared to more classical techniques, like holography and differential phase contrast (DPC). In a II/VI solar cell structure the interface chemistry is determined from strain with atomic resolution. Very faint strain gradients that are vital for the topological insulator properties of HgTe are measured. Accurate two-dimensional strain maps are obtained of a SiGe transistor. Simultaneous strain and electric field maps of m-plane AlN/GaN reveal the influence of dislocations in the material. Core-shell type inversion domains are described for the first time in GaN nanowires. They were found in many samples grown by molecular beam epitaxy. Thanks to quantitative analysis the exact atomic structure of inversion domains in GaN is described and compared to simulations

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Leforestier, Florian. "Concept Avancé de Radar à Antenne et Impulsion Semi-Synthétique (CARAISS)." Paris 10, 2002. http://www.theses.fr/2002PA100094.

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Abstract:

L' ULB (Ultra Large Bande) est devenue une technique essentielle dans de nombreux domaines tels que les CCME (Contre Contre-Mesures Electroniques), les radars géologiques, le ROS (Radar à Ouverture de Synthèse) direct ou inverse. La technologie employée pour générer de l' ULB est actuellement basée sur des techniques radar impulsionnelles classiques, à bande et puissance crête limitées pour des raisons matérielles. Les deux inconvénients majeurs qui en découlent sont des résolutions restreintes et des coûts prohibitifs. CARAISS est une idée visant non seulement à dépasser les limitations de bande, mais également à employer de la technologie classique bas coût. Le concept étudié consiste à assembler des bandes étroites émises simultanément pour produire un spectre de largeur en principe illimitée et une impulsion vraie aussi proche qu'on le souhaite d'un pic de Dirac UWB (Ultra "aide Band) is becoming an essential technique in a large variety of domains like ECCM (Electronic Counter Counter Measure), GPR (Ground Penetrating Radar) and radar imaging (SAR -Synthetic Aperture Radar-, ISAR -Inverse Synthetic Aperture Radar-;. . . ). Technology used te generate UWB is at present based on classic pulse radar techniques, which are band and power-limited, due to hardware limitations. The two major consequences are unachievable bandwith requirement and high coûts associated with high-teck hardware. CARAISS is a project aimed not only at overcoming this lirait but also at doing it at low cost with classical technology. The studied concept was te cluster narrowband channels transmitting simultaneously in order to provide a theoretically unlimited bandwith and a real pulse as close as needed to a Dirac peak

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Damaj, Lana. "Antenne versatile intriquée." Thesis, Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0010/document.

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Abstract:

Cette thèse vise à développer des antennes large bande à double polarisation avec un filtre et un dispositif d’adaptation d’impédance et d’alimentation intégrés, que nous avons définies comme antennes versatiles intriquées. La largeur de la bande et la double polarisation permettent d’utiliser l’antenne avec différents standards et donc d’être versatile. D'autre part, le filtre pour rejeter les harmoniques supérieurs et le réseau d'adaptation sont des parties intégrantes de l'élément rayonnant et lui confèrent le caractère intriqué. La première étude porte sur la conception d'une antenne large bande à double polarisation avec un filtre intégré dans le dispositif d’alimentation. Le filtre permet de rejeter les harmoniques indésirables. La structure complète est compacte et de dimensions 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 étant la longueur d’onde en espace libre à la fréquence basse. Afin d’augmenter la compacité, nous présentons ensuite une antenne à suppression des harmoniques (HSA : Harmonic Suppressed Antenna) large bande à simple et à double polarisation. Ce travail explore les différentes techniques utilisées pour concevoir une HSA. Dans cette approche, l'élément rayonnant, le filtre qui permet de rejeter le rayonnement d’harmoniques hors bande et le réseau d'adaptation, qui sont traditionnellement des circuits séparés, sont intégrés dans une seule unité compacte. La taille totale de l'antenne est 0.53 λ0x0.53 λ0. Le dernier chapitre présente une des HSA développées associée à un conducteur magnétique artificiel non-uniforme. Cette structure permet l’obtention d’une antenne large bande de faible épaisseur et directive This thesis aims to develop wideband antennas interrelated with a filter, which we have defined as versatile intricate antennas. The antenna is versatile as it provides wide bandwidth (more than one octave) and has the capability to generate two orthogonal polarizations. On the other hand, the filter for harmonic rejection and the matching network are integrated parts of the radiating element and give it the intricate character.The first study is concentrated on designing a dual polarized antenna with a wide stop filter integrated to the feeding network. This filter enables to reject harmonics and unwanted response. The complete structure is compact with a size of 0.9 λ0x0.9 λ0, λ0 being the free space wavelength at the lowest frequency. In order to improve the compactness of the whole system and to cover more standards, we present a single and dual polarized wideband Harmonic Suppressed Antenna (HSA). This work explores the different techniques used to design a HAS. The proposed antenna is simple in structure but versatile in applications. In this approach, radiating element, filter for harmonic rejection and matching network, which are traditionally separated circuits, are incorporated into a single compact unit. The total size of the antenna is 0.53 λ0x0.53λ0. The final chapter aims to study the previous intricate antenna with a new wideband Artificial Magnetic Conductor (AMC) structure as reflector in order to obtain a low profile and directive antenna

