Doctorant Antennes à métasurface à large bande et multi-bande (H/F)

Sujet de thèse :
Une utilisation plus efficace du spectre ne suffira pas pour atteindre des débits de l'ordre de 100 Gbits/s, tels que requis par les réseaux du futur au-delà de la 5G, aussi connus sous le nom de « 6G ». Des fréquences porteuses très élevées, au-dessus de 100 GHz, sont donc à l'étude [1], [2]. Plus précisément, la bande 275-350 GHz (déjà standardisée par l'IEEE [1]) exploite une fenêtre de transmission atmosphérique avec une atténuation inférieure à 10 dB/Km [2] et couvre une bande passante totale (BW) qui permet d'atteindre des capacités énormes avec des modulations simples. Malgré cette fenêtre de transmission atmosphérique, la compensation des pertes par espace libre à ces fréquences imposent l'emploi d'antennes à très fort gain. Les solutions actuelles, majoritairement quasi-optiques (lentilles, réflecteurs), reposent souvent sur des concepts conservateurs et quasi exclusivement passifs, donc non adaptatifs; de plus, ces concepts conduisent à des front-ends radio si volumineux que leur intégration sur plateformes mobiles ou mobilier urbain peut devenir impossible.

Ce projet ambitionne d'apporter une solution de rupture face à ces deux enjeux. Il a pour objectif d'explorer les potentialités des antennes à métasurface (MTS) [3] pour la réalisation de peaux intelligentes ultrafines. Les antennes MTS consistent à moduler l'impédance équivalente de l'ouverture rayonnante pour convertir l'onde de surface excitée par la source (en général ponctuelle et unique) en une onde d'espace. Néanmoins, les versions à grand gain souffrent d'une limitation majeure : leur bande passante (BP) est réduite. Nous nous appuierons sur notre expérience antérieure sur les antennes à métasurface à large bande et multi-bandes [4]-[5] pour surmonter ce problème. Pour contourner les limites physiques du produit gain-BW des antennes MTS à port unique, nous allons explorer les ouvertures MTS, avec un nombre limité de ports d'entrée, à travers lesquels nous pouvons détecter l'environnement électromagnétique.

Le/la doctorant/e dressera d'abord un état de l'art et s'occupera de l'analyse et la conception des MTS modulés. Une attention particulière sera portée à la recherche des matériaux et des techniques de fabrication les plus appropriés. À la fin du projet, au moins un prototype sera fabriqué et mesuré dans les installations de l'IETR.

Compétences demandées :
- Être titulaire d'un Master en génie électrique ou en physique
- Avoir des compétences dans le domaine des antennes, micro-ondes, modélisation numérique. De bonnes connaissances en électronique ou en photonique THz seront appréciées.
- Savoir-faire, savoir être : travail en équipe multiculturel, savoir rendre compte.
- Langues : Anglais (niveau B2 cadre européen commun de référence ou plus), la connaissance du français n'est pas requise.

[1] “IEEE standard for high data rate wireless multi-media networks--amendment 2: 100 Gb/s wireless switched poi
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