Systèmes d'antenne capteur miniature – SENSAS

Les progrès récents de l'électronique faible énergie et des technologies de détection ont conduit aux développements rapides de nombreux types de capteurs sans fil miniaturisés. À l'avenir, ces capteurs sont appelés à équiper notre environnement, nos appareils ou objets personnels. L’interaction des capteurs sans fil avec les futurs objets connectés ouvrira la porte à une multitude de produits innovants et de services couvrant de nombreuses applications grand public et industrielles, y compris les soins de santé, la maison intelligente, les médias de divertissement, le contrôle de processus industriels et la surveillance de l'environnement.
Les antennes utilisées dans ces capteurs sans fil jouent un rôle clé au niveau de la puissance et l'efficacité spectrale des liaisons sans fil, et, parce qu'elles échappent à la miniaturisation observée pour l'électronique et les technologies de capteurs, elles déterminent souvent la taille et le coût des capteurs sans fil. Les tentatives de réduction de la taille du capteur nécessitent une réduction significative de la taille de l'antenne, plus particulièrement pour les fréquences situées en dessous du GHz.
Par conséquent, l'objectif du projet est d'aborder les challenges de la consommation, de la taille, du coût des capteurs sans fil du point de vue d’élément clé qu’est l'antenne.
• En poussant un peu plus loin les techniques de réduction de taille des antennes et en s’intéressant aux limites bien connues associées telles que la réduction de l'efficacité de rayonnement et de la bande passante mais également l’augmentation de la sensibilité au contexte. Ces problèmes sont encore plus critiques avec les capteurs minuscules, puisqu’aucun plan de masse de taille significative n’est disponible pour l’antenne afin qu’elle s’appuie dessus pour améliorer ses performances,
• En élargissant les fonctionnalités de transmission des ondes radiofréquences des antennes vers des capacités de détection d'un paramètre donné comme la température, la pression ou le courant électrique. La technologie utilisant les ondes acoustiques de surface (SAW) sera notamment utilisée pour le développement de capteurs et une attention particulière sera portée à son couplage avec l’antenne.
De nouvelles antennes ultra-miniatures et intelligentes, c’est à dire capables de s'adapter à leur environnement changeant et, pour certaines d'entre elles, intégrant des capacités de détection, seront étudiées, conçues et réalisées dans le cadre des différentes tâches du projet. La caractérisation expérimentale délicate de ces antennes capteurs ultra-compactes sera également traitée. Enfin, les solutions issues des différents axes de recherche seront assemblées pour réaliser différents démonstrateurs pertinents vis à vis des applications grand public et industrielles ciblées par les partenaires industriels.
Le projet associe les compétences de:
• Deux universités spécialistes des antennes (Rennes IETR, LEAT Nice)
• Le principal laboratoire de recherche d'une entreprise développant mondialement les technologies pour l’industrie des médias de divertissement (Technicolor)
• L'équipe de recherche d'un leader français des solutions avancées de capteurs sans fil (SENSeOR)
• Un des plus grands laboratoires de recherche appliquée en Europe traitant de la microélectronique, des microsystèmes et des systèmes de télécommunications sans fil (CEA-LETI)
Le projet adresse deux orientations principales du programme INFRA 2013: d'une part, l'axe thématique 1 "Technologies pour les infrastructure" grâce à l'exploration d'approches en rupture pour la réduction de la taille et la réalisation de nouvelles fonctionnalités d'un élément clé des capteurs sans fil, et, d'autre part, l'axe thématique 2 "infrastructure pour les réseaux du futur" pour la recherche de la maîtrise des coûts, de la consommation d'énergie et de la reconfiguration de capteurs sans fil qui facilitera leur utilisation généralisée dans des réseaux sans fil hétérogènes interconnectés.