Poster FiNaLe bachir

Telechargé par kenaneh
Conception d’une antenne multi-bandes pour les terminaux mobile LTE
Présenté et réalisé par:* BACHIR Hemza Encadré par : Mr. KENANE
* BEN RABAH Hichem
Université de M’sila
Faculté de Technologie
Département d’électronique
MASTER II : S.T.N



II:
Résumé :Dans cette étude, une antenne imprimée LTE est conçue on utilisant le simulateur électromagnétique full-wave, HFSS
v 15.0.2. Pendant la simulation, les dimensions de l’antenne (patch substrat et la masse) seront variée, itérativement, afin d’atteindre des
caractéristiques voulues par le concepteur. Après la conception une réalisation pratique sera faite.
Ce simulateur permet d’étudier des structures
complexes en 3D, en simulant ces structures et en
proposant des visualisations claires des résultats en
2D comme les paramètres S et en 3D comme le
diagramme de rayonnement.
HFSS est utilisé essentiellement pour les
expérimentations et les études des systèmes
fonctionnant en HF, il est exploité notamment pour
calculer les paramètres S, les fréquences de
résonnances ainsi que les champs électromagnétiques.
Fig.4. Exemple de la variation du coefficient de réflexion S11 vs la fréquence en utilisant
HFSS [4]
Fig.5 Exemple de la distribution du courant sur la surface de l’antenne LTE en utilisant
HFSS
Dans ces derniers décennies, le domaine des
télécommunications a connu une révolution très grande à
cause de l’augmentation dans le marché des mobiles et
internet [1]. Poussés par l’engouement du public, les antennes
des téléphones mobiles sont se sont miniaturisées
l’utilisation des antennes imprimées est devenue usuelle dans
les systèmes de radiocommunications. En termes de
générations, LTE (long term evolution) est considérée
comme la quatrième génération.Pour les opérateurs, et par
comparaison avec des normes précédentes, LTE offre des
performances améliorées plus que la facilité d'exploitation et
le faible coût. Plusieurs concepteurs font des prototypes des
antennes de différentes tailles.
Dans notre étude, on va concevoir, par un simulateur HFSS,
une antenne imprimée dédie pour la technologie LTE.
L’utilisation du simulateur électromagnétique HFSS permet
d’avoir un compromis entre les dimensions de l’antenne et ses
performences, sans avoir préalablement recours àun modèle
mathématique.
1. Introduction
MINISTRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Université Mohammed Boudiaf de M’SILA
Fig.1. Schéma simple d’une antenne imprimée
L’antenne est modélisée se la forme d’un quadripôle d’où on
peut extraire ses différents paramètres S, dans notre étude on
va baser sur le Coefficient de réflexion S11 qui nous donne
une idée sur l’adaptation de l’antenne avec son système
émetteur/ récepteur.
Pendant la conception, on va varier quelques paramètre tels
que l’impédance d’entrée, les dimensions d’antenne, le
substrat utilisé, la technique d’alimentation afin d’aboutir une
antenne avec des caractéristiques voulues. Parmi ces
caractéristiques on peut citer
-Directivité :
      
-Rendement de l’antenne :
 

-Gaine : le résultat entre la directivité et la perte.
  
-Ouverture : si Gmest le gain maximal, donc l’ouverture est
le moitié, Gm/2
-Fréquence de résonance :
  (4)
C
= la célérité de la lumière dans le vide.
 

  
 (5)
est la Permittivité relative du substrat [2] .
2. Les antennes imprimées
La technologie LTE (long term evolution) est une
amélioration du système de la 3G. Il augmente
significativement l'efficacité spectrale et le taux de
transmission des données en introduisant la technologie
de transmission OFDM et de MIMO. Il supporte
plusieurs allocations de largeur de bandes, tels que
1,4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz et 20MHz.
L'assignement de fréquences de LTE est plus flexible. Sa
capacité et sa couverture ont été grandement améliorées.
Le LTE supporte une inter opération avec les autres
systèmes 3GPP. La division fréquentielle FDD de
l’antenne LTE est très utilisé comme un standard 4G et
disposent d'un grand nombre des terminaux.
L'antenne LTE est utilisée dans les appareils mobile 4G.
Elle est utilisée pour recevoir les signaux GPS dont la
fréquence couvre 698 à 960 MHz, 1575,42MHz et 1710 à
2700MHz. Un ensemble d'antenne externe LTE 4G est
composé d'un circuit imprimé, d'un boîtier, d'un
connecteur et d'un câble. [3]
Fig.2. Une antenne imprimée LTE [4]
3. Les antennes LTE
L’effet de quelques paramètres (dimension) sur les
caractéristique d’une antenne (S11).
Pour la conception d’antenne patch nous focalisons
nos études dans notre projet sur ses caractéristiques en
prenant compte les normes suivants:
-l’antennes patch doit être trop léger.
-Il doit être aussi de type imprimé.
-Il doit avoir aussi une grande efficacité.
-ainsi que la facilité de conception.
-son volume doit être réduis au minimum la raison de
son fonctionnement. [5]
5.Etude paramétrique
[1]www.arpt.dz/fr/doc/obs/etude/2013/Observa
toire_Mobile_2013.pdf.
[2] I. J. Bahl and P. Bhartia, "Microstrip
antennas,Dedham, Ma: Artech House 1980.
[3] Jiashan Jinchang Electron Co.,Ltd,
www.jinchanggps.com
[4] International Journal of Computer
Applications (0975 8887)Volume 115 No.
12, April 2015
[5] D. M. Pozar, Microstrip Antennas,”
Proc.IEEE, Vol. 80,No. 1, Jannuary 1992
7. Références
L’antenne imprimée est un
dispositif métallique passif
constitué d'un conducteur
métallique (cuivre) de forme
arbitraire, déposé sur un substrat
diélectrique au-dessus d’un plan
de masse, comme nous le
montre dans la figure ci-contre
Dans cette étude, le simulateur, basant sur la méthode
des éléments finis, HFSS v 15.0.2 est utilisé pour faire
l’optimisation et paramétrage (optimitrics &
optimisation) des dimensions d’une antenne à large
bande et de faire varier ces paramètre lors de simulation
afin datteindre un coefficient S11 moins que -10 dB
dans la gamme privilégie. Le principe de fonctionnement
est illustré dans le diagramme suivent
Fig.3. schéma de principe de fonctionnement de HFSS
3. La méthode de conception (HFSS)
1 / 1 100%

Poster FiNaLe bachir

Telechargé par kenaneh
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !