Antennes plates sur les toits

2007/05/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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(Photo: Université publique de Navarre ; LABEIN)

L'antenne conçue et brevetée par Miguel Beruete est une feuille d'aluminium d'un peu plus d'un centimètre d'épaisseur, avec des cercles concentriques qui peuvent être placés au plafond ou au mur. L'antenne peut recevoir des ondes radio et micro-ondes. Ces ondes constituent le spectre électromagnétique de la télévision, les téléphones mobiles, les réseaux informatiques locaux, le wi-fi, etc.

Impact visuel réduit

Cette antenne, étant plate, a un impact visuel moindre que les antennes qui sont commercialisées actuellement. En outre, il n'est pas très cher, car tout l'appareil est métallique et facile à fabriquer. En ce qui concerne les caractéristiques de rayonnement, il est en concurrence avec les antennes classiques, car il peut être plus une antenne de direction ou un isotrope, selon les besoins.

Une antenne isotrope approuve, par exemple, irradiera la même chose dans toutes les directions de l'espace. L'antenne de direction rayonnera dans une direction. Les antennes actuelles sont situées entre les deux extrémités. Pour les antennes plates, vous pouvez concevoir des antennes plates avec des caractéristiques isotroupes ou directionnelles en fonction de l'application que vous souhaitez utiliser. Par exemple, pour les communications mobiles, il est pratique d'avoir une antenne isotrope qui permet une bonne couverture et la diffusion du signal d'un mobile à un autre. Dans la communication par satellite, cependant, il convient de concentrer la puissance rayonnée sur un seul point, sans perdre de puissance dans les autres directions. Les antennes paraboliques sont un exemple clair de ces dernières.

En outre, l'antenne plane peut contribuer à pallier en quelque sorte la saturation du spectre électromagnétique en raison des signaux de téléphonie, wi-fi (2.400 et 5.000 MHz), GPRS (890-960 MHz et 1.800 MHz), télévision par satellite (7 et 16 GHz), etc. Dans ces applications, la tendance est claire vers des fréquences élevées. En fait, les recherches actuelles tendent à rechercher et proposer des applications pour d'autres fréquences encore inutilisées.

Miguel Beruete, dans sa thèse, a travaillé sur des bandes de fréquences d'ondes millimétriques dans une gamme de fréquences d'environ 30 et 300 GHz. Autrement dit, il a essayé de pallier la saturation du spectre électromagnétique. Les antennes plates peuvent être conçues sur n'importe quelle fréquence, mais le chercheur navarrais a conçu des antennes capables d'émettre et de recevoir des signaux millimétriques, car elles ont une plus grande capacité de transmission d'information.

Précisément, lors de l'étude des améliorations de la transmission de signaux, le chercheur navarrais a réalisé la conception des antennes plates. Il a noté que la transmission du signal par une petite ouverture d'une feuille métallique peut être améliorée par des rainures sur le métal. C'est l'origine des antennes plates. Ce phénomène est connu comme un phénomène de transmission extraordinaire, contrasté avec des ondes optiques. Les ondes optiques sont un ensemble de lumière ultraviolette, visible et proche infrarouge. Or, Miguel Beruete, dans sa thèse, a étendu ce phénomène au rang des micro-ondes et des ondes millimétriques, l'étendant à tout le spectre électromagnétique.

Miguel Beruete, ingénieur en télécommunications.

Université publique de Navarre

Transmission extraordinaire

La transmission extraordinaire (ET) est un phénomène très spécial. Elle consiste à transmettre à travers des plaques métalliques perforées avec des ouvertures très petites la puissance d'une certaine bande passante, avec deux particularités : d'une part, que les ouvertures sont inférieures à la longueur d'onde de l'onde d'attaque, c'est-à-dire que l'onde passe par des ouvertures mineures qu'elle ; et de l'autre, que dans ce processus le signal est renforcé.

Phénomène de transmission extraordinaire à l'Université Louis Pasteur de Strasbourg. W. Il a été le premier professeur à Ebbes en 1989, dans une expérience avec des longueurs d'onde optiques. Il a expérimenté avec des matériaux perforés et a découvert que toute la lumière qui venait par les trous et qui sortait plus. Mais il n'a cherché aucune explication à ce phénomène et n'a pas été publié dans des revues scientifiques.

Le physicien théoricien Peter Wolff a expliqué le phénomène de la transmission extraordinaire presque dix ans plus tard. Maintenant, Miguel Berueta a réussi à expérimenter une transmission extraordinaire entre les ondes millimétriques et a pu préparer des antennes innovantes.

Metamatériaux aussi

Les métamatériaux sont des structures artificielles présentant des comportements électromagnétiques inexistants dans la nature. Aujourd'hui, il ya des choses comme ça, mais jusqu'à récemment, ils n'étaient qu'un vieux concept théorique. Le britannique John Pendry a proposé en 2000 comment ces matériaux pouvaient être fabriqués. Depuis, de nombreuses études ont été menées et le chercheur navarrais Miguel Beruete a réuni dans sa thèse le phénomène de la transmission extraordinaire et les métamatériaux.

(Photo: Université publique de Navarre ; LABEIN)

Le chercheur navarrais propose dans sa thèse une structure basée sur l'accumulation périodique de plaques métalliques perforées avec une transmission extraordinaire entre ondes millimétriques. Cette accumulation a prouvé qu'elle a des propriétés similaires à celles des métamatériaux. En outre, il a vu que c'est un matériau avec de faibles pertes.

Les nouvelles structures peuvent être utilisées pour rendre la lentille parfaite, une lentille avec de meilleures caractéristiques que celles conventionnelles en termes de focalisation, de résolution de spécifications, etc.