Conception et simulation d’une antenne à fente bi-bande avec filtrage métallique intégré pour des applications en bande Ku.

Abstract

Dans ce mémoire, il est présenté la conception et la simulation d'une antenne à fente bi-bande avec filtrage intégral en métal dans la bande Ku (12–18 GHz). L'antenne proposée repose sur une structure multicouche composée de deux substrats diélectriques, d'une couche intermédiaire en mousse à faible permittivité (εᵣ ≈ 1,05) ainsi que d'une cavité métallique assurant le confinement des champs électromagnétiques et la réduction des rayonnements parasites hors bande. L'objectif principal est de concevoir une antenne capable de fonctionner de manière stable dans deux bandes de fréquences distinctes au sein de la bande Ku, tout en garantissant une bonne adaptation d'impédance à 50 Ω, une amélioration du gain et une directivité accrue. La technique de l'inset feed microruban est adoptée pour réaliser l'adaptation d'impédance sans recourir à des composants externes. Le dimensionnement analytique de l'antenne est effectué à partir des relations électromagnétiques classiques issues des équations de Maxwell. Les simulations sont réalisées sous CST Microwave Studio en utilisant la méthode FDTD (Différences Finies dans le Domaine Temporel). Les performances de l'antenne sont évaluées à travers l'analyse du coefficient de réflexion S11, du VSWR, du gain, de la directivité et du diagramme de rayonnement. Les résultats obtenus démontrent que l'intégration de la structure multicouche métallique avec cavité de filtrage améliore significativement les performances électromagnétiques de l'antenne à fente en bande Ku, ouvrant ainsi la voie à des systèmes de communication satellitaires compacts et performants.