Antennes reconfigurables à rayonnement maîtrisé pour applications GNSS CRPA

Contexte :

La navigation par satellites (GPS et plus largement GNSS) est une brique essentielle dans une multitude d’applications (drones,...) ; le positionnement et la synchronisation par GNSS sont aussi indispensables pour bon nombre de systèmes. L’augmentation des performances de systèmes de réjection (niveaux et/ou nombre de menaces) est un axe de recherche majeur.

Objectif :

Dans le domaine de la radionavigation GNSS, cette étude vise à étudier et à développer des antennes à reconfiguration de diagrammes (analogique typiquement, nombre d’états limités) pour être associées à une unité de traitement numérique et pour constituer des CRPA hybrides (analogique/numérique) à performances de réjection améliorées. Les objectifs sont de parvenir à des niveaux de réjection plus important et de permettre des diminutions de gain supplémentaires (par la reconfiguration analogique des diagrammes de rayonnement) dans des directions que l’unité de traitement seule ne peut adresser, faute d’un nombre suffisant de canaux d’acquisition.

Travail de thèse proposé :

S’appuyant sur de précédents travaux, l’objectif principal de ce projet de thèse est le développement d’antennes reconfigurables (diversité de diagrammes, polarisation, orientation, etc.) large bande et multi-bande pour applications CRPA. Ce travail très complet se décompose ainsi :

• Etude des solutions d’architecture d’antennes potentielles à secteurs de gain réduit, puis conception d’antennes à diagrammes fixes mono-bandes puis multi-bandes
• Mise en réseau des antennes développées et évaluation des performances de rayonnement et de réjection
• Etudes des technologies de reconfiguration ; mise en œuvre pour des antennes mono-bandes puis multi-bandes

Des prototypes des structures développées seront réalisés et caractérisés. Puis ils seront associés à des unités de traitement numérique par filtrage spatial afin de caractériser le système global en chambre anéchoïque.

Université de Rennes

IETR, Institut d'Electronique et des Technologies du Numérique (unité mixte de recherche – UMR 6164)

L’IETR est un laboratoire public de recherche spécialisé dans le domaine de l’électronique et des technologies pour le numérique qui couvre un large spectre de recherche autour de l’électronique, des télécommunications, et des technologies pour le numérique.

Structuré en 6 départements et 13 équipes thématiques de recherche, les travaux que nous menons adressent de multiples défis scientifiques majoritairement liés à la transformation numérique de la société, mais aussi à ses transitions en matière d’environnement, d’écologie, d’énergie et de santé. Résolument ouvert vers le partenariat et la recherche collaborative, l’IETR est un partenaire de choix dans ses domaines d’expertises.;

Implanté en Bretagne (Rennes, Saint-Brieuc, Lannion, Coëtquidan) et en Pays de la Loire (Nantes, Angers, La Roche sur Yon), l’IETR rassemble plus de 350 collaborateurs issus des 5 établissements et organismes tutelles du laboratoire (CNRS (INSIS et INS2I), CentraleSupélec, INSA Rennes, Nantes Université et Université de Rennes 1) ; l’IETR accueille également des chercheurs et enseignants-chercheurs d’autres établissements et associés par convention d’accueil.

Les principaux domaines d’expertises de l’IETR s’étendent du matériau pour le numérique au système. Ils couvrent les principaux champs disciplinaires suivants : 

Les antennes & dispositifs hyperfréquences sur un très large spectre de fréquences s’étendant de quelques MHz jusqu’au sub-THz ;

La CEM et l’électromagnétisme pour le biomédical ;

Les matériaux multifonctionnels pour la miniaturisation, la reconfigurabilité, les communications, ou encore la récupération ou le stockage d’énergie ;

Les microtechnologies et les microcapteurs selon deux filières (silicium basse température, électronique organique) pour l’étude de circuits ou de microcapteurs ;

Les systèmes de communications numériques et les traitements associés, ainsi que l’électronique connectée et les systèmes embarqués ;

La télédétection, l’imagerie multimodale et les problèmes de propagation (indoor, outdoor, propagation en milieux complexes) ;

L’analyse et le traitement de l’image (compression, prototypage, cryptographie et sécurité des contenus, analyse multimodale, analyse des émotions) ;

L’automatique (commande prédictive, commande adaptative, gestion de l’énergie).

La conduite de la majorité de nos travaux s’appuie sur la démonstration de preuves de concepts rendue possible grâce à un large ensemble de plateaux techniques et plateformes métrologiques ou technologiques, parfois uniques dans le domaine académique à l’échelle nationale ou européenne. 

Ces infrastructures expérimentales, ouvertes aux collaborations de recherche et/ou aux prestations de service, concernent la métrologie hyperfréquence (de quelques MHz au sub-THz), l’électronique et le prototypage associé (plateformes M²ARS, QOSC et DIRAC), l’ingénierie multimodale aéroportée (plateforme PIMA), tes technologies radio HF (plateau ME-RISE de Monterfil), les microtechnologies (plateforme NanoRennes, et CCMO pour le volet formation) et les matériaux multi fonctionnels (plateforme MATRIX), les systèmes électroniques et les systèmes embarquées (plateformes Objets connectés et MobBI), l’analyse et le traitement d’images (plateforme DIVA et plateau Imagerie hyperspectrale), la cybersécurité matérielle (plateforme Cyber-élec et plateau Smart & secure room).

Conditions d’accessibilité :

Le ou la candidat(e) devra remplir les conditions suivantes pour postuler à la bourse de thèse :

• être ressortissant de l'Union Européenne, du Royaume-Uni ou de la Suisse,
• être titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou d'un MASTER2 Recherche (ou équivalence) ou bien être inscrit(e) l'année de la demande de bourse,
• Par ailleurs, une solide formation en micro-ondes, antennes et électromagnétisme sera appréciée. Une bonne maîtrise de la langue anglaise est souhaitée.