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Jornsanoh, Pijarn. "Informations de volume en microscopie électronique à balayage : application à l'étude de la microstructure des matériaux et de son évolution sous traction." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0030/these.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur le développement des techniques de caractérisation en microscopie électronique à balayage à pression contrôlée. Il s'agit d'une part de mettre au point la tomographie électronique, en utilisant le mode d'imagerie STEM-in-SEM, à l'échelle mésoscopique (non ou mal couverte par les techniques existantes de tomographie). Ce développement devra permettre une caractérisation tridimensionnelle d'un volume plus important que proposé par la tomographie électronique en TEM. D'autre part, les réaliser des essais de traction in situ afin d'examiner les matériaux à différentes étapes de vie : l'état initial de la structure, le comportement dynamique sous sollicitation et son état après l'endommagement. Grâce à la présence de gaz au sein de la chambre du microscope, il est possible d'étudier le comportement mécanique des matériaux non conducteurs. En outre, des informations de volume peuvent être obtenues en appliquant la méthodologie développée pour la tomographie électronique The present work describes a development of two characterization techniques using controlled pressure scanning electron microscopy (CPSEM): electron tomography and in situ tensile tests. We developed electron tomography in CPSEM using STEM-in-SEM imaging mode. The aim of this development is to provide a three-dimensional characterization technique at the mesoscopic scale which is covered neither by X-ray tomography (insufficient spatial resolution) nor by electron tomography in a transmission electron microscope (too small reconstructed volume). Moreover the CPSEM enables the observation of uncoated non-conductive samples thanks to the presence of gas molecules in the microscope chamber. In situ tensile tests can be then performed in order to follow the evolution of material microstructure under mechanical load. Furthermore, investigations of deformation and failure behaviour of materials in transmission imaging mode are also possible and can provide information in sample volume

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Rmili, Hatem. "Etude, réalisation et caractérisation d'une antenne plaquée en polyaniline fonctionnant à 10 GHz." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12888.

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Abstract:

