Réseaux d’antennes MIMO ultra large bande pour système radar micro-onde

Abstract

L’objectif principal de notre travail consiste à concevoir un système radar MIMO (Multiple Input Multiple Output) ultra large bande (ULB) pour imagerie microonde. Cette étude nous a permis de viser des applications d’imagerie en espace libre et dans le domaine médical. Afin de garantir une transmission fidèle, la première étape de ce travail a été de se focaliser sur la conception et la réalisation de deux nouvelles antennes ULB en technologie micro-ruban. Pour cela, nous avons suivi une approche systématique appuyée sur la théorie des antennes imprimées, et en utilisant le logiciel CST MWS comme outil de simulations. Ces antennes ont réussi à prouver leurs caractéristiques ultra large bande et ses performances en domaine temporel et fréquentiel. Ainsi, sur la base de ces antennes conçues, une mise en place en réseaux d’antennes est effectuée en combinant alors la technique MIMO avec la technologie ULB. La conception d’un réseau d’antennes 2D MIMO ULB se base sur le concept du réseau virtuel et la méthode de projection afin de choisir la topologie optimale. L’arrangement des antennes dans le réseau permet la réduction drastique en nombre des émetteurs-récepteurs tout en maintenant les mêmes performances qu’un système radar conventionnel dense. Dans la dernière étape, la topologie proposée est modélisée sous le logiciel CST MWS, puis nous avons prétraité les signaux recueillis dans les récepteurs avant la mise en oeuvre de l’algorithme d’imagerie de rétro-propagation pour reconstruire les images de l’objet étudié. L’intérêt de cette recherche réside dans les apports apportés par la configuration multistatique (MIMO) ultra large bande associé au système radar pour la résolution des images des objets à détecter, la reconstruction de leurs forme ainsi que la réduction du cout de tout le système. Dans une première application, nous avons pu détecter et reconstruire à haute qualité la forme d’une cible d’un aspect compliqué dans un espace libre. En ce qui concerne l’application de l’imagerie médicale par micro-ondes, nous avons réussi à détecter une tumeur dans le sein. Les résultats confirment que la topologie proposée offre des images à haute résolution en comparant avec d’autres topologies.