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Evénements de l'IMEP-LAHC
Microélectronique, électromagnétisme, photonique, hyperfréquences
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Soutenance de thèse de VANDELLE Erika

Publié le 6 décembre 2019
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Soutenance 16 décembre 2019 | Plan d'accès
Soutenance de thèse de VANDELLE Erika,  pour une thèse de DOCTORAT de l' Université de  Grenoble Alpes , spécialité  " OPTIQUE ET RADIOFREQUENCES ", intitulée:
Z108  Phelma / Minatec
3 Parvis Louis Néel 
38000 Grenoble.

Exploration de solutions antennaires et de formation passive de faisceaux pour la récupération et le transfert d'énergie sans fil

Erika VANDELLE

Erika VANDELLE

Lundi 16 Decembre 2019 à 10h30
Résumé :
La récupération d'énergie électromagnétique provenant de sources ambiantes ou intentionnelles, de fréquences allant de 100MHz à 10 GHz, est apparue ces demiéres années comme une solution prometteuse pour développer l'électronique autoalimentée. Cependant, les faibles densités de puissance, généralement plus faibles que 1 µW.cm-2 , engendrent de
faibles efficacités de redressement et de faibles sensibilités, et la diversité des signaux ambients (direction d'arrivée et polarisation inconnues et variant dans le temps) ne permet pas d'utiliser des antennes directives. Dans cette thése, les techniques de combinaison de la puissance RF ou OC dans des systèmes de récupération d'énergie à multiples antennes,
associées à des structures originales, sont étudiées pour faire face aux différents verrous technologiques. De plus, une nouvelle Figure-de-Mérite, décrivant la capacité d'un système à récupérer de l'énergie ambiante, est développée avec des termes de probabilités représentant la diversité fréquentielle, spatiale et de polarisation des signaux ambiants. La première
partie de cette thèse se consacre à la conception d'antennes et de rectennas individuelles efficaces.
Des prototypes peu chers et recyclables sont proposésur un substrat papier grâce à une technique originale de réduction des pertes. Dans la deuxiéme partie de cette thése, l'efficacité de conversion RF-OC est améliorée à travers la combinaison de la puissance RF avant le processus de redressement, sans pour autant réduire la couverture spatiale du système.
Pour cela, une structure 3D multidirectionnelle de réseaux d'antennes associés à des réseaux interférométriques passifs, pour la formation de faisceaux, est conçue, afin d'obtenir un diagramme de rayonnement multidirectionnel à fort gain. Cette solution inspirée des systèmes de radar et impliquant des matrices de Butler, aboutit à une haute efficacité de conversion RF-OC ainsi qu'à une couverture spatiale optimale. Ainsi, une capacité à récupérer de l'énergie plus grande que celles de l'état-de-l'art est obtenue.
La derniére partie de cette thèse propose de remédier à la limite en sensibilité de la combinaison de puissance RF, plus faible qu'avec une combinaison OC en série de la puissance, grâce à un système reconfigurable. Pour cela, des cellules unitaires de rectennas sont conçues afin de former un réseau interférométrique adaptable et extensible, qui offre la possibilité d'obtenir un systéme hautement efficace et sensible à la fois. Cette solution peut servir à la récupération d'énergie, à la localisation passive et autonome ou à des applications RFID.
 
Membres du jury :
  • Tan Phu VUONG : Directeur de thèse
  • Ke Wu : CoDirecteur de thèse
  • Simon Hemour : CoDirecteur de thèse
  • Gustavo Ardila Rodriguez : CoDirecteur de thèse
  • Alexandru Takacs : Rapporteur
  • Fabien Ferrero :Rapporteur
  • Corinne Dejous : Examinateur
  • Emmanuel Dreina : Examinateur

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Partenaires

Thèse préparée dans le laboratoire : UMR 5130 - IMEP-LaHC (Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et de Caractérisation)
sous la direction de Tan Phu VUONG, directeur de thèse et Ke Wu Codirecteur.

mise à jour le 6 décembre 2019

anglais
IMEP-LAHC
Site de Grenoble
Grenoble INP - Minatec : 3, Parvis Louis Néel - CS 50257 - 38016 Grenoble Cedex 1

Site de Chambéry
Université Savoie Mont Blanc - F73376 Le Bourget du Lac Cedex
 
 
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