Full-metal antennas based on magnified 3D discrete lenses : additive manufacturing and space applications
Antennes basées sur des lentilles discrètes tridimensionnelles purement métalliques : fabrication additive et applications spatiales
Résumé
This thesis is carried out in partnership with the European Space Agency (ESA) and the company SWISSto12, as part of an ESA OSIP activity. The work concerns the development of radiating elements in active telecommunications systems for space applications. ln this context, the design of low loss, high efficiency antennas and radio-frequency components with simplified integration has been addressed. The structure of these components is specially designed to be manufactured using new full-metal additive manufacturing technologies, as an alternative to traditional subtractive manufacturing methods. The concept has been adapted for the prototyping of full-metal 3D discrete lenses, incorporating meandered waveguides for phase routing between the radiating profiles. These systems offer the possibility of varying the field of view of the antenna depending on the application, multibeam scanning, as well as dual polarization and broad bandwidth capabilities.
Cette thèse est réalisée en partenariat avec l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et l'entreprise SWISSto12, dans le cadre d'une activité OSIP de l'ESA. Le travail concerne le développement d'éléments rayonnants pour des systèmes actifs de télécommunications destinés à des applications spatiales. Dans ce contexte, la conception d'antennes et de composants radio-fréquences à faibles pertes, à haute tenue en puissance et à intégration simplifiée est adressée. La structure de ces composants est spécialement conçue pour pouvoir les fabriquer à l'aide des nouvelles technologies de fabrication additive métallique, alternative aux méthodes de fabrication traditionnelle offrant moins de degrés de liberté. Le concept développé est exploité pour le prototypage de lentilles 3D discrètes entièrement en métal, intégrant des guides d'ondes à méandres pour le routage des signaux au sein de la lentille. Ces systèmes offrent la possibilité d'une variation du champ de vision de l'antenne, une capacité de balayage multifaisceaux, ainsi qu'une double polarisation et un fonctionnement à large bande passante.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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