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1. Conception de filtres SIW miniatures sur un substrat céramique de forte permittivité

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Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) ; CNES, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Le Coq, Michel, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Potelon, Benjamin, Quendo, Cédric, Estagerie, Laetitia, Moroni, Pascal, Bonnet, Barbara, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) ; CNES, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Le Coq, Michel, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Potelon, Benjamin, Quendo, Cédric, Estagerie, Laetitia, Moroni, Pascal, and Bonnet, Barbara

Abstract

National audience, La technologie SIW (Substrate Integrated Waveguide) offre des solutions de filtrage hyperfréquence à fort facteur de qualité. Cependant, pour des fréquences de quelques gigahertz, les dimensions d'un tel dispositif sont importantes et rendent son implémentation dans un équipement de télécommunications spatial délicate car l'encombrement et le poids sont des enjeux majeurs. La solution proposée dans cet article consiste donc à utiliser un substrat céramique de forte permittivité, Er = 90, de façon à travailler avec de plus courtes longueurs d'onde. L'exercice consistera ici à diviser par 8 ou 9 la surface d'un filtre existant en bande C, réalisé traditionnellement sur une alumine de permittivité Er = 9,9.

2. Mise en oeuvre d'une topologie en A pour la conception d'un filtre SIW rétrocouplé

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Diedhiou, Daouda Lamine, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, Potelon, Benjamin, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Diedhiou, Daouda Lamine, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, and Potelon, Benjamin

Abstract

National audience, Dans cet article nous présentons la conception d'un filtre SIW d'ordre 6 avec un rétrocouplage volumique entre les cavités 1 et 6. Ce rétrocouplage permet d'introduire des zéros de transmission et ainsi améliorer la réjection hors bande du filtre. L'idée consiste à réaliser un couplage électrique en couplant ces deux cavités par un tronçon de guide. Les résultats de simulation et de mesure sont convaincants et montrent la pertinence de l'idée qui permet de s'affranchir du report en surface du filtre SIW d'éléments additionnels et donc de proposer une solution simple à coût maîtrisé.

3. A Global Synthesis tool and procedure for Filter-Antenna Co-Design

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Université de Bretagne Occidentale [Brest] (UBO) ; Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab_STICC_TB_MOM_DM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Département Micro-Ondes (MO) ; Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire en sciences et technologies de l'information, de la communication et de la connaissance [Brest] (Lab-STICC) ; CNRS - Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - ENSTA Bretagne - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - Whist Lab ; Orange Labs/Institut Mines-Télécom - Orange Labs/Institut Mines-Télécom, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Département Micro-Ondes (MO) ; Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB), Quere, Y., Quendo, Cédric, El Hajj, Walid, Person, Christian, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Université de Bretagne Occidentale [Brest] (UBO) ; Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab_STICC_TB_MOM_DM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Département Micro-Ondes (MO) ; Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire en sciences et technologies de l'information, de la communication et de la connaissance [Brest] (Lab-STICC) ; CNRS - Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - ENSTA Bretagne - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - Whist Lab ; Orange Labs/Institut Mines-Télécom - Orange Labs/Institut Mines-Télécom, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Département Micro-Ondes (MO) ; Télécom Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB), Quere, Y., Quendo, Cédric, El Hajj, Walid, and Person, Christian

Abstract

International audience, This paper presents a novel method for codesigning filters and antennas. Commonly, the filter and the antenna are separately designed, which usually induces reduced performances in terms of energy efficiency (due to losses) and dimensions. We propose first to model the antenna as the last low to medium Q-factor filter resonator. Then, the synthesis is performed considering this particular resonant load. Finally, an automatic synthesis, based upon a Matlab™-HFSS™ coupling analysis is developed leading to a direct extraction of the filter-antenna layout for EM analysis and implementation. The proposed synthesis technique and the associated software interface offer new degrees of freedom in the design procedure, enhancing the performances of the whole sub-system.

4. Ultra-compact X-band SIW filter in LTCC technology using high permittivity substrate for a space application

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, Caille, Cécile, Leblond, Hervé, Azzara, Jean-Claude, Raynaud, Lidwine, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, Caille, Cécile, Leblond, Hervé, Azzara, Jean-Claude, and Raynaud, Lidwine

Abstract

International audience, Substrate Integrated Waveguide (SIW) provides a better Q-factor compared with the other planar techniques. Its integration capabilities and fabrication cost are other benefits that make it attractive. But SIW filters are bulkier than their equivalents achieved in microstrip technology. This paper reports on the association of two solutions to reduce size and make SIW even more attractive: LTCC technology to stack cavities and high permittivity substrate. The objective is to demonstrate the possibility to build high performance X-band filter on a ceramics through a multi-layer approach. The solution is tested on a X band-dedicated 6th-order filter with drastic specifications for space application.

5. Accordabilité en fréquence centrale et en bande passante d'un filtre compact SIR

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - ENSTA Bretagne - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Mekadmini, Ali, Martin, Noham, Laurent, Paul, Tanné, Gérard, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - ENSTA Bretagne - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Mekadmini, Ali, Martin, Noham, Laurent, Paul, and Tanné, Gérard

Abstract

National audience

6. Comparative Study of Two C-band SIW Filter Topologies for a Space Application

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, El Mostrah, Abbas, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Quendo, Cédric, Favennec, Jean-François, Leblond, Hervé, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, El Mostrah, Abbas, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Quendo, Cédric, Favennec, Jean-François, and Leblond, Hervé

Abstract

International audience, In this paper, focus is on a comparative study of two topologies of bandpass filter based on a Substrate Integrated Waveguide (SIW) approach. The filters under study must meet electrical specifications in C-band for a space application. One of them is a 6th order inductive-post SIW filter that presents transmission zeros thanks to cross-coupling. The other one is a 4th order filter built from the association of Hybrid Planar Waveguide Resonators (HPWRs) and Dual Behavior Resonators (DBRs) which presents intrinsically transmission zeros. As filters are aimed to be used in a space environment, additional considerations such as sensitivity to the packaging, size and thermal behavior have to be taken into account. The results from experiments are compared to the simulated data.

7. Compact SIW Filter in High-K LTCC Technology for a Space Application

Author

Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, Caille, Cécile, Raynaud, Lidwine, Azzara, Jean-Claude, Leblond, Hervé, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Favennec, Jean-François, Quendo, Cédric, Caille, Cécile, Raynaud, Lidwine, Azzara, Jean-Claude, and Leblond, Hervé

Abstract

International audience, Substrate Integrated Waveguide (SIW) enhances the Q-factor compared with classical planar techniques. Its integration capabilities and fabrication costs are among the assets that make it attractive. The counterpart is their size that is higher than their planar equivalents. This paper proposes an association of two solutions to reduce SIW size while keeping good electrical performances: the use of LTCC technology and high permittivity substrate. The aim is to demonstrate the possibility to build a compact, high performance X-band filter on a ceramic substrate through a multi-layer approach. This paper reports on the design of a 6th-order filter with drastic specifications for space application.

8. Design of a Mixed planar/SIW Filter for a Space Application

Author

Elliptika ; Elliptika, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, El Mostrah, Abbas, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Quendo, Cédric, Favennec, Jean-François, Leblond, Hervé, Elliptika ; Elliptika, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, El Mostrah, Abbas, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Quendo, Cédric, Favennec, Jean-François, and Leblond, Hervé

Abstract

International audience, In this paper, focus is on a bandpass filter based on a mix of both Substrate Integrated Waveguide (SIW) and planar approach. The filter under study must meet electrical specifications in C-band for a space application. It is a 4thorder filter built from the association of Hybrid Planar Waveguide Resonators (HPWRs) and Dual Behavior Resonators (DBRs) which presents intrinsically transmission zeros. As filter is aimed to be used in a space environment, additional considerations such as sensitivity to the packaging, size and thermal behavior have to be taken into account. The results from experiments are compared to the simulated data.

9. Presentation of different technologies of X-band filters for frequency converters application

Author

Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS) ; CNRS - Université Sciences et Technologies - Bordeaux I - Institut Polytechnique de Bordeaux, MINACOM ; XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - Université de Limoges - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS, MINACOM ; Institut de recherche en communications optiques et microondes (IRCOM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - Université de Limoges - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS, Raynaud, Lidwine, Caille, Cécile, Leblond, Hervé, Bikiny, Adonis, Cazaux, Jean-Louis, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Baraka, Kamal, Pham, Jean-Marie, Kerherve, Eric, Perigaud, Aurélien, Delhote, Nicolas, Bila, Stéphane, Verdeyme, Serge, Thales Alenia Space (TAS - THALES ALENIA SPACE) ; THALES, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest - CNRS - Université de Bretagne Occidentale (UBO) - Université de Bretagne Sud (UBS) - Télécom Bretagne - Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB) - ENSTA Bretagne - Institut Mines-Télécom - PRES Université Européenne de Bretagne (UEB) - Ecole Nationale d'Ingénieurs de Brest, Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS) ; CNRS - Université Sciences et Technologies - Bordeaux I - Institut Polytechnique de Bordeaux, MINACOM ; XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - Université de Limoges - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS, MINACOM ; Institut de recherche en communications optiques et microondes (IRCOM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - Université de Limoges - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS - XLIM (XLIM) ; CNRS - Université de Limoges - CNRS, Raynaud, Lidwine, Caille, Cécile, Leblond, Hervé, Bikiny, Adonis, Cazaux, Jean-Louis, Garreau, Jonathan, Potelon, Benjamin, Rius, Eric, Baraka, Kamal, Pham, Jean-Marie, Kerherve, Eric, Perigaud, Aurélien, Delhote, Nicolas, Bila, Stéphane, and Verdeyme, Serge

Abstract

International audience, This paper proposes a presentation of three technologies of filters, integrated in microwave frequency converters, for space application in X band. These new developments are realized in order to improve the filter performances and/ or to reduce their size. The three solutions are developed in this paper. Simulation and measurement results are presented.

