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Conception d'une antenne réseau réflecteur pour les systèmes de communications sans fil pour le standard 5G

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Ben Terki, Abdennour (2019). Conception d'une antenne réseau réflecteur pour les systèmes de communications sans fil pour le standard 5G. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, École de génie, 82 p.

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Résumé

Les communications sans fil connaissent une immense croissance mondiale. Presque partout, elles deviennent moins coûteuses et plus facile d'utiliser des périphériques sans fil en raison de la rapidité d'installation d'un réseau sans fil que de la configuration d'une infrastructure câblée couvrant une zone géographique. La prochaine génération de systèmes de communication (5G) est censée d’offrir une vitesse de transfert de données de plusieurs Gbps. Pour atteindre cet objectif, la bande d'ondes millimétriques est suggérée. Dans ce domaine, les réflecteurs paraboliques sont utilisés pour leur efficacité. Cependant, la surface de réflexion non plane engendre des inconvénients en termes de taille et de masse. Une antenne réseau d’autre part, est composée de cellules élémentaires réparties sur une surface, généralement plane, formant un réseau d’éléments. Le contrôle de l’amplitude et de la phase de chaque élément permet de maîtriser le rayonnement de l’antenne. Le contrôle électronique autorise des vitesses de balayage très élevées. Cependant, le circuit d’alimentation est complexe et plus le nombre d’éléments est grand, plus les pertes induites deviennent importantes. En effet, une antenne réseau réflecteur, appelées reflectarrays en Anglais, est une combinaison des deux antennes. Un réseau de cellules unitaires, conçues avec des déphasages spécifiés sert à réfléchir l’onde émise par la source d’alimentation afin de former un faisceau dans une direction souhaitée. Le défi principal dans la conception d’une antenne Reflectarray est le nombre de cellules à concevoir, afin de rayonner l’onde incidente avec les phases requises. Plusieurs travaux de recherche ont été rapportés sur l'amélioration des cellules unitaires et leurs caractéristiques de réflexion par l'utilisation d'éléments de connexion multicouches, de cellules unitaires de guides d'ondes et de cellules unitaires à couplage d'ouverture. Néanmoins, ces cellules nécessitent un processus de fabrication complexe et l’utilisation de matériaux coûteux. Ce travail propose une conception d'une antenne reflectarray en utilisant des cellules unitaires de forme géométrique hexagonale pour des applications de 5ème génération (5G). La forme hexagonale a été proposée pour avoir des cellules unitaires avec un intervalle de compensation de phase acceptable. De plus, le reflectarray est conçu sur une topologie à une seule couche, ce qui facilite la conception, donne une structure compacte et performante et diminuer le coût de la fabrication. Nous avons démontré que l’antenne reflectarray est une solution prometteuse pour assurer des communications sans-fil fiables et à haut débit pour les application de la 5G.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Mourad, Nedil
Mots-clés libres: antenne Reflectarray; ondes mm (ondes millimétriques); cellules de forme hexagonale, 5G.
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en sciences appliquées
Date de dépôt: 31 juill. 2019 13:29
Dernière modification: 31 juill. 2019 13:29
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/828

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