Les polymères conducteurs sont des "métaux synthétiques" qui ont de nombreuses applications potentielles en microélectronique. La polyaniline (Pani), en particuler possède des propriétés électriques et mécaniques satisfaisantes permettant son utilisation pour la conception des circuits imprimés à faibles coûts pour des applications potentielles en ondes centimétriques et millimétriques. Dans ce contexte, nous avons étudié la faisabilité d'une antenne plaquée à base de Pani. Une structure à ligne enterrée à été conçue en déposant un film de Pani de 0. 1 mm d'épaisseur sur un substrat d'alumine. Tout d'abord, nous avons caractérisé les films conducteurs sur une large bande de fréquence (du continu aux ondes millimétriques) à l'aide de plusieurs méthodes de mesures micro-ondes adaptées à ces matériaux. Les mesures effectuées sur un film de Pani d'épaisseur 0. 1 mm ont données une conductivité de l'ordre de 6000 S/m et une permittivité voisine de 6000. Ensuite, nous avons modélisé (HFSS de la société ANSOFT) les performances de l'antenne plaqu'e en Pani en tenant compte des propriétés électriques mesurées. Les résultats de simulation présentés dans ce mémoire, démontrent la faisabilité d'une antenne imprimée à base de polyaniline conductrice de conductivité supérieur à 5 000 S/m. Enfin, les performances mesurées de l'antenne (gain (3,42 dB), coefficient de réflexion (-14 dB), bande passante (3,3 %) ainsi que les diagrammes de rayonnements obtenus - qui sont proches de celles obtenues avec du cuivre - démontrent que le Pani peut effectivement être utilisée pour ce type d'application.

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Blanchard, Louis. "Conception d´antenne avec optimisation des lobes réseau : application au partitionnement en sous réseaux d´une antenne radar." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1474.

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Abstract:

Depuis quelques années, l´intérêt des antennes réseaux se confirme pour de nombreux domaines d´application et notamment en radar et en télécommunications. La raison d´être de ce type d´antenne réside, dans la possibilité de modifier le diagramme de l´antenne, en ajustant électroniquement les coefficients de pondération de l´antenne réseau, afin de former des diagrammes spécifiques sans aucun déplacement mécanique de l´antenne. Le but de ce travail est de définir et d´analyser un nouveau concept, relatif à la modélisation des problèmes de synthèse d´une antenne réseau, par le biais d´une formulation bicritère, qui se veut une alternative au critère de conformation du diagramme à un gabarit donné. Par ailleurs, l´élaboration de ce concept d´optimisation bicritère a nécessité, pour résoudre les problèmes de syntèse d´une antenne réseau, d´aborder deux domaines majeurs de l´analyse mathématique. Le premier concerne les problèmes d´optimisation différentiable sous contraintes dans le cadre du problème de géométrie optimale consistant à optimiser les coefficients de pondération de l´antenne ainsi que sa géométrie, et pour lequel une méthode déterministe basée sur l´algorithme de Newton-Raphson tangentiel a été utilisée. Le second concerne les problèmes d´optimisation topologique par déformation de domaine dans le cadre du problème de partitionnement optimal en sous-réseaux pour des antennes radar composées de plusieurs milliers de sources. En conclusion, la méthode d´optimisation bicritère peut ainsi être utilisé, aussi bien dans le contexte des télécommunications pour les antennes réseaux dédiées à la téléphonie mobile, que dans celui des antennes réseaux pour les radars de défense aérienne The synthesis of an array antenna is a inverse problem. The applications of this problem are civil : telecommunication and satellites, but also military : air defense radars. In an array antenna, each element is weighted using the ponderation term and consequently the array antenna beamforming can evolves toward a desired pattern without any mechanical movement of the antenna. The aim of this study is the analysis of a new concept in the antenna synthesis problem, based on a bi-criteria formulation of the antenna beamforming, which is an alternative to the problem of pattern synthesis. Moreover, in order to solve antenna synthesis problem based on this bi-criteria formulation, we need to address two major areas of mathematical analysis. The first area concerns differentiable optimization problems under constraints, consisting in optimizing both ponderation and geometry of the array antenna, and for which a deterministic method based on a tangential Newton-Raphson algorithm is used. The second area concerns the topological optimization problem by moving domains used in the problem of optimal partitioning of an array antenna into sub-array, in the case of radar made by a thousand elements. To conclude, the bi-criteria optimization method can be used, both as in a civil context for array antennas dedicated to mobiles phone, and as in a military context for air defense radars