10. Ultra‐wideband antenna system for in‐band full‐duplex applications

Author

Hijazi, Hadi, Le Roy, Marc, Lababidi, Raafat, Le Jeune, Denis, Pérennec, André, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Equipe DH (Lab-STICC_DH), École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne), and Equipe Security, Intelligence and Integrity of Information (Lab-STICC_SI3)

Subjects
ACTI, Electricity and magnetism, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, QC501-766, Telecommunication, Vivaldi antennas, TK5101-6720, microstrip transitions, baluns, ultra wideband antennas, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

International audience; In this paper, we present an ultra-wideband full-duplex antenna system constituted of a wideband 4-element Vivaldi array and wideband microstrip-to-slotline baluns. The proposed system is characterized by its simplicity, high directivity, and high self-interference cancellation levels over a wide frequency bandwidth. The system is abricated using basic PCB technology and can provide at least 50 dB of self-interference cancellation over the bandwidth of operation, 4 - 40 GHz, with an average gain of 7.8 dBi. The system has a size of 8 cm x 8 cm x 9.4 cm and can be used as a high data rate link between two distant wireless nodes. To assess the merits of the proposed system and compare it to other published works, a new figure of merit (FoMWFD) dedicated to wide-band full-duplex antenna topologies is introduced in this paper.

Published
2021

11. A Novel Synthesis for Bandwidth Switchable Bandpass Filters Using Semi-Conductor Distributed Doped Areas

Author

Rozenn Allanic, Denis Le Berre, Yves Quere, Cedric Quendo, David Chouteau, Virginie Grimal, Damien Valente, Jerome Billoue, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GREMAN (matériaux, microélectronique, acoustique et nanotechnologies) (GREMAN - UMR 7347), Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tours-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
filter synthesis, Bandpass filter (BPF), reconfigurable filter, co-design, discrete tuned, lcsh:Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, bandwidth tunability, lcsh:TK1-9971, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

This paper presents a novel synthesis for bandwidth switchable bandpass filters using Semi-conductor Distributed Doped Areas (ScDDAs) as active elements. A co-design method is proposed with a global and simultaneous conception for the active and the passive parts of the switchable filters. The ScDDAs, integrated in the silicon substrate, are able to commute from half-wavelength open-ended stubs to quarter-wavelength short-circuited ones. This co-design method offers a great flexibility and allows to integrate the active elements directly in the substrate, therefore avoiding any soldering of components. The synthesis is developed for the two-states of the active elements and applied, as a proof of concept, to a four-pole bandwidth switchable bandpass filter. This filter operates at 5 GHz with a 50 % bandwidth in the OFF-state (when the stubs are terminated by an open-circuit) and with a 70 % bandwidth in the ON-state (when the stubs are short-circuited). For this filter, the synthesis is detailed in the two-states allowing to choose the two desired bandwidths. A good fitting is obtained for these results proving the viability of such an approach.

Published
2020

12. Wideband Dual-Polarized Full-Duplex Antenna Array

Author

Hadi Hijazi, Raafat Lababidi, Marc Le Roy, André Pérennec, Denis Le Jeune, Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Equipe DH (Lab-STICC_DH), École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne), Equipe Security, Intelligence and Integrity of Information (Lab-STICC_SI3), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
business.industry, Computer science, Phase (waves), ultra-wide-band, Signal, Symmetry (physics), C-ACTI, microstrip-to-slotline transition, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Antenna array, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Amplitude, Optics, Single antenna interference cancellation, full-duplex, Balun, Vivaldi antenna, Baluns, dual-polarized, Wideband, business, wideband
Abstract

Special Session: Full-duplex communications for 5G & Beyond and IoT applications; International audience; In this paper, a wideband dual-polarized full-duplex antenna array is presented. The array is formed of four dual-polarized Vivaldi antennas with a modified feeding to obtain total symmetry between the orthogonal polarizations. The array is fed by a wideband 4-way balun that can split the input signal into four output signals of equal amplitudes with two of them being phase inverted with respect to the other two. The simulated results indicate that the array is matched from 2 GHz to beyond 20 GHz with an average gain of 11 dBi. Also, under ideal conditions, the array can achieve a high level of self-interference cancellation (≥120 dB), and this level is estimated to be better than 40 dB in practice.

Published
2021

13. Concentration Measurement of Microliter-Volume Water–Glucose Solutions Using $Q$ Factor of Microwave Sensors

Author

Jose Maria Sabater-Navarro, Cédric Quendo, Enrique Bronchalo, Ernesto Avila-Navarro, Benjamin Potelon, Carlos G. Juan, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Permittivity, Materials science, business.industry, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, 020208 electrical & electronic engineering, Liquid dielectric, Resonance, 02 engineering and technology, Dielectric, Microstrip, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Resonator, Optics, Q factor, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, business, Instrumentation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Microwave
Abstract

A glucose concentration sensor for microliter-volume water–glucose solutions is presented. The proposed sensor is composed of an open-loop microstrip resonator with a dielectric liquid holder (5–25- $\mu \text{L}$ volume) glued onto the gap between the line ends. The resonator is coupled to two microstrip lines forming a two-port network whose S-parameter response provide information about the dielectric properties of the liquid under study. Three versions of the sensor at resonant frequencies between 2 and 7 GHz are presented. The sensors are assessed by measuring the complex permittivity of standard liquids reported in the scientific literature. Models of the sensors are presented, which properly match the experimental results. This paper presents an experimental study of the sensors as glucose concentration retrievers. The main novelty is the use of $Q$ factor and the maximum S21 of the resonance as sensing magnitudes. The dependence of these parameters on the glucose concentration of the solutions obeys almost linear relationships. Good sensitivities have been obtained for the proposed sensors, which are coherent with previous works by other authors.

Published
2019

14. Ku-Band Lightweight Aluminium Waveguides Fabricated by Direct Metal Laser Sintering Process

Author

El Oualkadi Ahmed, Chairi Youssef, Amiaud Anne-Charlotte, Reklaoui Kamal, Le Gouguec Thierry, Rozenn Allanic, Merlet Thomas, Quendo Cedric, Abedrrabba Sarra, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO), Thales LAS France, Laboratoire des Technologies de l'Information et de la Communication (Labtic), and Ecole Nationale des Sciences Appliquées [Tanger] (ENSAT)

Subjects
Materials science, Direct metal laser sintering, business.industry, Additive manufacturing, Lightweight, 3D printing, 3D metal printing, Waveguide (optics), Ku band, law.invention, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Selective laser sintering, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, law, Optoelectronics, Insertion loss, Waveguide, Radio frequency, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, business, Microwave
Abstract

International audience; This paper attempts to establish a good base for weight-reduction technique of microwave devices using 3D printing techniques. Experimental studies to minimize the weight of radiofrequency waveguides printed using additive manufacturing techniques are presented. Two types of Kuband rectangular waveguides (perforated and full-metal) have been printed using direct metal laser sintering (DMLS) process. The insertion losses increased by ~1.2 dB/m after applying 1 mm grids which reduces the weight of Ku-band rectangular waveguide by ~17.5%. Comparison between these measurements and those of a waveguide manufactured by conventional method was used to determine process loss. The insertion losses of full-metal waveguide manufactured using DMLS process increase by ~0.7 dB/m compared to the conventional one. Finally, RF measurements of waveguides manufactured using DMLS process show a good agreement with the simulation results.

Published
2020

15. Electrophoretic deposition of zinc alginate coatings on stainless steel for marine antifouling applications

Author

Wehbeh Farah, Stéphane Rioual, Claire Hellio, Maher Abboud, Y. Toueix, Benoit Lescop, M. Fauchon, L. Abi Nassif, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Saint-Joseph de Beyrouth (USJ), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, Biofouling, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Zinc, 010501 environmental sciences, engineering.material, 01 natural sciences, Stainless steel, Electrophoretic deposition, Marine bacteriophage, Coating, X-ray photoelectron spectroscopy, Microalgae, Chemical Engineering (miscellaneous), Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Bacteria, Process Chemistry and Technology, Acl, Alginate, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pollution, Copper, chemistry, Chemical engineering, 13. Climate action, engineering, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Biopolymer, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; The protection of steel against marine biofouling is usually achieved by the application of protective coatings. In this work, an antifouling coating based on alginate biopolymer was developed using the electrophoretic deposition method. Zinc cations have been incorporated into the material to obtain some anti-algae / bacteria properties and calcium cations have been included to contribute to its jellification. The coatings produces were characterized by XRD, SEM, EDX and XPS techniques: the microscopic coatings fully and uniformly covered the steel samples. Results of the biological assays have demonstrated the impact of the coating on marine bacteria and microalgae; the values are comparable to those obtained in bioassays using copper-based alginate coatings. The antifouling effect of the coatings was equivalent to the potency of a high-volume hydrogel effect. These low-cost biocompatible coatings can be attractive in a wide variety of marine applications.

