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Dissertations / Theses on the topic 'Ondes millimétriques'
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Dréan, Sophie. "Oscillateur de puissance en ondes millimétriques." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14726/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude d'un oscillateur de puissance contrôlé en tension en ondes millimétriques. L'objectif de la thèse est de concevoir cet oscillateur pour la bande de fréquence utilisée dans les standards IEEE 802.15.3c, IEEE 802.11ad et ECMA TC48, à savoir 56GHz-65GHz. Le principe de l'oscillateur de puissance est développé autour d'un amplificateur de puissance rebouclé pour engendrer un système oscillant. L'amplificateur de puissance développé est un amplicateur à deux étages. Celui de puissance est de classe E et le driver est de classe F. La boucle de retour est basée sur un vecteur-modulateur. Les circuits ont été fabriqués en technologie CMOS 65nm de STMicroelectronics<br>This PhD thesis deals with a Power Voltage Controlled Oscillator (VCO) in millimeter waves. The aim is to design this Power VCO in the frequency band used in the standards IEEE 802.15.3c, IEEE 802.11ad and ECMA TC48, meaning from 56GHz to 65GHz. The principle of this oscillator is developed around a power amplifier in a loop, generating an oscillating system. The power amplifier is developed in a two-stage topology. The power stage is composed with a 60GHz class E cascoded amplifier and the driver stage is composed of a 60GHz class F amplifier. The feedback of the loop is based on a vector-modulator. The circuits have been realised in 65nm CMOS technology from STMicroelectronics
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Linardou, Irini. "Antenne Vivaldi : potentialités d'applications en ondes millimétriques." Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5455.
Full textAbstract:
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.
3
Labeyrie, Michèle. "Contribution à l'étude des hexaferrites pour ondes millimétriques." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112515.
Full textAbstract:
Les ferrites hexagonaux de type M en raison de leur forte anisotropie magnétocristalline uniaxiale sont des matériaux potentiellement intéressants dans le domaine des ondes millimétriques. Les performances des dispositifs utilisant ces matériaux dépendent des pertes magnétiques et diélectriques du ferrite à la fréquence de travail du système. On a mis au point des méthodes de mesures permettant de déterminer les pertes magnétiques à la résonance ferromagnétique et les pertes diélectriques dans la bande 90 - 100 GHz entre les températures de 100 K et 400 K. La mesure des pertes magnétiques hors résonance à 94 GHz est également décrite. La détermination du champ d'anisotropie est aussi présentée ; à la température ambiante, elle utilise la transition de 1'état monodomaine à l'état multidomaine suivant la valeur du champ appliqué. Ces différentes techniques ont permis de caractériser des échantillons d'hexaferrite de baryum BaFe12019, de strontium SrFe12019, ou d'hexa ferrite substitués (A1, ZnTi) obtenus par croissance à partir d'un flux. La variation avec la température des pertes magnétiques et diélectriques mesurées sur les hexaferrites non substitués indique qu’à 94 GHz la contribution essentielle aux pertes résulte de mécanismes intrinsèques : interaction phonon-magnon pour les pertes magnétiques, interaction phonon-polariton pour les pertes diélectriques.
4
Bendenia, Mohamed. "Étude de la propagation des ondes électromagnétiques, millimétriques et sub-millimétriques, dans un milieu turbulent et conditions de réception." Toulouse, ENSAE, 1990. http://www.theses.fr/1990ESAE0009.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la propagation des ondes électromagnétiques en milieu turbulent les méthodes analytiques existantes ne s'appliquent pas, d'un point de vue théorique, aux ondes submillimétriques et millimétriques. Par une simulation de Monté Carlo basée sur la théorie du transfert du rayonnement, les résultats obtenus, pour une onde plane, afférents à la dépolarisation, la rétrodiffusion et la fonction de cohérence permettent d'une part d'étendre la validité de ces méthodes analytiques aux ondes submillimétriques et millimétriques et d'autre part de dégager des conditions optimales de réception.
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Néron, Jean-Sébastien. "Réalisation d'une antenne à faisceaux multiples en ondes millimétriques." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24382/24382.pdf.
Full text
6
Le, Louër Frédérique. "Optimisation de forme d'antennes lentilles intégrées aux ondes millimétriques." Phd thesis, Université Européenne de Bretagne, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00421863.
Full textAbstract:
Les antennes lentilles sont des dispositifs ayant pour support les ondes électromagnétiques et sont constituées d'une source primaire et d'un système focalisant diélectrique. La montée en importance récente d'applications en ondes millimétriques (exemple : radars d'assistance et d'aide à la conduite), nécessite la construction d'antennes lentilles de quelques centimètres qui répondent à des cahiers des charges spécifiques à chaque cas. L'une des problématiques à résoudre consiste à déterminer la forme optimale de la lentille étant données : (i) les caractéristiques de la source primaire, (ii) les caractéristiques en rayonnement fixées. Ce projet de thèse vise à développer de nouveaux outils pour l'optimisation de forme en utilisant une formulation intégrale du problème.<br />Cette thèse s'articule en deux parties. Dans la première nous avons construit plusieurs formulations intégrales pour le problème de diffraction diélectrique en utilisant une approche par équation intégrale surfacique. Dans la seconde nous avons étudié les dérivées de forme des opérateurs intégraux standard en électromagnétisme dans le but de les incorporer dans un algorithme d'optimisation de forme.
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Henry, Dominique. "Imagerie radar en ondes millimétriques appliquée à la viticulture." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/23535/1/HENRY_Dominique.pdf.
Full textAbstract:
Avec l’expansion des exploitations agricoles, le principe d’homogénéité du rendement (céréales, fruits…) devient de moins en moins pertinent. Ce phénomène de variabilité spatiale implique des conséquences économiques et environnementales avec le développement de nouveaux concepts agricoles comme les « site-specific management » (gestion spécifique des parcelles). Les traitements tels que les fertilisants, les intrants et autres pesticides doivent être utilisés de manière différente en les appliquant au bon endroit, à la bonne période et au bon taux. Cette nouvelle façon de penser l’agriculture fait partie de l’agriculture de précision (PA) et se concentre en quatre domaines technologiques : (i) la télédétection, (ii) la navigation et guidage, (iii) la gestion des données et (iv) les technologies à taux variable. Initiée à la fin des années 1990, la viticulture de précision (PV) est une branche particulière de la PA, caractérisée par des problématiques spécifiques à la viticulture. Les travaux effectués durant cette thèse entrent dans le cadre de la télédétection (ou détection proche) appliquée à la PV. Ils se focalisent sur une nouvelle méthode d’estimation de la quantité de grappes (masse ou volume) directement sur les plants de vignes. Pouvoir estimer le rendement des vignes plusieurs semaines avant la récolte offre de nombreux avantages avec des impacts économiques et qualitatifs, avec par exemple : (i) l’amélioration du rapport rendement/qualité en supprimant au plut tôt une partie de la récolte, (ii) l’optimisation des ressources humaines et la logistique à la récolte, (iii) un remboursement le plus équitable par les assurances en cas d’intempéries qui endommageraient les pieds de vignes. La méthode proposée ici repose sur l’imagerie microondes (à 24GHz ou des fréquences plus élevées) générée par un radar FM-CW. Elle implique la mise en place d’un système d’interrogation intra-parcellaire « pied par pied » à distance basé au sol, et en particulier : (i) l’évaluation de la précision des mesures et les limites du système, (ii) le développement d’algorithmes spécifiques pour l’analyse de données tridimensionnelles, (iii) la construction d’estimateurs pour retrouver le volume des grappes, et finalement (iv) l’analyse des données recueillies pendant les campagnes de mesures. Dû au caractère saisonnier des récoltes, les mesures sont en premier lieu effectuées sur des cibles canoniques, des charges variables et des capteurs passifs en laboratoire. Pour mettre en avant la flexibilité de cette interrogation radar, le même système est utilisé en parallèlement dans le cadre du projet régional PRESTIGE, pour compter à distance le nombre de pommes présentes sur les pommiers en verger. Ces travaux ont été financés par l’entreprise Ovalie-Innovation et l’ANRT (Agence Nationale de la Recherche Technologique).
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El, Khaled Mohamad. "Systèmes de communications à ondes millimétriques pour mines souterraines." Doctoral thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26482.
Full textAbstract:
Le niveau croissant d’automatisation des exploitations minières souterraines vise à en accroitre l’efficacité et s’appuiera sur la venue d’une myriade de dispositifs électroniques au sein des corridors souterrains. Dans d’autre environnements confinés, par exemple les opérations militaires dans les cavernes, ces dispositifs peuvent engendrer un avantage tactique fort important aux utilisateurs. Notre travail de recherche s’inscrit dans la perspective du développement d’un système de communications à haut débit binaire pour les applications comme la surveillance et le transfert de donnée vidéo en temps réel dans la mine. Cette étude est focalisée sur la performance du système de communications sans fil à ondes millimétriques dans une mine souterraine. La première contribution de notre étude consiste à étudier tous les problèmes reliés au déploiement de ce système dans la mine. Comme il n’existe pas de travaux qui traitent ce genre de sujet, nous avons commencé notre étude par une caractérisation du canal à ondes millimétriques dans la mine CANMET à Val-d’Or située à 500 km au nord de Montréal, Canada. Nous avons mis en oeuvre un montage expérimental de mesures basé sur un robot Velmex. Les mesures ont été effectuées dans la plage fréquentielle du standard IEEE802.15.3c, soit 57.24-59.4 GHz. Nous sommes parvenus à une caractérisation du canal de propagation à ondes millimétriques dans deux galeries de la mine, au niveau 40 et au niveau 70 m et selon plusieurs combinaisons d’antenne, directive-directive, directive-omni et omnidirective et pour deux polarisations, soit verticale-verticale et horizontale-horizontale. Dans le but de comparer les résultats, le même montage est utilisé pour effectuer des mesures dans un milieu interne, soit le laboratoire CANMET. La deuxième contribution de notre étude consiste à calculer la capacité du canal selon les scénarios des mesures. La formule classique de la capacité de Shannon est obtenue pour les canaux ayant des réponses fréquentielles plates. Cette formule ne s’applique pas directement dans notre cas à cause de la sélectivité de la réponse en fréquence du canal. Nous avons divisé la bande de fréquences en un nombre très grand de petites bandes, considérées comme des sous-canaux à réponse plate dans le domaine fréquentiel. Ensuite, nous avons distribué la puissance d’une manière optimale sur les sous-canaux plats. Les résultats obtenus sont comparés aussi avec les résultats obtenus si une distribution uniforme est adoptée à l’émission. Les résultats prouvent la pertinence de la méthode optimale dans ces type des canaux ; cette méthode donne une amélioration importante de la capacité lorsque le SNR est faible. Les deux méthodes donnent les mêmes résultats lorsque le SNR est grand. La troisième contribution de notre étude vise à utiliser les paramètres obtenus de la compagne de mesures, comme la bande de cohérence et l’étalement maximal du canal pour les différents scénarios, pour calculer les paramètres du système OFDM à ondes millimétriques. Dans le but de rendre notre travail plus pertinent, nous avons calculé la limite de Shannon en posant le débit binaire du système OFDM égal à la capacité optimale ou à la capacité uniforme du canal. Plusieurs simulations ont été faites en fonction de la distance, de la longueur du préfixe cyclique et du nombre de sous-porteuses. Nous avons utilisé un code LDPC avec un taux égal à 0.75 pour améliorer le taux d’erreur binaire et aussi s’approcher de la limite de Shannon. Les résultats obtenus montre que les systèmes OFDM avec une combinaison d’antennes directive-directive et une polarisation verticale-verticale ont une meilleure performance aux niveaux 40 m et 70 m et dans le laboratoire CANMET.<br>The increasing level of automation in underground mining operations in order to improve their efficiency will bring a myriad of electronic devices into the mine shafts. In other confined environment situations, e.g. military operations in caverns, electronic devices can yield a significant tactical advantage. Our research is in the perspective of developing a system of high bit rate communications for applications that require high throughput such as monitoring and transfer of video data in real time in the mine. This thesis is focused on the study of the performance of a wireless communications system in the millimeter wave range in an underground mine. The contribution part of the study is to examine all issues related to the deployment of this system in the mine. As there is no work dealing with this kind of topic, we started our research by a characterization of the millimeter-wave channel in the CANMET mine in Val-d’Or, located 500 km north of Montreal, Canada. We implemented a breadboard measurement system based on a Velmex robot table. The measurements were performed in the frequency range of the standard IEEE802.15.3c or 57.24-59.4 GHz.We have obtained a characterization of the millimeter wave propagation channel in two galleries of the mine, at 40 and 70 m, according to several combinations of antennas, directive-directive, directive-omni and omni-directive and for both vertical-vertical and horizontal-horizontal polarizations. In order to compare the results, the same measuring setup was used to perform measurements in an internal environment in the CANMET laboratory. The second contribution of the thesis was to compute the channel capacity according to the measurement scenarios. The classical formula for the Shannon capacity is used for flat channels. This formula does not directly apply in this case because of the selectivity of the channel frequency response. Thus, we divided the whole frequency band into many sub-bands, in which the sub-channel can be considered frequency-flat. Then we distributed the power optimally on the flat sub-channels. The results were also compared with the results obtained if a uniform distribution was adopted. The results prove the relevance of the optimal method in these types of channels. This method gives a significant improvement of the capacity when the SNR is low. Both methods give the same results when the signal to noise ratio is high. The third contribution of this thesis focused on how to use the parameters obtained from the measurement campaign such as the coherence bandwidth and the maximum spread of the channel for the different scenarios, to calculate the parameters of the OFDM millimeter wave system. In order to make our work relevant, we calculated the Shannon limit by setting the bit rate of the OFDM system equal to the optimal capacity or to the uniform channel capacity. Many simulations were made based on the distance between the antennas, the cyclic prefix length and the number of sub-carriers. We used an LDPC code with a rate equal to 0.75 to improve the bit error rate and hence to approach the Shannon limit. The results show that the OFDM millimeter wave system with D-D combination and VV polarization has better performance at 40 m, 70 m and in the CANMET laboratory.
