Université de Rennes 1 Continuous parallel plate waveguide lenses for future low-cost and high-performances multiple beams antennas Lentilles continues en guide d’ondes à plans parallèles pour des applications multi-faisceaux à bas coût et à haute performance Formateur de faisceauxlentille contrainteoptique géométrique (GO)tracé de rayonsantennes multi-faisceauxguide d’ondes à plans parallèles Beamformerconstrained lensgeometrical optics (GO)ray tracingmultiple beam antennasparallel plate waveguide (PPW) Optique des faisceauxThèses et écrits académiques Lentilles (optique) Optique géométrique Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’étude et la conception de lentilles continues en guide d’ondes à plans parallèles (PPW) pour des applications multi-faisceaux. La conversion du front d'onde est assurée par une lentille formée d’une lame et d'une cavité transversale. Ce concept, proposant une approche mécanique simplifiée et possiblement purement métallique, est particulièrement attractif pour les futurs systèmes de communications par satellites (GEO/LEO) requérants des solutions à moindre coût tout en maintenant de hautes performances. La première partie de cette thèse présente la réalisation d’un outil d’analyse numérique basée sur l’optique géométrique (GO). Une prédiction rapide et précise des performances en rayonnement est obtenue. En combinant cet outil avec des processus d’optimisation, des performances en dépointage sur un large secteur angulaire sont ensuite démontrées, incluant une stabilité des diagrammes en rayonnement (ouverture à mi-puissance, niveaux de lobes secondaires et pertes en dépointage). Un prototype fonctionnant dans la bande Ka est réalisé, validant les performances précédemment obtenues. De hautes efficacités de rayonnement sont également mises en avant sur l’ensemble de la plage de fréquence. Enfin un second prototype plus compact basé sur de multiples lentilles est proposé et étudié, démontrant des performances similaires à la première solution fabriquée et mesurée. The activities presented in this PhD focus on the study and development of continuous parallel plate waveguide (PPW) lenses for multiple beam applications. The wave front conversion is ensured by a PPW transversal ridge and cavity. The proposed concept, based on a simplified mechanical approach and possibly full-metal, is particularly suitable for future satellite communication systems (GO/LEO) requiring low-cost antennas while maintaining high performances. The first part of the thesis deals with the development of a numerical analysis tool based on geometrical optics (GO). A fast and accurate prediction of the radiation performance is provided. Combining the tool with optimization processes, large scanning performances have been demonstrated, including a stability of the radiation pattern performance (HPBW, SLL, scan loss). A prototype working at Ka band has been manufactured, validating the performances demonstrated previously. High radiation efficiencies are also proved over the entire frequency range. Finally, a second prototype targeting performances in compactness and based on multiple lenses is proposed and studied, showing similar performances as the first solution fabricated and measured. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 10665 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/a0ce558b-66e5-4e17-9591-4e14a34fa3c5 Doucet Francois 1992-12-12 FR 235337137 fradoucet@gmail.com 2019REN1S004 http://www.theses.fr/2019REN1S004 2019-02-25 Electronique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiSauleauRonanintervenant_1139250220 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 IETR partenaireRecherche_2 149256035 ddc:620ddc:530 SauleauRonanUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) IETR ASCII PDF 10920992