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Bogner, Agnès. "Le Mode d'imagerie wet-STEM : développement, optimisation et compréhension : application aux mini-émulsions et latex." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0066/these.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse explore les potentialités d'un nouveau mode d'imagerie dévéloppé en microscopie à balayage environnementale (ESEM). L'ESEM constitue une des principales évolutions de la microscopie électronique à balayage ces dernières années. La présence d'un environnement gazeux au sein de l'enceinte du microscope permet de s'affranchir des restrictions liées au haut vide nécessaire à la microscopie conventionnelle. Il devient ainsi possible d'observer des échantillons hydratés, liquides et non conducteurs dans leur état natif et sans préparation préalable. Exploré en mode hydraté pour l'observation d'échantillons liquides comme les émulsions, ce type de microscopie a montré de fortes potentialités. Toutefois, des limites ont parfois été rencontrées en terme de contraste et de résolution (au mieux 50 à 200 nm). Le développement du mode wet-STEM, le mode STEM (microscopie électronique à balayage en transmission) utilisé en ESEM, a pour objectif d'étendre les possibilités de caractérisation d'échantillons liquides à l'échelle nanométrique et d'améliorer les contrastes obtenus. Il s'agit d'observer en transmission un film fin de liquide contenant des objets nanométriques à micrométriques, en utilisant une détection de type champ sombre annulaire à grands angles. Dans ce mode, une résolution de 5 nm est atteinte sur des nanoparticules d'or en suspension dans l'eau. Par ailleurs, un contraste de type masse-épaisseur, mis en évidence sur les images, est vérifié par modélisation Monte Carlo. Les images sont parfois plus complexes à interpréter : des phénomènes d'inversion de contraste sont rencontrés, attribués à la variation de l'épaisseur de liquide ; des phénomènes de dégradation liés à l'impact du faisceau électronique peuvent fortement modifier les images obtenues. Les potentialités révélées du wet-STEM sont alors mises à profit pour l'étude d'échantillons liquides plus complexes tels que des mini-émulsions monomère-eau et des latex, et confrontées aux techniques habituelles de caractérisation. Tout d'abord, les images wet-STEM permettent d'estimer la taille et la polydispersité des objets en suspension. Ensuite, l'influence des différents paramètres sur les observations en wet-STEM de latex est explorée : température de transition vitreuse du polymère constituant les particules, présence de surfactant, ajout de charges par mélange ou encapsulation, greffage réalisé sur des particules de latex par modification chimique. Quelques observations en condition d'évaporation ouvrent des perspectives quant à l'étude de la filmification in situ Contrary to conventional electron microscopy, ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy) does not require high vacuum conditions in the microscope chamber. One of the most unique features of ESEM is that it become possible to use electron microscopy for the observation of entirely liquid specimens in their native state with no prior treatment. The present PhD study concerns the development of a new imaging mode: the wet-STEM, which extends the potentialities of ESEM for the characterization of liquid samples to nanometric resolution and very important contrast. The principle is to image a thin liquid film containing nanometric objects in transmission using annular dark-field detection conditions. This technique seems especially suitable for imaging mini-emulsions and lattices, as well as non aqueous liquids and micro-organisms

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Linardou, Irini. "Antenne Vivaldi : potentialités d'applications en ondes millimétriques." Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5455.

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Abstract:

Ce travail est consacré à la description de l'antenne Vivaldi et l'utilisation de celle-ci dans divers domaines d'applications, aux ressources spectrales du domaine millimétrique : les systèmes de surveillance radar embarqués et les systèmes de transmission à haut débit. Le premier chapitre repose sur la description et la caractérisation de l'antenne Vivaldi dont le concept repose sur la guidabilité du mode fondamental observé sur la microfente. Dans le deuxième chapitre, l'antenne Vivaldi est incluse dans un système de surveillance radar "monopulse" destiné à la détection et à la poursuite d'une cible mobile. Un réseau de deux antennes alimenté simultanément en phase et en opposition de phase doit générer les deux voies "somme" et "différence" utiles à la détection et à la poursuite. Deux architectures différentes sont proposées. Ces nouvelles architectures sont reprises au troisième chapitre dans une application différente de celle du radar "monopulse". Il s'agit d'une part de la conception d'un transpondeur à diversité de polarisation et d'autre part de celle d'un doubleur de fréquence. Dans le dernier chapitre, des antennes très larges bandes sont présentées, destinées aux applications "intra muros" et boucle radio locale.

