Super-directivité pOur le Contrôle du Rayonnement des objEts communicants – SOCRATE

En focalisant le rayonnement dans les directions utiles, les antennes directives ouvrent de nouvelles perspectives pour les applications sans-fil en termes d’efficacité spectrale, d’impact environnemental électromagnétique et de modes d’utilisation. Cependant les techniques classiques pour augmenter la directivité aboutissent souvent à une augmentation de la taille de l’antenne rendant difficile l’intégration dans les petits objets communicants. Cette difficulté est particulièrement critique pour les gammes de fréquences inférieures au gigahertz lorsqu’on vise une intégration dans des objets dont les dimensions sont limitées à quelques centimètres. Cependant, l’internet des objets a fait émerger des besoins de contrôle du rayonnement pour réduire les pollutions électromagnétiques qui limitent l’acceptabilité des communications sans-fil ainsi que pour permettre la cohabitation des systèmes ubiquitaires. Le contrôle du rayonnement est donc un enjeu d’importance pour les radiocommunications futures, les accès radio intelligents prenant en compte leur impact sur l’environnement des utilisateurs.
L’état de l’art récent dans le domaine des antennes miniatures a montré de nouvelles perspectives pour l’établissement de super-directivité c’est-à-dire pour dépasser la directivité naturelle faible des systèmes antennaires de taille électriquement petite. Ces perspectives tiennent à des concepts de méta-matériaux introduits dans l’environnement des réseaux d’antennes compacts pour limiter les effets du couplage ou encore l’utilisation d’antennes parasites miniatures pour construire un rayonnement directif. De plus, les activités de recherche dans le domaine des antennes actives ces dernières années permettent d’envisager une approche moderne des problématiques liées à la super-directivité. Déjà, l’état de l’art montre des expérimentations concrètes de ces problématiques.
Ce projet propose donc d’améliorer la directivité des antennes électriquement petites. Le consortium regroupe des équipes de recherche du CEA-Leti et de l’IETR spécialisées dans les problématiques d’antennes et de propagation des ondes et équipées pour adresser ces thématiques (chambres anéchoïdes en bande UHF, laboratoires radiofréquences…). L’activité scientifique dans le projet SOCRATE s’appuiera sur les résultats obtenus ces dernières années dans le domaine de la miniaturisation des antennes par le CEA-Leti et par l’IETR.
Le consortium du projet intègre aussi des partenaires industriels, Movea et Tagsys, portant des applications demandeuses de directivité d’antenne. Movea, société commercialisant des solutions matérielles et logicielles pour la mesure du mouvement, portera les applications dites de pointage où la directivité de l’antenne est exploitée pour permettre à l’utilisateur de désigner l’objet vers lequel la radiocommunication est établie. Tagsys, société leader sur le marché de la RFID passive pour la traçabilité d’articles, portera le besoin de contrôle du rayonnement par la directivité rendue nécessaire à terme par le déploiement massif d’objets « étiquetés » dans l’environnement.
L’ambition du projet est un travail préliminaire pour revisiter les principes et limites de la directivité des antennes compactes, le développement de concepts d’antennes miniatures directives innovantes et la mise en oeuvre concrète des concepts d’antennes développés pour les applications de Movea et Tagsys. Les résultats attendus sont une dissémination scientifique ou le dépôt de brevets ainsi qu’une dissémination industrielle au travers d’un volet démonstration préfigurant des produits industriels.