2.3. Fractal
Le terme antenne « fractale » est un abus de
langage. Les antennes étudiées ont juste des formes
pré-fractales : ce sont des itérations plus ou moins
élevées alors que la forme fractale est le résultat d'une
itération à l'infini.
Dans la littérature, plusieurs
géométries fractales ont été exploitées pour
la conception d'antennes multi-bandes.
> Antenne triangle de Sierpinski [18]
Cette antenne, certainement la plus populaire des antennes
fractales multi-bandes, se présente sous la forme d'un triangle
équilatéral dans lequel on enlève itérativement des
triangles équilatéraux de plus petites tailles (voir figure I.2).
Cette antenne peut être de type dipôle, monopole ou patch.
Benamrane Fouad
17
Figure 14 : Exemple d'une de Sierpinski de type monopole
Points forts
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Points faibles
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- Généralement plus
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- Rapports de fréquences de
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compactes
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fonctionnement pas aisément contrôlable
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- Esthétique (beauté
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- Manque de règle de conception
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des Fractales)
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- Faible contrôle de la polarisation du
champ rayonné
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- Diagrammes peu similaires aux différentes
fréquences
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Tableau 3 : Points forts et faibles des antennes Fractales
2.4. Antennes à trappes
L'un des plus anciens concepts pour obtenir des antennes
filaires multi-bandes, consiste à intégrer des charges
discrètes (capacité et/ou inductance) dans une antenne filaire
(généralement un dipôle). Ces charges sont
communément appelées `trappes' L'élaboration de ce concept
se fait en deux étapes : d'abord, l'antenne résonante à la
fréquence basse est conçue, ensuite, les charges sont introduites
à des endroits précis pour obtenir la (les) résonance(s)
haute(s) désirée(s).
Figure 15 : Antenne bi-bande à trappes
Points forts
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Points faibles
|
-Performances radioélectriques similaires aux
différentes fréquences - Antennes facilement adaptable à
d'autres fréquences de fonctionnement - Dimensionnement facile et
rapport entre fréquences de fonctionnement maitrisé
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- Dépendance des trappes - Bandes passantes
dépendantes des facteurs de qualité des
trappes
|
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Tableau 4 : points forts et faibles des antennes à
trappes 3. Etude d'une antenne bi-bande de type PIFA :
3.1. Structure
Les antennes du type PIFA (PlanarInverted-F Antenna) sont les
plus utilisés dans les dispositifs portables pour les applications GSM,
Wi-Fi, RFID... dû au leur faible coût de fabrication, leur
compacité et au fait que supporte travailler avec plusieurs bandes de
fréquence.
Benamrane Fouad
18
La structure d'une antenne PIFA (Figure 17) est
composée par un plan de masse, un plateau résonante,
l'alimentation et d'un plateau qui connecte le plateau résonant avec le
plan de masse et qui joue la fonction d'un court-circuit.
Il arrive des fois quand confond le PIFA avec IFA qui est
constitué avec un F inversée et il peut également
être imprimée sur un substrat diélectrique de façon
à la rendre planaire. On parle alors d'antenne IFA imprimée
(figure 17) [7]. Il s'agit en fait d'un monopôle replié
parallèlement au plan de masse, mais avec une réduction de la
hauteur tout en maintenant la longueur résonante.
On réduit ainsi la hauteur de la structure.
Figure 16 : Structure d'une antenne en F inversée
[7]
Le principe de l'antenne F inversée a
été développé pour les antennes planaires en F
inversées (PIFA pour Planar inverted F Antenna). Cette fois-ci, le brin
métallique est remplacé par un élément rayonnant
métallique l'assimilant ainsi à une antenne patch conventionnelle
mais assortie de quelques particularités (figure 18).
Les antennes PIFA sont alors associées à des
fentes, des charges capacitives et des résonateur parasites
court-circuités pour obtenir des résonances multiples tout en
conservant des dimensions réduites qui permettent l'intégration
dans un terminal mobile.
Figure 17 : Structure d'une antenne PIFA
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