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Sherif, Khaled. "Simulation hydrodynamique bidimensionnelle des transistors à effet de champ à gaz bidimensionnel d'électrons : contribution à l'optimisation des composants pour ondes millimétriques." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10166.
Full textAbstract:
Ce travail est relatif a des developpements originaux d'une methode de simulation numerique bidimensionnelle de transistors a effet de champ a gaz bidimensionnel d'electrons (hemt). L'objectif poursuivi est, grace a l'utilisation de ce modele, d'ameliorer la comprehension du fonctionnement physique de ces composants et de faciliter leur optimisation en vue d'une utilisation comme elements de puissance microondes. En effet, vu le grand nombre de parametres a considerer, seule une simulation physique precise permet d'apporter des elements decisifs pour cette optimisation. Le modele est base sur la resolution numerique bidimensionnelle des equations generales dites hydrodynamiques dans les semiconducteurs. L'auteur y introduit la prise en compte de nouveaux effets tels que ceux lies a la quantification, l'ionisation par choc et l'avalanche. Ce modele a ete utilise d'une part pour une comparaison des performances et des caracteristiques des hemt conventionnels et des hemt pseudomorphiques (couches actives en gainas). Pour ces derniers, l'influence d'un grand nombre de parametres technologiques a ete etudiee (longueur de grille, configuration de la zone creusee, etc). L'auteur a montre qu'il existait des oscillations parasites dans les structures planaires qui peuvent apporter des limitations importantes aux performances de ces composants et, pour la premiere fois pour ce type de modele, a mis en evidence clairement les phenomenes de claquage lies aux effets d'ionisation par choc et d'avalanche.
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Hurtaud, Yvonick. "Contribution à l'étude de la propagation des ondes millimétriques au-dessus de la mer." Rennes 1, 1987. http://www.theses.fr/1987REN10123.
Full text
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Soubere, Mahamoud Yonis. "Évaluation des effets biologiques des ondes radiofréquences : cas des ondes pulsées utilisées en IRM et des ondes millimétriques." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S192.
Full textAbstract:
Des études in vitro ont été menées pour évaluer les effets biologiques potentiels de deux types d'ondes radiofréquences. Dans une première partie, nous avons étudié les ondes radiofréquences (300 et 500 MHz) utilisées en imagerie médicale à haute résolution (IRM). Ces ondes sont en régime impulsionnel (de l'ordre de la milliseconde) et avec des puissances crêtes élevées (E= 1.8 kV/m). Toutefois, il n'existe actuellement aucune donnée dans la littérature sur l'impact biologique éventuel de ce type de signaux. Dans ce travail de thèse des cellules gliales humaines (U251 MG) en culture ont été exposées pendant 45 minutes, ou 2 heures, en condition athermique, et plusieurs analyses biologiques ont été réalisés : expression génique d'une batterie de gènes biomarqueurs du stress cellulaire et analyse par microscopie de l'intégrité cellulaire. Quel que soit le test utilisé, les résultats ont toujours été négatifs. Ceci montre qu'aucun stress cellulaire n'a eu lieu lors de l'exposition des cellules à une onde électromagnétique de 300 ou 500 MHz, de forte puissance crête. La seconde partie de ce travail de thèse porte sur l'évaluation des effets des ondes millimétriques (OMM) à 60,4 GHz, en cas de stress énergétique. Nous avons étudié l'impact de l'exposition aux OMM, en présence ou en absence de 2-déoxy-glucose, sur la production d'ATP, le potentiel redox (NADPH) et l'expression génique. Par une approche transcriptomique, nous avons observé qu' un traitement au 2-déoxy-glucose, induit une forte réponse cellulaire. La co-exposition aux OMM modifie faiblement cette réponse génique (4 gènes sur 523 semblent être différentiellement exprimés). Par contre, l'exposition est sans effet sur le potentiel redox ou sur la production d'ATP<br>In vitro studies were conducted to evaluate the biological effects of two types of radiofrequency waves. In the first part, we studied the radiofrequency (300 and 500 MHz) used in medical imaging at high resolution (MRI). These radio waves are pulsed (millisecond) with strong peaks power (E = 1.8 kV/m). However, there is currently no data in the literature, on the potential biological impact of such signals. This thesis examines whether exposure to this type of signal, may or may not, trigger a cellular stress. Human glial cells (U251 MG) in culture were exposed for 45 minutes or 2 hours in athermal conditions, and several biological tests were performed: gene expression of stress biomarkers or cell integrity by Cellomics technology. Whatever the test used, no significant modification was observed between the control and the exposed cells. This strongly suggests that no cellular stress occurred during the exposure of cells to high peak power RF pulses. The second part of this thesis specifically examines the effect of millimeter waves (MMW) at 60.4 GHz in cells deprived from glucose. We investigated whether exposure to MMW, in the presence or absence of 2-deoxy-glucose has an effect on ATP production, redox potential (NADPH) and gene expression. We found no genes differentially expressed between the sham control and the exposed cells. In contrast, when cells are submitted to a metabolic stress (treated with 2dG), we found that MMW radiation significantly modifies the gene expression (4 genes out of 523 are differentially expressed). However, OMM exposure has no effect on the redox potential or ATP production
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Migliaccio, C. "Développement d'antennes millimétriques en bande W." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00526994.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de HDR porte sur le développement d'antennes millimétriques en bande W. Ces dernières succientent un regain d'intérêt suite à l'émergence des applications civiles en gamme millimétrique, notemment dans le domaine des radar. Concevoir de telles antennes, de type reflectarray, implique non seulement le développement d'outils de simulation/modélisation spécifiques mais aussi la mise en place de dispositifs de mesures adaptés. Le manuscrit s'articule autour de axes de recherche: - le premier chapitre présente les principaux résultats obtenus dans le cadre des antennes millimétriques pour radar embarqués, - le second chapitre décrit les études relatives aux réseaux réflecteurs et lentilles diélectriques, - le troisième chapitre est consacré à la métrologie des antennes avec la mise en place du système de mesure en bande millimétrique et l'étude d'une base compacte, - le quatrième et dernier chapitre est la synthèse des travaux menés entre 1996 et 2001 sur les structures planaires pour l'insertion de fonctions actives.
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Wallez, Claire. "Absorption et diffusion des ondes électromagnétiques par les hydrométéores. Application à l'imagerie radiométrique en ondes millimétriques." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30089.
Full textAbstract:
Lors de la propagation dans l'atmosphere, aux frequences comprises entre 1 et 300 ghz, et en particulier dans le domaine millimetrique, les rayonnements electromagnetiques subissent des variations qui sont dues aux phenomenes d'emission, d'absorption et de diffusion dus aux gaz atmospheriques et aux hydrometeores. En nous situant dans le cadre de l'imagerie radiometrique, nous avons etudie, grace a la methode du transfert radiatif, l'influence de ces phenomenes sur la temperature radiometrique du ciel et des surfaces terrestres en presence de differentes conditions meteorologiques. Apres avoir decrit les caracteristiques de l'atmosphere claire et perturbee ainsi que celles des sols, la realisation d'un logiciel de simulation a permis l'evaluation precise de la temperature du ciel en presence de nuages ou de pluies de differents taux de precipitation. Les variations de la temperature apparente de plusieurs sols uniformes ont ete analysees en fonction des conditions atmospheriques pour un radiometre aeroporte ou sur satellite, d'abord sans diffusion puis avec diffusion. Dans ce dernier cas, plusieurs methodes de resolution de l'equation du transfert radiatif ont ete evaluees et la methode de l'invariant imbedding a ete retenue. Afin d'etudier l'influence de la diffusion sur l'imagerie radiometrique d'un sol uniforme, nous avons developpe une methode de calcul basee sur le developpement en serie de fourier des parametres de l'equation du transfert radiatif et sur la methode de l'invariant imbedding. Des validations theoriques et des verifications experimentales ont permis de completer cette etude
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Bel, kamel Emna. "Modélisation du canal en ondes millimétriques pour des applications radar automobile." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0042/document.
