Unified Circuit-Antenna Integration for Next Generation Wireless Systems

Les technologies sans fil ont évolué rapidement au fil du temps, tant en termes de fréquences d'opération que de gammes d'applications. De nos jours, une myriade de systèmes sans fil bon marché opérant a moins de 6 GHz sont disponibles, et ils sont devenus une partie intégrante de la vie des gens. Due à un spectre à basse fréquence saturé et une demande grandissante du marché pour des débits de données plus élevés, les futures technologies sans fil se développent dans le spectre fréquence des ondes millimétriques (mmW) et des terahertz (THz). Les caractéristiques inhérentes de l'utilisation de plus hautes fréquences et d'une bande passante plus élevée sontdes antennes de plus petites dimenaions et de meilleures résolutions, ce qui les rendent attrayantes pour les applications pour la 5G, l'imagerie, les radars automobiles, l'identification, la spectroscopie, etc. qui présentent des avantages incontournables. De nombreuses technologies ont été étudiées et déployées à l'appui des développements des émetteurs-récepteurs intégrés pour les applications dans les MHz jusqu'aux THz. Parmi eux, bien que les implémentations basées sur l'utilisation des lignes microrubans promettent des caractéristiques intéressantes en termes de coût, de poids, et d'encombrement, leurs performances électriques sont limitées lorsque les antennes sont intégrées aux émetteurs-récepteurs par des approches d'antennes intégrées conventionnelles ou actives. En effet, les pertes dans les lignes de transmission et les pertes par radiation des éléments des circuits inhérents sont des inconvénients notables dans la réalisation de ces solutions à des fréquences mmW et au-delà.En conséquence, il a été nécessaire de développer des techniques d'intégration avancées en mettant l'accent sur l'élimination ou la fusion des composants qui composent les circuits Ceci a été largement étudié au cours des dernières années. En outre, pour faire face à l'atténuation en mode grand signal et atteindre des plages de fonctionnement souhaitables, la transmission à haute puissance est souvent une nécessité qui peut être réalisée par des amplificateurs de puissance et / ou des réseaux d'antennes. Motivés par toutes ces exigences, nous avons proposé et développé une architecture nouvelle appelée antenne de circuit unifiée et intégrée (unified and integrated circuit antenna-UNICA). Ici, les antennes sont conçues pour effectuer les multiples tâches des composants de circuits en plus du patron de rayonnement et sont directement intégrées aux dispositifs actifs pour réaliser des fonctions simultanées de circuiterie et de rayonnement à travers un espace unifié de conception et d'intégration.