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Système antennaire ultra-compact multi-faisceau et reconfigurable à large champ de vision pour les futures générations de radars automobiles de sécurité active – MM-Scan

Antennes pour les futures générations de radars automobiles de sécurité active

Développement de systèmes antennaires ultra-compacts multi-faisceaux et reconfigurables à large champ de vision pour les futures générations de radars automobiles dédiés à la sécurité active et fonctionnant en bande millimétrique (76,5 GHz, et 77-81 GHz). <br />

Système antennaire compact, bas coût, reconfigurable et multi-faisceaux.

L'objectif général est de proposer de nouvelles architectures d'antennes plates reconfigurables bas coût pour les radars automobiles dédiés à la sécurité active en bande W. Ces architectures reposent majoritairement sur une technologie imprimée multicouche de type SIW (Substrate Integrated Waveguide). Les concepts d'antennes étudiés doivent posséder un champ de vision à la fois large et reconfigurable pour permettre la détection d'objets (piétons, véhicules, infrastructures routières, etc.) pour une multitude de scénarios routiers (radars à courte [SRR], moyenne [MRR] et longue [LRR] portées). Les formateurs de faisceaux reposent sur des éléments de focalisation directement intégrés dans le substrat (lentille de Rotman, coupleurs de type Pillbox). Les rendements attendus pour ces antennes directives sont très élevés (> 70%).

Le projet MM-Scan comporte 5 tâches. La tâche 1 est consacrée à la coordination du projet ainsi qu'à la diffusion et la valorisation des résultats. La tâche 2 a pour but de définir les spécifications techniques auxquels le démonstrateur final devra satisfaire. Elles seront déduites des scénarios routiers que les futures générations de radars automobiles devront être capables d’analyser en modes SRR, MRR et LRR. La tâche 3 a pour rôle la recherche et la sélection d’un ou plusieurs sous-traitant(s) pour la réalisation des maquettes (prototypes intermédiaires et démonstrateur final). La tâche 4 comporte quatre sous tâches : conception des sources primaires et du formateur de faisceau reconfigurable, conception de la transition quasi-optique, conception de la partie rayonnante, conception du démonstrateur final et optimisation de ses performances.

Le projet est actuellement en cours. Cette rubrique sera complétée ultérieurement.

Le projet est actuellement en cours. Cette rubrique sera complétée ultérieurement.

Le projet est actuellement en cours. Il repose notamment sur plusieurs brevets déposés par l'IETR sur les antennes pillbox.

Contexte.
Le déploiement à grande échelle de nouveaux systèmes de transport intelligents permettant de faire évoluer les équipements actuels – souvent considérés comme des équipements de confort – vers des dispositifs dédiés à la sécurité active, constitue un enjeu sociétal de première importance. En effet, l’erreur humaine serait à l’origine de 90% des accidents routiers. Dans ce contexte, les radars automobiles fonctionnant en bande millimétrique jouent un rôle essentiel pour la régulation adaptative de vitesse, l’assistance au freinage d’urgence, ou encore la détection des angles morts. L’évolution majeure des fonctionnalités qu’ils doivent offrir impose de développer de nouvelles configurations d’antennes qui devront répondre à des spécifications « constructeurs » (utilisateurs finaux) de plus en plus sévères. Ces dernières reposent sur la définition d’une multitude de scénarios routiers (urbains et extra-urbains) que les générations actuelles de radars automobiles sont incapables d’analyser aujourd’hui.

Objectifs général et marché visé.
L’ambition de ce projet est de proposer une architecture d’antennes intégrées très innovante répondant à ces nouveaux besoins, et prenant en compte l’ensemble des contraintes technologiques actuelles, afin d’aboutir à un démonstrateur faisant appel à des techniques de fabrication aujourd’hui matures industriellement. Les marchés adressés sont, à ce jour, des marchés de niche (50 000 pièces / an au niveau mondial), mais les potentialités de croissance sont colossales. De nouvelles solutions industrialisables doivent être inventées aujourd’hui pour anticiper demain un déploiement possible à grande échelle.

Partenariat, Exploitation et Valorisation.
Le projet proposé repose sur des concepts brevetés par l’IETR (Université de Rennes 1) et protégés à l’international. Il associe l’IETR et la structure de valorisation Bretagne Valorisation. Les premiers résultats expérimentaux obtenus démontrent la pertinence de ces concepts. Afin de transformer l’essai, nous souhaitons développer une preuve de concept qui servira d’élément clé pour le transfert technologique, la concession de licence et le développement de nouveaux partenariats public - privé. Le démonstrateur final sera ultra-compact (structure doublement replié) et couvrira les deux bandes 76-77GHz et 77-81GHz avec une unique antenne apte à fonctionner en modes courte portée, moyenne portée et longue portée. Les résultats attendus se situent clairement à l’état de l’art. Le dépôt de nouveau(x) brevet(s) sera aussi encouragé. Enfin, ces actions de valorisation seront complétées par un travail spécifique dédié à la recherche de nouveau(x) marché(s) (aéronautique, télécommunications, défense) pour lesquels les concepts d’antennes étudiés ici pourraient apporter des solutions inédites en termes de performances, de coût et d’intégration.

Coordinateur du projet

Monsieur Ronan Sauleau (Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes) – ronan.sauleau@univ-rennes1.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IETR Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes
BV Bretagne Valorisation

Aide de l'ANR 277 316 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2012 - 24 Mois

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