Full textAbstract:
L’amélioration de la sécurité routière ainsi que le développement des systèmes de transports intelligents sont des enjeux d’avenir dans le secteur automobile avec un essor considérable du véhicule semi autonome et autonome. Les systèmes de sécurité active qui équipent de plus en plus les véhicules commercialisés utilisent des capteurs radar (longue et courte portée) fonctionnant dans les bandes 24 GHz ou 77 GHz. L’étude et la mise au point de tels capteurs peuvent être facilitées via l’utilisation d’une plate-forme de simulation générique permettant de simuler un système radar couplé à son environnement selon des scénarios types prédéfinis. Il est alors nécessaire de disposer d’une représentation fiable et réaliste de l’environnement et des objets présents.Cette thèse aborde la caractérisation et la modélisation du canal de propagation et plus largement de l’environnement radioélectrique en ondes millimétriques pour des applications radar, en termes de phénomènes de propagation (trajets multiples, réflexion, diffraction …) et de cibles électriquement larges. Une combinaison de méthodes asymptotiques a été mise en œuvre afin de permettre l'analyse de problèmes électriquement larges en bande W, tout en réduisant les exigences en temps de calcul et en capacité de mémoire. La précision du simulateur a été évaluée à l’aide d’une campagne de mesures de SER de cibles canoniques et complexes de petite taille (inférieure 6cm) dans une chambre anéchoïque. Le banc de mesure mis en œuvre a permis également de valider une procédure expérimentale de détermination de la signature radar. En effet, la procédure expérimentale a été généralisée à la mesure de la signature radar d’objets de taille réelle, dans un milieu « indoor ». Les mesures effectuées ont montré une bonne adéquation avec les résultats présentés dans la littérature. En outre, ces données expérimentales permettent d’extraire une description de la cible par des points brillants qui modélisent les phénomènes de diffusion et de réflexion spéculaire. La réponse à haute fréquence d’une cible peut être approchée par la somme de réponses de ses points brillants. On propose ainsi de simplifier les signatures mesurées pour maximiser l'efficacité de calcul. Comparé aux modèles géométriques détaillés d’une cible complexe, le modèle de points brillants conduit à une meilleure efficacité des simulations de propagation basées sur des rayons dans des scénarios routiers. Le modèle tient également compte de l’anisotropie des diffuseurs (dans le plan azimutal) en modélisant leurs amplitudes par des gaussiennes<br>Improving road safety as well as the development of intelligent transport systems are issues of the future in the automotive sector with a considerable rise of the semi-autonomous and autonomous vehicle. The active safety systems that increasingly equip commercial vehicles use radar sensors (long and short range) operating in the 24 GHz or 77GHz bands. The study and development of such sensors can be facilitated through the use of a generic simulation platform to simulate a radar system coupled to its environment according to predefined standard scenarios. It is then necessary to have a reliable and realistic representation of the environment as well as targets. This thesis deals with the characterization and modelling of the propagation channel for radar applications, in terms of propagation phenomena (multipath, reflection, diffraction …) and electrically large targets. A combination of asymptotic methods was developed for the analysis of electrically large problems in W band, while reducing the requirements in CPU time and memory. The accuracy of the simulator was evaluated with radar cross section measurement of canonical and complex small targets (not exceeding 6 cm) in an anechoic chamber. The developed bench measurement also made it possible to validate an experimental procedure for determining the radar signature. Indeed, the experimental characterization was generalized to characterize various automotive related targets in an “indoor” environment. Measurement results matched well with the results presented in the literature. Moreover, the experimental data allows the extraction of a simple target description in terms of scattering points which model the diffusion and specular reflection phenomena. The high frequency response of a target can be approached by the sum of the responses of its scattering centres. It is thus proposed to simplify the measured signatures in order to increase the computation efficiency. Compared to detailed geometrical representation of a complex target, scattering centre model leads to better efficiency of ray-based propagation simulations of road scenarios. The model also takes into account the scattering centre anisotropy (in the azimuth plan) by modelling their amplitudes by Gaussian ones
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Ray, Brigitte. "Conception, optimisation et réalisation d'un mélangeur quasi-optique en ondes millimétriques." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30274.
Full textAbstract:
Ce memoire presente la conception, la realisation et les tests d'un melangeur quasi optique en ondes millimetriques. Ce type de melangeur possede une application potentielle en radiometrie passive pour l'observation de la terre. Sa particularite est de combiner les fonctions antenne de reception et melangeur classique en un seul bloc. Ceci signifie que le signal rf arrive en espace libre sur les composants actifs assurant le melange. Les filtres et l'antenne qui constituent le melangeur, utilisent la technologie planaire avec lignes a fentes couplees gravees sur un substrat dielectrique. Dans ce memoire, les etudes combinees de la propagation et du rayonnement de ce type de lignes sont presentees. L'etude de la propagation est realisee au moyen de la decomposition du champ electromagnetique en modes lse et lsm et de la methode de galerkin. Elle fournit pour les modes pairs et impairs, la constante de propagation, l'impedance caracteristique et le champ electromagnetique. Les deux premieres grandeurs sont utilisees pour dimensionner les filtres coplanaires du melangeur. La connaissance du champ electrique a l'interieur des fentes sert a la conception de l'antenne. L'analyse du rayonnement, faite a partir d'une methode de potentiel vecteur, permet de deduire la resistance de rayonnement de l'antenne ainsi que son diagramme de rayonnement. Enfin, a partir de la modelisation de l'antenne par des lignes a pertes, il est possible de calculer aux frequences d'interet, les impedances vues par les elements actifs (diodes schottky) situes a l'interieur de l'antenne. Ces impedances et les caracteristiques des diodes donnees par le constructeur, permettent de prevoir les pertes de conversion du melangeur au moyen d'une methode d'equilibrage harmonique. La derniere partie de ce memoire est consacree a la realisation et aux resultats experimentaux. Elle met en evidence les performances des filtres et de l'antenne puis celles du melangeur quasi optique complet
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Leghtas, Lahoucine. "Modélisation en ondes millimétriques du TEC froid : application aux modulateurs microondes." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-243.pdf.
Full textAbstract:
Nous présentons dans ce travail, tout d'abord, une modélisation originale du Transistor à Effet de Champ ( TEC) dans son utilisation faible tension et faible puissance dénommée TEC froid. En effet, nous montrerons que les modélisations conventionnelles, actuellement disponibles, sont incapables de représenter correctement le comportement non linéaire de ce composant à des fréquences aussi élevées que 110 GHz. Ensuite, dans une seconde partie, une application particulière du TEC froid sera envisagée. Il sagit de la conception et de la réalisation de modulateurs très rapides. Une réalisation en circuits hybrides en ondes centimétriques a été testée et les performances ont été mesurées. Ceci a permis de montrer la faisabilité d'un tel dispositif et son intérêt pour les applications microondes. Enfin, une conception en circuits intégrés sur Arséniure de Gallium est présentée.
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Landrac, Gabrielle. "Caractérisation d'obstacles en guide surdimensionné : application au filtrage en ondes millimétriques et submillimétriques." Brest, 1989. http://www.theses.fr/1989BRES2026.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail, tres prospectif, est d'etudier la faisabilite, en ondes millimetriques, de filtres en guide circulaire surdimensionne periodiquement charge par des grilles metalliques identiques a celle utilisees en quasi optique. Dans une premiere partie, nous presentons les differents types de filtres utilises en ondes millimetriques et faisant appel, soit a des techniques classiques, soit a des techniques quasi-optiques. La seconde partie est consacree a la caracterisation electromagnetique theorique en guide monomode puis multimode des grilles metalliques constituant le filtre. Nous mettons alors en evidence des comportements de grilles tres differents selon leurs geometries: on demontre qu'il est illusoire, de considerer ces grilles comme des polariseurs ideaux. La caracterisation des grilles et des filtres, nous a permis de verifier nos calculs theoriques et la faisabilite de ce type de filtres
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Maestrini, Alain. "Modélisation et conception de multiplicateurs de fréquence utilisant des diodes planaires aux longueurs d'ondes millimétriques et submillimétriques." Brest, 1999. http://www.theses.fr/1999BRES2038.
Full textAbstract:
Elements cle des chaines d'oscillateurs locaux a etat solide fonctionnant dans le domaine de frequence compris entre 150 ghz et 3 thz, les multiplicateurs de frequences sont des dispositifs hybrides, utilisant guides d'ondes metalliques et diodes schottky. Pour des raisons de fiabilite, de reproductibilite et d'integration la technologie des diodes a contact par pointe a ete remplacee progressivement par la technologie planaire. Les composants planaires sont ainsi tout indiques pour les applications spatiales (astrophysique et sondage de l'atmosphere) et pour les instruments d'observation au sol necessitant un grand nombre de recepteurs (atacama large millimeter array). Dans ce contexte, un doubleur de frequences equilibre a 260 ghz, utilisant un composant fabrique par l'universite de virginie, a ete concu en s'appuyant sur les resultats obtenus par neal erickson (umass, usa). Une description des differents modes de propagation dans la structure etudiee est presentee. Les resultats obtenus sur ce premier prototype montrent que le doubleur de frequences realise est assez faible bande (2%, bande instantanee) mais qu'il permet d'obtenir une bonne efficacite de conversion (8-10%) avec 40-60 mw de puissance de pompe. Un schema equivalent a ensuite ete construit, puis utilise pour modifier la structure. Les mesures qui ont suivi ont effectivement montre une amelioration en terme de bande passante (4%). Ce modele a egalement montre quantitativement l'importance des pertes dans le circuit d'adaptation, ainsi que celle des elements parasites (resistance serie et capacite). Une serie de recommandations est proposee pour le dessin des multiplicateurs dans le domaine submillimetrique. Elles incluent notamment des aspects instrumentaux comme la mesure de puissance (developpement en annexe).
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Lafond, Olivier. "Antennes et circuits actifs en ondes millimétriques - Etude et conception d'antennes reconfigurables." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00464648.
Full textAbstract:
Sont résumées dans cette Hdr, les travaux de recherche auquels a contribué O. Lafond entre 1997 et 2008. Les thématiques abordées concernent : -Les technologies multicouches et les antennes imprimées en millimétriques -les circuits millimétriques actifs -les lentilles à gradient d'indice et leurs sources associées - les antennes reconfigurables en millimétrique
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Nicolas, Nicolaz Christophe. "Contribution à l'étude du stress cellulaire potentiellement induit par les ondes millimétriques." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00450309.
Full textAbstract:
Pour faire face à la saturation du spectre électromagnétique en matière de communications sans fil, les groupes industriels dominant le marché développent de nouveaux appareils de télécommunications sans fil, qui offriront un débit très élevé combiné à une meilleure confidentialité. Ces systèmes fonctionneront dans des bandes de fréquences autour de 60 GHz, naturellement absentes du spectre électromagnétique environnemental, ce qui suscite des interrogations légitimes quant à leur innocuité. Ce travail de thèse porte sur l'analyse des effets potentiels des rayonnements millimétriques sur la physiologie de la cellule. Nous avons tout d'abord étudié les effets des ondes millimétriques par le biais d'études in vitro, en utilisant différents modèles de cultures de cellules humaines, exposés à différents temps et à différentes fréquences, notamment celles correspondantes à des résonances de groupement moléculaires, comprises entre 57 et 64 GHz. Nous avons étudié l'impact potentiel de ces ondes sur un organite cellulaire, le réticulum endoplasmique, connu pour être sensible à son environnement et impliqué dans de nombreuses pathologies. Nous avons ensuite étudié les effets de la variation de puissance sur des processus physiologiques concernant le réticulum endoplasmique mais aussi sur la synthèse de protéines spécifiques liées à la réponse inflammatoire. Enfin, par la technique de puces à ADN, nous avons réalisé une approche transcriptomique à haut débit, portant sur l'ensemble du génome, afin de déterminer l'existence de gènes cibles sensibles à des expositions aux ondes millimétriques. Plusieurs gènes candidats ont été sélectionnés et serviront de biomarqueurs.
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Houbloss, Omar. "Étude et conception d'amplificateurs en ondes millimétriques à combinaison spatiale de puissance." Brest, 2005. http://www.theses.fr/2005BRES2015.
Full textAbstract:
La mise en œuvre d'amplificateurs de puissance en ondes millimétriques nécessite l'utilisation de techniques efficaces d'addition de puissance. Parmi les différentes solutions envisageables, le choix de la technologie de combinaison spatiale, consistant à placer plusieurs amplificateurs individuels sous forme de plateaux actifs en parallèle dans un guide rectangulaire, se justifie du fait des pertes du combineur pratiquement indépendantes du nombre de plateaux. Cette technologie offre au final un dispositif relativement compact et rigide, de réalisation aisée. Un démonstrateur 2x1 a été réalisé et testé avec succès. Par ailleurs, l'utilisation d'un guide surdimensionné donc multi-modes, au lieu d'un guide rectangulaire mono-mode normalisé, permet d'augmenter le nombre d'amplificateurs combinés et d'atteindre des puissances plus importantes. La maîtrise de l'illumination équi-amplitude et équi-phase des plateaux est alors l'enjeu de cette structure. Un nouveau diviseur/combineur en guide multi-modes a été proposé afin d'optimiser les performances de l'amplificateur spatial pour un grand nombre de plateaux<br>Efficient combining techniques are needed for the development of power amplifiers at high frequency. The spatial combining technology, which consists in placing a defined number of plates in a rectangular waveguide, is one of the most advantageous ways in the design of power amplifiers. In fact, this technology affords a power combiner whose insertion losses are independent of the number of active components; a fact not afforded by planar technology where the insertion losses are related to the number of active components. Moreover, spatial combining technology offers a solid and compact structure with the possibility of using either a single mode waveguide or a multi-mode waveguide. With the second option, it is possible to increase the number of plates in order to reach higher power. In this case, the important issue is the control of the illumination in order to ensure the same excitation of all trays. A new multi mode waveguide combiner is presented, it helps limit the spatial amplifier degradations when dealing with a large number of trays
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Fall, Abdou Khadir. "Étude des chambres réverbérantes à brassage de modes en ondes millimétriques : application à l’étude des interactions ondes-vivant." Thesis, Rennes, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAR0001/document.