Published
2020

16. Broadside FD Antenna Topologies for Nanosat Intersatellite Link

Author

Allan Pen, Marc Le Roy, Raafat Lababidi, Denis Le Jeune, Andre Perennec, Jean-Luc Issler, Kevin Elis, Adrien Gay, Jean-Herve Corre, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Syrlinks (FRANCE), and Lab-STICC_ENSTAB_CACS_COM

Subjects
ACTI, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Side lobe, Linear polarization, Computer science, Proof of concept, Electronic engineering, Topology (electrical circuits), Antenna (radio), Center frequency, Network topology, Broadside, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

International audience; This paper presents and compares four different antenna topologies dedicated to Full-Duplex (FD) applications. The proposed architectures are able to operate simultaneously for transmitting TX and receiving RX radiating elements along broadside direction, contrarily to most of state of the art FD RF front-ends that also rely on destructive wave’s concept to get Self-Interference Cancellation (SIC). The four prototypes make use of three SIC stages and the common first level is obtained using orthogonal linear polarization between TX and RX. Step-by-step improvements are introduced from one to another topology in order to increase the SIC level and to reduce both side lobe levels and antenna size. Simulated and experimental results are provided, compared and discussed at the center frequency of 2.4 GHz as a proof of concept. The isolation obtained between TX and RX paths is higher than 80 dB in simulation and 60 dB in measurement. These results pave the way to an implementation of a high gain Full-Duplex Ka-band antenna for Nanosat Intersatellite Link

Published
2020

17. Radiated EMC Kron's Model of 3-D Multilayer PCB Aggressed by Broadband Disturbance

Author

Zhifei Xu, Nicolas Marier, Olivier Maurice, Jonathan Gantet, Blaise Ravelo, Institut de Recherche en Systèmes Electroniques Embarqués (IRSEEM), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Supérieure d’Ingénieurs en Génie Électrique (ESIGELEC), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GERAC, THALES, and VALEO

Subjects
Electromagnetic field, [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Physics::Instrumentation and Detectors, Acoustics, Plane wave, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Microstrip, [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Printed circuit board, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], EMC problem, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Electrical and Electronic Engineering, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ground plane, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], Physics, Coupling, [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], Electromagnetic compatibility, [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], 020206 networking & telecommunications, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], Condensed Matter Physics, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Atomic and Molecular Physics, and Optics, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS]
Abstract

This paper focuses on novel modeling of radiated electromagnetic compatibility (EMC) coupling onto the multilayer printed circuit board (PCB). Kron's method integrates the electromagnetic (EM) emission, Taylor's, and field-to-interconnect coupling models. The equivalent graph of the field-to-interconnect coupling is established. The modeling methodology consists in defining the primitive sub-network elements (vias, interconnect lines, pads, and ground plane). Kron's graph equivalent to the EMC problem is elaborated. Finally, the coupling voltages are calculated via the tensorial equation translated from the graph. The radiated EMC Kron's model is validated with a four-layer PCB from 0.4 to 1.4 GHz by two scenarios of EM radiation. As proof-of-concept, a prototype of four-layer PCB was designed, fabricated, tested, and simulated in full wave with a commercial three-dimensional EM tool. For the first case, the multilayer PCB was illuminated by plane wave emission propagating in different directions. The numerical computation from Kron's formalism was compared with simulation and measurement. The other case is the field-to-interconnect coupling between a microstrip I-line PCB, as an EM field emitter, and the multilayer PCB, as a receiver, in 1-m distance. For both cases, the simulated and calculated voltage couplings onto the multilayer PCB are in good agreement.

Published
2020

18. Caractérisations RF et optique de commutateurs hyperfréquences ultra-rapides à base de VO2

Author

Sadiq, Mohammad-Nikhian, Le Roy, Marc, Pérennec, André, Martin, Marie-Blandine, Laurent, Paul, Pérénnec, A, Martin, Noham, Passerieux, Damien, Crunteanu, Aurelian, Boyer, Rémi, Dumas-Bouchiat, Frédéric, Martin, M.-B, Divay, Laurent, Levesque, Q., Tanné, Gérard, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Thales Research and Technologies [Orsay] (TRT), THALES, XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RF-ELITE : RF-Electronique Imprimée pour les Télécommunications et l'Energie (XLIM-RFEI), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur les CERamiques (IRCER), Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR MUFRED, ANR-16-CE24-0025,MUFRED,Dispositifs électroniques RF reconfigurables Ultra rapides(2016), Le Roy, Marc, and Dispositifs électroniques RF reconfigurables Ultra rapides - - MUFRED2016 - ANR-16-CE24-0025 - AAPG2016 - VALID

Subjects
commutateur, matériaux MIT, commutation ultra-rapide, VO2, déphaseur, dioxyde de vanadium, commande optique, ACTN, switch RF, transition métal-isolant, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

National audience; Les matériaux présentant une transition de Mott semblent être prometteurs dans le cadre de la conception de dispositifs microondes. Dans ce contexte, cette étude porte sur le dioxyde de vanadium (VO2) et vise à caractériser les performances de commutateurs en RF ainsi qu’en commutation lors de l’application de commandes électriques et optiques. La mesure du temps de commutation sous excitation optique montre que différents phénomènes physiques interviennent et que la puissance optique d’activation doit être maitrisée pour éviter une dégradation des commutateurs. Au final, l’obtention de temps de commutation relativement courts valide le choix du VO2 pour la conception de dispositifs microondes ultra-rapides reconfigurables répondant aux futurs standards des applications militaires et civiles. Les premières réalisations de déphaseurs mettant en oeuvre des commutateurs plus aboutis sont également présentées

Published
2020

19. Reduction of potential ennoblement of stainless steel in natural seawater by an ecofriendly biopolymer

Author

Benoit Lescop, Maher Abboud, Marilyne Fauchon, Stéphane Rioual, L. Abi Nassif, Dominique Thierry, Wehbeh Farah, Claire Hellio, Erwan Diler, Rozenn Trepos, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Saint-Joseph de Beyrouth (USJ), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de la Corrosion, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Biopolymer, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, engineering.material, 01 natural sciences, Chemical Engineering (miscellaneous), Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Chemistry, Process Chemistry and Technology, Ennoblement, Biofilm, Acl, fungi, Alginate, technology, industry, and agriculture, biochemical phenomena, metabolism, and nutrition, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pollution, Chemical engineering, Steel, engineering, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Seawater, Antimicrobial, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; The effect of biofilm formation on passive stainless steel in seawater environments is of primary importance since it leads to potential ennoblement of surfaces and subsequently to localized corrosion such as pitting and crevice corrosion. This study aims at developing an ecofriendly alginate biopolymer containing both non-toxic calcium and a limited amount of biocidal zinc ions which inhibits this effect. For this purpose, calcium alginate containing less than 1 % of zinc ions localized in the vicinity of the steel surface in natural and renewed seawater is demonstrated to reduce significantly the ennoblement process of steel. After 1 month of immersion, a mass loss of only 4 % of the active material is observed authorizing thereby long-term protection of steel in real environment.

Published
2020

20. Very low-complexity filter lookup-table design with non-uniform spacing for SOA linearisation

Author

Stéphane Azou, Mohamad Younes, Pascal Morel, Mihai Telescu, Noël Tanguy, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_UBO_MOM_PIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Lab-STICC_ENIB_ MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (UMR 3192) (Lab-STICC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)

Subjects
Optical amplifier, business.industry, Computer science, Orthogonal frequency-division multiplexing, Amplifier, 02 engineering and technology, Communications system, 01 natural sciences, Multiplexing, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Predistortion, 010309 optics, 020210 optoelectronics & photonics, 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, Bit error rate, Wireless, Electrical and Electronic Engineering, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract

Non-linearities introduced by power amplifiers in communication systems have been a subject of interest for industry and academia for a long time. On one hand, the search for increased range intrinsically incites operators to boost input power. On the other hand, this leads to stronger non-linear phenomena in amplifiers, which in turn increase the bit error rate. The situation led to the emergence of digital predistortion algorithms that compensate for the power amplifier's non-linearities and improve the overall performance of the link. A rich corpus of literature exists on this topic but it mainly addresses wireless microwave networks. The case of digital predistortion specifically tailored for optical communications is much less explored. This study focuses on predistortion via filter-lookup-tables and tackles the issue of non-uniform spacing. The work is mainly aimed at coherent optical-orthogonal frequency-division multiplexing systems including low-cost semiconductor optical amplifiers.

Published
2020

21. Methodology for Broadband Matching of Electrically Small Antenna using combined Non-Foster and Passive Networks

Author

Denis Le Jeune, Sawsan Sadek, André Pérennec, Raafat Lababidi, Saadou Almokdad, Marc Le Roy, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), University Institute of Technology, Lebanese University [Beirut] (LU), Lab-STICC_ENSTAB_CACS_COM, Université de Brest (UBO)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université Bretagne Loire (UBL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université Bretagne Loire (UBL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB), Doctoral School of Sciences and Technology- Lebanese University, Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université Bretagne Loire (UBL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Brest (UBO)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lebanese University [Beirut], and Lab-STICC_ENSTAB_ CACS_MOCS

Subjects
Computer science, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, 020208 electrical & electronic engineering, Bandwidth (signal processing), Reactance, Non-Foster, 020206 networking & telecommunications, 02 engineering and technology, Input impedance, Effective radiated power, Network topology, 7. Clean energy, Quality factor, Surfaces, Coatings and Films, Antenna efficiency, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Electrically small antenna, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Passive matching, Hardware and Architecture, Signal Processing, Broadband, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering
Abstract

International audience; Decreasing the electric length of an antenna results in increasing its input reactance that becomes greater than its input resistance, resulting in a significant rise in its quality factor and in a drastic reduction of its potential operating bandwidth. For such small antennas, namely ESA for Electrically Small Antenna, passive matching is restricted by the gain-bandwidth theory, providing narrow bandwidths and/or poor gain. This limitation can be overtaken by using antenna matching networks based on non-Foster components. In previous studies, non-Foster components are used to cancel the reactance part of the ESA, and then passive matching may be introduced to transform the net input impedance toward 50Ω, which leads to an increase in the bandwidth. In this paper, a design methodology is put forward on three different topologies all based on combined passive and active matching networks. A described step-by-step design to decrease the antenna quality factor is discussed. A comparison is made between these topologies along with a discussion on their limitations and ability to increase the bandwidth and radiation efficiency of ESA. The third topology presented in this paper is a novel one that proposes a three-stage matching network and exhibits both the widest matched bandwidth and an increase in the efficiency of the whole system compared to previous approaches. In order to make this comparison, a new indicator to estimate the whole system radiated power efficiency is introduced and validated by comparison with a full EM simulation. Moreover, actual implementation of the two most interesting techniques are detailed and associated measured results are carefully compared to simulations.