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Tahani, Abdelkrim. "Conception d'une antenne réceptrice omnidirectionnelle et multipolarisations dédiée aux récepteurs portables de radiomessagerie." Metz, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1995/Tahani.Abdelkrim.SMZ9521.pdf.

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Abstract:

Les récepteurs de radiodiffusion en général et de radiomessagerie en particulier sont dotés d'un élément essentiel qui est l'antenne. Cet élément est défini comme étant un dispositif de couplage entre une onde rayonnée dans l'espace libre et la ligne de transmission qui mène vers le récepteur. En principe, de tels récepteurs portatifs compacts utilisent soit une antenne inductive, sensible surtout au champ magnétique, soit une antenne capacitive sensible aux champs électriques. Le progrès technologique de tels récepteurs est lié en grande partie à la conception et au développement d'une antenne compacte moins encombrante caractérisée par une sensibilité inferieure ou égale à 35 dBuV/m. L'objectif essentiel du présent mémoire est de montrer la faisabilité technique et industrielle d'un nouveau type d'antenne hybride omnidirectionnel et multipolarisations, destine aux récepteurs portables de radiomessagerie opérationnel dans la bande de fréquence II (87. 5-108 MHZ). Il met en valeur deux idées essentielles pour la réalisation d'une telle antenne: la première réside dans le fait d'associer deux antennes que nous avons développées à TDF-C2R. Il s'agit d'une antenne à noyau magnétique miniaturisée et d'une antenne cadre associée à une boucle en court-circuit. Elles forment ainsi une antenne résultante composée de deux antennes inductives orthogonales l'une a l'autre. Toutes les deux sont donc sensibles au champ magnétique. La deuxième porte sur le système électronique indispensable à l'extraction du signal portant l'information. Ainsi, le système propose présente un avantage particulier qui repose sur sa simplicité donc sur son cout et sur sa fiabilité. Le rôle d'un tel système est d'assurer la sommation des deux signaux déphasés l'un par rapport a l'autre de 90° The receivers of radio-broadcasting in general and espacially those of paging receiver are equipped with essential element which is called the antenna. This element is defended as device of coupling between radiated wave in free space and the transmission line which leads to the receiver. In principle, such compact portable receivers use whether inductive antenna particulary sensitive at magnetic field, or capacitive antenna sensitive at electric field. The technological progress of such receivers results for the most part from conception and development of compact antenna less cumbersome characterised by a sensitivity less or equal to 35 dBuV/m. The essential objective of this work is to show the technical and industrial feasibility of a new type hybrid omnidirectionnel and multipolarisation antenna intends to paging receivers operational in frequency band II (87. 5 - 108 MHz). Two ideas are essential to achieve a such antenna : the first one consists in associating two antennas which were developed at TDF-C2R. It concerns one antenna with miniaturised magnetic core and loop in short circuit. The formed so a resultant antenna composed of two inductive antennas perpendicular. Both of then sensitive at magnetic field. The second consists of electronic system indispensable is the extraction of the signal caring the information. So, the system suggested presents a particular advantage which is based on its simplicity them on its cost and its reliability. The role of a such system is to ensure the total of a such system is to ensure the total of both signals shifted of 90°

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Ouedraogo, Samir. "Antenne Multifonction pour Radar et Communication." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC010/document.

