La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 1 FORMATION DE FAISCEAU.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 1 FORMATION DE FAISCEAU."— Transcription de la présentation:

1 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 1 FORMATION DE FAISCEAU

2 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 2 PLAN DU COURS Introduction Historique, généralités Caractéristiques des antennes Partie I : Antennes compactes Partie II : Antennes larges bandes Partie III : Antennes à polarisation circulaire Partie IV : Antennes grand gain Partie V : Formation de faisceau Partie VI : Antennes intelligentes Partie VII : MIMO

3 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 3 PRINCIPE Lassociation de plusieurs éléments rayonnants en réseau permet de combiner leur capacité de rayonnement pour augmenter le gain dans une direction particulière. On sait que de faire varier la phase relative appliquée en entrée de chacun des éléments autorise le décalage de laxe du lobe principal de lantenne globale. A partir dun réseau donné, on peut donc faire varier, dynamiquement ou non, lorientation privilégiée du gain en jouant sur les alimentations des divers éléments.

4 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 4 PERSPECTIVES Suivi de cible Augmentation de capacité Antennes adaptatives MIMO

5 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 5 STRUCTURE GENERALE

6 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 6 COUVERTURE MULTI-FAISCEAU Le but est alors de pouvoir couvrir un angle donné par le balayage dun faisceau de gain élevé (au lieu dun large faisceau faible gain) Pour obtenir une couverture optimale, il faut alors que les faisceaux se recoupent au plus à –3 dB La fonction caractéristique à amplitude constante donne une loi en sin u/u On peut se contenter de valeurs de phases discrètes et non continues

7 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 7 LIMITATION Une relation coexiste entre louverture et le niveau des lobes secondaires : si louverture diminue, le niveau des lobes secondaires augmentent et vice-versa. Pour un réseau dantennes linéaire de pas d avec un faisceau pointant dans une direction donnée ( ) au voisinage de la normale au réseau, et pour un nombre important N déléments rayonnants, louverture est donnée par

8 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 8 STRUCTURE GENERALE Pour diminuer le niveau de lobes secondaires, on peut faire varier lamplitude des alimentations pondération damplitude

9 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 9 INTERET DE LA PONDERATION DAMPLITUDE Illustration : lantenne cosécante-carrée But : supprimer les zones non couvertes proches des antennes (dues aux lobes secondaires) ne dépend plus de la distance

10 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 10 ANTENNE COSECANTE CARREE 25 dB35 dB Diagramme théorique Diagramme réalisé avec 8 éléments

11 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 11 ANTENNE COSECANTE CARREE Lois de pondération Structure réalisée 3.5 mm 40 mm sonde coaxiale Zones de non réception d max Résultats sur la couverture

12 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 12 RESEAU DE DISTRIBUTION En technologie imprimée, les alimentations sont réalisées par les lignes microrubans Le design de ces lignes doit prendre en compte : -la stabilité des phases; -le niveau des amplitudes; -le minimum de pertes; -la réduction des couplages parasites.

13 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 13 REPARTITEURS DE FAISCEAUX Si on veut commuter entre divers pointages de faisceaux, on peut soit utiliser des systèmes dalimentations actifs (amplis variables pour les amplitudes et déphaseurs) ou des circuits passifs. Dans ce dernier cas, pour chaque direction de lobe désirée, il faudrait en théorie un circuit de distribution différent. En réalité, on utilise des circuits permettant, suivant lentrée choisie, dappliquer les phases voulues aux antennes. Cest ce que lon appelle les répartiteurs de faisceaux passifs. les types quasi-optiques, entraînant un arrangement hybride, soit dun réflecteur, soit dun objectif de lentille avec un réseau dantennes, les types circuits en technologie microruban (microstrip), ligne suspendue (stripline) ou encore en guides donde.

14 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 14 LA LENTILLE DE ROTMAN Type quasi-optique

15 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 15 LA LENTILLE DE ROTMAN

16 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 16 LA LENTILLE DE ROTMAN Exemple de système radar à 94 GHz 10 antennes, couverture +30/-30° par pas de 3,3°

17 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 17 LA LENTILLE DE ROTMAN Exemple de système de communications indoor 27 à 30 GHz Transposition du principe en technologie imprimée : 11 antennes, couverture +60/-60° par pas de 15°

18 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 18 LA LENTILLE DE ROTMAN Exemple en technologie stripline Répartition en lignes et colonnes : 9 entrées, 25 sorties dépointage en 2D

19 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 19 LA MATRICE DE BLASS Type circuit Conception très complexe

20 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 20 LA MATRICE DE BLASS

21 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 21 LA MATRICE DE BUTTLER Type circuit (parallèle)

22 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 22 LA MATRICE DE BUTTLER

23 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 23 LA MATRICE DE BUTTLER Matrices 4x4 sans croisements

24 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 24 COMPARATIF Large bande : Rotman Peu de faisceaux (2 ou 3) : Blass Tout autre cas : Buttler

25 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 25 SYSTEME OPTIQUE Tout le système de distribution est réalisé par des fibres optiques réalisant les retards, reliés à des photodiodes fournissant la puissance voulue.

26 Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 26 SYSTEME OPTIQUE parfaitement linéaire en fréquence


Télécharger ppt "Guillaume VILLEMAUD – Cours Techniques dAntennes 1 FORMATION DE FAISCEAU."

Présentations similaires


Annonces Google