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Etalonnage de réseau d’antennes par reconstruction in-situ de sources // Antenna Array In-Situ Calibration through Source Reconstruction

ABG-124021 Thesis topic
2024-05-22 Public/private mixed funding
CEA Paris-Saclay Laboratoire Antennes, Propagation, Couplage Inductif
Grenoble
Etalonnage de réseau d’antennes par reconstruction in-situ de sources // Antenna Array In-Situ Calibration through Source Reconstruction
  • Telecommunications
  • Engineering sciences
Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes / Défis technologiques / Electromagnétisme - Electrotechnique / Sciences pour l’ingénieur

Topic description

Commencez votre carrière par une expérience à la pointe de la recherche technologique au CEA Grenoble, au sein d’une équipe R&D de renommée internationale dans le domaine des antennes.

Sujet de thèse :
Dans de nombreuses applications avancées (radar, goniométrie, surveillance du contexte électromagnétique - EM), la connaissance précise des rayonnements d’antennes, gouverne la précision du traitement (direction angulaire, polarisation des signaux reçus). Or l’intégration d’antennes miniatures sur des objets ou véhicules de quelques longueurs d’onde perturbe largement leur rayonnement. Dans les bandes de fréquences basses, l’étalonnage des antennes ne suffit pas à atteindre les meilleurs niveaux de performances et encore moins leur robustesse dans le temps.
Le challenge de cette thèse est de pouvoir mettre à jour in-situ (c’est-à-dire en quasi temps réel) la table d’étalonnage du champ lointain de réseau d’antennes. Pour ce faire, une 1ère partie théorique EM s’appuiera sur l’exhaustivité d’une analyse des modes/sources équivalentes induits sur la structure du porteur via la simulation EM dans le but d’extraire les modes présents et leur rayonnement. Une 2nde partie plus instrumentale, dimensionnera le réseau de sondes d’échantillonnage installées sur la structure du porteur, qui mesureront in -situ les pondérations de ces modes. Enfin la dernière partie opèrera l’hybridation des deux parties précédentes afin de reconstruire le rayonnement champ lointain en pondérant les modes simulés par les points mesurés.
La dernière année, une mise en oeuvre expérimentale permettra de valider la méthode et d’analyser sa performance.
Ce sujet complet (simulation EM d’antennes, analyses EM, mesures RF) sera encadré par une équipe expérimentée s’appuyant sur des outils et instruments d’exception (http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/plateformes/plateforme-telecommunications.aspx).

Candidat recherché : Ecole d’ingénieur ou Master 2 spécialisé en Antenne, Electromagnétisme, instrumentation RF

Cadre : CEA Grenoble, au coeur des Alpes
(http://www.youtube.com/watch?v=bCIcNJOzYZY)
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service de l’Etat, de l’économie et des citoyens. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité. Le CEA s’engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l’Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs. Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA bénéficie d’un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l’international. Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiosité
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Take the opportunity to develop a motivating career path in a multidisciplinary scientific community at the cutting edge of technological research at CEA Grenoble, as part of an internationally renowned R&D team in the field of antennas.

PhD Subject:
In many advanced applications (radar, direction finding, electromagnetic -EM- context monitoring), precise knowledge of antenna radiation rules the accuracy of processing (angular direction, polarization of received signals). The integration of miniature antennas on objects or vehicles of a few wavelengths largely impacts their radiation pattern. Particularly in low-frequency bands, antenna calibration is not sufficient to achieve the best levels of performance, let alone robustness over time.
The challenge of the proposed PhD is to be able to update the antenna array far-field calibration table in situ (i.e., in near-real time). To do this, the first part on EM analysis will be based on an exhaustive analysis of the equivalent modes/sources induced on the carrier structure via EM simulations, with the aim of extracting the modes present and their radiation. A second part dealing more with RF instrumentation will size and develop an array of spatial sampling probes installed on the structure of the carrier, which will measure the weightings of these modes in situ. Finally, the last part will hybridize the two previous parts in order to reconstruct the far-field radiation by weighting the simulated modes by the measured points.
During the final year, an experimental implementation will be used to validate the methodology and to analyze its performance.
This subject (EM simulation of antennas, EM analyses, RF measurements) will be supervised by an experienced team relying on exceptional tools and instruments (http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/english/Pages/Applied-Research/Facilities/telecommunications-platform.aspx).

Applicant Profile: Engineer School or Master with major on Antenna, Electromagnetism, RF instrumentation

Laboratory: CEA Grenoble, heart of the French Alps
(http://www.youtube.com/watch?v=bCIcNJOzYZY)
The CEA is a major research organization working in the best interests of the French State, its economy and citizens. Thanks to its strong roots in fundamental research, it is able to provide tangible solutions to meet their needs in four key fields: Low-carbon energy (nuclear and renewable), Digital technology, Technology for medicine of the future, Defense and national security.
CEA Tech leverages a unique innovation-driven culture and unrivalled expertise to develop and disseminate new technologies for industry, effectively bridging the gap between the worlds of research and business.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes (LETI)
Service : Service Technologies Sans Fils
Laboratoire : Laboratoire Antennes, Propagation, Couplage Inductif
Date de début souhaitée : 01-09-2024
Ecole doctorale : Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication (STIC)
Directeur de thèse : SERHIR Mohammed
Organisme : Centrale-Supelec
Laboratoire : SONDRA
URL : https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/plateformes/plateforme-telecommunications.aspx
URL : https://www.youtube.com/watch?v=bCIcNJOzYZY

Funding category

Public/private mixed funding

Funding further details

Presentation of host institution and host laboratory

CEA Paris-Saclay Laboratoire Antennes, Propagation, Couplage Inductif

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes (LETI)
Service : Service Technologies Sans Fils

Candidate's profile

Ecole d’ingénieur ou Master 2 spécialisé en Antenne, Electromagnétisme, instrumentation RF
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