Développement de modèles et d'outils de cosimulation EM/Circuit pour application aux antennes agiles actives

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

amplificateurs, modèles et modélisation, antennes (électronique)

Mots-clés

Antennes-réseaux - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques

Les antennes actives ont pour particularité d'associer à l'émission d'amplificateurs de puissance à proximité d'éléments rayonnants. Leur mise en réseau offre beaucoup d'avantages pour la chaîne d'émission, comme la formation de faisceau, la création de zéros de rayonnement, de faisceaux dépointés avec augmentation de directivité, mais le couplage entre antennes entraîne leur désadaptation et la dégradation du rayonnement du réseau. Ce manuscrit présente un ensemble de démarches adaptées afin de quantifier cet inconvénient majeur. La première partie est consacrée à la problématique du couplage au sein des réseaux d'antennes. Ce couplage induit des variations de charge qui modifient le comportement des amplificateurs et impactent les performances globales de l'antenne. Afin de prendre en compte cet effet, un outil de simulation pour antennes passives a été développé. Cette partie est illustrée avec la conception, la réalisation et la mesure de différents prototypes. La deuxième partie concerne la modélisation bilatérale comportementale d'amplificateurs de puissance pour répondre à la problématique de désadaptation de charge. Un modèle a donc été développé pour prendre en compte des fortes désadaptations de charges (TOS 4), puis validé avec des résultats de mesures. Finalement, un démonstrateur actif comprenant à la fois amplificateurs et réseau d'antennes a été réalisé dans le but de valider ces deux formalismes, et permet de présenter une première approche de cosimulation d'antennes actives tenant compte de tous les effets décrits.