Analyse et réalisation d'une antenne réseau-réflecteur reconfigurable de façon électronique en bande X

Le marché des systèmes satellitaires en orbite basse a connu une effervescence importante depuis la dernière décennie. Le coût de fabrication, la demande de service haut débit et le court temps de latence sont des aspects motivant la croissance de ce marché. Néanmoins, les satellites en orbite basse possèdent une vitesse angulaire élevée. Afin d'assurer le suivi du satellite, une antenne doit pouvoir orienter son faisceau rapidement. Couramment, les stations terrestres utilisent des antennes paraboliques pouvant s'orienter mécaniquement. Cependant, la vitesse de déplacement reste limitée. Une solution à ce problème serait d'utiliser les antennes réseau-réflecteurs reconfigurable. Afin de répondre à ce problème, la conception d'une antenne réseau-réflecteur est proposée. La géométrie retenue de la cellule élémentaire repose sur une antenne microruban rectangulaire couplée à un guide d'onde intégré sur un substrat (SIW) par l'entremise d'une fente. Une diode varactor est, à son tour, couplé au SIW par l'entremise d'une autre fente. Afin de valider cette géométrie, une première conception est effectuée à une fréquence d'opération en bande X et comparée en détail à une autre cellule élémentaire déjà existante. Tout d'abord, la cellule déjà existante développée par un stagiaire postdoctoral est analysée. La structure de la cellule élémentaire repose sur un anneau carré formé par des segments de lignes microrubans de largeur différente au-dessus d'un plan de masse conducteur. Afin de contrôler la phase de réflexion de l'onde incidente sur l'élément, deux diodes varactors sont installées au milieu de deux segments formant l'anneau carré. Afin de mesurer la performance de l'élément reconfigurable de façon expérimentale, deux éléments sont insérés dans un guide d'onde WR-90, simulant ainsi un réseau infini. Les résultats expérimentaux montrent une perte maximale de réflexion de 5,3 dB et une plage de phase de 262° à une fréquence de 11 GHz. L'élément reconfigurable présente des caractéristiques suffisantes pour être intégré dans un réseau-réflecteur. Cependant, la perte maximale observée à une fréquence de 11 GHz est élevée ce qui renforce la pertinence d'étudier une nouvelle géométrie d'élément reconfigurable. La solution de la deuxième cellule reconfigurable étant relativement complexe, une approche pas-à-pas et modulaire est adoptée pour la simulation et la fabrication de la cellule élémentaire. Tout d'abord, la partie de la cellule permettant la reconfigurabilité de la phase est fabriquée et caractérisée.