Université de Rennes Compact and wide-scanning connected-slot array for Ku/K/Ka band applications Réseaux à fentes connectées compacts et à large balayage pour les applications en bandes Ku/K/Ka Réseaux d’antennes phaséesantennes millimétriquesantennes large bande Phased array antennasmillimeter-wave antennasbroadband antennas Antennes-réseaux à commande de phase Dispositifs à ondes millimétriques Systèmes de télécommunications à large bande Les applications émergentes, telles que les communications satellites en mouvement, stimulent le développement de réseaux d’antennes phasées à large balayage angulaire, capables de couvrir plusieurs bandes de fréquences via une seule ouverture rayonnante, jusqu’aux bandes millimétriques. Leur déploiement à grande échelle repose sur la mise au point de solutions à la fois robustes, économiques et compatibles avec les circuits intégrés (ICs). Au cours de la dernière décennie, plusieurs architectures ultra-large bande ont vu le jour, principalement autour des fréquences micro-ondes. Ces réseaux tirent parti du couplage mutuel entre éléments pour générer des distributions de courant stables en fréquence, tout en intégrant des superstrats pour améliorer la bande passante et les performances en balayage. Cette thèse propose une architecture compacte de réseau à fentes connectées, opérant dans les bandes Ku, K et Ka et dépointant jusqu’à ±60°. Un superstrat hybride à deux sections est placé au-dessus de l’antenne pour assurer l’adaptation d’impédance et améliorer la pureté de polarisation. La première section est un diélectrique artificiel formé de trois couches de patchs, dont deux reliées par interconnectées, la seconde étant une couche diélectrique isotrope. La structure se distingue par un nombre réduit de couches par rapport à l’état de l’art, sans recourir à des procédés de fabrications complexes. Sa périodicité réduite et sa compatibilité avec la fabrication PCB multicouches en font une solution adaptée à l’intégration avec les ICs. Plusieurs prototypes 8×8 ont été réalisés et caractérisées expérimentalement. Emerging applications such as satellite communications on the move are boosting research on wide-angle scanning phased arrays operating over multiple bands with a single radiating aperture, up to millimeter wave (mm-wave) frequencies. The realization of cost-effective and robust designs, suitable for low-loss integration with integrated circuits (ICs), is a key objective to enable their massive deployment. In the last decade, several ultra-wideband architectures have been proposed and demonstrated, mainly in the microwave spectrum. These arrays leverage on the high mutual coupling among their elements to attain uniform current distributions and comprise wide-angle impedance matching (WAIM) layers to enhance their field view. This thesis presents a compact and cost-effective design of connected-slots arrays operating in Ku-, K- and Ka-band and scanning up to ±60°. A two-section hybrid superstrate directly loading the radiating aperture is proposed to achieve wide-angle impedance matching and enhanced cross-polarization discrimination. The first section is an artificial dielectric comprising three stacked subwavelength patch layers, two of which connected by vias, while the second one is an isotropic dielectric slab. This design comprises a reduced number of layers with respect to the state of the art. Moreover, it does not require special manufacturing steps, e.g. foam spacers or substrate drilling. The small array pitch and the possibility to fabricate the proposed design in a robust, multilayer PCB is attractive for future integration with ICs. 8x8 arrays are fabricated and measured. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 18473 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/d6ca7e74-1c41-4a20-8355-fd9972bd65fb Hidri Syrine 1996-11-21 TN 295138882 cyrine.hidri@gmail.com 2025URENS086 http://www.theses.fr/2025URENS086 2025-09-12 Électronique Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiHimdiMohamedintervenant_1069849412LafondOlivierintervenant_2171100336NetoAndreaintervenant_5236155865Foglia ManzilloFrancescointervenant_6225830345HuitemaLaureintervenant_3160624916VuongTân-Phuintervenant_4059735236 MATISSEecoleDoctorale_1 267602553 IETR partenaireRecherche_1 149256035 ddc:620 HimdiMohamedLafondOlivierHuitemaLaureVuongTân-PhuNetoAndreaFoglia ManzilloFrancescoUniversité de RennesMATISSE IETR ASCII PDF 18916420