Conception et mesure de systèmes multi-antennes pour les futures technologies 5G / Cyril Buey ; sous la direction de Jean-Yves Dauvignac

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Catalogue Worldcat

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

IEEE 802.11 (norme)

Antennes (électronique)

Téléphonie mobile

Dauvignac, Jean-Yves (1965-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Vigneras, Valérie (1964-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Sharaiha, Ala (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Vuong, Tân-Phu (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Canneva, Florian (Membre du jury / opponent)

Ferrero, Fabien (1980-....) (Membre du jury / opponent)

Lizzi, Leonardo (19..-....) (Membre du jury / opponent)

Ratajczak, Philippe (19..-....) (Membre du jury / opponent)

Université Côte d'Azur (2015-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire d'électronique, antennes et télécommunications (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

France Telecom Orange labs (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Université de Nice (1965-2019) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Résumé / Abstract : Cette thèse étudie les technologies porteuses de la 5ème génération de communication mobile telle que le MIMO et Massive MIMO ainsi que les divers challenges amenés par l’apparition de ces nouvelles technologies. Dans ce but un banc de mesure spécifique pour la caractérisation des performances des antennes MIMO en WLAN et LTE a été mis en œuvre. Dans un premier temps le banc de mesure a été réalisé à partir d’instruments de mesures Rhodes & Schwarz ; L’opportunité de travailler avec EURECOM nous a amenés à développer un second banc de test en utilisant l’OpenAirInterface, une plateforme open-source exploitant des systèmes de radio par logiciel. Nous avons conçu et réalisé une série de prototypes de routeur Wifi constitués de huit antennes. Chaque prototype est réalisé à partir d’antennes différentes (imprimées, 3D…). Nous avons également réalisé une seconde série prototype de routeur Wifi constitué de huit antennes imprimées sur plastique grâce à la technologie LDS. Une campagne de mesure a été réalisée avec ces prototypes sur le banc de test évoqué ci-dessus pour extraire des critères de performance antennaire utiles pour les applications MIMO. Ces études ont pour objectif d’apporter des éléments d’optimisation sur les techniques MIMO d’un point de vue antennaire. Une seconde partie de cette thèse est dédiée aux fréquences millimétriques qui sont au cœur de la 5G. Nous avons conçu un prototype de téléphone constitué de quatre antennes millimétriques. Une mesure permettant de prendre en compte les interférences avec le corps humain a été mise en place pour étudier les contraintes liées à l’implantation d’antennes millimétriques dans les futurs terminaux mobiles.

Résumé / Abstract : This PhD thesis studies the technologies of the 5th generation of mobile communication such as MIMO and Massive MIMO as well as the various challenges brought by the appearance of these new technologies. For this purpose, a specific test bench for characterizing the performance of MIMO antennas in WLAN and LTE has been implemented. The first the setup was made from Rhodes & Schwarz measuring instruments. The opportunity to work with EURECOM led us to develop a second test bench using the OpenAirInterface, an open-source platform exploiting software-based radio systems. We designed and built a series of Wi-Fi router prototypes consisting of eight antennas. Each prototype is made from different antennas (printed, 3D ...). We also produced a second series of Wi-Fi router prototypes consisting of eight antennas printed on plastic using LDS technology. A measurement campaign was carried out with these prototypes on the test bench mentioned above to extract useful antenna performance criteria for MIMO applications. These studies aim to provide optimization elements on MIMO techniques from an antenna point of view. A second part of this thesis is dedicated to the millimeter frequencies that are at the heart of 5G. We designed a mobile phone prototype consisting of four millimeter antennas. A measure to take into account the interference with the human body has been put in place to study the constraints related to the implementation of millimeter antennas in future mobile terminals.