Published
2020

22. Development of a Resonant Microwave Sensor for Sediment Density Characterization

Author

Mansour, R., Rioual, S., Lescop, B., Talbot, P., Abboud, M., Farah, W., Tanné, G., Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Université Saint-Joseph de Beyrouth (USJ), Laboratoire Aléas géologiques et Dynamique sédimentaire (LAD), Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) (GM), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)

Subjects
resonant sensor, water content, microwave, sediments, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], lcsh:TP1-1185, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], lcsh:Chemical technology, dielectric characterization, antenna
Abstract

In this study, a sensor based on the development of a planar antenna immersed in sediments dedicated to water content monitoring in this type of material is proposed and experimentally validated. It is produced by a conventional Printed Circuit Board (PCB) manufacturing process on a double-sided metalized FR4 substrate. The sensitivity of the sensor is ensured by the variation of the real part of the complex dielectric permittivity of sediments with water content at around 1 GHz. As shown, in this frequency range, electrode polarization and Maxwell&ndash, Wagner polarization effects become negligible, leading to only a bulk water polarization sensitivity. The sensor operates in the reflection mode by monitoring the variation of the resonant frequency as a function of the sediment density through the S11 reflection measurements. An experimental sensitivity of 820 &nbsp, MHz . g &minus, 1 . cm 3 was achieved. Despite the simplification of data interpretation at the considered frequency, the influence of ionic species such as NaCl in sediments on the real part of the relative complex dielectric permittivity is highlighted. This demonstrates the importance of considering a second parameter such as the S11 level at low frequency or the electrical conductivity to extract the density from the frequency measurements.

Published
2020

23. Development of a microwave sensor for in situ measurement of marine sediment density

Author

Mansour, Rassoul, STAR, ABES, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bretagne occidentale - Brest, Université Saint-Joseph (Beyrouth), and Gérard Tanné

Subjects
Sediments, Sédiments, Antenne patch, Caractérisation diélectrique, Density, Densité, Dielectric characterization, Hyperfréquence, Patch antenna, Microwave, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

The characterization of marine sediments density is an essential source for identifying the nature of underwater soils. Many methods have been used to measure sediments density : radioactive, optical, acoustic and microwave. Following a thorough comparison between the different methods, the microwave methods were selected. The latter are based on the variation of the dielectric properties (complex permittivity) of the studied medium. Knowing that the purpose of our work is to integrate our microwave sensor on the Penfeld penetrometer fork that penetrates 30 m into the ground up to water depth of 6000 m, the patch antenna was chosen. Experimental measurements were made on laboratory-prepared samples based on kaolinite (representative of real sediments).After identifying the dielectric properties of these mixtures using a coaxial probe, several electromagnetic simulations on the Ansys HFSS software were performed to design the antennas optimized in our mixtures. The antennas were made experimentally : reflection and transmission measurements (resonance frequency and levels obtained with S parameters) were used to derive the sediment density and electrical conductivity., La caractérisation de la densité des sédiments marins est une source essentielle pour l’identification de la nature des sols sous-marins. De nombreuses méthodes ont été utilisées pour la mesure de la densité de ces derniers : radioactives, optiques, acoustiques et hyperfréquences. Suite à une comparaison approfondie entre les différentes méthodes, les méthodes hyperfréquences ont été sélectionnées. Ces dernières sont basées sur la variation des propriétés diélectriques (permittivité complexe) du milieu étudié. Sachant que le but de notre travail est d’intégrer le capteur hyperfréquence sur la fourche du pénétromètre Penfeld qui va pénétrer de 30 m dans le sol à une profondeur d'eau de 6000 m, l’antenne patch a été choisie. Les mesures expérimentales ont été effectuées sur des échantillons préparés au laboratoire, à base de kaolinite (représentatif des sédiments réels). Après avoir identifié les propriétés diélectriques de ces mélanges à l'aide d'une sonde coaxiale, plusieurs simulations électromagnétiques sur le logiciel Ansys HFSS ont été effectuées afin de concevoir les antennes adaptées à nos mélanges. Les antennes ont été réalisées expérimentalement : les mesures en réflexion et en transmission (fréquence de résonance, niveaux obtenus avec les paramètres S) ont permis de déduire la masse volumique et la conductivité électrique des sédiments.

Published
2020

24. Cauer Ladder Inspired Kron–Branin Modeling of Thermal 1-D Diffusion

Author

Tanguy Davin, Stephane Carras, Benoit Agnus, Blaise Ravelo, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SCIENTEAMA, FILIX SAS, Laboratoire Energétique Mécanique Electromagnétisme (LEME), Université Paris Nanterre (UPN), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Materials science, Thermal resistance, 02 engineering and technology, Thermal transfer, Thermal diffusivity, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Capacitance, [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Transmission line, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, Thermal, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Electrical and Electronic Engineering, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, Thermal analysis, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, 020208 electrical & electronic engineering, Mathematical analysis, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], 020206 networking & telecommunications, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], Frequency domain, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS]
Abstract

This brief introduces an innovative unidimensional thermal propagation modeling. It consists in thermal diffusion on conductor bulk structure based on the Kron–Branin (KB) formalism. The proposed KB model is inspired from the transmission line approach by considering the bulk material thermal resistance and capacitance. The KB-based equivalent graph topology of the heated structure is elaborated. The thermal transfer function (TTF) is established from the graph analytical abstraction. The TTF enables to determine the transient and frequency-dependent temperature diffusion along the structure. The KB model effectiveness is illustrated with both frequency and time-domain analyses. Proof-of-concept constituted by copper-based bulk material is considered. The TTF from KB, finite-element-method and Cauer models are compared. With computation from dc to 100 Hz, it was shown that the frequency domain magnitude and phase are in good correction. In addition, the calculated and simulated transient heat flows along the considered structure are in good agreement by considering 120-ms duration pulse width temperature source.

Published
2020

25. Chirping techniques for enhancing the performance of SOA-based UWB over fiber systems: An experimental demonstration

Author

Ali Al Housseini, Ali Alaeddine, Pascal Morel, Haidar Taki, Ammar Sharaiha, Ali Hamie, Stéphane Azou, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM, Lebanese University [Beirut] (LU), Departement of Physics & Electronics, and Department of Physics and Electronics

Subjects
Cross-correlation, Computer science, Chirping, Radio-over-fiber (RoF), Physics::Optics, 020206 networking & telecommunications, Amplified, 02 engineering and technology, Phaser, Semiconductor Optical Amplifier (SOA), Noise, Nonlinear system, 020210 optoelectronics & photonics, Spontaneous Emission (ASE), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Chirp, Electronic engineering, Bit error rate, Fiber, Electrical and Electronic Engineering, Ultra WideBand (UWB), Nonlinearity, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract

International audience; A phaser-based processing technique was adopted in an UWB over fiber system employing SOA. The target is to simultaneously reduce the ASE noise impact and nonlinear effects inherent to optical amplification. Experimental results prove the effectiveness of chirping in terms of cross correlation and bit error rate.

Published
2018

26. Damage-free plasma etching of porous organo-silicate low-k using micro-capillary condensation above −50 °C

Author

Remi Dussart, R. Chanson, Philippe Lefaucheux, J.-F. de Marneffe, Yu. A. Mankelevich, S. Naumov, S. De Gendt, Liping Zhang, Thomas Tillocher, IMEC (IMEC), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés (GREMI), and Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, Analytical chemistry, Oxide, lcsh:Medicine, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Dissociation (chemistry), Article, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, 0103 physical sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Porosity, lcsh:Science, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 010302 applied physics, Multidisciplinary, Plasma etching, [SPI.PLASMA]Engineering Sciences [physics]/Plasmas, lcsh:R, Partial pressure, 021001 nanoscience & nanotechnology, Boiling point, chemistry, Reagent, lcsh:Q, 0210 nano-technology, Mesoporous material
Abstract

The micro-capillary condensation of a new high boiling point organic reagent (HBPO), is studied in a periodic mesoporous oxide (PMO) with ∼34 % porosity and k-value ∼2.3. At a partial pressure of 3 mT, the onset of micro-capillary condensation occurs around +20 °C and the low-k matrix is filled at −20 °C. The condensed phase shows high stability from −50 < T ≤−35 °C, and persists in the pores when the low-k is exposed to a SF6-based plasma discharge. The etching properties of a SF6-based 150W-biased plasma discharge, using as additive this new HBPO gas, shows that negligible damage can be achieved at −50 °C, with acceptable etch rates. The evolution of the damage depth as a function of time was studied without bias and indicates that Si-CH3 loss occurs principally through Si-C dissociation by VUV photons.

Published
2018

27. Kron–Branin Modeling of Y-Y-Tree Interconnects for the PCB Signal Integrity Analysis

Author

Olivier Maurice, Blaise Ravelo, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GERAC, and THALES

Subjects
[INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Engineering, Frequency band, Circuit design, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], Printed circuit board, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Time domain, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, Electrical and Electronic Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], business.industry, [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], 020208 electrical & electronic engineering, Electrical engineering, [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], 020206 networking & telecommunications, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], Condensed Matter Physics, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Atomic and Molecular Physics, and Optics, Circuit extraction, [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Equivalent circuit, [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS], Signal integrity, business, Network analysis
Abstract

The signal distribution interconnect network modeling plays an important role during the digital/mixed printed circuit board (PCB) design. With the increase of the design complexity, the PCB interconnect modeling becomes a challenging task. This paper proposes an innovative circuit theory of the PCB electrical interconnects modeling based on the tensorial analysis of network (TAN). The model under study, fundamentally built with the Kron–Branin formalism, is applied to the asymmetrical 1:3 Y-Y-tree interconnects. This Kron–Branin method enables to establish quickly the tree interconnects equivalent model for the signal integrity (SI) analysis. An asymmetrical microstrip circuit was designed and fabricated to validate the developed TAN concept. The modeled, simulated, and measured S-parameters are in good agreement in the broad frequency band 0.1 MHz to 8 GHz. The electrical power budget distributed through the Y-Y-tree prototype in dc and in the considered entire frequency band was analyzed. Furthermore, the Kron–Branin model was also validated in the time domain with 1-Gb/s-rate 8-bits serial data and eye diagram analyses. This innovative formalism presents a considerably high computation speed and is beneficial for the SI analyses thanks to its adaptability to the complex system.

