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| Wideband wide scan connected slot arrays for SatCom Applications (Réseaux à fentes connectées à bande large et à balayage large pour les applications SatCom) Maggi, Mattia - (2023-12-18) / Université de Rennes Wideband wide scan connected slot arrays for SatCom Applications
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Ettorre, Mauro; Sauleau, Ronan Discipline : Électronique Laboratoire : IETR Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Sciences de l'ingénieur Mots-clés : Fentes connectées, couches diélectriques artificielles, bande large, large scan
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Résumé : La demande croissante de systèmes à large bande et à large scan pour les liaisons de communication par satellite (SatCom) requiert des technologies plus efficaces et complexes. Les antennes à réseau phasé actif, comme le "Connected Slot", sont la conception la plus intrigante de ces dernières années. Par conséquent, les exigences sont extrêmement élevées: large bande passante, proche d'une décennie, faible un rapport d'onde stationnaires actif ROS < 3 et une bonne pureté de polarisation. Une grand angle en élévation (jusqu'à 60°) sur un secteur angulaire couvrant tout le plan azimutal est également exigée. Cette thèse vise à analyser, concevoir et fabriquer un prototype de réseau de 10x10 éléments. Les réseaux consistent en une ouverture de slot avec un réflecteur de support et des sections d'adaptation de superstrat caractérisées par des couches diélectriques artificielles (ADLs). Des couches métalliques imprimées sont introduites dans un hôte diélectrique pour réduire la permittivité et supprimer les ondes de surface. L'objectif de la thèse est d'élargir la bande passante avec de nouvelles innovations sur le plan de rayonnement pour obtenir une meilleure adaptation d'impédance. Un empilement final concernant les problèmes possibles a été présenté et est en cours de fabrication. Une configuration finale et des résultats de simulation ont été discutés. Abstract : The ever-increasing demand for wideband and wide scanning systems for satellite communications (SatCom) links pushes the request for more efficient and complex technologies. Active phased array antennas, such as the connected slot array, are the most intriguing design of the last few years. Consequently, the requirements are strongly challenging. Specifically, the antenna must have a wide bandwidth, close to a decade, with an Active VSWR < 3 with good polarization purity. A scan range up to 60° in elevation and along all the azimuthal planes is also demanded. This thesis aims to analyze, design, and fabricate a 10x10 elements array prototype. The connected slot arrays consist of a slot aperture with a backing reflector and superstrate matching sections characterized by artificial dielectric layers (ADLs). Printed metallic patch layers are introduced in a dielectric host to reduce the permittivity and suppress the surface waves. The underlying idea of the thesis is to enlarge the bandwidth, introducing novelties on the radiation plane to achieve a better impedance match. A final stack-up concerning the possible issues has been presented and is under fabrication. Final unit-cell, finite array configuration, and results have been discussed. | |||