Antennes miniatures pour les futures générations mobiles

Abstract

Avec l’émergence des réseaux mobiles 5G et des futures générations, la miniaturisation des antennes devient un défi crucial afin de concilier compacité, performance et intégration dans des dispositifs modernes. Ce mémoire aborde cette problématique en explorant des techniques de réduction de taille des antennes patch, tout en assurant le maintien de bonnes performances en bande passante, gain et efficacité de rayonnement. La première partie présente les bases des antennes et leurs caractéristiques essentielles. La seconde analyse le rôle des réseaux d’antennes dans les architectures 5G, en mettant l’accent sur les technologies comme le beamforming et le MIMO massif. La dernière partie propose une étude comparative de structures simulées sous CST Studio Suite, en utilisant deux substrats : le FR-4 et le silicone à haute permittivité. Les résultats démontrent que les substrats à forte permittivité permettent une réduction notable de la taille, mais posent des contraintes sur la bande passante. Pour y remédier, des structures à sol défectueux (DGS) sont introduites afin d’améliorer l’adaptation d’impédance et la qualité de rayonnement. Ce mémoire met ainsi en évidence les compromis techniques liés à la miniaturisation et suggère des solutions adaptées aux futurs systèmes de communication.