Université de Rennes 1 Reconfigurable quasi-optical beamformers for next generation satellite applications : electromagnetic modeling and design Modélisation et conception de formateurs de faisceaux quasi-optiques reconfigurables pour les futures constellations de satellites antennes multifaisceauxméthodes asymptotiquesoptique de guide d'ondes à plans parallèlessystèmes quasi-optiques gap waveguide technologyhigh-frequency techniquesmultiple-beam antennasparallel-plate opticsquasi-optical systems Antennes (électronique) Méthode asymptotique numérique Ondes décimillimétriques La nécessité d'avoir un large secteur angulaire et la possibilité d'utiliser des plus larges bandes de fréquence dans les futures constellations de satellites ont créé de nouveaux défis dans la conception d’antennes. De plus, des solutions à bas coût sont nécessaires. L'objectif de cette thèse est d'étudier et de développer des antennes quasi-optiques en bande millimétrique offrant des performances de balayage élevées et une reconfiguration du faisceau pour répondre à les besoins cités au-dessus. Des modèles asymptotiques pour l'analyse des formateurs de faisceaux en guide d'ondes à plans parallèles en réception sont présentés. Il est démontré que ces modèles permettent la conception efficace de systèmes d'alimentation avec des exigences strictes en termes de couverture. Deux nouveaux formateurs de faisceau fonctionnant en bande Ka sont présentés. Le premier est une lentille en guide d'ondes à plans parallèles comprenant un système d'alimentation en technologie gap waveguide qui permet un balayage mécanique rapide du faisceau. Le second correspond à un formateur de faisceaux à lentille réalisé en technologie PCB multicouche. L'outil numérique présenté est employé pour la synthèse des clusters superposés. Les deux solutions présentent des avancées importantes en termes de performances de balayage et réalisations faible coût. The requirements of wide field of view and the availability of larger bandwidths for emerging satellite constellations have opened new challenges in antenna design. At the same time, highly cost-effective solutions are needed. The main objective of this dissertation is to investigate and develop quasi-optical millimeter-wave antennas with enhanced beam scanning and beam reconfiguration capabilities that answer these needs. High-frequency models are developed for the analysis of different parallel-plate beamformers in reception. It is shown that these models can be used efficiently for the design of feed systems with stringent requirements on scanning range. Two novel lens beamformers, operating in the uplink and downlink Ka-band, respectively, are presented. The first is a shaped parallel-plate lens combined with a mechanical scanning feed based on gap waveguide technology. Equivalent circuit models which aid in the design of the feed structure are addressed. The resulting design and experimental results from an all-metal demonstrator are reported. The second corresponds to a lens beamformer implemented in multilayer PCB technology. The developed numerical procedure is applied to the synthesis of overlapping feed clusters. Both designs represent significant advances in terms of scanning performance and low-cost implementation. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 15440 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/0fbde714-56f3-4abb-a04b-1d4ff8ad070c Ströber Thomas 1993-06-08 XX 256524548 t.stroeber@gmail.com 2020REN1S113 http://www.theses.fr/2020REN1S113 2020-12-11 Électronique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Heriot-Watt university (Edimbourg, GB)thesis.degree.grantor_2 185259790 Doctorat non ouiEttorreMaurointervenant_1166775304GoussetisGeorgeintervenant_2238194248 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 IETR partenaireRecherche_1 149256035 ddc:620 EttorreMauroGoussetisGeorgeUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieHeriot-Watt university (Edimbourg, GB)MATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes) IETR ASCII PDF 15810420 restriction 2020-12-11 2022-12-11 confidentialité 2020-12-11 2022-12-11 restriction 2020-12-11 2022-12-11