| Conception de nouvelles topologies d’antennes larges bandes et reconfigurables en diagramme de rayonnement pour les futures stations de base 6G (Design of new wideband and radiation pattern reconfigurable antenna topologies for future 6G base stations) | ||
Cherif, Amani - (2024-06-24) / Université de Rennes, Université de Tunis El Manar - Conception de nouvelles topologies d’antennes larges bandes et reconfigurables en diagramme de rayonnement pour les futures stations de base 6G Langue : Français Directeur de thèse: Himdi, Mohamed; Choubani, Fethi Laboratoire : IETR Ecole Doctorale : MATISSE Thématique : Sciences de l'ingénieur | ||
Mots-clés : Antenne Vivaldi, antenne active, reconfigurabilité, large bande, large couverture, MIMO, transparence optique, Antennes (électronique), 6G (téléphonie mobile), Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples Résumé : Ces travaux présentent une étude approfondie d'antennes conçues pour répondre aux besoins de la future génération de la technologie sans fil 6G. Les antennes développées se démarquent par plusieurs caractéristiques innovantes. Elles assurent une couverture des bandes millimétriques allouées à la 6G, ce qui garantit une large bande passante pour une connectivité optimale. En outre, leur capacité de reconfigurabilité du diagramme de rayonnement leur confère une grande adaptabilité pour diverses applications. Leur transparence optique remarquable, atteignant environ 80% dans le domaine du visible, constitue également un aspect singulier. Une avancée significative réside dans l'adoption d'une approche d'antennes actives, exploitant uniquement trois diodes PIN. Cette configuration offre 8 possibilités d’états et de combinaisons, permettant ainsi un contrôle adapté de leur diagramme de rayonnement, tout en offrant une couverture angulaire étendue de 300°. En ajustant la résistance équivalente des diodes PIN, il est également possible de moduler précisément l'ouverture du faisceau. La conception d'un réseau d'antennes multifaisceaux optiquement transparentes, incluant une matrice de Butler associée à 4 antennes Vivaldi, apporte une dimension supplémentaire de contrôle des phases, ce qui représente une solution novatrice dans la gestion du rayonnement par des réseaux antennaires. Les mêmes antennes actives sont ensuite envisagées pour un système MIMO à quatre antennes. Les performances obtenues sont très encourageantes. Enfin, une nouvelle technologie de fabrication des lignes coplanaires et des ponts est introduite, permettant d'équilibrer les masses et de relier les lignes coupées de manière pratique et efficace. Ces avancées contribuent de manière significative à l'évolution des technologies antennaires pour relever les défis complexes de la connectivité sans fil à l'ère de la 6G. Résumé (anglais) : This study explores printed antennas designed for future wireless technologies, specifically 6G, highlighting their innovative features. They ensure the coverage of the millimeter-wave bands devoted to 6G, ensuring a wide bandwidth for optimal connectivity. Furthermore, their ability to reconfigure their radiation pattern grants them a large degree of adaptability for various applications. Their remarkable optical transparency across the visible light spectrum, reaching approximately 80%, is also a distinctive feature. A significant advancement lies in the selection of active antennas approach, based only on three PIN diodes. This configuration offers 8 possibilities of states and combinations, thereby allowing varied control of the radiation pattern, while providing an extended angular coverage close to 300°. By adjusting the equivalent resistance of the PIN diodes, it becomes possible to precisely modulate the beam aperture. The design of the network of transparent multi-beam antennas, utilizing a Butler matrix associated with 4 Vivaldi antennas adds a further dimension of phase control, representing an innovative solution for managing radiation within antenna arrays. Same active antennas are then considered for a 4-antenna MIMO system. The achieved performance is very promising. A new manufacturing technology is introduced for coplanar lines and bridges, facilitating ground plane balancing and efficient connection of cut lines. These advancements greatly enhance antenna technologies, addressing the intricate wireless connectivity challenges of the emerging 6G area. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-19607 | ||
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