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Conception d'un nouveau système d'antenne réseau conforme en onde millimétrique

Chorfi, Hamid (2012). Conception d'un nouveau système d'antenne réseau conforme en onde millimétrique. Mémoire. Val-d'Or, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Sciences appliquées, 131 p.

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Résumé

Le domaine des télécommunications est en perpétuelle évolution. La dynamique de développement est au besoin constant d'améliorer la flexibilité, l'ergonomie et la rapidité des transferts d'informations. Les mines souterraines sont considérées comme des environnements dangereux et agressifs. Par conséquent, les communications sans fil souterraines sont essentiels pour plusieurs raisons incluant; la sécurité, la localisation et la productivité. Le défi que pose l'environnement souterrain des mines au regard des communications sans fil est liée au fait que les galeries de mine constitue un milieu confiné complexe et diffractant, hostile à la propagation des ondes électromagnétiques. Tout ceci entraine inévitablement des réflexions multiples qui affectent considérablement le signal radio. Pour palier à ce problème, on propose d'utiliser des antennes intelligentes (faisceaux commutés) pour permettre une focalisation sur un utilisateur (mineur) donné en minimisant l'impact des trajets multiples. Dans la conception des antennes intelligentes appliquées aux systèmes miniers, il est important d'avoir des antennes ayant une configuration spéciale pour assurer un balayage de 360° afin de couvrir l'espace requis dans les galeries d'une mine. En effet, les antennes intelligentes ont le potentiel de réduire les interférences inhérentes aux multi-trajets, de rehausser le rapport signal à bruit, et d'introduire la réutilisation de fréquences dans un environnement confiné et augmentation de la capacité du système cellulaire. Récemment, les communications sans fil dans la bande millimétrique ont été utilisées à l'intérieur des tunnels souterrains. Les résultats ont montré que cette bande de fréquences est relativement moins sensible aux réflexions et aux réfractions par rapport aux bandes de fréquences basses. Par ailleurs, la bande millimétrique offre une très grande largeur de bande de fréquence. La disponibilité d'une bande de fréquence de l'ordre de 7 GHz à 60 GHz constitue une motivation évidente sur le choix de cette bande de fréquence qui se traduit par un transfert élevé de donnée de l'ordre de Gb/s. Dans la conception des antennes-réseaux intelligentes en ondes millimétriques appliquées dans les mines, il est important d'avoir des antennes ayant une configuration spéciale pour assurer un balayage à 360 degrés afin de couvrir l'espace requis dans les galeries. Pour cela, le choix des éléments d'antenne dans le réseau constitue une nécessité stratégique pour répondre aux exigences en termes de couverture. Les antennes conformes jouent un rôle considérable dans les systèmes de communications modernes puisqu'elles ont la faculté d'être compatible avec la structure porteuse, de fonctionner dans la bande millimétrique, d'avoir une bande passante plus large et de garantir une couverture de 360°. En effet, dans la littérature des antennes conformes dans la bande millimétrique, la technologie micro-ruban est largement utilisée pour concevoir les éléments d'antennes. Ces éléments d'antennes sont alimentés par une ligne micro-ruban (alimentation directe) ou par couplage via une fente. Par ailleurs, pour les antennes patch, les pertes dues à l'effet de peau dans la bande des fréquences millimétriques peuvent devenir très significatives. Récemment, les antennes à résonateurs diélectriques DRAs ont montrées leurs bonnes performances dans cette bande (millimétriques). En effet, Il n'y a pas d'éléments conducteurs sur ces antennes DRAs, et les pertes diélectriques sont beaucoup moins prononcées, permettant ainsi de résoudre le problème de l'effet de peau. En somme, les antennes (DRAs) présentent des caractéristiques très intéressantes par rapport aux antennes patch, à savoir, une taille plus réduite, une efficacité de rayonnement plus élevée, une plus grande largeur de bande et des pertes quasi-négligeables.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Nedil, Mourad
Co-directeurs de mémoire/thèse: Denidni, Tayeb et Talbi, Larbi
Informations complémentaires: Comprend un résumé en français
Mots-clés libres: mine souterraine, milieu confine, telecommunication, communication sans fil souterraine, antenne intelligente, onde millimetrique
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 12 févr. 2013 17:57
Dernière modification: 25 févr. 2013 19:07
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/491

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