Full textAbstract:
De nos jours, on assiste à l'émergence massive de nouveaux systèmes électroniques exploitant des fréquences de plus en plus élevées, particulièrement en ondes millimétriques (30-300 GHz). Il apparaît de ce fait un besoin potentiel de développement de nouveaux moyens d'essai appropriés dans le domaine millimétrique. En particulier, l'étude de la biocompatibilité de ces systèmes est clairement identifiée comme une priorité de recherche en électromagnétisme. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse consiste à concevoir et à évaluer les propriétés d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en bande Ka (26,5-40 GHz), en bande U (40-60 GHz) et en bande V (50-75 GHz). L'application visée dans cette thèse concerne la mise en place d'outils dosimétriques par caméra infrarouge en chambre réverbérante et la réalisation d'essais préliminaires sur des fantômes diélectriques à 60 GHz. Dans un premier temps, nous avons analysé numériquement le comportement statistique du champ électrique dans une cavité pré-dimensionnée. Les simulations sont réalisées à l'aide d'un outil interne de modélisation du comportement d'une CRBM basé sur la théorie des images. A l'aide du test d'ajustement statistique d'Anderson-Darling, nous avons montré que le comportement de la chambre en ondes millimétriques est en adéquation avec le modèle de Hill (champ statistiquement homogène et isotrope dans le volume de l'enceinte) . Dans un second temps, nous avons réalisé un prototype de chambre réverbérante de dimensions internes : 42,3 x 41,2 x 38,3 cm3 . Un processus de brassage par saut de fréquence est utilisé pour l'obtention de l'uniformité statistique de la densité de puissance. La chambre est équipée d'un système de positionnement fin et précis permettant l'échantillonnage spatial de la puissance sur un axe à l'intérieur de la chambre. Les accès millimétriques ont également été étudiés de sorte à réduire d'éventuelles fuites significatives. Les liaisons entre la source millimétrique et l'antenne d'émission d'une part et celles entre l'antenne de réception et l'analyseur de spectre d'autre part sont assurées par des guides d'onde. Nous avons également mis en place l'ensemble des équipements nécessaires pour le fonctionnement de la chambre (source, analyseur de spectre, mélangeur). La chambre est caractérisée dans la bande 58,5-61,5 GHz. Les résultats obtenus sont satisfaisants en termes de coefficient de qualité et de comportement statistique de la puissance mesurée dans un volume de test donné. Dans un troisième temps, nous avons modélisé puis réalisé une interface intégrée sur une des parois de la chambre pour la mesure de température par caméra infrarouge. Des mesures préliminaires sont réalisées sur un fantôme constitué essentiellement d'eau. Les résultats expérimentaux et théoriques de l'évaluation du gradient de la température sur le fantôme sont très proches. Ceci confirme que la chambre réverbérante ainsi conçue permet de soumettre l'objet sous test à une illumination statistiquement uniforme et calibrée en puissance. Un tel dispositif est un atout précieux pour des tests de compatibilité électromagnétique d'équipements électroniques dans la bande 26,5-75 GHz. Cette CRBM pourrait également permettre de réal iser des essais préliminaires dans le cadre de l'étude des interactions des ondes avec la matière vivante en millimétrique<br>Nowadays, there is a massive emergence of new electronic systems operating at increasing frequencies, especially in the millimeter waves range (30-300 GHz). As a consequence, development of new appropriate test facilities in the millimeter waves range is needed. ln particular, the study of the biocompatibility of the se systems is cie arly identified as a research priority in electromagnetism. ln this context, this thesis deals with the design and the evaluation of a modestirred reverberation chamber (RC) properties in the Ka band (26.5-40 GHz), U band (40-60 GHz) and V band (50-75 GHz). The intended application in this thesis concerns the development of a dosimetric tool using an infrared camera in a reverberation chamber. Firstly, we numerically analyze the statistical behavior of the electric field in the test volume of such an RC. A numerical model based on image theory is used to simulate the cavity. With Anderson-Darling goodness-of-fit test, we show !hat the chamber behaves very weil at millimeter waves frequency in terms of statistical distribution of the field in the test volume. Secondly, a compact reverberation chamber is designed and built up, with the following internai dimensions 42.3 x 41.2 x 38.3 cm3 . The statistical uniformity of power density in the chamber volume is obtained by frequency stirring. The RC is associated with a positioning system for spatial sampling of power inside reverberation chamber. The interfaces are also studied in order to reduce any significant leakage. Waveguides are used in the transmission and reception chains to minimize losses. We have also set up ali the equipment necessary for carrying out measurements (source, spectrum analyzer, mixer). The RC is characterized in the 58.5-61.5 GHz range. The results are satisfactory in terms of the quality factor level and the statistical distribution of the power in the test volume. Thirdly, an interface is designed and integrated on one of the chamber walls for temperature measurement by an infrared camera. Preliminary measurements are performed on a phantom consisting essentially of water. Experimental results of the phantom temperature rise are in good agreement with theoretical predictions. This confirms thal the designed reverberation chamber allows to expose the deviee under test with a statistically uniform and calibrated power. Such a deviee is a valuable asse! for EMC testing of electronic equipments in the 26.5 to 60 GHz frequency range. This RC could also permit to conduct preliminary tests in the context of the millimeter waves interactions with being organisms
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Deschamps, Benoist. "Contribution a l'étude d'additionneurs en technologie quasi-optique pour des applications potentielles en ondes millimétriques." Brest, 1998. http://www.theses.fr/1998BRES2043.
Full textAbstract:
Dans la conception de sources micro-ondes, les inconvenients lies a la fabrication et a l'utilisation des tubes conduisent a delaisser ces derniers en faveurs des composants a l'etat solide. Toutefois, ceux-ci ne peuvent souvent pas, seuls, generer des signaux rf de puissance suffisante pour de nombreuses applications en bandes millimetrique et sub-millimetriques. Une architecture comportant en amont un additionneur de puissance et en aval un multiplicateur de frequence, eventuellement precede d'un etage amplificateur, permet de resoudre ce probleme. L'optimisation d'une telle structure passe d'une part, par la capacite de modelisation des differents elements la constituant, et d'autre part, par le choix adequate de la technologie. Les diodes gunn, que nous avons retenues comme elements actifs pour leur fort niveau de signal et leur faible bruit, doivent etre modelisees par un circuit exploitable par des logiciels d'analyse non-lineaire, et pour ce faire, elle doivent etre caracterisees en fort signal. Compte tenu de la forte desadaptation de ces composants, il peut etre necessaire de recourir a des methodes load-pull avec pre-adaptation. Si la technologie quasi-optique est celle qui presente le plus d'atouts dans la conception de sources de puissance faible bruit en bandes millimetrique et sub-millimetrique, l'etude prealable d'une structure fermee facilite la comprehension des phenomenes de synchronisation ainsi que la validation du modele de l'element actif et des choix faits dans la modelisation de la structure passive. Elle permet egalement une meilleure maitrise de la purete du signal genere. Pour continuer a garantir celle-ci, l'emploi de resonateurs dielectriques dans une structure quasi-optique se revele particulierement interessante. L'analyse globale, bien que rendue plus difficile par la modelisation de la partie passive ouverte, est envisageable et doit permettre une optimisation a priori des performances de la source.
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Perrot, Serge. "Étude théorique et expérimentale de la technologie membrane pour applications "faible coût" aux longueurs d'ondes millimétriques." Brest, 2001. http://www.theses.fr/2001BRES2037.
Full text
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Le, Bras Jean-Luc. "Contribution a l'étude des multiplicateurs de fréquence en ondes millimétriques. Application aux multiplicateurs en technologie quasi-optique." Brest, 1999. http://www.theses.fr/1999BRES2031.
Full textAbstract:
Le developpement des systemes aux longueurs d'onde millimetriques s'est considerablement accelere durant les dix dernieres annees. Ce developpement est en grande partie motive par l'encombrement du spectre aux frequences basses et par le gain en terme de poids, de taille et de bande passante que promettent les systemes millimetriques. Cependant, la generation de puissance a ces longueurs d'onde pose encore probleme a l'heure actuelle : les tubes a vide ne peuvent etre employes dans les applications envisagees en raison notamment de leur encombrement et des tensions d'alimentation elevees qu'ils requierent. D'autre part, les puissances moyennes delivrees par les composants a etat solide chutent rapidement des que l'on depasse typiquement 100 ghz. Pourtant, leur fiabilite et leur longue duree de vie encouragent leur utilisation, en particulier pour des applications spatiales. L'une des seules solutions envisageables pour disposer d'une source performante en ondes millimetriques est donc de combiner un oscillateur basse frequence a un ou plusieurs multiplicateurs harmoniques. En ce qui concerne le support de transmission, les techniques guides d'onde sont encore largement employees pour les radiometres millimetriques et submillimetriques, mais leurs dimensions reduites posent un probleme au niveau de la realisation meme du guide et de l'integration des composants actifs qui devient alors tres delicate. C'est dans ce contexte que se situe ce travail de these. Il apporte une contribution a l'etude des multiplicateurs de frequence aux longueurs d'onde millimetriques, en comparant une approche hybride classiquement utilisee en plus basse frequence a une approche quasi-optique issue du domaine submillimetrique. Nous presentons notamment la realisation d'un doubleur de frequence 30/60 ghz planaire en technologie multicouche et d'un doubleur 38/76 ghz en technologie quasi-optique. Nous tentons d'apporter une reponse quant a la viabilite de l'une et de l'autre pour la realisation de sources de puissance en ondes millimetriques.
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Rabii, Omar. "Étude de photodétecteurs PIN-guide et MSM intégré à un guide optique pour des applications en ondes millimétriques." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10152.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail consistait à modéliser et concevoir des photodétecteurs rapides fonctionnant aux longueurs d'ondes 1,3m-1,55m et dont l'une des applications pourrait être l'utilisation comme interface entre le réseau de télécommunication par fibre optique et les transmissions radio dans la gamme des fréquences millimétriques. Après avoir justifié notre choix des photodétecteurs en structures guide d'onde optique (PIN-guide et MSM intégré à un guide optique), nous avons développé et élaboré des outils de modélisation de la propagation optique guidée. Ces modèles nous ont permis de mettre en évidence l'intérêt des structures multimodes dans le cas d'une photodiode PIN-guide et l'importance d'une couche d'adaptation pour le photodétecteur MSM intégré à un guide optique afin d'obtenir un bon rendement quantique externe. Nous avons, ensuite, développé une modélisation permettant l'étude du comportement électrique de ces structures. Enfin, nous avons appliqué notre modélisation optique et électrique, baptisée SOPHIAN, à l'étude détaillée de photodétecteurs PIN-guide et MSM intégrés à un guide optique. Nous avons montré que les structures PIN-guide symétriques, asymétriques et en champignon peuvent fonctionner à des fréquences millimétriques avec un bon rendement quantique (r>80%). Nous avons également modélisé les MSM AlInAs/GaInAs/InP en intégration monolithique avec un guide optique, avec une couche active très mince et munis d'une couche d'adaptation d'indice pour des applications dans le domaine millimétrique.
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Boret, Samuel. "Circuits intégrés monolithiques en technologie coplanaire pour applications de réception jusque 110 GHz." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-213.pdf.
