> Antennes multistandards pour terminaux mobiles intelligents

• La thèse s'inscrit dans le contexte d'un projet DGCIS, Direction Générale de la Compétitivité, de l'Industrie et des Services, intitulé SYMPA (SYstème sur Puce pour la rAdio logicielle).
• Co-directeurs : Georges Kossiavas et Robert Staraj

> Eléments antennaires et circuits radiofréquences associés pour des communications en bande millimètrique à 60/77 GHz

• L'étude concerne l’intégration des antennes directement sur substrat silicium, le challenge étant d’intégrer à terme l’antenne, les commutateurs (switch) MEMS ou CMOS, l’électronique de commande, ainsi que le transceiver d’émission/réception sur la même puce, et cela à des fréquences de 60 GHz pour les futurs standards de télécommunications.
• Directeur : Cyril Luxey et Co-Directeur : Gilles Jacquemod

• L'étude est située au coeur du projet  METAVEST (METAmateriaux pour VESTements intelligents). Depuis quelques années, nos vêtements sont devenus plus confortables et plus légers, grâce aux nouvelles fibres synthétiques mais une autre révolution technologique a commencé et demain nos vêtements vont devenir communicants et même...soignants ! En effet, grâce aux progrès récents effectués dans la conception de réseaux intelligents et dans les techniques de miniaturisation des objets communicants, les réseaux sans fil à proximité ou centrés sur la personne concentrent aujourd'hui toutes les attentions grâce au large éventail d'applications qu'ils permettent. Les capteurs sur la personne sont par exemple déjà largement répandus (communications, localisation, diffusion, RFID, surveillance de paramètres physiologiques vitaux, gestion de situations d'urgence, …).
• Toutes ces applications justifient l'intérêt croissant que leur porte le monde des télécommunications, d'autant plus que ces technologies vont rapidement intéresser un public de plus en plus large. Dans ce nouveau contexte, il est indispensable de concevoir de nouvelles antennes répondant à ces exigences...
  

• L'étude concerne l’intégration des antennes directement sur substrat silicium, le challenge étant d’intégrer à terme l’antenne, les commutateurs (switch) MEMS ou CMOS, l’électronique de commande, ainsi que le transceiver d’émission/réception sur la même puce, et cela à des fréquences de 60 GHz pour les futurs standards de télécommunications.
• Pour les opérateurs de telecom,  un des enjeux actuels  réside dans l'amélioration technologique des produits  de type objets communicants. Pour répondre à la forte demande actuelle concernant la réalisation de systèmes de transmissions à bas coût et à débit élevé, des bandes de fréquences ont été allouées ou sont encore en discussion. Dans ce projet nous ciblons les  bandes 6-8.5 GHz (ECC) et 3.1-10.6 GHz (FCC). Une des principales applications envisagées, en utilisant  des techniques « ULB » (Ultra- Large Bande), concerne les réseaux personnels de télécommunication sans fils à courte et moyenne portée. Pour ce type d’applications grand public, le coût de fabrication ainsi que le degré de miniaturisation sont les principaux critères de performance et des efforts de recherche doivent donc être menés  dans ces domaines. Dans ce projet, L'innovation se situera au niveau de l'acquisition d'expertise dans la miniaturisation  d'elements rayonnants (antennes, capteurs) avec  un environnement electronique complexe  et leur interfacage avec les circuits integres integres en vue de l'intégration des antennes dans un objet communiquant miniature. L'objectif principal portera principalement sur les outils et les methodes.

• L'étude concerne l’intégration des antennes directement sur substrat silicium, le challenge étant d’intégrer à terme l’antenne, les commutateurs (switch) MEMS ou CMOS, l’électronique de commande, ainsi que le transceiver d’émission/réception sur la même puce, et cela à des fréquences de 60 GHz pour les futurs standards de télécommunications.
• On s’intéressera à la résolution de problèmes d’optimisation de forme de structure sous contraintes (ROS, diagramme,…) à l’aide de méthodes de type gradient basée sur les ensembles de niveaux (Levels Sets). Il est facile d’imaginer l’intérêt que peut présenter l’utilisation de critères faisant intervenir le comportement d’une structure en fonction de la fréquence. Le gradient de forme est actuellement défini pour des structures métalliques limitées par des surfaces fermées assez régulières. Les modèles numériques permettant d’étudier les structures plaquées font généralement appel à la notion de couche parfaitement conductrice dans un domaine plan limité par une courbe fermée. On se propose de donner un sens au gradient de forme par rapport à une transformation de ce bord, dans le cas plan, puis plus généralement pour des couches métalliques portées par des surfaces limitées par une courbe fermée. On se propose de définir également le gradient de forme pour des critères fonctions de la dérivée en fréquence. Les applications concerneront des structures antennaires pour optimiser le canal de communication entre un émetteur et un récepteur.