Article de recherche - Revue des principales techniques de miniaturisation des antennes microbandes

Thèmes abordés

Miniaturisation des antennes microstrip, antennes microbandes, metamateriaux micro-ondes, chargements capacitifs ou inductifs, substrat, fentes, forme 2d, antennes a repliment, résonateurs, antennes fractales

Résumé du document

Cet article présente l'état de l'art de différentes méthodes de réduction de taille des antennes microbandes. Nous proposerons des méthodes de miniaturisation des antennes en agissant sur leurs formes mais aussi sur les matériaux utilisés pour le substrat.

Extraits

[...] ANTENNES A REPLIMENT Il est aussi possible d'utiliser des antennes en 3D, c'est à dire de replier les antennes, ou de réaliser des méandres latéraux ou latéraux et verticaux (antenne 3 dimensions). Cela permet d'optimiser la place occupée par l'antenne sur le substrat. Cependant, cette méthode augmente les pertes métalliques et augmente l'encombrement vertical. Ce type d'antenne peut parfois induire un couplage entre ses différents repliements. Cela peut avoir un effet considérable sur le comportement de l'antenne. Fig Antenne à méandres latéraux et verticaux RESONATEURS (ANTENNES COUPLEES) Il est aussi possible d'utiliser des résonateurs antennes microstrip côte à côtes) pour augmenter la longueur électrique et ainsi diminuer la longueur physique demandée. [...]

[...] (2001), les moyens développés pour la réduction des antennes ne proposent jamais de solutions en technologie uniplanaire. Or, cela pourrait s'avérer être un avantage considérable : graver l'antenne en une seule fois sans avoir à faire d'opérations multicouche pourrait réduire considérablement le coût de production. Les auteurs reprennent donc une étude qu'ils ont réalisée précédemment dans laquelle ils proposent un moyen d'y parvenir et vont optimiser ce dernier. Dans cette étude l'antenne patch est considérée comme une cavité à pertes, pertes qui sont dues à la diffraction de l'onde électromagnétique sur les deux discontinuités de bout. [...]

[...] L'utilisation de cette technique permet d'atteindre une réduction de 30 à 50% de la taille des antennes par rapport à un patch classique. Un patch résonateur à entaille de 35 mm sur 70 mm sur un substrat de constante diélectrique 4 et rayonnant à 470MHz sera équivalent à un patch non réduit de 35 mm par 140 mm. Les auteurs exposent qu'il serait encore possible de réduire l'antenne en réalisant un déphaseur à partir de composants actifs intégrés. Guo & Al. [...]

[...] On peut de même concevoir des antennes multibandes et permettant la multipolarisation en technologie microstrip. Un autre avantage considérable réside dans le fait que les réseaux d'alimentation et d'adaptation peuvent être fabriqués simultanément avec l'antenne. Cependant, ces antennes microrubans ont des inconvénients inhérents à la technologie : des bandes passantes étroites, un gain généralement faible, un rayonnement souvent limité au demi-plan et des pertes par ondes de surfaces. Il faut aussi noter que ces antennes supportent uniquement les faibles puissances. [...]

[...] Il ne faut cependant pas oublier qu'il existe de nombreux autres types d'antennes miniatures comme les antennes en céramiques (monopôles en céramique sont des technologies adaptées au production de masse). Deux modèles sont déjà commercialisés depuis 2003 (l'antenne Chip Antenna de Taiyo Yuden ou encore l'antenne ULB (non fractale) de la compagnie Fractus). D'après les informations données par le fabricant de céramique Taiyo Yuden, la technologie céramique multi-couche permet d'obtenir des éléments rayonnants ULB de moins de 8 x 6 x 1 mm3. Ces améliorations constantes dans les techniques de miniaturisation nous laissent imaginer que cette évolution n'est pas prête de s'arrêter. References J. Liu, S. [...]