Cette these porte sur l'etude d'antennes integrees sur silicium aux frequences millimetriques, dans le but d'aboutir a des modules d'emission-reception totalement integres et reportes par des technologies standards dans un objet communicant. Ce travail comprend deux axes majeurs: Le premiere axe traite de l'etude, la conception et la realisation d'antennes integrees dans un boitier standard QFN couplees a un circuit emetteur-recepteur Ultra Large Bande (ULB) a 60 GHz comprenant des antennes integrees de type dipole replie fabriquees en technologie CMOS SOI 65-nm sur silicium haute resistivite. Dans un premier temps, nous avons defini le modele de simulation a partir duquel nous avons etudie les performances des antennes prenant en compte l'influence de l'environnement (boitier, capot, fil d'interconnexions et technologie de fabrication). Dans un second temps, nous avons realise une optimisation des performances en adaptation et en rayonnement en ajoutant au sein du boitier un substrat et des elements rayonnants couples aux antennes integrees sur la puce. Ce dispositif permet de realiser des communications tres haut debit (jusqu'a 2.2 Gbps) avec une tres faible consommation d'energie. Nous montrons qu'il est possible d'atteindre une distance de communication de plusieurs metres grâce a un reseau transmetteur realise en technologie imprimee.Le deuxieme axe porte sur la conception et la realisation d'antennes multifaisceaux en bande V pour applications a long portee; il propose d'associer un reseau transmetteur realise sur technologie imprimee a un reseau focal constitue d'un petit nombre d'antennes integrees sur silicium afin d'obtenir un compromis interessant entre le niveau de gain, le cout et les capacites de depointage de faisceau. Plusieurs reseaux sont demontres avec un faisceau en polarisation circulaire, un gain de 18.6 dBi et une capacite de depointage de ±24°.

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Intégration d'antennes pour objets communicants aux fréquences millimétriques

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