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Abstract:

Afin de répondre à la demande croissante de nouveaux services, les objets que nous utilisons au quotidien (les smartphones, les voitures, les avions, etc.) tendent à intégrer de plus en plus de systèmes radio tandis que l’espace disponible pour l’intégration de ces éléments est de plus en plus réduit. Ces systèmes radio nécessitent l’utilisation de plusieurs antennes devant répondre à des critères de compacité, d’isolation, de coût, etc. À titre d’illustration, un smartphone contient plusieurs antennes pour assurer des fonctions telles que la téléphonie, la navigation, la connexion à internet par WiFi, les liaisons Bluetooth, la technologie NFC (Near-Field Communications) et ce nombre tend à s’accroitre considérablement avec l’émergence de nouveaux services. Le même phénomène se retrouve également au niveau des plateformes aéroportées où des fonctions telles que la communication, la navigation, le radar, etc. sont utilisées. Cela conduit donc à la nécessité de réduire le nombre d’antennes en regroupant par exemple plusieurs fonctions au sein d’une même et unique antenne. Dans de précédents travaux de recherches, J. Euzière a démontré la possibilité de combiner une fonction radar et une seconde fonction (ici de communication) en utilisant un réseau de 16 monopoles initialement dédié au seul radar, grâce au Time Modulated Array (TMA). De cette façon, les deux fonctions utilisaient la même fréquence et étaient alimentées par une seule source. L’objectif principal de cette thèse est de proposer une solution d’antenne multifonction pour radar et communication encore plus compacte (constituée d’une seule antenne). L’idée est de partir d’une solution antennaire déjà existante et d’y apporter les modifications nécessaires à l’ajout d’une seconde fonction, sans pour autant augmenter la surface de l’antenne ni la complexité du système In order to respond to the increasingly demand of new services, the objects we use on a daily basis (such as mobile phones, cars, airplanes etc.), tend to integrate more and more radio systems while the space available is limited. These radio systems require the use of many antennas that must meet multiple requirements such as compactness, isolation, costs, etc. A smart-phone, for example, contains several antennas for global navigation satellite system (GNSS), WiFi, TV, FM radio, Bluetooth, near-field communications (NFC) and the number is expected to increase as new systems are added. Another example is in airborne platforms where multiple functions such as communication, navigation, radar, electronic warfare are used. This leads to the need of reducing the number of associated antennas by regrouping several radio functions into a single antenna. However, combining the functionality of several antennas into one shared radiating element while maintaining the functionality of the various radio systems presents a great challenge. During its Ph.D, J. Euzière demonstrated the possibility to combine a radar function and a secondary function from a 16-monopole array originally dedicated to radar operation by using Time Modulated Array (TMA) technique. By this way, the two functions were operating at the same frequency and the system was powered by a single source.The main objective of this thesis is to propose a more compact antenna (a single antenna) dedicated to radar and communication operations instead of using antenna array as J. Euzière did it. The idea is to start from an existing antenna solution and make the necessary modifications to add a second function without adding additional surface and complexity. As we are interested in radar applications, we will choose a directive antenna: a horn antenna. The goal is then to study the possibility to modify the radiation pattern of the horn antenna through controllable elements (slots) and to transmit a direct modulated signal at the antenna level for the communication function. Furthermore, polarization diversity is an attractive way to increase the isolation between two applications. Thus, this aspect will be taken into account in the design of the antenna solution

