Ce document résume une dizaine d'années de recherches menées dans l'industrie et au Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications de l'Université de Nice Sophia-Antipolis dans les deux équipes de recherche "Nouvelles Antennes pour les Télécommunications" et "Antennes Actives Intégrées et Microélectronique RF". Tout au long de ce document, l'aspect caractérisation est constamment abordé car il est essentiel dans ces activités de recherche.
CURRICULUM VITAE DETAILLE
Titres universitaires
DEUG A SSM
Licence EEA (Electronique, Electrotechnique, Automatique)
Maîtrise EEA (Electronique, Electrotechnique, Automatique)
DEA Propagation, Télécommunication et Télédétection
CITERNE, Professeur à l'INSA de Rennes, Président et Rapporteur
TOUTAIN, Professeur à l'IRESTE de Nantes, Rapporteur
PAPIERNIK, Professeur à l'Université de Nice Sophia Antipolis, Examinateur
KOSSIAVAS, Maître de Conférences à l'Université de Nice Sophia Antipolis, Invité
Activités post-thèse
Mots-clés pour les activités de recherche actuelles
Production scientifique
Indicateur Scientifique
Indice h=9 en Juillet 2008 (indice hirsch qui signifie que l’auteur a au moins 9 papiers cités 9 fois tandis que ses autres publications sont citées moins de 9 fois)
Résumé des thèses encadrées
Etat de la thèse et % d’encadrement Nombre
Résumé des stages de DEA/MASTER encadrés
Etat du Master et % d’encadrement Nombre
Distinctions scientifiques par ordre d’importance
Prix Wheeler 2007 qui récompense la meilleure publication de l’année dans la revue IEEE Transactions on Antennas and Propagation pour un article sur l’invention de la technique
34;Electronique"
Activités d’Expertise
Membre du jury Best Paper pour la conférence Eucap2006
Principales activités d’animation de la recherche
Co-Organisateur de la conférence ICECS 2006 à Nice (avec l’IXL Bordeaux) Co-Organisateur du University Booth pour la conférence DATE 2007 à Nice
Résumé des activités d'enseignement
Enseignements effectués depuis 2002
Enseignements effectués à l’étranger
Résumé des responsabilités pédagogiques et administratives
Responsable de l’accord ERASMUS entre l’Université de Nice et l’Université de Trondheim en Norvège (NTNU) pour le département ELEC de Polytech’Nice-Sophia
Co-Responsable de l’accord ERASMUS entre l’Université de Nice et l’Université de Varna en Bulgarie pour le département ELEC de Polytech’Nice-Sophia
ENSEIGNEMENT
Après deux ans passés dans l'industrie en tant qu'ingénieur R&D, j'ai été recruté comme maître de conférences à l'ESINSA en 2002, école devenue Polytech'Nice Sophia Antipolis en 2005 suite à la fusion de plusieurs départements de l'Université Nice-Sophia Antipolis. Depuis 2004 et 2006, j'ai été nommé respectivement responsable des modules Antennes et Ondes Electromagnétiques enseignés aux étudiants de deuxième et première année du cycle Ingénieur de Polytech'Nice.
ATER (1999-2000) – ESINSA
Maître de Conférences (depuis 2002) – ESINSA puis Polytech'Nice Sophia-Antipolis Depuis 2002 je travaille dans les domaines de l'électronique analogique, de la microélectronique. Depuis 2002 je travaille dans les domaines de l'électronique analogique, de la microélectronique, des télécommunications, des ondes électromagnétiques, des antennes, des hyperfréquences. circuits, simulation assistée par ordinateur. Mini-projet Télécommunications : Conception d'un réseau WLAN (TP 40 heures dont 20 heures non supervisées) Responsable de ce module : Module équivalent à 4 crédits ECTS (3ème année du Cycle Ingénieur, option Télécommunications et Réseaux).
Master Recherche STIC option Télécom RF et Microélectronique, UNSA
RESPONSABILITES PEDAGOGIQUES & ADMINISTATIVES
Responsable de la convention ERASMUS entre l'Université de Nice et l'Université de Trondheim en Norvège (NTNU) pour le département Electronique de Polytech'Nice-Sophia. Co-responsable de la convention ERASMUS entre l'Université de Nice et l'Université de Varna en Bulgarie pour le département Electronique de Polytech'Nice-Sophia (avec R. Staraj).
ENCADREMENT DOCTORAL
4.1 - Encadrement de thèses – Thèses soutenues
T1] Nom du diplômé : Pascal CIAIS
Le prix du meilleur article de la conférence EuCAP 2007 catégorie coopération européenne (Revue CI2 avec TKK Helsinki). Le Prix du Club EEA pour la meilleure thèse française de l'année 2007 dans le domaine de l'Electronique.
4.2 - Encadrement de thèses – Thèses à soutenir
T5] Nom du futur diplômé : Plamen ILIEV
T6] Nom de la future diplômée : Anissa CHEBIHI
Elle a également développé un système de mesure dédié à ce type d'antennes sur Wafer en bande millimétrique lorsqu'elles sont alimentées avec des pointes RF (GSG). A notre connaissance, il n'existe qu'un seul système capable d'effectuer ce type de mesure, à la NASA.
T8] Nom du futur diplômé : Stéphane TOURETTE
Titre de la thèse : Conception d'antennes intégrées dans le package AiP (Antenna in Package). Points forts : Conception, fabrication et mesures de diverses antennes sur substrat LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) pour modules Bluetooth.
4.3 - Encadrement de stages DEA/Master Recherche
M1] Nom du Diplômé: Aliou DIALLO
Diplôme : DEA Propagation, Télécommunications et Télédétection - UNSA
34;métamatériaux"
M4] Nom du Diplômé: Alexandre RABENANDRASANTSOA
PUBLICATIONS
REVUES INTERNATIONALES AVEC COMITE DE LECTURE
34; Study and reduction of crosstalk between two PIFAs of mobile phones operating in DCS1800 and UMTS bands".
OUVRAGES ET CHAPITRES DANS DES OUVRAGES
CONFERENCES INVITEES
CONGRES INTERNATIONAUX AVEC COMITE DE LECTURE ET ACTES
34;Improving the isolation between two closely spaced mobile phone antennas using a neutralization effect". 34;Reducing the mutual coupling between two planar inverted-F antennas operating in close radio communication standards".
CONGRES NATIONAUX AVEC COMITE DE LECTURE ET ACTES
RAPPORTS DE CONTRAT
Factor Remarques
Résumé des travaux effectués pendant ma thèse (1996-99)
3 : Diagramme de rayonnement plan H théorique (ligne pointillée) et mesuré (ligne continue) de l'antenne microruban à onde de fuite excitée par un guide d'onde coplanaire terminé par une fente. 5 : Antenne réseau microruban à ondes de fuite à quatre éléments acheminés en série par fentes et guide d'onde coplanaire selon *2+.
Résumé des travaux menés en tant qu’ATER (1999-2000)
Ainsi, nous avons pu modifier artificiellement la "largeur" de l'antenne pour contrôler en continu et/ou discrètement la direction d'orientation du faisceau émis (Figure 12). Cette section résume le travail que j'ai effectué au LEAT pendant quatre ans dans le cadre de ma thèse et une année d'ATER. Au début nous nous sommes intéressés aux antennes passives puis petit à petit nous avons commencé à concevoir des antennes actives reconfigurables où les éléments discrets de reconfiguration étaient rapprochés voire à l'intérieur des antennes.
Les paragraphes suivants représentent l'essentiel de ce mandat, décrivant les nouvelles orientations de recherche que j'ai pu prendre dès mon départ du LEAT en mai 2000.
Activités de recherche menées dans l’industrie (Mai 2000-Octobre 2002)
J'ai pu évaluer et évaluer une vingtaine de téléphones de sociétés concurrentes comme Nokia, Sony, Ericsson. Parallèlement à ces activités dites de développement, j'étais également en charge des études préliminaires des futurs concepts d'antennes pour les téléphones de la division. Il s'agissait principalement d'activités de recherche liées à la conception de nouvelles antennes ou "technologies" d'antennes réalisées sous contrat avec des laboratoires universitaires et privés, et à la gestion de demandes de brevets d'antennes.
J'ai ainsi été nommé responsable d'un contrat signé avec le laboratoire privé allemand IMST concernant la conception de la nouvelle antenne à monter sur les futurs terminaux Alcatel. C'est ainsi que j'ai reçu une offre d'emploi dans la même entreprise de la part de Monsieur Gérard CAILLE, responsable de l'équipe "Antenne Research" au sein de la division ALCATEL SPACE INDUSTRIES à Toulouse. Chaque élément capte puis retransmet l'onde de la source primaire avec la phase souhaitée.
J'ai également mené tous les tests liés à l'antenne, notamment ceux des mesures des cellules MEMS (Figures 29 à 31). J'ai donc utilisé les outils de CAO HFSS et ADS pour concevoir la source et le logiciel GRASP de TICRA pour obtenir un schéma complet de l'ensemble antenne source/patch/parabole. Au sein de la division téléphonie mobile, le travail effectué m'a permis non seulement de découvrir l'aspect ingénierie de la conception d'antennes miniatures, mais aussi d'enrichir mes compétences scientifiques en collaboration avec un expert de renommée mondiale.
Antennes miniatures multibandes
Méthodologie de conception d’antennes PIFA pour la téléphonie mobile
- Systèmes multi-antennaires et technique de neutralisation
L'ajout du court-circuit plan permet d'amplifier l'intensité de rayonnement de la composante transverse dans le plan H si l'antenne est positionnée sur un plan de masse infini. 52 : Problème de creux d'annulation rencontré lors de la mesure d'une antenne multi-résonnante à l'aide de la méthode Wheeler Cap. 54 : Simulation et dépannage de mesures de petites antennes non « électriques » positionnées sur un petit PCB en utilisant la méthode Wheeler Cap sous CAO 3D.
55 : Courbes de |S21| obtenu avec un modèle de ligne de transmission pour différentes longueurs électriques θL et différentes impédances ZL de la ligne de neutralisation. On notera l'excellente amélioration du rendement global des deux antennes après l'introduction de la neutralisation (Figure 62). Nous avons donc essayé de modéliser cette structure à l'aide d'un modèle « ligne de transmission » à l'aide du logiciel de CAO ADS, afin d'optimiser la ligne de neutralisation.
Le modèle équivalent fonctionne également pour établir la ligne de neutralisation entre les points d'alimentation des deux PIFA. On comprend assez facilement pourquoi le rendement global est amélioré si l'isolation sur le port des antennes est meilleure, compte tenu de la formule utilisée pour calculer ce rendement global. Ces trois monopôles sont reliés à un commutateur qui permet de sélectionner l'une des antennes lors de la mesure.
68 : Photo de mesure d'un système multi-antennes en présence d'une tête (fantôme) dans la chambre réverbérante Bluetest. 69 : Efficacités totales mesurées en chambre réverbérante des quatre antennes dans un système neutralisé avec et sans tête d'utilisateur. 70 : courbes CDF de probabilité cumulée des effets mesurés dans une chambre réverbérante dans un système neutralisé à quatre antennes avec (traits pointillés) et sans (traits pleins) la tête d'un utilisateur.
Prototypes Tête de l'utilisateur
73 : Courbes CDF de capacité (bit/s/Hz) des quatre systèmes d'antenne évalués dans la salle de réverbération pour 10 dB SNR à 2 GHz. Après cette première phase de mesure, nous avons également eu l'opportunité de nous associer au RadioLab d'Helsinki TKK pour une caractérisation en diversité et en MIMO en utilisant leur code "maison" appelé MEBAT, qui a été développé à partir d'une base de données issue de plusieurs campagnes d'acquisition . Cette base de données est composée de mesures intérieures (pico-cellule) à l'Université d'Helsinki et de mesures extérieures (micro-cellule) sur plusieurs routes de la banlieue d'Helsinki.
Pour obtenir une évaluation des performances en diversité ou en MIMO d'un système multi-antennes, les champs électriques complexes rayonnés sur toute la sphère (simulés ou mesurés) depuis les antennes de la structure sous analyse doivent être pris en entrée du code sont fourni. Il faut aussi choisir la cellule (environnement) dans laquelle les mesures doivent être effectuées, ainsi que le nombre d'antennes pour l'émission. Ce nombre p dépend de la longueur de la route, mais 4 mesures par λ sont effectuées à 2 GHz.
En émission, deux types de systèmes antennaires peuvent être choisis : un système antennaire linéaire dont les éléments sont séparés de 4,2 λ et un système antennaire en zigzag dont les éléments sont séparés de 3 λ. A noter que cette collaboration nous a permis d'obtenir le meilleur article de la conférence européenne sur les antennes et la propagation 2007 [27]. 74 : courbes CDF des puissances reçues évaluées avec MEBAT out pour un système à deux antennes non neutralisées (traits pointillés) et neutralisées (traits pleins).
Système de référence à 2 antennes
Système neutralisé à 2 antennes
Système de référence à 4 antennes
Principes théoriques permettant d’isoler les ports d’alimentation de deux patch microruban et d’annuler leur couplage mutuel
- Antennes actives, MEMS et antennes actives intégrées
- Antennes pour interrogation de capteurs
- Conclusion et perspectives
- Bibliographie
115 : Antenne à double polarisation linéaire avec commutateur SPDT MEMS (société MAGFUSION, MEMS encapsulé dans un capot de 36 mm2). a) masque d'antenne, (b) photographie de l'antenne. 116 : Topologie de l'antenne reconfigurable en polarisation (polarisations rectilignes orthogonales ou circulaire droite/gauche selon l'état du coupleur reconfigurable) selon *57-58]. 118 : Antenne reconfigurable en diagrammes de rayonnement Somme et Différence (Monopulse) (a) Masque d'antenne, (b) Photographie de l'antenne.
Les signaux RF y sont donc dissipés et l'efficacité de rayonnement de l'antenne subit généralement une dégradation très importante. 148 : Section HFSS simulée et mesurée du diagramme de rayonnement de l'antenne omnidirectionnelle alimentée par pointes (Plan X-Z sur la Figure 146). 149 : Portion simulée et mesurée du diagramme de rayonnement de l'antenne omnidirectionnelle alimentée par pointes (Plan Y-Z sur la Figure 146).
157 : Exemple d'antenne PIFA intégrée dans un système sur puce 5 GHz (b) avec antenne parasite positionnée sur le capot plastique extrudé du module (a) selon *95+. 163 : Module mesuré et simulé S11 (en dB et sur un diagramme de Smith) de l'antenne représentée sur la Fig. 178 : Influence du facteur de qualité Q de l'antenne connectée au capteur SAW sur la distance d'interrogation en mètres.
185 : Structure d'une antenne sur puce selon *103+ (a) Vue schématique d'une coupe transversale de l'antenne avec la puce (b) Photographie en coupe transversale d'un via profond (c) Vue de dessus de la boucle antenne. 186 : Vue schématique d'une coupe transversale de l'antenne avec la puce (à gauche) et photo de l'antenne cadre (à droite) de *104+.