Full textAbstract:
La saturation progressive des bandes de fréquences allouées pour les systèmes électroniques hyperfréquences conduit à développer des applications vers de plus hautes fréquences. Le travail présente dans ce mémoire traite de circuits intégrés monolithiques en technologie coplanaire pour des applications de réception jusque 110 GHz. Il a été soutenu par un contrat de la Délégation Générale de l’Armement et mené en collaboration avec la société Thomson Détexis. L'objet de cette thèse est d'apporter une contribution au projet de réalisation de circuits amplificateurs faible bruit à 60 GHz et 94 GHz en technologie intégrée coplanaire. Malgré les avantages présentés par la structure coplanaire, celle-ci reste relativement peu employée compte tenu d'une base incomplète de données de conception. Nous présentons le développement d'un procédé de fabrication d'éléments passifs en technologie coplanaire sur substrat de phosphure d'indium permettant la réalisation des circuits amplificateurs<br>Après la réalisation technologique d'une bibliothèque complète d'éléments passifs coplanaires, nous proposons des modèles analytiques paramétrables, valables jusque dans le domaine millimétrique, pour les principales discontinuités coplanaires. Ces modèles sont validés par comparaison avec des résultats expérimentaux (mesure de paramètres s jusque 110 GHz) ainsi que par des résultats de simulations électromagnétiques 3D. Deux circuits amplificateurs faible bruit à 60 GHz et 94 GHz basés sur une technologie 0. 1 µm LM-HEMT sur InP sont présentés. Ces circuits, réalisés dans la centrale de technologie du laboratoire, constituent l'une des premières réalisations de LNA millimétriques en technologie coplanaire sur InP. En très bon accord avec les prédictions, les meilleures performances mesurées sont des facteurs de bruit/gains associés de 4 dB/14. 4 dB à 60 GHz et 3. 3 dB/11. 9 dB à 94 GHz. Ces résultats valident et montrent l'efficacité des modèles développés dans ce mémoire pour la conception de circuits intégrés jusque 110 GHz
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Nguyen, Ngoc Tinh. "Étude et optimisation d'antennes lentilles intégrées mono- et multi-excitations en ondes millimétriques." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S084.
Full textAbstract:
Les antennes lentilles intégrées sont de plus en plus utilisées pour de nombreuses applications telles que les communications de proximité, les communications par satellites ou l’assistance à la conduite automobile grâce à leur faible coût, leur capacité à générer des faisceaux pincés à fort gain ou des faisceaux formés. En revanche, elles sont parfois volumineuses, notamment pour certaines applications embarquées (automobiles, spatiales). Pour répondre à de nouveaux besoins, il est par exemple nécessaire de réduire leur taille et de se doter de nouveaux outils de conception, notamment pour la conception de lentilles configurables. Les travaux effectués dans cette thèse s’inscrivent dans ce cadre. Tout d’abord, deux solutions de réduction de taille d’antennes lentilles ont été étudiées numériquement et validées expérimentalement : elles reposent soit sur l’introduction de cavités d’air au voisinage direct de la source primaire, soit sur l’utilisation de matériaux de permittivité élevée. La seconde partie du travail a été consacrée à enrichir un noyau d’analyse de type OG/OP déjà existant (Optique Géométrique / Optique Physique) pour les antennes lentilles à réseau focal (excitation multi-sources), et puis à l’interfacer avec un algorithme d’optimisation de type Algorithme Génétique (AG). Ce nouvel outil a ensuite été utilisé pour concevoir des antennes lentilles formées mono- ou multi-excitation. Diverses campagnes expérimentales ont été effectuées en bande Ka et en bande V pour valider les résultats numériques<br>Integrated lens antennas (ILAs) have been widely used for many applications such as indoor and outdoor wireless communications. Such radiating structures suit very well for high-gain and shaped beam applications. Nevertheless, they are often bulky for embedded applications (automotive radars, space communications), and their radiation characteristics are generally fixed. The purpose of this PhD work was twofold: i) to propose new techniques for size reduction of integrated lens antennas, and ii) to implement and validate new analysis and optimisation tools, especially for the design of lenses fed by focal arrays. Two size reduction techniques have been studied numerically using the FDTD method and validated experimentally: they consist either in introducing air cavities around the primary feed, or in using high-permittivity materials. On the other hand, we have implemented new functionalities in our already-existing GO/PO analysis kernel (Geometrical Optics / Physical Optics) in order to improve the accuracy and reliability of the GO/PO modelling of focal array fed lenses. This new analysis tool has been also combined to Genetic Algorithms for optimisation purposes. Many numerical results obtained in Ka- and V-bands have been validated experimentally
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Cocheril, Yann. "Prise en compte de la diffusion sur des surfaces rugueuses dans une simulation du canal radioélectrique." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2350.
Full textAbstract:
Le travail de la thèse a été d'intégrer au logiciel de simulation de la propagation des ondes électromagnétiques CRT, développé au laboratoire SIC et basé sur un tracé de rayons 3D, la réflexion diffuse par des surfaces rugueuses. La première partie du travail a donc été de modéliser, puis de caractériser statistiquement la géométrie des surfaces rugueuses, dans le but de simplifier leur utilisation dans le simulateur de propagation d'ondes. Nous nous sommes focalisés sur l'étude de surfaces réelles telles que les crépis d'intérieurs, dans le souci permanent d'avoir une simulation du canal la plus réaliste possible. Ensuite, nous avons étudié la diffusion par ces surfaces rugueuses, indépendamment du simulateur de propagation d'ondes. Puis, deux méthodes issues du domaine de la Synthèse d'Images ont été choisies pour simuler le phénomène de diffusion. Une fois adaptées à notre domaine, puis implémentées dans le simulateur de propagation d'ondes 3D sous forme de plugin (module), elles nous ont permis d'étudier l'influence de ce type de surfaces sur la propagation des ondes électromagnétiques, et donc sur les paramètres caractérisant le canal radio. Enfin la dernière étape a été d'étendre la méthode à des environnements outdoor, et d'étudier l'influence de la prise en compte de la réflexion diffuse sur la qualité d'une transmission<br>This PhD research focuses on the scattering of an incident electromagnetic wave on rough surfaces, and more specially on the integration of this phenomenon in a wave propagation simulation based a full 3D Ray-Tracing. In this dissertation, we explain first how we describe rough surfaces to include them easily in the wave propagation simulator. Several real rough surfaces like indoor roughcasts are studied in order to have the more realistic simulation of the wave propagation in environments composed with this kind of surfaces, like indoor environments. Then we present two methods used in the Computer Graphics field to simulate the scattering phenomenon of the light. We adapt them to our problem (the scattering of an electromagnetic wave) and we integrate them in the wave propagation simulation in a plugin form. Thanks to these two methods we are able to study the influence of such rough surfaces on the wave propagation in several indoor environments comparing the channel parameters in smooth and rough cases. Finally, we extend this method to another rough surfaces that we can encounter in outdoor environments and we show the influence of the scattering phenomenon on the quality of a numerical transmission
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Kaouach, Hamza. "Antennes quasi-optiques reconfigurables à grande ouverture aux fréquences millimétriques." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S122.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude, la conception et la réalisation d’antennes de type réseau transmetteur. Le principe de ces antennes est basé sur un réseau de cellules élémentaires collectant le rayonnement d’une source primaire et le transmettant à l’espace libre avec une loi de phase et d’amplitude déterminée. Un état de l’art des réseaux réflecteurs et des réseaux transmetteurs est présenté afin de déterminer les performances et limitations actuelles de ces antennes. Une étude théorique est ensuite menée et a permis de développer un simulateur numérique. Celui-ci a été utilisé pour dimensionner, concevoir et simuler ce type d’antennes. Une étude générique complète sur les performances possibles d’un réseau transmetteur fournit des données sur l’influence des principaux paramètres de la structure et sur les compromis à réaliser. Plusieurs prototypes ont été conçus, réalisés et caractérisés. Le premier prototype en bande X présente un gain de 14,3 dBi et une bande passante de 1 GHz autour de 9,8 GHz mais un rendement faible de 12 %. Deux autres prototypes dans la même bande de fréquence ont été réalisés, un en polarisation linéaire et l’autre en polarisation circulaire, avec un gain de 23,4-24,3 dBi, une bande passante de 13-18% et un rendement de 50,4-48,4 %. Ces trois derniers prototypes permettent de dépointer le faisceau de plus de 30° par orientation de la source primaire. Enfin, plusieurs prototypes en bande V (60 GHz) ont été conçus et simulés. Ces derniers permettent d’atteindre un niveau de gain de 26,7 dBi et un rendement de 58 %<br>This PhD thesis investigates the design and demonstration of transmit-array antennas. Those typically consist of a focal source illuminating a planar array of unit cells, each of them being composed of two radiating elements interconnected or coupled with phase-shifters and/or attenuators in order to generate a specific phase and amplitude distribution of the radiated field across the array. A state of the art on reflect-array and transmit-array antennas is presented in order to show current technologies and determine the performances and limitations of these antennas. A theoretical analysis of transmit-array antennas is presented and used to develop a numerical simulation tool. Next, this code has been used to investigate the general performances of transmit-arrays as a function of their main parameters. Several prototypes have been designed, fabricated and characterized. The first prototype at X-band achieves a gain of 14. 3 dBi and a wide frequency bandwidth of about 1 GHz but only 12 % of efficiency. Two others prototypes in the same band have been realized, one in linear polarization and the other in circular polarization, with 23. 4-24. 3 dBi gain, 13-18 % transmission bandwidth and 50. 4-48. 4 % efficiency. The beam-steering up to 30° has been demonstrated by shifting the focal source. Finally, several prototypes at V-band (60 GHz) have been designed and simulated. These prototypes can reach a gain of 26. 7 dBi and an efficiency of 58 %
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Sharma, Ekta. "Conception de VCO millimétrique basé sur les lignes de transmission à ondes lentes." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT094/document.
