Conception d'antennes planaires sur substrats transparents pour la récupération et la conversion d'énergie électromagnétique

On assiste depuis quelques années à la prolifération dans le paysage urbain des émetteurs de champ électromagnétique (émissions TNT, téléphonie mobile aux standards GSM, UMTS, LTE et hot spots WiFi…). Cela rend particulièrement attractif etopportuniste la récupération d'énergie électromagnétique pour accroître l’autonomie énergétique des systèmes électroniques à très faible consommation.Plus particulièrement, on a souhaité ici exploiter la proportion grandissante des surfaces vitrées dans l’environnement urbain pour concevoir des rectennas (pour rectifying antennas) sur des matériaux transparents. Ces rectennas ont des caractéristiquesintéressantes puisque pratiquement invisibles, discrètes et facilement intégrables dans l'environnement. Le verre et le plexiglas constituent deux supports disponibles et présents en quantité pour y intégrer des rectennas dédiées à la récupération et la conversion d’énergie électromagnétique. Nous proposerons plusieurs prototypes de rectenna dans un premier temps sur substrat plexiglas. Réalisées ici à partir d’une empreinte métallique, les structures utilisent des antennes planaires développées en technologie CPS pour réduire l’impact visuelet simplifier le processus de réalisation. Différents prototypes et mise en réseaux de prototypes seront réalisés aux actuels standards de communication.Les rectennas optiquement transparentes sur substrat verre utiliseront une technique développée au laboratoire IETR. L’alimentation par ligne CPW permettra de n’utiliser qu’un seul niveau de métallisation et facilitera le report des composants. La structure bi-bande développée (1.85 et 2.45 GHz) sera mesurée au laboratoire ESYCOM sur un banc de mesure dédié permettant une caractérisation en rayonné à l'intérieur de la chambre anéchoîque. Les résultats et performances obtenus (simulation et mesures) en termes de tension de sortie convertie et rendement de conversion montreront le réel apport de ces structures gravées sur des supports transparents ce qui pourra dégager de réelles perspectives d’applications