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1 / 3 SIMULATEUR FDTD A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A L’ANALYSE D’ANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES A. ROLLAND 1 , R. SAULEAU 1 , J. LANTERI 2 , J.-Y. DAUVIGNAC 2 , C. MIGLIACCIO 2 Anthony.Rolland @univ-rennes1.fr 1 : IETR - Université de Rennes 1 2 : LEAT – Université de Nice Sophia Antipolis GDR ONDES – PESSAC – Novembre 2007 Objectif : Analyser et synthétiser des structures rayonnantes à symétrie de révolution Moyen mis en oeuvre Développer un simulateur électromagnétique global tirant partie de cette propriété de symétrie de révolution choix de la méthode FDTD FDTD Simulateur FDTD à symétrie de révolution (BoR-FDTD) dans le but de réduire les temps de simulations afin d’envisager un couplage avec un algorithme d’optimisation globale (AG).

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Page 1: 1 / 3 SIMULATEUR FDTD A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A LANALYSE DANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES A. ROLLAND 1, R. SAULEAU 1, J. LANTERI 2, J.-Y

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SIMULATEUR FDTD A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A L’ANALYSE D’ANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES

A. ROLLAND1, R. SAULEAU1, J. LANTERI2, J.-Y. DAUVIGNAC2, C. MIGLIACCIO2

[email protected] : IETR - Université de Rennes 1

2 : LEAT – Université de Nice Sophia Antipolis

GDR ONDES – PESSAC – Novembre 2007

• Objectif :

Analyser et synthétiser des structures rayonnantes à symétrie de révolution

• Moyen mis en oeuvre

Développer un simulateur électromagnétique global tirant partie de cette propriété de symétrie de révolution choix de la méthode FDTDFDTD

Simulateur FDTD à symétrie de révolution (BoR-FDTD)

dans le but de réduire les temps de simulations afin d’envisager un couplage avec un algorithme d’optimisation globale (AG).

Page 2: 1 / 3 SIMULATEUR FDTD A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A LANALYSE DANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES A. ROLLAND 1, R. SAULEAU 1, J. LANTERI 2, J.-Y

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Y(mm) X(mm)

Z(m

m)

∞ ∞

U-PML

R=2λ0

Extension (L)

Øwg=1.886mmPlan de masse infini

(PEC)

εr = 2.53

SIMULATEUR A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A L’ANALYSE D’ANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES

Analyses de structures rayonnantes axisymétriques

Antenne lentille hémisphérique étendue – en bande V géométrie canonique

Antenne cornet à section circulaire – en bande W géométrie plus complexe

• Comparaisons des résultats d’analyse avec :

un simulateur FDTD en 3-D (IETR)

un logiciel commercial : Ansoft HFSSTM

• Comparaisons des temps d’analyse

mise en évidence de l’importante réduction des temps de simulations

• Comparaisons des résultats d’analyse avec :

le simulateur SRSR-D (FT R&D, LEAT) (formulation intégrale 1-D utilisant la symétrie de révolution)

les résultats de mesures (effectuées au LEAT)

en collaboration avec le LEAT cornet conçu et réalisé par le LEAT

Page 3: 1 / 3 SIMULATEUR FDTD A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A LANALYSE DANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES A. ROLLAND 1, R. SAULEAU 1, J. LANTERI 2, J.-Y

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Conception et analyse d’une antenne lentille formée axisymétrique à diagramme de rayonnement sectoriel en bande V

SIMULATEUR A SYMETRIE DE REVOLUTION APPLIQUE A L’ANALYSE D’ANTENNES MILLIMETRIQUES AXISYMETRIQUES

Vue en perspective de la lentille optimisée

• Méthodologie

Outil de conception couplant :

un simulateur FDTD à symétrie de révolution

avec

un Algorithme Génétique – AG

• Comparaisons de deux structures

-90 -60 -30 0 30 60 90-40

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(deg)

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EN

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dB

)

Plan E - Guide seulPlan H - Guide seulPlan E - Guide + LentillePlan H - Guide + Lentille

-90 -60 -30 0 30 60 90-40

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0

(deg)

DIA

GR

AM

ME

DE

RA

YO

NN

EM

EN

T (

dB)

Plan E - Guide seulPlan H - Guide seulPlan E - Guide + LentillePlan H - Guide + Lentille

εr1 = 2.53

U-PML

λe/4

Couche d’adaptation(εr2 = 1.59)

Ø=3.7mm

H=7.5λ0Ø=10.4×λ0

Configuration

-90 -60 -30 0 30 60 90-40

-30

-20

-10

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(deg)

DIA

GR

AM

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DE

RA

YO

NN

EM

EN

T (

dB

)

-90 -60 -30 0 30 60 90-40

-30

-20

-10

0

(deg)

DIA

GR

AM

ME

DE

RA

YO

NN

EM

EN

T (

dB)

Plan E - Guide seulPlan H - Guide seulPlan E - Guide + LentillePlan H - Guide + Lentille

lentille optimisée seule lentille optimisée + couche d’adaptation quart d’onde