Full textAbstract:
Ce travail se concentre sur la conception de VCO mm-wave pour les applications de Backhaul en BiCMOS 55 nm technologie. Toutes les conceptions de VCO proposées sont par rapport à conventionnel LC-tank oscillateur. La première conception de l'oscillateur proposé fonctionne entre 81-86 GHz. L'innovation est liée à l'utilisation d'une bande coplanaires ondes lentes (S-CPS) comme inducteur différentiel. Grace à facteur de qualité élevé (≈ 33) de S-CPS, le bruit de phase a été amélioré de 20 dBc/Hz à l'offset 10MHz et la consommation d'énergie a été réduite de 14% aussi. La plage de réglage de fréquence (FTR) était de 5,3 GHz seulement. La seconde conception du VCO est sur la base de ligne déphaseur chargé comme un résonateur. Le déphaseur a été conçu en utilisant une topologie dissymétrique de S-CPS, afin de parvenir à une meilleure FTR. Mais la performance réalisée de VCO n'a pas été beaucoup améliorée en raison de la capacité parasite en charge. Ainsi, avec le même dissymétrique résonateur déphaseur sur la base d'un oscillateur d'onde permanente distribuée a été conçu, ce qui a réduit l'effet de charge et de conduire à une FTR de 8 GHz. Enfin, un buffer moins mm-wave oscillateur stationnaire a été conçu. Dans ce proposé moins oscillateur buffer, il a montré que l’impédance caractéristique de sortie peut être envisagé grâce à un choix judicieux de la position de sortie. Par conséquent, aucun buffer de sortie n’est nécessaire dans la conception proposée, en raison de la flexibilité dans le choix de la position long de sortie de SWO. Cette innovation conduit à deux mérites. Tout d'abord une sortie 50 ohms peut-être synthétisé sans consommation d'énergie supplémentaire et d'autre part la taille est réduite si un réseau d'adaptation est nécessaire pour connecter le VCO à un mélangeur ou un autre bloc de construction du système d'émetteur-récepteur<br>This work focuses on the design of mm-wave VCO for Backhaul applications in BiCMOS 55 nm technology. All the proposed VCO designs are compared to the conventional LC-tank oscillator. The first proposed oscillator design operates between 81-86 GHz. The innovation is linked to the use of a slow-wave coplanar strip (S-CPS) as a differential inductor. Thanks to high quality factor (≈ 33) of S-CPS, the phase noise was improved by 20 dBc/Hz at 10 MHz offset and the power consumption was reduced by 14 % as well. The achieved frequency tuning range (FTR) was 5.3 GHz only. The second VCO design is based on loaded line phase shifter as a resonator. The phase shifter has been designed using an unsymmetric topology of S-CPS in order to achieve better FTR. But the achieved VCO performance was not improved a lot due to the loading parasitic capacitance. So, with the same unsymmetric phase shifter based resonator a distributed standing wave oscillator was designed, which reduced the loading effect and lead to a FTR of 8 GHz. Finally, a buffer less mm-wave standing wave oscillator was designed. In this proposed buffer less oscillator it is shown that any output characteristic impedance can be envisaged thanks to a careful choice of the output position. Hence, no output buffer is needed in the proposed design, due to the flexibility in choosing the output position along the SWO. This innovation leads to two merits. Firstly a 50 ohms output can be synthesized without any additional power consumption and secondly the size is reduced if a matching network is needed to connect the VCO to a mixer or another building block of the transceiver system
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Kervella, Gaël. "Circuits intégrés photoniques sur InP pour la génération de signaux hyperfréquences." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S008/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'optique micro-onde. Nous avons mis en oeuvre différentes solutions opto-électroniques dans le but de réaliser un synthétiseur hyperfréquence monolithiquement intégré, faiblement bruité et largement accordable jusqu'au domaine millimétrique. Le synthétiseur est basé sur l'intégration sur InP de deux lasers DFB, d'un coupleur optique et d'une photodiode rapide. En outre, un modulateur électro-optique est également implémenté sur la puce afin de transmettre un signal de données sur la porteuse générée. Les performances obtenues en terme de gamme d'accord et de transmission de données sans fil se sont révélées conformes aux objectifs. Ainsi, une gamme d'accord de 0 à 110 GHz et un débit de transmission de donnée sans fil à courte distance de 1 Gbit/s ont pu être démontrés, établissant notre système à l'état de l'art mondial pour ce type de composant totalement intégré. Les performances en terme de bruit de phase se sont en revanche révélées décevantes. Pour remédier à ce problème nuisant à la montée en débit supérieurs, nous avons investigué deux solutions de stabilisation de la fréquence porteuse. La première, basée sur un asservissement électronique (OPLL) de la puce, s'est pour le moment révélé infructueuse, mais a permis d'étudier plus avant les problématiques qui lui sont liées. La seconde solution, basée sur un système inédit de rétroinjection optique mutuelle et une stabilisation sur un oscillateur électronique externe a quant à elle répondu à nos souhaits. En effet, la stabilisation de la fréquence porteuse par cette technique a permis de démontré des largeurs de raies inférieure à 30 Hz et un bruit de phase réduit à -90 dBc/Hz à 10 kHz d'une porteuse accordée à 90 GHz. A la suite de ces travaux sur une première génération de composants, une deuxième génération a été développée afin d'améliorer les performances intrinsèques de la puce en remédiant aux limitations observées jusqu'alors. Ainsi, une nouvelle configuration de cavité a été conçue intégrant notamment des lasers plus longs ainsi que des miroirs haute réflectivité. Par ailleurs, une optimisation de la structure de la photodiode a été réalisée afin d'améliorer encore sa bande passante. Une telle source permet d’envisager la génération et la modulation de signaux microonde faible bruit de phase et largement accordables sur des composants monolithiquement intégrés répondant aux exigences de compacité, de reproductibilité et de performances haut débit requises par les industries des télécommunications, de la défense ou encore du domaine spatial<br>This thesis deals with the microwave photonics context. We have implemented various opto- electronic solutions in order to realize a monolithically integrated microwave synthesizer which has a low noise and a wide tunability until millimeter-wave frequencies. The synthesizer is based on the integration of two InP DFB lasers, an optical coupler and a fast photodiode. In addition, an electro-optic modulator is also implemented on the chip in order to transmit data on the generated carrier. The performances obtained in terms of tunability and wireless data transmission proved consistent with the objectives. Thus, a tuning range of 0-110 GHz and a short distance wireless data transmission rate of 1 Gbit /s have been demonstrated, establishing our system to the state of the art for this type of fully integrated component. Phase noise and linewidth performances have however been disappointing. To solve this problem affecting the data rate we have investigated two ways of stabilizing the carrier frequency. The first, based on an electronic feedback loop (OPLL) has yet proved unsuccessful but allowed us to further explore the related issues. However, the second solution, based on a new system of optical cross injection and stabilization to an external electronic oscillator has filled our wishes. Indeed, the stabilization of the carrier frequency by this technique has demonstrated linewidth less than 30 Hz and a reduced phase noise to -90 dBc / Hz at 10 kHz for a given carrier at 90 GHz. Next to the first generation components, a second generation was developed to improve the intrinsic performances of the chip by remedying the limitations previously observed. Thus, a new cavity configuration was designed including longer lasers and high reflectivity integrated mirrors made by materials deep etching. Moreover, optimization of the photodiode structure was carried out to further improve the bandwidth. Such a source allows to consider the generation and modulation of low phase noise and widely tunable microwave signals on monolithically integrated components matching the compactness, reproducibility and high speed performances required by the telecom, defense and space industries
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Dalle, Christophe. "Contribution à l'étude des dispositifs à jonction P-N en gamme millimétrique : application aux diodes avalanche en régime de génération directe et harmonique." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10099.
Full textAbstract:
Modèles des diodes à avalanche. Etude des limites fréquentielles de fonctionnement des multiplicateurs de fréquence à diode à avalanche. Etude des diodes à avalanche et à temps de transit au si de structure Mésa dans les fenêtres de propagation atmosphérique centrées sur 94-140-220 Ghz
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Goutain, Eric. "Etude et développement de diodes lasers sur InP pour la génération de signaux millimétriques." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-266.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail fait état de l'étude expérimentale de diodes lasers, sur substrat d'inp, avec 2 électrodes en vue de leur utilisation dans des systèmes de transmissions hyperfréquences. Une première partie du manuscrit est consacrée a une revue de la théorie des diodes lasers ainsi qu'à la mise en place des outils mathématiques utilises pour la compréhension des processus mis en jeu. La structure bi-électrode est alors présentée, avec le modelé de type circuit associe, pour l'évaluation des performances de ce type de composant. La technologie mise en œuvre pour réaliser les composants est alors décrite étape par étape. La partie suivante est consacrée à la caractérisation statique de ces lasers avec une analyse des divers comportements rencontres et notamment la bi stabilité. Une procédure d'évaluation rapide des qualités du composant est alors décrite. Les lasers bi-électrodes ont tout d'abord été utilises en q-switching pour générer des impulsions courtes dans une large gamme de fréquence de répétition. La démarche expérimentale a consisté à étudier différentes structures et à isoler les divers paramètres importants. Ceci a permis la définition d'une structure laser optimisée qui a montré la génération d'impulsions solitoniques courtes (25 ps) dans une gamme de fréquence allant de 2 gHz à 10 gHz. Ce type de composant pourra donc être intégré dans des systèmes de transmissions hautes débit. La modélisation des composants bi-électrodes a par ailleurs montre que la modulation d'absorption d'une des deux électrodes peut permettre d'améliorer de manière importante la réponse en fréquence de ces lasers. Nous avons vérifié expérimentalement ce nouveau concept. Les premiers résultats obtenus ont confirmé les améliorations attendues. Une optimisation des structures, avec en particulier l'utilisation de multi-puits contraints, a alors permis d'atteindre la fréquence de coupure record de 30 gHz avec un laser d. F. B. Sur substrat d'inp.
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Boone, François. "Étude et conception de composants passifs en technologie NRD pour applications en ondes millimétriques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0015/NQ53529.pdf.
Full text
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Fuchs, Benjamin. "Lentilles stratifiées et sources réelles associées - Analyses théoriques et validations expérimentales en ondes millimétriques." Phd thesis, Université Rennes 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00194403.
Full textAbstract:
Certaines lentilles inhomogènes à gradient d'indice présentent de nombreuses propriétés intéressantes (focalisation, dépointage, comportement large bande, etc.). <br />Parmi celles-ci, la lentille hémisphérique "Half Maxwell Fish-Eye" (HMFE) a rarement été étudiée auparavant. Cette thèse a pour but d'approfondir les connaissances sur cette lentille. Des outils de conception et d'analyse ont ainsi été développés.<br />Une méthode d'optimisation de la discrétisation du gradient d'indice a été proposée et appliquée aux lentilles HMFE et de Luneburg. Elle permet de choisir les paramètres des lentilles stratifiées et est généralisable à tout type de loi à dépendance radiale tant diélectrique que magnétique.<br />La majeure partie de ce travail de thèse est consacrée au développement de deux codes de calcul utilisant la technique de raccordement des modes basée sur les fonctions d'ondes sphériques.<br />Le premier code permet l'analyse rapide des lentilles stratifiées de forme sphérique et hémisphérique de toute taille associées à une source réelle. Le second est formulé pour prendre en compte des structures stratifiées de forme arbitraire avec la possibilité d'introduire du métal. Cette méthode est appliquée à l'étude d'objets diffractants de révolution.<br />D'un point de vue applicatif, les performances en focalisation des antennes lentilles HMFE sont analysées et comparées à celles des lentilles de Luneburg. Les capacités de dépointage de cette lentille sont aussi quantifiées et une antenne lentille HMFE reconfigurable est présentée.<br />Ces performances sont validées par des mesures d'antennes lentilles HMFE en ondes millimétriques.
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Takacs, Alexandru. "Contribution à la conception de circuits passifs à faibles pertes d'insertion en ondes millimétriques." Toulouse, INPT, 2004. http://www.theses.fr/2004INPT013H.
Full textAbstract:
Ce travail présente notre contribution à la conception de circuits passifs à faibles pertes en ondes millimétriques en utilisant un substrat à membrane de silicium. Premièrement nous proposons une topologie originale à iris résonants pour des filtres diplexeurs à très faibles pertes utilisables dans les télécommunications spatiales. Nous proposons également deux méthodes d'optimisation (par approximation successive et une méthode évolutive basée sur les algorithmes génétiques) pour ces filtres. Puis en utilisant une structure combinant deux transitions progressives (guide rectangulaire-guide nervuré et microruban-coplanaire) avec une discontinuité microruban-coplanaire nous concevons une transition guide d'onde - ligne coplanaire à la fois large bande et faibles pertes. Enfin la conception d'un répartiteur de puissance pour un réseau d'antenne montre la faisabilité de la réalisation intégrée d'un élément rayonnant très compact à polarisation circulaire.
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Chantraine-Barès, Barbara. "Synthèse et optimisation d'antennes lentilles substrats à diagramme de rayonnement formé en ondes millimétriques." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10056.
Full textAbstract:
Ce travail se divise en quatre parties. Dans la première, les travaux publiés antérieurement sur les antennes lentilles de révolution sont généralisés afin de synthétiser des lentilles proches d'une symétrie de révolution en se basant sur l'optique géométrique. Puis, nous résolvons le problème général de la conception d'antennes lentilles de forme quelconque en le mettant sous la forme d'une équation différentielle fortement non-linéaire de Monge-Ampère. Dans la troisième partie, une méthode d'optimisation locale est mise en oeuvre pour optimiser point par point la forme des lentilles. Enfin, nous explorons quelques voies pouvant mener à la synthèse d'antennes lentilles compactes (analyse FDTD, prise en compte des réflexions multiples, décomposition du rayonnement de la source en modes sphériques). Les différentes parties font l'objet de validations théoriques et expérimentales au voisinage de 60 GHz avec des lentilles de diamètre variant de 23 fois à 2 fois la longueur d'onde.
