Conception et analyse des performances d'antennes pour les communications ultra large bande - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 2006

Conception et analyse des performances d'antennes pour les communications ultra large bande

Abstract

Driven by consumer demand for high-speed or very low power applications, the Ultra Wide Band (UWB) technology is a major solution for the Short-Range wireless market. Due to the wide frequency range on which UWB operates, the UWB antenna design is a real challenge which first of all has to meet the low cost and low profile OEM specifications. The aim of the present work is to improve the understanding and thus the performances of the UWB antenna in the context of an indoor high-speed multimedia transmission. In a first part, size reduction and low complexity antenna structure have been the target of the designing work. However these points imply a performance degradation which has to be measured. Usual frequency domain criteria (gain and phase) are no more so relevant. Thus time domain tools have been developed to measure waveform distortion. This allows to quantify the influence of a frequency-dependent antenna on the link quality in impulse UWB mode. The antenna designer can't ignore the waveform distortion introduced by the other elements of the wireless link. In the second part, two measurements campaigns allow to analyze the impact on the impulse waveform of the UWB channel and the antenna integration in a multimedia terminal.
Le marché des radiocommunications de proximité évolue entre autres vers des applications soit à très basse consommation, soit à très haut débit. Bénéficiant d'une largeur de bande instantanée au moins cent fois plus grande que celle des systèmes large bande actuels, la technologie ultra large bande (ULB) se positionne naturellement sur ces deux créneaux. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension et la performance des antennes ULB fonctionnant sur plusieurs gigahertz tout en répondant aux contraintes spécifiques des applications grand public. Dans un premier temps, la réduction de l'encombrement et du coût des antennes est le point de mire du travail de conception. Cependant ces réductions vont en général de pair avec une dégradation des performances qu'il faut pouvoir quantifier. Pour caractériser la performance de l'antenne sur une telle bande, les outils usuels (gain, phase) dans le domaine fréquentiel sont peu adaptés. Particulièrement pertinent pour le mode impulsionnel, des descripteurs temporels sont donc introduits. Entre autres, la distorsion de la forme d'onde rayonnée par l'antenne est étudiée. Elle permet d'analyser et de quantifier l'influence sur la qualité de la liaison, d'un comportement d'antenne variant en fonction de la fréquence. Dans un second temps, la distorsion qu'apporte l'antenne est mise en regard de celle apportée par les autres éléments de la chaîne de communication. Des campagnes de mesures du canal de propagation et de l'impact de l'intégration sur un terminal multimédia ont été réalisées.
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Dates and versions

pastel-00002430 , version 1 (10-05-2007)

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  • HAL Id : pastel-00002430 , version 1

Cite

Serge Bories. Conception et analyse des performances d'antennes pour les communications ultra large bande. Sciences de l'ingénieur [physics]. ENSTA ParisTech, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00002430⟩
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