Département Antennes & Dispositifs Hyperfréquences (ADH)

Les thématiques de recherche du département sont centrées sur le rayonnement électromagnétique avec un cœur historique sur la recherche de nouvelles technologies et topologies antennaires. Cette activité s’étend en amont aux matériaux fonctionnels utilisables au sein des structures rayonnantes et en aval aux interactions du rayonnement avec des environnements complexes.

Mots-clefs: métamateriaux; métasurfaces ; antennes intelligentes ; technique de dépointage et d’imagerie ; antennes flexibles; antennes miniatures, superdirectives, large bande et reconfigurables; applications biomédicales ; CEM; antennes millimétriques, submillimétriques ; antennes multifaisceaux et à onde de fuite  réseaux phasés, réflecteurs et transmetteurs; optimisation convexe; systèmes quasi-optiques.

Présentation du département

Le département ADH est constitué de 4 équipes : BEAMS, CUTE, FUNMAT et WAVES. Ses thématiques de recherche sont centrées sur le rayonnement électromagnétique avec un cœur historique sur la recherche de nouvelles technologies et topologies antennaires (au travers des équipes CUTE et BEAMS). Cette activité s’étend en amont aux matériaux fonctionnels utilisables au sein des structures rayonnantes (équipe FunMAT) et en aval aux interactions du rayonnement avec des environnements complexes (équipe WAVES).

Les domaines d’excellence concernent plus particulièrement les matériaux fonctionnels pour l’électromagnétisme, les antennes miniatures et intégrées, les systèmes rayonnants directifs (dont les réseaux), les antennes en ondes millimétriques et l’électromagnétisme pour le biomédical et la CEM.

Innovation, impact, résolution de problèmes posés par les acteurs socio-économiques

Les synergies développées visent l’émergence de nouvelles réponses pour les défis actuels liés à la montée en fréquence, la miniaturisation des équipements, la généralisation des systèmes reconfigurables ou multifonctions, large bande ou multi-bande, mais aussi la protection des usagers et des équipements vis-à-vis de la prolifération des ondes électromagnétiques. Des solutions en rupture sont investiguées, en pariant notamment sur les possibilités offertes par les nouvelles techniques de fabrication (impression 3D, substrats souples, etc.), l’utilisation de nouveaux matériaux (plasmas, films composites électroactifs, matériaux pour la récupération et stockage d’énergie, matériaux composites absorbants, etc.) et de nouveaux concepts (métasurfaces, focalisation en champ proche, circuits non Foster, etc.). La montée en fréquences dans de multiples contextes différents (thérapies thermiques, systèmes d’imagerie millimétriques à distance moyenne, surfaces communicantes actives, etc.) constitue également un défi important. L’antenne étant l’un des composants essentiels de tous les dispositifs communicants, le spectre des domaines applicatifs visés et des problématiques sociétales associées est donc très large (communications à très haut débit, réseaux 5G, internet des objets, réseaux de capteurs, communications vertes, sécurité, observation, communications satellitaires, etc.).

En parallèle de ses 4 équipes de recherche, le département héberge le laboratoire MERLIN (Micro-ondes, Espace, Rayonnement : Laboratoire INtégré), structure de recherche commune avec l’entreprise Thales Alenia Space, Toulouse, dédiée à la recherche de concepts antennaires innovants pour le secteur spatial.