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Godi, Gaël. "Conception et optimisation d’antennes lentilles multicouches et de dômes diélectriques : applications en ondes millimétriques." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S129.
Full textAbstract:
Cette thèse aborde la conception d’antennes lentilles intégrées et de dômes diélectriques en ondes millimétriques. Dans une première partie, une synthèse bibliographique cadre ce travail dans le contexte des dispositifs focalisants. Ensuite, des outils d’analyse pour les antennes lentilles simple couche, multicouches, et les dômes diélectriques de forme quelconque sont développés. La troisième partie détaille les principes et l’implantation d’un outil d’optimisation globale basé sur les algorithmes génétiques, pour la synthèse d’antennes à diagrammes formés avec des contraintes de conception et de fabrication. Des validations numériques et expérimentales appliquées à la synthèse d’antennes lentilles intégrées simple couche sont ensuite présentées dans la quatrième partie. Puis l’amélioration des performances des antennes est envisagée grâce à l’utilisation de structures multicouches. Enfin, la sixième partie décrit la conception d’antennes dômes diélectriques et leurs avantages.
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Leduc, Caroles. "Réseaux corporels sans fil en ondes millimétriques : antenne, propagation et interaction avec le corps." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S084/document.
Full textAbstract:
Récemment la bande 60 GHz a été mise en avant pour le développement des réseaux de communication sans fil centrés sur le corps humain. Cet intérêt de la bande 60 GHz pour les applications BAN (Body Area Network) s'explique par les avantages clefs qu'elle procure par rapport aux bandes de fréquence plus basses (possibilité de débits de données supérieurs à 7 Gbit/s, réduction des interférences avec les réseaux voisin, compacité des dispositifs, etc). Le nombre d'application de communication BAN est amené à croître dans les années à venir avec le déploiement de la 5ème génération de réseaux de télécommunications mobiles. Afin de protéger efficacement les utilisateurs des expositions générées par ces applications BAN à 60 GHz, il est nécessaire de se pencher sur les problématiques de réduction du couplage corps/antennes, mais également sur l'évaluation et la quantification du niveau d'exposition du corps à 60 GHz. Pour cela, les travaux de thèse ont été organisés suivant trois axes de recherche : le premier consiste à mettre en évidence et à quantifier l'impact de certains choix de conception en matière d'antennes sur le couplage avec le corps humain ; le second porte sur les outils et les méthodes utilisés pour estimer l'impact thermique d'une exposition électromagnétique 60 GHz sur le fantôme équivalent de la peau ; et le troisième propose une nouvelle approche à la fois dosimétrique et thermique pour évaluer et analyser le couplage corps/antennes en bande millimétrique<br>The 60-GHz frequency band has been identified recently as attractive for body centric wireless communication development. Indeed, this band has several key advantages compared to lower frequency bands as high data rates above 7 Gbit/s, low risks of interference with neighboring wireless networks and compact devices. With the development of the future 5th generation of mobile networks in the millimeter-wave band, the number of BAN applications at 60 GHz should increase. To avoid health effects and protect user against an electromagnetic exposure of BAN devices at 60 GHz, the reduction of the coupling between human body and antennas, as well as the evaluation and quantification of exposure are main research aspect of the thesis. The main thesis contributions are divided in three parts: a quantification of antenna design effects on the interactions between human body and antennas; a study of tools and methods used to assess thermal effects due to 60 GHz exposure on a skin-equivalent phantom; and a new dosimetric and thermal approach to evaluate interaction between human body and BAN antennas at 60 GHz
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Vallet, Mathieu. "Synthèse de fréquence multi-bandes couvrant les ondes millimétriques pour les applications WiFi-WiGig." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0407/document.
Full textAbstract:
L’ensemble des travaux présentés au sein de manuscrit porte sur la réalisation d’un synthétiseur de fréquences millimétriques capable de répondre aux besoins de la convergence WiFi-WiGig. Une première étude est réalisée dans le but de définir une architecture de synthétiseur de fréquence faible consommation adaptée aux standards du WiFi et du WiGig. L’ensemble des éléments composants la PLL sont par la suite détaillés, mettant en avant les avantages offerts par la technologie 28 nm FDSOI CMOS. Une étude plus approfondie des VCO millimétriques large bande et faible consommation est ensuite présentée, permettant de mettre en avant une réelle méthodologie de conception en lien avec la technologie 28 nm FDSOI CMOS. Finale-ment, diverses solutions sont proposées dans le but d’améliorer les performances de la PLL, avec l’incorporation de VCO millimétriques à ondes lentes, ou d’oscillateurs à anneaux synchronisés<br>The works presented in this manuscript focus on the realization of a millimeter frequency synthesizer meeting the needs of the WiGig-Fi convergence. A first study was conducted to define a suitable low-power frequency synthesizer archi-tecture for WiFi and WiGig standards. All of the PLL components are subsequently detailed, highlighting the 28nm CMOS FDSOI technology benefits. Then, a study of low power millimeter broadband VCO is presented, highlighting a design methodology related to the 28nm CMOS FDSOI technology. Finally, various solutions are proposed in order to improve the PLL performances, with the incorporation of slow wave VCO, or injection locked ring oscillators
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Millet, Nicolas. "Cavité résonnante pour la détection polarimétrique d'objets diélectriques dans le domaine des ondes millimétriques." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066635.
Full textAbstract:
Pour sécuriser les lieux publics, il devient nécessaire de pouvoir détecter les explosifs et autres objets non métalliques dangereux. Nous utilisons des ondes millimétriques (10-40 GHz) pour lesquelles les vêtements sont transparents. Dans un premier temps, nous avons validé l’utilisation de la polarisation pour une telle détection à travers deux dispositifs. L'un s'appuie sur la rotation d'un analyseur, et l'autre sur la rotation d'une lame biréfringente couplée à un balayage en fréquence. Nous avons ensuite développé une méthode de détection simple dans sa réalisation. Elle permet de réaliser un détecteur multipoint à partir d'une cavité, d'une source, d'un récepteur et d'un système de brassage de modes. L'une des parois de cette cavité est couverte d'antennes afin d'assurer la liaison avec l'environnement extérieur. Le traitement des données fournies par le détecteur occupe une place centrale dans la détection qui s'appuie sur la puissance de calcul des ordinateurs modernes.
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Dahhani, Mohammed. "Performances des réseaux locaux millimétriques." Thesis, Toulouse, INPT, 2020. http://www.theses.fr/2020INPT0071.
Full textAbstract:
Après plus de vingt ans de succès des accès sans fil, le volume de trafic des données mobiles connaît toujours une croissance exponentielle. Pour répondre à ces besoins, plusieurs pistes complémentaires sont envisageables dont l'utilisation des ondes millimétriques que nous avons étudiée dans cette thèse au travers du standard IEEE 802.11ad. Nous nous sommes intéressés à la qualité du lien radio et à son impact sur les protocoles, à sa fiabilisation et aux mécanismes de changement de point d'accès dans un environnement densifié. En utilisant un banc de test composé d'équipements sur étagère, nous en avons évalué les performances. Nos expériences indiquent qu'un déploiement dense en points d'accès est nécessaire afin d'assurer une bonne connectivité dans un environnement encombré. Nous avons étudié de près la procédure de changement de point d'accès. Nous avons mis en évidence l'intérêt d'utiliser des métriques spécifiques à l'environnement de ce protocole pour prendre des décisions rapides et robustes. La dynamique particulière du canal millimétrique nous a alors motivé pour revisiter les études de performances des mécanismes de fiabilité à travers la pile protocolaire. En combinant simulation et expérimentation, nous avons remis en cause la validité des hypothèses adoptées classiquement et qui supposent des taux d'erreur de trames (ou binaires) constants. Nous avons passé au crible les performances des mécanismes de fiabilité des couches liaison de données et transport. Pour finir, les procédures d'entrée dans le réseau et de changement de points d'accès évoquées précédemment imposent une phase d'association initiale pour laquelle le standard a proposé un protocole original inspiré de l'Aloha discrétisé. Nous avons développé un modèle mathématique en vue d'en étudier les performances. Nous avons montré que le délai d'association peut devenir très élevé quand le nombre de stations augmente et que les valeurs des paramètres proposées par le standard ne sont alors pas optimales. Nous avons identifié le paramétrage qui minimise ce délai. Nous suggérons de réduire le nombre autorisé de tentatives en échec et d'augmenter la durée des phases au cours desquelles la station qui a échoué s'abstient de toute nouvelle tentative<br>With the exponential increase in wireless data traffic risking to overwhelm the current networking infrastructures, millimeter-wave (mmWave) networking is seen as one of the most promising paths out of the logjam. IEEE introduced a new standard, 802.11ad, that uses mmWave frequencies for delivering multi-Gigabit capacities in a wireless local area network setting. Such capacities, however, do not come for free. mmWave frequencies have poor propagation characteristics and suffer from blockage, whose consequences on the networking protocols are not fully understood. Throughout this thesis, we first aimed at an in-depth understanding of two key primitives in 802.11ad networks in environments rich with blockage: user association and reliability. Using offthe- shelf hardware and a multi-layer tracing tool allowing unprecedented granularity in the analysis of 802.11ad networks, we shed lights on blind spots regarding reliability at both link layer and transport layer. The key innovation of the mmWave standard is its beamforming training protocol. Executed periodically at the beginning of every beacon interval, it enables the formation of directional links. To address contention during the uplink part of beamforming training, 802.11ad introduced A-BFT, an Aloha-inspired, two-level backoff race. While central to initial access in 802.11ad networks, the performance of this protocol, however, remains poorly understood. We proposed an accurate analytical finite-population model for evaluating the performance of 802.11ad A-BFT under the assumption of ideal channel conditions. After using an open-source simulator to demonstrate its accuracy, we use our model to assess the performance of A-BFT. We find that a counter- intuitive, quit-easily/be-lazy approach by the stations leads to the best overall beamforming training performance
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Besse, Olivier. "Contribution à l'étude de la propagation électromagnétique en zone urbaine dans le domaine millimétrique." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0016.
Full textAbstract:
Ce memoire est consacre a l'analyse de la propagation des ondes electromagnetiques en zone urbaine dans le domaine des longueurs d'ondes millimetriques. Le systeme etudie, appele lmds, est un service de communication a haut debit par faisceaux hertziens fonctionnant a 40 ghz. Une plage de frequence de 2 ghz a ete allouee en europe pour ce type de service et se situe dans la bande ku entre 40,5 ghz et 42,5 ghz. L'etude porte, d'une part, sur l'analyse des conditions particulieres de propagation des ondes electromagnetiques en zone urbaine et, d'autre part, sur la conception d'outils de simulation d'une liaison lmds afin de rendre les liaisons hertziennes les plus performantes possibles. Dans un premier temps, le systeme lmds est presente ainsi que ses caracteristiques avec, notamment, une liste des services proposes par ce dispositif. Les simulations font l'objet d'une partie importante de ces travaux : - analyse theorique d'une liaison lmds en incidence directe sous differents parametres (conditions climatiques et influence de la vegetation). - etude de la couverture radioelectrique du systeme (decomposition en secteurs, agencement des cellules). - analyse de l'influence du rayonnement indirect sur la liaison (rayons reflechis et diffractes). Pour les besoins de cette etude, nous avons procede a la mise au point d'une technique de caracterisation en espace libre des materiaux de construction dans cette bande de frequence. Les differentes etapes de l'analyse de ce systeme de communication a haut debit ont permis de proposer des solutions realistes favorables a son developpement.
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Haas, Alexis. "Évaluation in vitro des effets biologiques des ondes millimétriques sur un modèle de différenciation neuronale." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S131/document.
Full textAbstract:
Les ondes millimétriques (OMM), et en particulier la bande autour de 60 GHz, sont de plus en plus utilisées pour les télécommunications sans fil. Une précédentes études in vitro menée au laboratoire avait montré, par analyse de micro-puces, une diminution d’expression de l'ARN TRPV2 dans des cultures primaires de cellules de peau humaines exposés pendant 1, 6 ou 24 heures à 60,4 GHz avec une densité de puissance incidente moyenne de 1,8 mW / cm². Afin de déterminer si l'exposition aux OMM peut aussi affecter l'expression de TRPV2 au niveau protéique, nous avons effectué des immunocytochimies sur une lignée cellulaire pseudo-neuronale en cours de différenciation (PC12), exposée à 60,4 GHz pendant 24h avec une densité de puissance incidente moyenne de 10 mW/cm². De plus, l’impact des OMM sur l’expression de plusieurs autres marqueurs impliqués dans la nociception, la différenciation neuronale et le stress protéotoxique a aussi été étudié. En utilisant un système d'imagerie semi-haut débit, permettant l'étude de multiples paramètres, nous n’avons pas trouvé de différence dans l'expression protéique des récepteurs membranaires impliqués dans la nociception TRPV1, TRPV2 et P2X3, la protéine de choc thermique Hsp70, et le marqueur neuronal β3-tubuline. Cependant, une augmentation de la poussée neuritique, bien que non significative, a été observée dans les cellules exposées. Les contrôles ont montré que cette augmentation était liée à un effet thermique des OMM. En outre, l'analyse cellule par cellule a montré qu'il n'y avait aucune sous-population distincte de cellules présentant une sensibilité particulière. Enfin, des expositions à 5 mW / cm², suivies par une analyse par HPLC, ont également été effectuées afin d’étudier l'impact des OMM sur le métabolisme dopaminergique. Aucun effet de l'exposition n’a été observé sur la recapture de la dopamine. Seul un effet thermique non significatif a été trouvé sur l'accumulation du DOPAC extracellulaire. Globalement, ces résultats négatifs sont en accord avec les précédentes études in vitro qui ont évalué l'impact des ondes millimétriques sur l'expression génétique, et sont rassurantes sur le fait que l'exposition aiguë aux OMM ne peut pas perturber significativement la physiologie cellulaire<br>Millimeter waves (MWW), in particular the 60-GHz band, are increasingly used for wireless communications. A previous in vitro study conducted by our group showed, using microarray analysis, a decrease in TRPV2 RNA expression in primary human skin cells exposed for 1, 6, or 24 h at 60.4 GHz with an average incident power density of 1.8 mW/cm². To investigate if MMW exposure can also affect TRPV2 expression at the protein level, we performed immunocytochemistry on a neuron-like differentiating cell line (PC12), exposed at 60.4 GHz during 24h with an average incident power density of 10 mW/cm². Moreover, the impact of MMW on several markers involved in nociception, neuronal differentiation and proteotoxic stress was also investigated. Using a semi-high throughput imaging system, allowing the study of multiple parameters, we did not find any difference in the protein expression of pain-related membrane receptors TRPV1, TRPV2, and P2X3, heat shock protein Hsp70, and neuronal marker β3-tubulin. However, an upward trend in neurite outgrowth, although not significant, was found in exposed cells. Controls showed that this increase was related to a thermal effect of MMW. Besides, cell-by-cell analysis showed that there is no distinct subpopulation of cells with particular sensitivity. Moreover, exposures at 5 mW/cm², followed by HPLC analysis, were also done to investigate the impact of MMW on dopaminergic metabolism. No impact of exposure on dopaminergic turnover was observed. Only an insignificant thermal effect was found on extracellular DOPAC accumulation. Altogether, those negative results are in line with previous in vitro studies which assessed the impact of MMW on genetic expression, and are reassuring in the fact that acute MMW exposure cannot dramatically disrupt cell physiology
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Agba, Landaabalo. "Elaboration de logiciel d'aide au déploiement de réseaux sans fil millimétriques." Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/4e4f4064-e256-4878-aa69-3c7844b0f2ae/blobholder:0/2004LIMO0020.pdf.
Full textAbstract:
Le déploiement de réseaux sans fil dans un environnement outdoor est complexe du fait des nombreux paramètres à prendre en compte. Dans ce contexte, ce mémoire présente un logiciel d'aide au déploiement des réseaux qui intègre ces multiples paramètres aux fréquences millimétriques. La méthode de prédiction utilisée est issue de la théorie du Tracé de Rayons associée aux caractéristiques des antennes et du canal de propagation. Les simulations de couverture sur des cas réels sont réalisées à partir des bases de données SIG (Système d'Information Géographique) couplées avec des photos aériennes et des mesures GPS (Global Positioning System). La précision des simulations a été ensuite confirmée avec succès par des mesures expérimentales. Ce logiciel a permis de proposer des améliorations de la couverture d'un système LMDS (Local Multipoint Distribution Services) à 40 GHz par l'utilisation de nouvelles topologies d'antennes, de réflecteurs et de répéteurs<br>The deployment of wireless networks in an outdoor environment is complex because of the numerous parameters which must be taken into account. In this context, this report presents a relevant planning software for networks deployment which integrates these multiple parameters in millimetric frequency band. Rays Tracing method is used in association with antennae characteristics and propagation channel parameters. The coverage simulations on real cases are realized using GIS (Geographic Information system) databases coupled with aerial view photographs and GPS (Global Positioning System) measurements. The precision of the simulations was successfully confirmed by experimental measurements. This software allowed to propose some coverage improvements of a 40 GHz LMDS (Local Multipoint Distribution Services) system using new antennae topologies, reflectors and repeaters
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Bertrand, Matthieu. "Guides à ondes lentes intégrés dans le substrat pour les applications en bandes RF et millimétriques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT068/document.
Full textAbstract:
Du fait de nombreuses avancées technologiques et scientifiques, l'ensemble du réseau de télécommunications a évolué vers une complexité croissante intégrant désormais des débits très importants. Grâce aux larges bandes passantes offertes par les bandes de fréquences millimétriques, les prochaines générations visent à permettre l'augmentation du nombre de services multimédias et de partage de contenus en haute définition. Cette évolution pose la problématique de concevoir des systèmes sans-fils capables de fonctionner en haute fréquence avec des rendements et coûts acceptables, ainsi qu'un encombrement minimum. Ce travail se situe dans le cadre du développement de circuits passifs, de types filtres, coupleurs et guides d'ondes qui répondent à ces défis. Nous avons développé une technique de miniaturisation pour des dispositifs en technologie imprimée, dans un premier temps dédiée aux fréquences inférieures à 20 GHz. Celle-ci repose sur la notion d'onde lente, définie comme la capacité d’une structure à ralentir la propagation des ondes la traversant. Une analyse théorique ainsi que des méthodes de conception ont été développées, puis validées par des mesures. Dans un second temps, nous avons proposé deux technologies distinctes permettant l'intégration de guides d'ondes performants en bande millimétrique en collaboration avec deux laboratoires partenaires. Une étude théorique, la conception de motifs de test et les résultats de mesure sont présentés. Ces travaux constituent une base pour la réalisation ultérieure en bande millimétrique de topologies miniaturisées grâce aux ondes lentes<br>The last decades have seen the evolution of communication networks towardgreater complexity and efficiency, being now able to carry significant data rates. This evolution is the result of both scientific and technological breakthroughs. Thanks to the wide bandwidths available at millimeter-wave frequencies, the future generations will be able to supply for the the increasing demand in multimedia services, especially high-definition videos. The design of wireless systems which operate at high frequencies with acceptable efficiency, costs, and minimum size thus constitute a decisive challenge. In this context, this work focuses on the development of passive circuits such as filters, couplers and waveguides which address these issues. We developed a miniaturization technique for printed circuits technology, which in a first step is dedicated to frequencies below 20 GHz. This technique is based on a slow-wave concept, defined as the property of any structure which impose lower velocities to the electromagnetic waves. A theoretical analysis, as well as design methods were established and confirmed by measurements. Secondly, we proposed two distinct technological solutions for the integration of efficient waveguides at millimeter-wave frequencies. This work was achieved in collaboration with two other laboratories. A theoretical study, design of test features and measurementswere performed. These results intend to constitute a basis for the future realization of miniaturized slow-wave circuits at millimeter-wave frequency bands
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Skitioui, Salah. "Développement de radars millimétriques innovants." Electronic Thesis or Diss., Limoges, 2024. http://www.theses.fr/2024LIMO0017.
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Ces travaux portent sur la combinaison de dispositifs à diversité fréquentielle avec une architecture FMCW pour l’imagerie corporelle courte portée, dans le but de réduire la complexité et le coût liés à l’architecture et à la redondance des chaînes d’émission-réception. Une première étude a été menée pour comparer deux approches de multiplexage analogique : la cavité réverbérante à fuite et l’antenne à balayage fréquentiel. Cette comparaison a conclu que la première solution était la mieux adaptée au contexte de ces travaux. Un prototype a donc été développé et intégré dans un démonstrateur d’imagerie en champ proche en bande W, basé sur l’utilisation de chaînes d’émission-réception FMCW. Une preuve de concept est présentée, démontrant la capacité à reconstruire des images en bande W en utilisant une seule chaîne d’émission-réception, à partir d’un signal ayant des fréquences de l’ordre du MHz, grâce à un algorithme novateur permettant d’atteindre des taux de rafraîchissement d’image considéré comme temps réel<br>This research is part of a CIFRE thesis aimed at developing technologies to simplify and reduce costs associated with a body scanners dedicated to security applications, while improving the refresh rate of reconstructed images. The fundamental objective is to devise an affordable real-time imaging system. Research efforts are focused on leveraging analog multiplexing techniques based on frequency diversity, integrated into an FMCW architecture, to overcome temporal limitations inherent in existing approaches. To this end, a prototype of a leaky reverberation cavity has been conceptualized, subjected to laboratory testing, and subsequently integrated into an industrial measurement bench. This accomplishment represents a significant advancement in the evolution of a real-time imaging system utilizing an analog multiplexing device
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La, Tran Vu. "Conception et optimisation d'antennes lentilles diélectriques à fort gain et de taille réduite en ondes millimétriques." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S075.
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Le développement rapide d'applications telles que les communications de proximité, les communications par satellite ou la sécurité automobile (radars d'assistance et d'aide à la conduite), peut nécessiter la conception d'antennes de géométrie complexe pour répondre à des spécifications variées (fonctionnement ultra large bande, rayonnement multifaisceaux, très directif ou formés, etc. )Les antennes à réflecteurs ou les réseaux d'antennes peuvent répondre à ces besoins. Une solution alternative consiste à associer une (ou plusieurs) source d'excitation primaire (patch imprimé ou guide d'onde) à un système de focalisation de type lentille. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre travail de thèse<br>For applications such as indoor communication systems, satellite communications or automotive radars, complex antenna geometries may be required to satisfy a number of specifications(e. G. Very wide bandwidth, high gain, multiple beam, or beam shaping, etc. ). Antennas like reflector antennas or antenna arrays are very attractive for such needs. An alternative solution consists in combining a primary feed (printed patch or waveguide) with a focusing device like a lens. This PhD thesis deals with the design and analysis of dielectric lens antennas at millimeter waves
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Derycke, Alain. "Etudes théoriques et expérimentales des modules préaccordés radiaux : application à l'intégration des composants en ondes millimétriques." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10090.
Full textAbstract:
La montée en fréquence pose des problèmes pour la réalisation de sources de puissance. Proposition d'une solution pour la réalisation des oscillateurs diodes impatt ou diodes gunn, utilisant des modules préaccordées qui consistent à réaliser une structure radiale de diélectrique métallisé autour du composant actif. Cette structure joue le double rôle de boîtier d'encapsulation et de circuit d'adaptation. Oscillateurs commandes en tension et additionneurs de puissance