Published
2017

28. Compact $X$ -Band Filter Based on Substrate Integrated Coaxial Line Stubs Using Advanced Multilayer PCB Technology

Author

Benjamin Potelon, E. Schlaffer, Mathieu Cariou, Alain Le Fevre, Cédric Quendo, S. Cadiou, W Pessl, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and AT&S

Subjects
Radiation, Materials science, Fabrication, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, Electrical engineering, X band, 020206 networking & telecommunications, Topology (electrical circuits), 02 engineering and technology, Substrate (printing), Condensed Matter Physics, 7. Clean energy, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, law.invention, Footprint (electronics), Printed circuit board, Filter (video), law, Shielded cable, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Optoelectronics, Electrical and Electronic Engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

In this paper, a compact filter based on substrate integrated coaxial line (SICL) stubs was designed using an advanced multilayer printed circuit board (PCB) substrate. This technology is convenient to implement high-density interconnect (HDI) devices, which are dedicated to mass market and require to be compact and low cost. In addition, in order to avoid parasitic effects, HDI devices need to be shielded. The laser-drilled microvias used in the low-loss advanced multilayer PCB are the assets that allow the fabrication of compacted and shielded microwave filters. Using this technology, a third-order ${X}$ -band filter based on SICL stubs was designed. The SICL topology is convenient to be used for shielded devices thanks to the outer-grounded metallization. The filter was implemented in an advanced PCB substrate composed of seven layers of Megtron 6+. The via-holes fabricated with plated through-holes or laser-drilled microvias allow implementing SICL stubs throughout the thickness of the substrate. Measurements of the ${X}$ -band filter are in a good agreement with the simulation. In comparison with other compact filters, the ${X}$ -band filter based on SICL stubs has a good footprint reduction while maintaining good electrical performances.

Published
2017

29. Direct Synthesis of Quad-Band Band-Pass Filter by Frequency Transformation Methods

Author

Philippe Besnier, Yi Wu, Erwan Fourn, Cédric Quendo, Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Université de Brest (UBO)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université Bretagne Loire (UBL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB), Université de Brest (UBO), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Information, de la Communication et de la Connaissance, Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Supérieure d'Electricité - SUPELEC (FRANCE)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Supérieure d'Electricité - SUPELEC (FRANCE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Physics, microstrip technologies, frequency transformation function, Acoustics, 020208 electrical & electronic engineering, frequency transfor- mation function, 020206 networking & telecommunications, 02 engineering and technology, Filter (signal processing), Chebyshev filter, Microstrip, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Transformation (function), Band-pass filter, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Multi-band device, Quad-band band-pass filter, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Susceptance, Direct transformation
Abstract

International audience; This article presents a method to design a quad-band band-pass filter. It is based on a frequency transformation function allowing the direct transformation of a low-pass prototype in a quad-band band-pass filter. By defining the low and high frequencies of each pass-band, all the parameters of the frequency transformation (resonant angular frequencies and susceptance slope parameters) can be retrieved analytically. To validate the method, a third-order Chebyshev filter is designed and fabricated using microstrip technologies. Very good agreements are achieved between theoretical responses and measurements.

Published
2019

30. Peak and Average Power Handling Capability of Microstrip Filters

Author

Yves Quéré, Vincent Le Saux, Stephan Marini, Marta Reglero, Cédric Quendo, Vicente E. Boria, Miguel A. Sanchez-Soriano, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitat Politècnica de València (UPV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Brest (UBO)-Université de Bretagne Sud (UBS), Universidad Politécnica de Valencia, Universidad de Alicante. Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, and Grupo de Microondas y Electromagnetismo Computacional Aplicado (GMECA)

Subjects
Electrothermal analysis, Maximum power principle, Computer science, Computation, 02 engineering and technology, Stepped-impedance resonator (SIR), Microstrip, Peak power handling capability (PPHC), Resonator, Microstrip filters, Band-pass filter, Average power handling capability (APHC), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, Electrical and Electronic Engineering, Electrical impedance, Power applications, Coupled-line filters, Radiation, Bandwidth (signal processing), 020206 networking & telecommunications, Filter (signal processing), Microstrip filter, Condensed Matter Physics, Stepped impedance resonator (SIR), [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Teoría de la Señal y Comunicaciones, Coupled-line filter, Electro-thermal analysis
Abstract

In this work, the power handling capability of microstrip filters is studied in detail. This study is addressed from two perspectives, depending on the physical phenomenon limiting the maximum power that the microstrip filter can handle. One of these phenomena is air breakdown or corona effect, which is linked to the peak power handling capability (PPHC) of the device, and the other is the self-heating, which limits the device average power handling capability (APHC). The analysis is focused on three kinds of filtering topologies widely used both in academia and industry, such as the coupled-line, stepped impedance resonator and the dual-behaviour resonator based filters. Closed-form expressions are computed to predict both the PPHC and the APHC as a function of the geometrical parameters of the resonators integrating the filter. Guidelines are also given to extrapolate the provided computations to other filtering topologies based on other kinds of resonators. To validate this research study, three bandpass filters centered at 5 GHz have been implemented and fully characterized by means of two measurements campaigns which have been carried out, one for the PPHC and another one for the APHC. The measured results have validated the performed study and corroborated the conclusions obtained throughout the paper. This work was supported by the “Agencia Estatal de Investigación (AEI)”, under the coordinated research project TEC2016-75934-C4, by the University of Alicante under the research project GRE16-17 and by the Generalitat Valenciana under the research project GVA/2018/071.

Published
2019

31. Glucose Concentration Measurement in Human Blood Plasma Solutions with Microwave Sensors

Author

Cédric Quendo, José María Sabater-Navarro, Carlos G. Juan, Benjamin Potelon, Enrique Bronchalo, Hospital Son Dureta, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Blood Glucose, Materials science, 0206 medical engineering, Context (language use), quality factor, Biosensing Techniques, 02 engineering and technology, lcsh:Chemical technology, 01 natural sciences, Biochemistry, human blood plasma, Article, Analytical Chemistry, chemistry.chemical_compound, Humans, lcsh:TP1-1185, Sensitivity (control systems), Electrical and Electronic Engineering, Microwaves, Instrumentation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, glucose sensor, dielectric losses, Human blood, 010401 analytical chemistry, Linearity, multi-component study, Plasma, Ascorbic acid, 020601 biomedical engineering, permittivity, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 0104 chemical sciences, Lactic acid, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, chemistry, Biological system, microwave resonator, Microwave
Abstract

Three microwave sensors are used to track the glucose level of different human blood plasma solutions. In this paper, the sensors are evaluated as glucose trackers in a context close to real human blood. Different plasma solutions sets were prepared from a human blood sample at several added glucose concentrations up to 10 wt%, adding also ascorbic acid and lactic acid at different concentrations. The experimental results for the different sensors/solutions combinations are presented in this work. The sensors show good performance and linearity as glucose level retrievers, although the sensitivities change as the rest of components vary. Different sensor behaviors depending upon the concentrations of glucose and other components are identified and characterized. The results obtained in terms of sensitivity are coherent with previous works, highlighting the contribution of glucose to the dielectric losses of the solution. The results are also consistent with the frequency evolution of the electromagnetic signature of glucose found in the literature, and are helpful for selecting frequency bands for sensing purposes and envisioning future approaches to the challenging measurement in real biological contexts. Discussion of the implications of the results and guidelines for further research and development of more accurate sensors is offered.

Published
2019

32. Compact Analog All-Pass Phase-Shifter in 65-nm CMOS for 24/28 GHz on-Chip-and in-Package Phased-Array Antenna

Author

Marcos Lajovic Carneiro, Philippe Ferrari, André Pérennec, Marc Le Roy, Vincent Puyal, Raafat Lababidi, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés (TIMA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), University of Grenoble Alpes, France, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Conseil Départemental du finistère, CD29, Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Techniques of Informatics and Microelectronics for integrated systems Architecture (TIMA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information (CEA-LETI), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))

Subjects
Materials science, phase shifter, 65-nm CMOS, Phased array, Phased-array antenna, Hardware_PERFORMANCEANDRELIABILITY, 7. Clean energy, Capacitance, Microstrip, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, In-Package antenna, Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS, Insertion loss, Wide band, varactors, 030222 orthopedics, wide band, business.industry, Bandwidth (signal processing), Compact, On-Chip antenna, C-ACTI, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, CMOS, Optoelectronics, Déphaseur, business, Analog phase shifter, Phase shift module, 030217 neurology & neurosurgery, Hardware_LOGICDESIGN
Abstract

International audience; This paper describes the synthesis method and implementation in 65-nm CMOS technology of a compact analog phase-shifter (PS) dedicated to 24/28 GHz applications. This PS delivers a phase shift continuously tunable from 0 to 55° and is particularly suited for on-chip or in-package phased-array antenna. The proposed topology, which is based on an all-pass circuit that includes coupled microstrip lines and varactors as tunable components is intrinsically compact and shows an interesting phase-range vs capacitance-variation ratio.

