Figure 14: patch adapté par encoches de
longueur
CONCLUSION
Dans ce chapitre j?ai essayé de présenter
soigneusement la théorie des antennes en citant les différents
paramètres qui modélise les antennes, j?ai cité aussi les
deux méthodes de dimensionnement qui sont connus dans la
littérature des antennes imprimées, j?ai terminé ce
chapitre par les techniques d?adaptation.
Dans le prochain chapitre, je vais commencer à
modélise l?antenne patch et visualisé les résultats de
simulation accompagné par des commentaires.
CHAPITRE II : CONCEPTION D'UNE ANTENNE IMPRIMEE
PAR HFSS
I-INTRODUCTION
La phase de conception d?une antenne, à l?aide d?un
logiciel adapté, est une étape incontournable dans un souci de
gain de temps et d?optimisation de structure aux paramètres
désirés.
La conception permet également de prendre en compte
les paramètres diélectrique et conducteurs des matériaux
bas coût choisis, qui ne sont pas parfaits, et de nous rapprocher des
futures antennes réalisées. Pour cela, il nous faut choisir un
outil de simulation électromagnétique adéquat.
Ainsi, nous développerons dans ce chapitre la phase de
conception en présentant le
logiciel de simulation
électromagnétique et ses différents étapes, puis
une phase de
pré-calculs et enfin les résultats de simulation
pour des antennes à patch rectangulaire.
II-CAHIER DES CHARGES :
Ce projet consiste à réaliser une antenne patch
microstrip à une fréquence bien déterminée.
Le cahier des charges nous impose les valeurs
caractérisant des différents éléments de l?antenne
:
-la permittivité diélectrique du substrat
(époxy) : Er = 4.32
-la hauteur du substrat diélectrique : h=1.6mm
-la fréquence de résonance que l?on désire
: ~r=2,45 GHz
-l?adaptation à 50 Ohm
-l?alimentation par ligne microstrip
-l?épaisseur de la métallisation est de 35 um
-les pertes tangentielles du substrat : perte tangentielle = 0
,018
- le connecteur SMA/N
III/LOGICIEL DE SIMULATION ELECTROMAGNETIQUE
III-1/Logiciel HFSS(ANSOFT) [6]
HFSS est un logiciel de simulation
électromagnétique qui étudie des structures complexes en
trois dimensions en simulant ces structures et en proposant des visualisations
claires des résultats en 2D et en 3D.
HFSS est utilisé essentiellement pour les
expérimentations et les études de systèmes fonctionnant en
hautes fréquences, il est exploité notamment pour calculer les
paramètres S, les fréquences de résonnances ainsi que les
champs électromagnétiques. HFSS s?appuie sur la méthode
numérique fréquentielle des éléments finis (FEM :
Finite Element Method). Cette méthode effectue les tâches
suivantes :
· Discrétisation de l?espace : HFSS est un
simulateur interactif qui effectue un maillage en portions
élémentaires pour surmonter les difficultés
rencontrés avec des structures en 3D comportant des formes et des
courbes inhabituelles.
· Résolution des équations de Maxwell
(équations différentielles) en un certain nombre de points
discrets
· Prise en compte des conditions aux limites
Le Tableau suivant résume les avantages et les
inconvénients de cette méthode :
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Avantages
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Inconvénients
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Etude de structures très complexes
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Gourmande en ressources informatiques
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Solutions exactes aux noeuds du maillage
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Solutions approximées
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Prise en compte simple de la dépendance
fréquentielle ou temporelle
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Erreurs de calculs numériques
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Difficultés pour modéliser l'espace libre
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Tableau 1 : Avantages & Inconvénients de la
méthode des éléments finies
HFSS utilise également un algorithme ALPS (Adaptative
Lanczos Pade sweep) qui lui permet de générer un maillage
adaptatif automatiquement.
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