Design of an reconfigurable smart antenna for cognitive radio

Reconfigurable antennas offer multiple functions by dynamically changing their properties such as operating frequency, polarization, radiation pattern, and a combination of all these factors. Their agility and diversity create a wide range of different and new applications for radio systems such as local networks, satellites, and especially in cognitive radio. In this thesis, two new frequency reconfigurable antennas are proposed. The frequency reconfiguration is obtained by changing the geometry of radiating patch. Their dimensions have been optimized by genetic algorithm embedded in the electromagnetic simulation software. These antennas operate at the frequency band for IEEE 802.11b/g standard with satisfactory radiation characteristics. This thesis also presents a method of controlling the operation of the frequency reconfigurable antenna by a micro-controller. The operation of electronic switches (PIN diodes) are carried out through programs which allows an adaptive operating system like smart antennas and work well in cognitive radio environment.
Les antennes reconfigurables offrent de multiples fonctions en changeant dynamiquement leurs propriétés telles que la fréquence de fonctionnement, la polarisation, le diagramme de rayonnement ou toute combinaison de ces trois paramètres. Leur agilité et leur diversité créent de nouvelles possibilités d'applications pour les systèmes radio tels que les réseaux locaux, les liaisons par satellite et notamment la radio cognitive. Dans cette thèse, deux antennes reconfigurables en fréquence fonctionnant dans les bandes des standards sans fil actuels ont été proposées. Elles sont basées sur la modification de la géométrie du patch rayonnant. Leurs dimensions ont été optimisées par algorithmes génétiques embarqués et combinés à un logiciel de simulation électromagnétique. La commande de la reconfiguration de ces antennes est réalisée à l'aide d'un microcontrôleur qui pilote l'état des commutateurs (des diodes PIN). De ce fait, un système d'antenne reconfigurable intelligent dédié à la radio cognitive a été développé.