Antennes miniatures basses fréquences, reconfigurables pour le LTE

Cette thèse porte sur l’étude, la conception et l’optimisation d’antennes miniatures, multi-bandes et agiles en fréquence, destinées à des applications IoT et mobiles dans les bandes LTE et 5G sub-6 GHz. Ces antennes sont réalisées sur des plans de masse de dimensions 120x60 mm². D’abord la conception d’une antenne PIFA bi-bande, couvrant les bandes ISM 868 MHz et 915 MHz est effectuée. Ensuite, nous avons proposé la conception et l’optimisation d’un système multi-antennaires multistandards à deux accès, fonctionnant sur les fréquences basses de la bande LTE (700 à 900 MHz) et couvrant en même temps la bande LTE 2600 et une partie de la bande 5G [3,4 - 3,8 GHz]. Ce système antennaire est constitué de deux antennes PIFAs associées à des éléments parasites également de type PIFA, permettant l’élargissement de leurs bandes passantes dans certaines bandes de fréquences. L’une des antennes fonctionne sur trois bandes de fréquences, elle est agile en fréquence sur sa bande basse. L’autre antenne opère quant à elle sur deux bandes fréquences (la bande LTE 2600 et la bande 5G 3600). L’agilité en fréquence de l’antenne reconfigurable est obtenue au moyen d’une diode varactor polarisée directement sur le port d’alimentation de l’antenne à l’aide d’un circuit LC parallèle, connecté sur sa ligne d’alimentation. Enfin, grâce à l’étude des modes caractéristiques du plan de masse, les positions des différentes antennes du système MIMO sont choisies de manière à ce qu’elles soient naturellement isolées sans l’emploi des méthodes de découplage classiques. Le système final couvre la bande LTE [700 - 900 MHz], reconfigurable en fréquence, la bande LTE 2600 et une partie de la bande 5G [3,4 - 3,8 GHz]. Les mesures ont montré une bonne isolation des antennes (|S21| -20 dB) dans les deux bandes où le système fonctionne en mode MIMO. Les efficacités mesurées dans la bande reconfigurable ne sont pas très élevées, cependant, elles restent correctes pour l’application visée.