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Delvallée, Alexandra. "Métrologie dimensionnelle de nanoparticules mesurées par AFM et par MEB." Palaiseau, École nationale supérieure de techniques avancées, 2014. https://theses.hal.science/tel-01102461/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire portent que les mesures de tailles de nanoparticules effectuées par Microscopie à Force Atomiques (AFM) et Microscopie Electronique à Balayage (MEB). Des méthodes de mesures de tailles de nanoparticules sphériques sont présentées pour les deux instruments. Une technique de dépôt mettant en oeuvre une tournette et adaptée à ces deux techniques d'imagerie est spécifiquement développée. Un bilan d'incertitude complet associé à la mesure de taille de nanoparticules par AFM est présenté et les principales sources d'incertitudes liées à la mesure par MEB sont évaluées. Un logiciel permettant la mesure de tailles de nanoparticules images par AFM et par MEB a été développé durant ces travaux de thèse et sont explicités dans ce mémoire. Ce logiciel permet le traitement semi-automatique des images de nanoparticules acquises par AFM et par MEB. Enfin, des comparaisons de mesures de taille de nanoparticules sphériques par AFM et par MEB sont effectuées et valident le principe dit de métrologie hybride qui permet la mesure en trois dimensions de nano-objets par combinaison des deux techniques instrumentales This works concerns the measurements of nanoparticles size by Atomic Force Mirocrsopy (AFM) and Scanning Electron Mircroscopy (SEM). Measurements methods for nanoparticle sizing are explained for both instruments. A sampling technique using a spin coater is adapted to disperse nanoparticles on a substrate and to be available for AFM and SEM. A full uncertainty budget associated to the nanoparticle sizing by AFM is given. Main uncertainty sources linked to the sizing of sperical nanoparticle by SEM is also listed. A home-made software developed under Matlab for the measurement of the size of nanoparticles imaged by AFM and by SEM is presented. This software permit the semi-automatic treatment of images. Finally, comparaisons between size measurements of spherical nanoparticles by AFM and SEM are made and valid the three dimensions size measurement principle called hybrid metrology using this both microscopy techniques

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Zigah, Kwami Dodzi. "Analyse de surfaces par imagerie électronique." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S048.

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Abstract:

Le développement de dispositifs électroniques de taille de plus en plus petite a obligé le monde scientifique à se doter d'outils pouvant analyser à l'échelle microscopique la réactivité d'une surface. C'est ainsi qu'est né le SECM (Scanning ElectroChemical Microscopy) ou microscopie électrochimique à balayage. Cette technique, dérivée des microscopies à champ proche (STM, AFM), permet d'observer de façon locale une surface en s'appuyant sur les propriétés des ultramicroélectrodes (UME). L'UME et la surface à analyser sont placées dans une solution électrolytique contenant un médiateur rédox. Le SECM fournit alors un véritable "pinceau" chimique qui va sonder la surface. La première partie de ces travaux a été consacrée à l'étude de surfaces de carbone conductrices et de surfaces de silicium isolantes, fonctionnalisées par une molécule rédox (ferrocène), stable à l'état oxydé et à l'état réduit. Nous avons ensuite étudié des systèmes plus complexes. Nous avons suivi pas à pas, à l'aide du SECM, la conception d'un édifice biocatalytique sur une surface conductrice et sur une surface isolante. Dans la dernière partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux interfaces électrode/liquides ioniques. Les liquides ioniques sont des sels liquides à température ambiante qui sont de plus en plus utilisé en chimie comme substituant aux solvants classiques. A l'aide d'un modèle théorique, nous avons utilisé le SECM en conditions transitoires afin de déterminer de façon originale la valeur des coefficients de diffusion de molécules organiques dans ce type de solvant With the progressive decrease in the size of electronic devices, scientists were obliged to develop tools capable of analyzing surface reactivity on microscopic level. This marked the birth of SECM (Scanning ElectroChemical Microscopy). This technique, derived from scan probe microscopy (STM, AFM) makes it possible the study a local area based on ultramicroelectrodes properties (UME). The UME and the surface to be analyzed are placed in an electrolyte solution containing a redox mediator. The SECM provides a real "brush" chemical that will probe the surface. The first part of this work focused on the study of conducting and insulating surfaces, composed of carbon and silicon respectively, which were functionalized by a stable redox molecule (ferrocene), at an oxidized and reduced state. We then studied more complex systems. We used the SECM method to fellow the biocatalytic formation on a conducting and an insulated surface. In the last part of this thesis, we studied the electrode/ionic liquid interfaces. Ionic liquids are salt liquids at room temperature, mostly used in chemistry as a substitute for conventional solvents. With a theoretical model, we used SECM in transient conditions, to determine the diffusion coefficients of organic molecules in this type of solvent

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Dissertations / Theses on the topic 'Antenne à balayage électronique'

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