Méthode des lignes élémentaires couplées finies appliquée aux antennes microrubans stratifiées

Abstract

La méthode des lignes élémentaires couplées finies (L.E.C.F) est l'une des méthodes d'analyse des antennes plaques microrubans. Le présent travail porte sur l'amélioration et le perfectionnement de cette méthode. Deux aspects ont été étudiés en particulier: la présence d'une couche d'air et la forme de l'antenne plaque. La permittivité effective est un paramètre fondamental de la L.E.C.F rentrant dans le calcul de la constante de propagation et de l'impédance caractéristique. La permittivité effective statique d'une ligne microruban suspendue ou inversée peut être déterminée avec précision par les méthodes variationnelle ou de Galerkin qui nécessitent des temps de calcul élevés. Les antennes plaques microrubans stratifiées avec couche d'air, de forme arbitaire présentent ce type de situation quand on veut les analyser par la L.E.C.F. D'où la nécessité d'avoir un modèle formel ne comportant ni intégration, ni dérivation, fonction des paramètres physiques et géométriques de la ligne microruban, valide sur un large domaine de ceux-ci. On construit un modèle formel de la ligne suspendue à partir de données calculées par la méthode variationnelle, sa validation est faite par comparaison à des données expérimentales de la littérature. Un autre modèle portant sur la ligne inversée, construit selon une approche similaire, est également confronté à des données expérimentales de la littérature. Il est envisagé d'analyser une antenne microruban de forme quelconque. La forme hybride choisie pour valider la simulation par la LECF est composée d'un triangle et d'un disque juxtaposés. Des mesures ont été effectuées avec différentes positions de la sonde sur la bande de fréquence allant de 1,8 à 2,3 GHz. La fréquence de résonance prédite par la LECF s'accorde avec les mesures à 0,5% près. Les résultats concernant l'impédance d'entrée et le coefficient de réflexion sont également présentés. De plus nous avons étudié expérimentalement l'effet de l'ajout d'un élément directeur identique sur les caractéristiques de l'antenne de forme hybride.