Study and design of new topologies of dielectric resonator antennas in the UHF and SHF bands
Etude et conception de nouvelles topologies d’antennes à résonateur diélectrique dans les bandes UHF et SHF
Résumé
This thesis proposes the study and design of new topologies of dielectrics resonators antennas in the UHF and SHF bands. The first part is devoted to the state of the art and to the fundamental characteristics of these antennas. The second part is focused on the design of new types of antennas from the canonical shapes in order to expand their bandwidth for multi-standard applications without changing the distribution of their radiation pattern in free space. Then our interest is focused on the realization of multiband antennas. The first structure is based on the excitation of two modes of a rectangular dielectric resonator antenna, at two different frequencies. The second one is a dielectric resonator antenna (DRAs) with two concentric resonators with different permittivities. They are excited each one on its fundamental mode to obtain a bi-band behavior.
In the last part of the study, we are interested in the design of miniature DRAs for UHF RFID applications. We use in this case, materials with high permittivity and we place a layer of metamaterial over the resonator to improve the gain.
Cette thèse propose l'étude et la conception des nouvelles topologies d'antennes à résonateurs diélectriques dans les bandes UHF et SHF. Une première partie est consacrée à l’état de l’art et aux caractéristiques fondamentales de ce type d’antennes. La deuxième partie s'est portée sur la conception des nouvelles formes d’antennes issues des formes canoniques dans le but d’élargir leurs bandes de fonctionnement en vue d’une utilisation multistandards, sans modifier pour autant leur rayonnement dans l’espace environnant. Ensuite notre intérêt s’est porté sur la réalisation des antennes multi-bandes dont la première structure est basée sur l’excitation de deux modes d’un résonateur diélectrique rectangulaire, à deux fréquences différentes. La deuxième structure est constituée d’un élément rayonnant formé de deux résonateurs concentriques et à permittivités différentes. L’excitation de ces derniers, chacun sur son mode fondamental permet d’avoir un fonctionnement bi-bande. Dans la dernière partie de l'étude, nous nous sommes intéressés à la conception des ARDs pour des applications en RFID UHF, le but est de réaliser des antennes miniatures à fort gain permettant de réduire l’encombrement des stations de base. Nous avons utilisé, dans ce cas, des matériaux à permittivité élevée et nous avons placé une couche de métamateriaux au-dessus du résonateur pour améliorer le gain.
Loading...