Published
2019

33. Conception et caractérisation de commutateurs à base de VO2 pour des dispositifs reconfigurables

Author

Sadiq, Mohammad-Nikhian, Le Roy, Marc, Pérennec, André, Laurent, Paul, Martin, Noham, Passerieux, Damien, Crunteanu, Aurelian, Boyer, Rémi, Dumas-Bouchiat, Frédéric, Tanné, Gérard, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RF-ELITE : RF-Electronique Imprimée pour les Télécommunications et l'Energie (XLIM-RFEI), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur les CERamiques (IRCER), Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR MUFRED, and Le Roy, Marc

Subjects
commutateur, matériaux MIT, commutation ultra-rapide, VO2, dioxyde de vanadium, ACTN, switch RF, transition métal-isolant, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, large-bande, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

National audience; Dans le contexte des circuits RF commutables, le matériau VO2 semble prometteur pour permettre une réduction du temps de transition. La transition est basée sur un changement d’état isolant-métal par activation thermique, électrique ou encore optique. Nous avons dans un premier temps caractérisé les propriétés électriques du VO2, puis validé les principes de conception et de simulation de commutateurs à base de VO2 pour la réalisation de dispositifs hyperfréquences. Plus précisément, des commutateurs (série et //) et des résonateurs (stubs CO) ont été simulés, réalisés etmesurés dans le but de valider la modélisation du matériau et de commutateurs pour une conception ultérieure de déphaseurs pour réseaux phasés.

Published
2019

34. An RF-MEMS-Based Digitally Tunable SIW Filter in X-Band for Communication Satellite Applications

Author

Mostrah, Abbas El, Muller, Andrei, Favennec, Jean-François, Potelon, Benjamin, Manchec, Alexandre, Rius, Eric, Quendo, Cédric, Clavet, Yann, Doukhan, Francis, Nezet, Johann Le, Elliptika, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Lab-STICC_ENIB_MOM_DIM

Subjects
lcsh:T, RF-MEMS, lcsh:Technology, lcsh:QC1-999, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, lcsh:Chemistry, lcsh:Biology (General), lcsh:QD1-999, lcsh:TA1-2040, bandpass tunable filter, X-band, lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General), lcsh:QH301-705.5, substrate integrated waveguide SIW, lcsh:Physics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

This paper presents a digitally tunable SIW (substrate integrated waveguide) filter designed for X-band, based on RF-MEMS (radio frequency micro-electrical-mechanical systems) technology. Four commercial off-the-shelf RF-MEMS single-pole single-throw (SPST) switches were directly mounted on the upper surface of the filter, with metallic tuning posts specifically located within each cavity to define the potential achievable frequency range. Fabricated on standard alumina substrate, the design of the filter and the biasing network enabled fine digital frequency control of up to four functional states by the inclusion of wire bondings between each switch and the substrate. A relative tuning range of 2.3% was achieved between the lower and upper discrete states of 2.76% and 2.89% in the 3 dB fractional bandwidths.

Published
2019

35. Tunable Channelized Bandstop Passive Filter Using Reconfigurable Phase Shifter

Author

Marc Le Roy, Raafat Lababidi, Denis Le Jeune, André Pérennec, Khaled Khoder, Maryam Al Shami, Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Azm Center for Researches

Subjects
Physics, ACL, 020208 electrical & electronic engineering, 020206 networking & telecommunications, Topology (electrical circuits), 02 engineering and technology, Band-stop filter, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Band-pass filter, Interference (communication), Filter (video), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, Insertion loss, Electrical and Electronic Engineering, Passband, Electronic filter
Abstract

International audience; A novel tunable channelized two-branches passive bandstop filter using a reconfigurable parallel-coupled-line-based Phase Shifter (PS) is presented. The filter topology uses the signal destructive principle and aims to protect the receiver against an unwanted interference signal received by the antenna. The global filter topology contains two branches, each of which has a different function. The bandpass tunable branch selects the frequency to be rejected while the reconfigurable PS plays the signal invertor role. The simultaneous tunability of both bandpass and PS branches is ensured by using identical varactor diodes and features 550-700 MHz tuning range. In addition of having a constant and relatively high rejection level over all the tuning range and low insertion loss in the passband area, the filter guaranties ultra-low power consumption. Moreover, synthesis equations are proposed and used to illustrate the operating principle, and finally validated by comparing simulations results to measurements.

Published
2019

36. Multiphysics Analysis of Pin-Socket Electrical Dynamic Contact Susceptibility Under Vibration Stress

Author

Blaise Ravelo, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), and Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Materials science, Multiphysics, Mechanical engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Cable gland, Printed circuit board, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Waveform, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Electrical and Electronic Engineering, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, Contact resistance, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], Electromagnetic compatibility, [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], 020206 networking & telecommunications, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], Condensed Matter Physics, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Atomic and Molecular Physics, and Optics, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Vibration, [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], Signal integrity, [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS]
Abstract

The pin-socket connector susceptibility under vibration stress constitutes one of the electrical engineer breakthroughs. Only single electrical engineering is not enough to treat this challenging issue. The Multiphysics analysis is expected to be a solution to analyze this electromechanical dynamic pin-socket structure. This paper develops a dynamic contact Multiphysics analysis with the tensorial analysis of networks (TAN) formalism. The Multiphysics model integrates the pin relative velocity and position coupled with the instantaneous contact resistance implemented in an RC -network. An innovative method enabling to determine the vibration stress signature via the signal-to-noise (SNR) amplitude is established. The relevance of the Multiphysics TAN model is illustrated with an example of a 10-mm-length pin-socket under arbitrary waveform uniaxial vibration stress with 20-kHz bandwidth. It was shown that the contact resistance may fluctuate with more than thousand-time relative variation. More importantly, the vibration stressed pin-socket SNR in function of the RC -network parameters is discussed. The proposed Multiphysics analysis can be potentially applied to the electromagnetic compatibility and signal integrity investigation of assembled electronic equipment and printed circuit boards under vibration stress.

Published
2019

37. Déphaseurs numériques à base de VO2 pour réseaux phasés

Author

Sadiq, Mohammad, Le Roy, Marc, Pérennec, André, Martin, Noham, Laurent, Paul, Crunteanu, Aurelian, Tanné, Gérard, Le Roy, Marc, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RF-ELITE : RF-Electronique Imprimée pour les Télécommunications et l'Energie (XLIM-RFEI), XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR MUFRED

Subjects
commutation ultra-rapide, Réseau d'antennes, VO2, ACTN, dioxyde de vanadium, lignes commutées, Déphaseur, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, large-bande, déphaseur numérique, Antennes à balayage électronique
Abstract

National audience; Dans le but de réaliser des réseaux phasés à commutation rapide, nous avons développé des déphaseurs n bits par commutation entre lignes à retard. Une des étapes préliminaires a consisté à mettre en oeuvre les commutateurs d’une voie vers plusieurs voies (et inversement) en utilisant le dioxyde de vanadium (VO2) pour assurer la commutation. Ce papier présente donc à la fois le design des commutateurs à base de VO2 et leur intégration pour la réalisation de déphaseurs. Les performances de ces dispositifs sont présentées et analysées.

Published
2019

38. Development of a RFID sensitive tag dedicated to the monitoring of the environmental corrosiveness for indoor applications

Author

Stéphane Rioual, P. Talbot, G. Nguyen Vien, Johan Becker, Benoit Lescop, Dominique Thierry, I. El Masri, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)

Subjects
Materials science, FOS: Physical sciences, Hardware_PERFORMANCEANDRELIABILITY, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Hardware_GENERAL, Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS, Materials Chemistry, Radio-frequency identification, ComputerSystemsOrganization_SPECIAL-PURPOSEANDAPPLICATION-BASEDSYSTEMS, Relative humidity, Electrical and Electronic Engineering, Instrumentation, RFID, Coupling, Condensed Matter - Materials Science, business.industry, Gaseous pollutants, Environmental corrosivity, Metals and Alloys, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Autonomous sensor, Ultra high frequency, 13. Climate action, Air quality, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, Nanometre, Antenna (radio), Atmospheric corrosion, 0210 nano-technology, business, Layer (electronics)
Abstract

The environmental corrosiveness is governed for indoor applications by the presence of gaseous pollutants in air and levels of temperature and relative humidity. Its determination is a challenging task and requires the monitoring of thickness reduction of selected metals in the range of few tens of nanometers. The present work aims at developing an UHF RFID (Ultra High Frequency Radio Frequency Identification) sensor dedicated to such measurements. The sensor is based on the coupling between the antenna of a commercial RFID tag and a thin layer of copper exposed to the environment. The ability of the proposed sensor to be sensitive to a variation of the metal thickness in the range of tens of nanometers is demonstrated experimentally through exposure tests in a climatic chamber. The results are supported by electromagnetic simulations performed in the case of a coupling between a dipolar antenna and a thin metallic layer.

Published
2020

39. Magneto-dielectric properties of doped ferrite based nanosized ceramics over very high frequency range

Author

Atul Thakur, Sebastian Lallechere, Blaise Ravelo, Preeti Thakur, Ashish Saini, Pravendra Kumar, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Spintronic Lab Center for Nanostorage Research, Taiwan, and National Taiwan University [Taiwan] (NTU)

Subjects
[INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Analytical chemistry, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], 01 natural sciences, [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 010302 applied physics, Fluid Flow and Transfer Processes, Computer Science, Information Systems, [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], Metals and Alloys, [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], Chemical preparation, 021001 nanoscience & nanotechnology, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Electronic, Optical and Magnetic Materials, Engineering, Mechanical, Hardware and Architecture, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], X-ray crystallography, Telecommunications, Thermodynamics, Ferrite (magnet), [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, Dielectric loss, 0210 nano-technology, Materials Science, Ceramics, [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Permittivity, Engineering, Civil, Materials science, Computer Networks and Communications, chemistry.chemical_element, Dielectric, Powder, Biomaterials, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], Magnetic properties, 0103 physical sciences, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Ferrites, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Nanoscience & Nanotechnology, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], Civil and Structural Engineering, Substrates, Mechanical Engineering, Ni-Zn-Co-In, Metallurgy, Engineering, Environmental, Engineering, Electrical & Electronic, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], Computer Science, Software Engineering, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Engineering, Manufacturing, Field emission microscopy, [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], chemistry, lcsh:TA1-2040, Dissipation factor, Metallurgy & Metallurgical Engineering, [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS], lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General), Indium
Abstract

In the present study, indium doped nano sized nickel zinc cobalt based ferrite ceramics with composition Ni 0.5 Zn 0.3 Co 0.2 In x Fe 2-x O 4 (x = 0.2 and 0.4) were synthesized by a co-precipitation technique. Powdered sample has been pre-sintered at 800 °C, pressed into toroids and finally sintered at 1000 °C. The single phase formation of the presintered powder has been confirmed by X ray diffraction (XRD). The average particle size of the presintered powder has been estimated by field emission scanning electron microscope (FESEM) and found to be about ~60 nm for x = 0.2 and ~80 nm at x = 0.4. The electromagnetic characterization has been made using vector network analyzer. High value of permeability (17.3 and 15.2 for x = 0.2 and 0.4 respectively) with low magnetic loss tangent of 10 −1 order were obtained. Permittivity of 8.2 and 10, and dielectric loss tangent of the order of 10 −2 were also achieved. With the measured electromagnetic parameters, miniaturization factor of 12.32 and normalized characteristic impedance close to unity (1.23) were obtained up to 100 MHz frequency. These fascinating parameters definitely propose Ni 0.5 Zn 0.3 Co 0.2 In 0.4 Fe 1.6 O 4 ceramics as a substrate material for miniaturized antenna in very high frequency band. Possible reasons and mechanisms of electromagnetic properties for different concentrations of indium are discussed in the paper.

Published
2016

40. DESIGN OF FLEXIBLE PASSIVE ANTENNA ARRAY ON KAPTON SUBSTRATE

Author

N Benjelloun, Maxim Shkunov, B Mirkhaydarov, S. Swaisaenyakorn, Paul R. Young, Blaise Ravelo, Y. G. Rabobason, Grigorios-Panagiotis Rigas, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Surrey (UNIS), Pôle Electronique et Systèmes, Institut de Recherche en Systèmes Electroniques Embarqués (IRSEEM), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Supérieure d’Ingénieurs en Génie Électrique (ESIGELEC)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Supérieure d’Ingénieurs en Génie Électrique (ESIGELEC)

Subjects
[INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], 0301 basic medicine, Engineering, 030106 microbiology, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], 7. Clean energy, [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], law.invention, Antenna array, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], 03 medical and health sciences, Microstrip antenna, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, law, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Dipole antenna, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], Patch antenna, Coaxial antenna, business.industry, [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], Antenna measurement, Electrical engineering, [INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO], 020206 networking & telecommunications, Antenna factor, [INFO.INFO-NA]Computer Science [cs]/Numerical Analysis [cs.NA], [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Electronic, Optical and Magnetic Materials, Antenna efficiency, [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS], business
Abstract

Recently, the RF/microwave electronic technology evolved with the consideration of plastic and organic substrates. Such a technology offers two-folded benefits: in one side for lowering the fabrication cost and in another side for the possibility to bend electronic devices. Such a technology is particularly interesting for the implementation of antenna system. This paper is dealing with the design of flexible microstrip antenna 1:2 array. Theoretical approach on the typically symmetrical antenna 1:2 array is proposed. The design methodology of microstrip antenna combined with 1:2 T-power divider (T-PWD) is described. Based on the transmission line theory, the S-parameter model of the antenna system with non-standard reference load is established. Then, the microstrip antenna passive system is theoretical analysed in function of the physical dimensions of the designed structure. The feasibility of the flexible antenna passive system is investigated with the proof-of-concept (POC) designed on Kapton substrate. The POC prototype consisted of microstrip antenna 1:2 array is designed to operate at about 5.8 GHz. Comparisons between the full wave simulated and measured return losses were performed. Then, simulated radiation pattern highlights the efficiency of the fabricated prototype of passive antenna array.

Published
2016

41. Optimization of an Air Filled Compact Re-Entrant Coaxial Resonator for a C-Band Bandpass Filter

Author

Christophe Hallet, Jean-Francois Favennec, Eric Rius, Jessica Benedicto, Ludovic Carpentier, Damien Pacaud, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_ENIB_ MOM_DIM, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Thales Alenia Space - TAS (Toulouse, France), and Thales (France)

Subjects
C-band filter, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, re-entrant coaxial resonator, frequency model, SIR, lcsh:Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, optimization, lcsh:TK1-9971, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Q<%2Fitalic>-factor+model%22">Q-factor model, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

This paper proposes an enhanced model for a re-entrant coaxial resonator and analyzes the capacitance behavior between its different sections and the Q-factor, for which mathematical expressions are derived. This model makes it possible to carry out a geometric optimization to minimize the volume of a compact coaxial resonator. Theoretical conclusions are compared with electromagnetic simulations and an optimized symmetrical six-pole re-entrant coaxial resonator bandpass filter prototype is designed and fabricated to illustrate the optimization.

Published
2018

42. Multilayer Miniaturized Wideband Electromagnetic Band-Gaps for Wideband Full-Duplex Transceiver

Author

Petros Bantavis, Marc Le Roy, André Pérennec, Raafat Lababidi, Denis Le Jeune, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)

Subjects
Full-Duplex, Materials science, Band gap, EBG, 02 engineering and technology, Self-Interference cancellation, ACTI, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Miniaturization, artificial-impedance surface, Wideband, Photonic crystal, multi-layer stack, signal integrity, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, Bandwidth (signal processing), wide bandwidth, Metamaterial, 020206 networking & telecommunications, Antenna isolation, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, multi-layer, Optoelectronics, Signal integrity, Electromagnetic Band Gaps, Transceiver, wideband, business
Abstract

International audience; This work introduces a new design approach of multilayer Electromagnetic Band Gaps (EBGs) for wideband antenna isolation in a Full-Duplex transceiver. The design methodology is applied to a conventional type of EBGs in order to improve its initial performance in terms of bandwidth and size. By stacking multiple dielectric layers with integrated vias, an enhancement of the relative bandwidth of the band gap and a strong miniaturization of the unit cell is achieved. The dispersion diagrams of the proposed EBGs are studied and full-wave electromagnetic simulations are realized to validate the isolation level and the proposed lumped model of the final structures.

Published
2018

43. Miniaturized wide- and dual-band multilayer electromagnetic bandgap for antenna isolation and on-package/PCB noise suppression

Author

Marc Le Roy, André Pérennec, Denis Le Jeune, Petros Bantavis, Raafat Lababidi, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)

Subjects
Materials science, Band gap, EBG, 02 engineering and technology, ACTI, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, artificial-impedance surface, Wideband, Photonic crystal, Digital electronics, multi-layer stack, signal integrity, business.industry, Bandwidth (signal processing), wide bandwidth, Metamaterial, 020206 networking & telecommunications, simultaneous switching noise, Antenna isolation, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, System-on-Package, Optoelectronics, Multi-band device, Signal integrity, business
Abstract

International audience; This work presents a new design approach of wideband multilayer Electromagnetic Band Gaps (EBGs) suitable for both on package antenna isolation and switching noise suppression in high speed digital circuits. Depending on thetarget applications, the design principle is implemented from two conventional types of EBGs in order to improve their initial performance. By stacking multiple dielectric layers with integrated vias in both types of EBGs, it’s possible to achieve dual band performance, to enhance the relative bandwidth of the first band gap and to miniaturize the unit cell. The dispersion diagrams of the multilayer EBGs are proposed and full-wave simulations are performed to validate the antenna isolation and noise suppression bandwidths of the final structures.

Published
2018

44. Biochemical characterization of a thermostable endonuclease V from the hyperthermophilic euryarchaeon Thermococcus barophilus Ch5

Author

Xinyuan Zhu, Yuxiao Wang, Likui Zhang, Philippe Oger, Haoqiang Shi, Zhihui Yang, Yuting Li, Yangzhou University, Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Bath [Bath], Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Johns Hopkins University (JHU), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano (INFN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation aux milieux extrêmes (AME), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Laboratoire national des champs magnétiques intenses - Toulouse (LNCMI-T), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
0301 basic medicine, DNA Repair, DNA repair, [SDV]Life Sciences [q-bio], Gene Expression, Biochemistry, Substrate Specificity, 03 medical and health sciences, Endonuclease, chemistry.chemical_compound, Deoxyribonuclease (Pyrimidine Dimer), Structural Biology, Enzyme Stability, Amino Acid Sequence, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], DNA Cleavage, Molecular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Thermostability, chemistry.chemical_classification, Ions, biology, Temperature, General Medicine, Hydrogen-Ion Concentration, biology.organism_classification, Enzyme assay, Recombinant Proteins, Enzyme Activation, Thermococcus, Thermococcus barophilus, Kinetics, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, 030104 developmental biology, Enzyme, chemistry, Metals, biology.protein, DNA, [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract

International audience; Endonuclease V (Endo V) is an important enzyme for repairing deoxyinosine in DNA. While bacterial and eukaryotic endo Vs have been well studied, knowledge of archaeal endo Vs is limited. Here, we first presented biochemical characterization of a thermostable endonuclease V from the hyperthermophilic euryarchaeon Thermococcus barophilus Ch5 (Tba endo V). The recombinant enzyme possessed optimal endonuclease activity for cleaving deoxyinosine-containing DNA at 70–90 °C. Furthermore, Tba endo V can withstand 100 °C for 120 min without significant loss of its activity, suggesting the enzyme is thermostable. Tba endo V exhibited varying cleavage efficiencies at various pH levels from 6.0 to 11.0, among which an optimal pH for the enzyme was 8.0–9.0. In addition, a divalent metal ion was required for the enzyme to cleave DNA. Mn2+ and Mg2+ were optimal ions for the enzyme's activity whereas Ca2+, Zn2+ and Co2+ inhibited the enzyme activity. Moreover, the enzyme activity was suppressed by high NaCl concentration. Tba endo V bound to all DNA substrates; however, the enzyme exhibited a higher affinity for binding to deoxyinosine-containing DNA than normal DNA. Our work provides valuable information for revealing the role of Tba endo V in the base excision repair pathway for deoxyinosine repair in Thermococcus.

Published
2018

45. From narrow-band to ultra-wide-band microwave sensors in direct skin contact for breast cancer detection

Author

Zahra Katbay, Raafat Lababidi, André Pérennec, Sawsan Sadek, Marc Le Roy, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lebanese University [Beirut] (LU), University Institute of Technology, Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
Frequency response, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Acoustics, 0206 medical engineering, 02 engineering and technology, macromolecular substances, Directivity, Microstrip, law.invention, law, Dispersive breast model, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Monopole antenna, ISM band, Physics, 020206 networking & telecommunications, 020601 biomedical engineering, Hilbert fractal antenna, Fractal antenna, uwb Antenna, Surfaces, Coatings and Films, Breast Tumor, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, back-cavity, Hardware and Architecture, Signal Processing, sense organs, Antenna (radio), Vivaldi antenna
Abstract

International audience; In this paper, the design and test of different microwave antennas and sensors for breast cancer detection are presented. The sensors are designed and optimized to be used in direct skin contact, and for this purpose a specific breast phantom model is proposed. First, a miniaturized microstrip back-cavity Hilbert fractal antenna, operating in the ISM band (2.4–2.5 GHz), was designed. Then, this antenna was used to investigate the possibility of detecting the presence of breast tumors based on a narrowband frequency method that monitors the shift of the antenna frequency response. The antenna prototype was fabricated and tested in real in vivo measurement conditions on two different patients diagnosed with breast cancer. Measurement results have led after a comparison with the retro-simulation results of the structure to a more realistic breast model and to draw the limitations of this narrowband frequency method. As a time domain study seems to be more relevant, an UWB monopole antenna of dimensions 3 cm × 3 cm, to be used in direct contact with the breast model was designed. This antenna was optimized to both enhance the antenna/human body matching and to maximize the transfer of energy into the breast phantom by using a cavity, increasing by this way the detection potential. In order to improve the sensor’s directivity and enhance the electromagnetic field level inside the breast, a balanced antipodal Vivaldi antenna was also designed and optimized for a direct breast contact to operate in the 3.1–10.6 GHz band. A mono static and a bi static study in the time domain are finally proposed to investigate the presence of the tumor.

Published
2018

46. A Cost-Effective Wideband Switched Beam Antenna System for a Small Cell Base Station

Author

B. Lars G. Jonsson, Marc Le Roy, Petros Bantavis, C. I. Kolitsidas, George A. Kyriacou, Tzihat Empliouk, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Brest (UBO)

Subjects
Beamforming, Computer science, wideband, Vivaldi array, 02 engineering and technology, Radiation, Microstrip, Butler matrix, law.invention, ACTI, law, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, Electrical and Electronic Engineering, Wideband, RF front end, Directional antenna, 020208 electrical & electronic engineering, small cell, 020206 networking & telecommunications, edge impedance loading, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Antenna (radio), Vivaldi antenna, Phase shift module, 5G, soft surface
Abstract

A wideband switched beam antenna array system operating from 2 to 5 GHz is presented. It is comprised of a $4\times 1$ Vivaldi antenna elements and a $4\times 4$ Butler matrix beamformer driven by a digitally controlled double-pole four-throw RF switch. The Butler matrix is implemented on a multilayer structure, using 90° hybrid couplers and 45° phase shifters. For the design of the coupler and phase shifter, we propose a unified methodology applied, but not limited, to elliptically shaped geometries. The multilayer realization enables us to avoid microstrip crossing and supports wideband operation of the beamforming network. To realize the Butler matrix, we introduce a step-by-step and stage-by-stage design methodology that enables accurate balance of the output weights at the antenna ports to achieve a stable beamforming performance. In this paper, we use a Vivaldi antenna element in a linear four-element array, since such element supports wideband and wide-scan angle operation. A soft condition in the form of corrugations is implemented around the periphery of the array, in order to reduce the edge effects. This technique improved the gain, the sidelobes, and helped to obtain back radiation suppression. Finally, impedance loading was also utilized in the two edge elements of the array to improve the active impedance. The proposed system of the Butler matrix in conjunction with the constructed array can be utilized as a common RF front end in a wideband air interface for a small cell 5G application and beyond as it is capable to simultaneously cover all the commercial bands from 2 to 5 GHz.

Published
2018

47. Intrinsically microwave tunable resonator designed on silicon

Author

D. Le Berre, Cédric Quendo, Rozenn Allanic, Yves Quéré, Université de Brest (UBO), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (UMR 3192) (Lab-STICC), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM)

Subjects
Materials science, Dielectric resonator antenna, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, silicon, 020206 networking & telecommunications, Biasing, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Stub (electronics), Resonator, Semiconductor, microwave resonators, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Optoelectronics, electromagnetic wave propagation, elemental semiconductors, Electrical and Electronic Engineering, circuit tuning, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Microwave, Helical resonator, Diode
Abstract

The potential of an intrinsically microwave tunable resonator consisting in a switchable diode and a stub directly co-designed on the same silicon substrate is presented. Thanks to this substrate, the semiconductors properties can be associated directly to the electromagnetic wave propagation. Compared with the current technology, the absence of soldered components offers a great flexibility in the design of microwave tunable devices. The active element is based on an integrated and distributed N+PP+ junction which allows the tunability of the resonator by simply applying a low bias voltage. It is demonstrated that high doping levels of the diode and resonator can lead to good performances. Two stubs, switchable from open-ended (λ/2 at 4 and 3 GHz) to short-ended (λ/4 at 2.1 GHz) using a low bias voltage, were designed, fabricated and characterised. A good agreement was obtained between simulations and measurements and each resonator presents insertion losses lesser than 2 dB.

Published
2016

48. Hybrid architecture of a compact, low-cost and gain compensated delay line switchable from 1 m to 250 m for automotive radar target simulator

Author

Marc Le Roy, Fabien Arzur, André Pérennec, Gerad Tanne, Nicolas Bordais, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Autocruise (Autocruise), Autocruise TRW /lab-STICC UBO, and Le Roy, Marc

Subjects
Radar cross-section, Engineering, Radar ACC, Frequency band, Fire-control radar, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, law.invention, ACTI, Radar engineering details, law, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electronic engineering, tunable delay, Radar, Automotive Application, Simulation, Low probability of intercept radar, business.industry, Pulse-Doppler radar, 010401 analytical chemistry, Electrical engineering, 020206 networking & telecommunications, delay line, Radar Target Simulator, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, 0104 chemical sciences, Continuous-wave radar, Radar Cross Section RCS, Wideband, business
Abstract

International audience; An hybrid architecture of a compact, low-cost and gain compensated delay line switchable from 1 m to 250 m is presented in this paper. The delay line takes place in a Radar Target Simulator to allow testing automotive radar sensors. A hybridization of different technologies is presented to simulate delays on the entire range with a 20 cm resolution step and a frequency band of 800 MHz. Three technologies, LTCC components, optical fibers and SAW filters, were combined to cover the entire distance range. The whole system also ensures a gain compensation and equalization in the entire frequency band, as well as the simulation of the Radar Cross Section (RCS) of various targets over the entire distance range.

Published
2017

49. A UWB Antenna in direct breast contact for cancer detection

Author

Sawsan Sadek, M. Le Roy, S. Al Mokdad, Raafat Lababidi, Zahra Katbay, André Pérennec, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IUT de Saida, Université Libanaise, Lab-STICC_ENSTAB_MOM_DIM, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Pôle STIC_IDM, and École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)

Subjects
Materials science, business.industry, Energy transfer, 020206 networking & telecommunications, macromolecular substances, 02 engineering and technology, Cancer detection, Dielectric, uwb Antenna, 030218 nuclear medicine & medical imaging, Breast phantom, Breast tumor, Breast Tumor, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, ACTI, 03 medical and health sciences, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, 0302 clinical medicine, Optics, back-cavity, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Antenna (radio), business
Abstract

International audience; In this paper, a Ultra-Wide-Band (UWB) antenna of dimensions 3cm x 3cm, designed to be used in direct contact with the breast is presented. The breast phantom model, on which the antenna was designed, consists of four layers (skin, fat, glandular tissues and muscle with their specific thicknesses) taking into account the dielectric properties for each layer and their dependence versus frequency. The antenna has been optimized for many reasons: enhance the matching to the human body and maximize the transfer of energy into the breast phantom to increase the detection potential.

Published
2017

50. Co-conception de résonateurs hyperfréquences accordables à éléments d’accord intégrés dans un substrat silicium (résonateurs trois états à accord discret et résonateur continu)

Author

Rozenn ALLANIC, Yves Quéré, Denis Le Berre, Cédric Quendo, David Chouteau, Virginie Grimal, Damien Valente, Jérôme Billoue, Lab-STICC_UBO_MOM_DIM, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GREMAN (matériaux, microélectronique, acoustique et nanotechnologies) (GREMAN - UMR 7347), Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Quendo, Cedric

Subjects
Filtres, Micro-ondes, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, Accordabilité, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

National audience; Cet article présente trois résonateurs accordables à accord discret (avec trois fréquences de résonance) et à accord continu (dont la variation de fréquence de résonance atteint 50 %). Cette méthode de co-conception permet de concevoir les résonateurs en même temps que les éléments actifs et offre une flexibilité d’accordabilité induite par le choix du dimensionnement des zones dopées. La nouveauté réside dans le fait que les résonateurs trois états à accord discret utilisent deux diodes de taille différente qui commutent de l’état bloqué à l’état passant, et cela avec une source de polarisation unique mais des valeurs de tension différente. Le résonateur à accord continu utilise la variation de la largeur de la zone dopée pour faire évoluer sa fréquence de résonance de 2,24 GHz à 3,3 GHz.

Published
2017

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