MINI PROJET OPTION ELECTRONIQUE RF Binôme : BALDIN Fabrice / DIENG Ismaïla

Adaptation antenne trombone à 1GHz

Introduction :
Le but du mini projet est d’adapter sur 50 Ω une antenne de type trombone demi-onde sur FR4 alimentée par un balun à 1GHz. Dans un premier on étudiera le système : générateur + balun + antenne simple afin d’obtenir les premières caractéristiques et d’anticiper l’adaptation. Puis on ajoutera un couple de lignes microstrip entre le balun et l’antenne afin de régler le coefficient de réflexion. Enfin on rajoutera une ligne de transmission entre le balun et le générateur afin de réaliser l’adaptation d’impédance à 50Ω.

I- Etude du système générateur + balun + antenne :

Pour visualiser les caractéristiques initiales du système sans aucune adaptation, nous avons réalisé cette première étude pour afficher le coefficient de réflexion et le diagramme de Smith correspondant .

Nous constatons que le coefficient de réflexion varie entre 0 et -5dB avec deux pics à -3 et -5 dB respectivement aux fréquences 0.7GHz et 0.9GHz. Cependant nous souhaitons avoir un coefficient de réflexion nul (donc qui tend vers - en Décibel) à la fréquence de 1GHz. Etant donné qu’on ne peut atteindre l’infini nous nous sommes fixés un seuil à -10 dB à atteindre à cette fréquence 1GHz.
Pour cela on a mis en place une ligne entre l’antenne et le balun.
II- Etude de la ligne microstrip entre l’antenne et le balun :

On définit ensuite les caractéristiques des lignes microstrip à savoir la longueur, l’épaisseur et la distance entre les deux lignes afin d’ajuster le coefficient de réflexion.
On a fixé la distance entre les deux lignes d=1mm.
Puis nous avons régler la longueur afin d’avoir un coefficient de réflexion très faible (< -10 dB) à 1GHz, néanmoins il faut que cette longueur soit supérieure à la moitié de la largeur de l’antenne afin d’isoler l’antenne du plan de masse. On prend L=58mm.
Puis une fois la longueur réglée, on v=change la