Faissal MERZAKI : Elaboration de dispositifs de découplage et d’intégration d’antennes à l’aide de matériaux composites

Thèse débutée en octobre 2018

Directeurs de thèse : Philippe BESNIER, Mohamed HIMDI

Co-encadrant :  Xavier CASTEL

Résumé : Sur tous les porteurs navals, terrestres et aériens, de plus en plus de moyens de communication et donc d’antennes sont utilisés. L’implantation de ces antennes dans des espaces réduits génère des contraintes fortes en termes de positionnement, de gêne physique (masquage des antennes), de maîtrise des diagrammes de rayonnement et de compatibilité électromagnétique. Les travaux menés ces dernières années à l’IETR dans le cadre des projets de recherche collaborative FUI SAMCOM 2010-2015 (Systèmes Antennaires en Matériaux COMposites) et FUI STARCOM 2018-2022 (Systèmes et Technologies Antennaires de Rupture en matériaux COMposites) sur les matériaux composites ont permis d’identifier les fortes potentialités de ces matériaux (tissus de fibres de verre, fibres de carbone, résine polyester, résine époxy, etc.) pour les applications antennaires.

Le développement de matériaux composites de nouvelles générations est l’objectif principal de ce travail de recherche, à la croisée des domaines ‘Matériaux’ et ‘Hyperfréquences’. La réduction des dimensions des antennes réalisées, leur intégration optimale au sein d’une même paroi et la fabrication des surfaces communicantes en matériaux composites sont les principaux objectifs visés par les partenaires de cette collaboration.

L’objectif de cette thèse concerne plus particulièrement la recherche et la mise au point de dispositifs de découplage électromagnétique à base de matériaux composites visant à maîtriser le rayonnement électromagnétique des antennes, elles-mêmes conçues à partir de matériaux composites. Deux familles de dispositifs aux propriétés différentes sont développées. La première famille concerne la suppression de l’influence de la paroi porteuse des antennes, paroi dont les propriétés sont à même de dégrader leurs performances. La seconde famille concerne la réduction du couplage entre antennes installées sur une même paroi en matériaux composites. Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec Maëlle Sergolle (doctorante) et Husam A. Elmobarak (post-doctorant), toujours au sein du projet STARCOM.

Références :

F. Merzaki, M. Sergolle, X. Castel, M. Himdi P. Besnier, K. Desmars, T. Levavasseur, P. Caldamone,P. Parneix,"A Compact Absorbing FSS structure for AntennaDecoupling in the 5G 3.5 GHz Band", 2020 International Symposium on Electromagnetic Compatibility - EMC EUROPE, Sep. 2020, Roma, pp.1-6