Un modèle analytique pour l'antenne microruban rectangulaire

Comme pour toute antenne, il est important de disposer pour ces antennes d’un modèle analytique qui permette une bonne compréhension du fonctionnement et fournisse de manière rapide des valeurs pour les principaux paramètres (fréquence de travail, impédance, gain, rendement et bande passante).

Au fil des ans, deux modèles, chacun comprenant de nombreuses variantes, ont été développés : le modèle dit « de la ligne de transmission » et le modèle dit « de la cavité ». Ces modèles sont soit peu rigoureux, soit complexes et donnent souvent des résultats assez éloignés de la réalité.

L’objectif de ce travail est double : définir un modèle qui soit d’une part aussi simple et direct que possible et d’autre part aussi précis que possible.

Le premier objectif est atteint dans la mesure où on n’utilise que la loi fondamentale du rayonnement des courants réels (électriques) en excluant tout recours à des courants virtuels (magnétiques).

Concernant l’objectif de précision, des comparaisons nombreuses avec des résultats d’un simulateur purement numérique et des mesures indiquent une amélioration pour tous les paramètres mais en particulier pour l’impédance qui est le point faible de tous les modèles existants.

Microstrip antennas and the rectangular microstrip antenna in particular have been studied and used for several decades.

As every antenna, the microstrip antenna requires a good analytical model that provides physical insight and an easy prediction of the antenna parameters (resonance frequency, impedance, gain, efficiency and bandwidth).

Over the years, two families of models have been developed, each involving many variants: the “transmission line” and the “cavity” models. These models either lack accuracy or are very complex and produce results that may be far away from reality.

The objective of this work is double: defining a model as simple and direct as possible and on the other hand as accurate as possible.

The first objective has been reached as all our calculations rest on the fundamental radiation formula by real (electrical) currents excluding any virtual (magnetic) currents.

Regarding accuracy, comparisons to numerical simulations and measurements show an improvement, in particular with regard to the prediction of the impedance parameters, which is the weak point of all existing models.