Preuve de concept d`une liaison radio mer-air d`une

Preuve de concept d'une liaison radio mer-air d'une balise autonome de petites dimensions
Projet BELOCOPA
Conception d'antennes multi-bande sur substrat souple
Résumé :
Cette thèse s'inscrit dans le projet FUI-2011 BELOCOPA (Bouée Éjectable pour la LOcalisation et
la COllecte des Paramètres de vol d'un Aéronef abîmé en mer). Il s'agit de concevoir et de développer
un équipement embarqué, extractible et autonome pour localiser rapidement et avec précision un
aéronef abîmé en mer et récupérer par liaisons radio les principales données de vol à partir d'un
patrouilleur maritime.
Le but de cette thèse, au sein de l'Institut Fresnel, concerne l'étude et la réalisation de l'antenne
principale de la balise. Cette antenne doit être très flexible et de petites dimensions pour être pliée et
insérée dans un espace réduit de la balise et résistante lors son déploiement après son éjection de
l'avion. La première partie du travail a eu pour objectif de caractériser en terme de permittivité les
différents matériaux diélectriques entrant dans la constitution de la balise, à savoir les substrats sur
lesquels sont fixées les antennes et le radôme. La deuxième partie de la thèse porte sur la conception
d'antennes multi-bandes fonctionnant en modes dipolaires sur le plan de fréquences du cahier des
charges du projet. Ces antennes ont la particularité d'être extrêmement souples. Cette souplesse a été
obtenue en réalisant des motifs métalliques rayonnants sur une toile polyamide. Plusieurs motifs ont
été étudiés et testés pour converger vers une antenne méandre fonctionnant à trois fréquences
distinctes. A l'issue de cette étude, un prototype de l'antenne finale positionnée dans son radôme
constitue le dernier maillon du prototype de la balise de détresse du projet BELOCOPA.
Mots-clés : permittivité, antennes multi-bande, substrat souple, rayonnement dipolaire, cartographie de
champ, balise de détresse radio.
Proof of concept of a sea-air radio link of a small autonomous beacon - BELOCOPA project
Design of multiband antennas on flexible substrate
Abstract:
This thesis is a part of the BELOCOPA project FUI-2011 (BELOCOPA means Ejected Buoy to
LOcalize and COllect the data of a crashed plane in sea). It is about designing and developing an onboard, removable and autonomous equipment to localize quickly and precisely an aircraft crashed in
the sea, and to collect by telecommunication the main flight data from a patrol boat.
The aim of this thesis, performed in the Fresnel Institute, is the study and the realization of the
main antenna of the beacon. This antenna has to be very flexible with small dimensions to be folded
and integrated in a reduced space of the beacon, and has to be strong during its deployment after the
ejection of the plane. The aim of the first part of the work is to characterize in term of permittivity the
different dielectric materials included in the composition of the beacon, namely the substrates of the
antennas and the radome. The second part of the thesis is dedicated to the design of multi-band
antennas working in dipolar modes on the frequency plan of the project specification. The
characteristic of these antennas is to be very flexible. This flexibility was obtained realizing metal
radiating pattern on a polyamide material. Several patterns have been studied and tested in order to get
the final antenna with meander working at three different resonance frequencies. Following this study,
a prototype of the final antenna integrated in the radome is the last link of the prototype of the distress
beacon BELOCOPA.
Keywords: permittivity, multi-band antenna, flexible substrate, dipolar radiating, field mapping, radio
distress beacon