Conception, réalisation, caractérisation et optimisation par les algorithmes génétiques des antennes planaires intelligentes pour les réseaux nomades ou wi-fi

Abstract

Ce projet est le résultat d’un constat assez simple : l’accès à l’information via Internet dans les pays du Sud et particulièrement au Cameroun n’est pas à la portée de toutes les bourses et reste à cet effet, un moyen de communication très mal apprécié par le grand public. L’idée consiste donc d’envisager des solutions qui permettent de faciliter l’accès à Internet à moindres coûts à un large public. Pour répondre à cette exigence, notre choix s’est orienté vers la technologie Wi-Fi. Le Wi-Fi permet d’établir principalement des liaisons radios et impose à cet effet l’usage des éléments rayonnants à polarisation linéaire. Notre contribution à ce projet porte sur la conception et la réalisation des antennes planaires très simples du point de vue technologique et réalisables avec des matériaux accessibles et à moindres coûts, car les antennes de commerce sont à coûts exorbitants. Malgré de multiples avantages qu’offre la technologie Wi-Fi, celle-ci présente par ailleurs quelques inconvénients susceptibles de réduire la portée du signal et donc de créer la dégradation des performances dudit réseau. Le principal inconvénient des réseaux Wi-Fi est leur vulnérabilité à l’environnement extérieur. Pour essayer de remédier à ce problème nous avons élaboré une approche conceptuelle portant sur les antennes adaptatives planaires qui constituent une réponse au problème d’interférences car elles sont à faible bande passante. Les antennes intelligentes sont formées par un ensemble d’éléments élémentaires arrangés de sorte à former un réseau. L’élément élémentaire qui a retenu notre attention est de type microruban en raison de ses performances et des facilités de réalisation qu’il offre. Les investigations ont porté sur les éléments élémentaires tels que le patch, l’anneau carré et le dipôle microruban de topologie variée. La démarche élaborée est essentiellement basée sur la théorie électromagnétique des lignes de transmission en ondes progressives. L’étude inclus tant la simulation électromagnétique, la fabrication et l’expérimentation que l’élaboration des modèles que nous devrions implémenter. D’autres méthodes comme la méthode modale et la méthode spectrale couplée à la méthode des moments ont été mises à contribution. Le problème de synthèse a été abordé dans l’optique de créer des zéros ou zones d’ombres dans la direction du brouilleur. Pour atteindre cet objectif notre choix s’est porté sur une méthode stochastique d’optimisation globale basée sur les Algorithmes Génétiques. Trois types de synthèse de réseaux d’antennes lacunaires et non périodiques ont été abordés dans cette perspective : la synthèse par rapport à un diagramme désiré optimal, la synthèse par rapport à un gabarit et la réjection du signal ou de direction.