Contribution à la conception des antennes BIE de forme quasi-icosaédrique

Abstract

L'étude de la géométrie des structures à bande interdite électromagnétique (EBG) en 1 et 3 dimensions est utile pour obtenir un rayonnement directionnel efficace, un gain élevé et une atténuation des lobes latéraux des antennes. Cet article présente une antenne EBG, dont la source rayonnante est un patch rectangulaire à encoche, qui peut être utilisée pour des applications autour de 20 GHz. Deux structures diélectriques conventionnelles en " tas de bois " avec un réseau triangulaire sont présentées dans une étude comparative pour extraire les meilleures performances physiques et électromagnétiques en termes de directivité, de largeur de bande et de gain ; il s'agit des tiges rectangulaires et cylindriques. Les limites électromagnétiques et géométriques de ces deux structures permettent de concevoir une structure EBG 3D appelée structure icosaédrique. L'antenne proposée est composée de différents substrats céramiques (l'Arlon AR 450, (h = 0,48 mm, ?r = 4,5, El Tand = 0,0035) sur lequel l'élément rayonnant est placé, le Rogers TMM 13i, (?r = 12,85, El Tand = 0,0019) pour la structure icosaédrique 3D ; et le Taconic TLY-5A, (?r = 2,17, El Tand = 0,0009) pour les parois latérales 1D). Avec une source de rayonnement plaquée sur substrat couplée à une structure icosaédrique 3D et entourée d'une structure 1D montée verticalement, une directivité de 19 dBi a été obtenue avec un gain réalisé de 17,7 dB et un couplage optimal (antenne-matériau EBG) à 19,8 GHz. Ces résultats sont encourageants compte tenu de la taille de l'antenne de 33,41 × 27,87 × 37,36 mm3.