Système antennaire millimétrique actif bas coût basé sur la technologie guide d’onde intégré au substrat creux pour application de télécommunication satellite

Système antennaire millimétrique actif bas coût basé sur la technologie guide d’onde intégré au substrat creux pour application de télécommunication satellite

 

 

Sujet de thèse :
Cette thèse portera sur la conception d’un système antennaire actif pour les télécommunications  satellites basé sur la technologie SIW-Creux ayant été développée dans le cadre d’une précédente thèse [2]-[14]. Cette technologie, proposée en 2014 par les encadrants de cette thèse, permet de réaliser la conception de circuits millimétriques hautes performances et bas coût à partir de la technologie des circuits imprimés dit PCB. Ce sujet de thèse se fera en collaboration avec le CNES dans le cadre d’une action R&T. Le CNES apportera des spécifications répondant à des besoins pour les télécommunications satellites, par exemple pour les navires, les avions, ou même les voitures autonomes, qui pourraient bénéficier à terme de connexion haut-débits grâce aux constellations de nano-satellites actuellement en cours de développement par de grands acteurs du domaine du spatial.
Une première partie de cette thèse se consacrera à une étude bibliographique sur les systèmes antennaires passif et actif pour télécommunications satellites et les technologies millimétriques incluant la technologie SIW-creux. Une seconde partie de cette thèse se consacrera à la conception d’antenne élémentaire et de sous-circuits actifs, notamment sur l’intégration de fonctions actives qui n’a pas encore été traitée, en s’appuyant sur des interconnexions avec d’autres topologies de lignes enterrées creuses [15].
Ensuite, un sous-réseau d’antennes, avec son réseau d’alimentation actif, sera étudié et conçu avant de faire la réalisation d’un réseau complet adressant des spécifications déterminées avec le CNES.

Encadrants :
– Pr. Tan-Phu Vuong, Laboratoire IMEP-LAHC, Grenoble, France
– Dr. Anthony Ghiotto, Laboratoire IMS de Bordeaux

Contact :
Pr. Tan-Phu Vuong, Laboratoire IMEP-LAHC, Grenoble, France

Références :
[1] N. H. Nguyen, F. Parment, A. Ghiotto, K. Wu, and T. P. Vuong, “A Fifth-Order Air-filled SIW Filter For Future 5G Applications,” in proc. IEEE IMWS-AMP, Pavia, Italy, 20-22 Sep. 2017.

[2] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Broadband transition from dielectric-filled to air-filled substrate integrated waveguide for low loss and high power handling millimeter-wave substrate integrated circuits,” in Proc. IEEE MTT-S Int. Microw. Symp., pp. 1-4, Jun. 2014.

[3] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Air-filled substrate integrated waveguide for low loss and high power handling millimeter-wave substrate integrated circuits,” IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol. 63, no. 4, pp. 1-11, Apr. 2015.

[4] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Air-filled SIW transmission line and phase shifter for high performances and low-cost U-band integrated circuits and systems,“ in Proc. 8th IEEE Global Symposium on Millimeter-Waves, Montreal, 25-27 May. 2015.

[5] A. Ghiotto, A. Doghri, F. Parment, T. Djerafi, T.P. Vuong, and K. Wu, “Three-dimensional SIW and high-performance air-filled SIW for millimeter-wave substrate integrated circuits and systems,” in Proc. 8th IEEE Global Symposium on Millimeter-Waves, Montreal, 25-27 May.2015.

[6] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Low-loss air-filled substrate integrated waveguide (SIW) band-pass filter with symmetric inductive posts,” in Proc. 45rd IEEE European Microwave Conference (EuMC), Paris, 6-11 Sep. 2015.

[7] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Broadband directional Moreno coupler for high-performance air-filled SIW-based substrate integrated systems,” in Proc. IEEE MTT-S International Microwave Symposium, San Francisco, California, 22-27 May 2016.

[8] S. S. Lima, F. Parment, A. Ghiotto, T. P. Vuong, and K. Wu, « Broadband dielectric-to-half-mode air-filled substrate integrated waveguide transition, » in IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 6, pp. 383-385, June 2016.

[9] A. Ghiotto, F. Parment, T.P. Vuong, and K. Wu, « Multilayer-substrate integration technique of air-filled waveguide circuits, » in Proc. IEEE MTT-S International Conference on Numerical Electromagnetic and Multiphysics Modeling and Optimization for RF, Microwave and Therahertz Applications, Beijing, China, 27-29 Jul., 2016.

[10] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Double dielectric slab-loaded air-filled SIW phase shifters for high-performance and low-cost millimeter-wave integration,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques vol. 64, no .9, pp. 2833-2842, Sept.2016.

[11] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Ka-band compact and high performance bandpass filter based on multilayer air-filled SIW,” in IET Electronics Letters, vol.53, no .7, pp. 486-488, Mar. 2017.

[12] A. Ghiotto, F. Parment, T.P. Vuong, and K. Wu, “Millimeter-wave air-filled SIW antipodal linearly tapered slot antenna,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 16,pp. 768 – 771, Apr. 2017.

[13] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Millimeter-wave air-filled substrate integrated waveguide slot array antenna,” in IET Electronics Letters, in press, 2017.

[14] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, J.M. Duchamp, and K. Wu, “Air-to-dielectric-filled two-hole substrate integrated waveguide directional coupler,” in IEEE Microwave and Wireless Components Letters, in press, 2017.

[15] F. Parment, A. Ghiotto, T.P. Vuong, L. Carpentier, and K. Wu, “Substrate integrated suspended line to air-filled SIW transition for high-performance millimeter-wave multilayer integration,”in Proc. IEEE MTT-S International Microwave Symposium, Hawaii, Honolulu, 4-9 Jun. 2017