Post on 03-Apr-2015
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OPTIMISATION GLOBALE DE FORMES D’ANTENNES LENTILLES INTEGREES (ILAs) :
COUPLAGE D’UN ALGORITHME GENETIQUE AVEC UN SIMULATEUR FDTD EN 2-D
A. ROLLAND, R. SAULEAU, M.DRISSIAnthony.Rolland@univ-rennes1.fr
IETR - Université de Rennes 1
GDR ONDES – PESSAC – Novembre 2007
Source primaire située à la base de la lentille
Système diélectrique focalisant
Diagramme de rayonnement formé
εr
Obtention de faisceaux formés
Amélioration de la directivité
Amélioration de l’efficacité de surface
Optimisation du profil de la lentille
Motivations
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POPULATION DE FORMES DE LENTILLES
SIMULATEUR FDTD 2D
ALGORITHME GÉNÉTIQUE (AG)
FORME DE LENTILLE OPTIMISÉE
Méthodologie d’optimisation
Applications à l’optimisation d’antennes lentilles intégrées sur une large bande de fréquences
OPTIMISATION GLOBALE DE FORMES D’ANTENNES LENTILLES INTEGREES (ILAs) : COUPLAGE D’UN ALGORITHME GENETIQUE
AVEC UN SIMULATEUR FDTD EN 2-D
À diagramme de rayonnement sectoriel (faisceau formé) sur 10% de bande
À grande efficacité de surfacesur 20% de bande
Comparaisons de plusieurs stratégies de synthèse :
Optimisation monofréquence d’une lentille simple coque (faible permittivité)
Optimisation multifréquences d’une lentille double coque (à cœur de permittivité moyenne)
Obtention de lentilles ayant une grande efficacité de surface
Mise en évidence de l’apport de l’optimisation multifréquences pour synthétiser des lentilles plus large bande
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Extension à la réalisation 3-D à partir de configurations 2-D optimisées : sur la piste des lentilles plates
OPTIMISATION GLOBALE DE FORMES D’ANTENNES LENTILLES INTEGREES (ILAs) : COUPLAGE D’UN ALGORITHME GENETIQUE
AVEC UN SIMULATEUR FDTD EN 2-D
• Exemple : Lentille optimisée précédemment pour satisfaire un diagramme de rayonnement sectoriel
0 30 60 90 120 150 180-40
-30
-20
-10
0
(deg)
No
rma
lize
d R
ad
iatio
n P
atte
rn (
dB
)
f = 0.95 x f0
f = 0.975 x f0
f = f0
f = 1.025 x f0
f = 1.05 x f0
Rayonnement { patch + lentille plate 3-D} dans le plan H
0 30 60 90 120 150 180-40
-30
-20
-10
0
(deg)
Nor
mal
ized
Rad
iatio
n P
atte
rn (
dB)
f = 0.95 x f0
f = 0.975 x f0
f = f0
f = 1.025 x f0
f = 1.05 x f0
Rayonnement { Source 2D + Lentille 2-D} en Mode TM
Vue de la lentille dans le plan transversal
λe/2
Vue en perspective du patch
• Source primaire réelle (3-D) : Conservation d’un rayonnement identique entre la source primaire 2-D et le rayonnement de la source réelle dans le plan de l’optimisation : -Mode TM (2-D) Plan H (3-D)
-Mode TE (2-D) Plan E (3-D)• Géométrie 3-D :
dans le plan de l’optimisation : la forme de la lentille est celle de la lentille optimisée dans le plan transversal : la largeur de la lentille reste faible
Source réelle utilisée : un patch