La problématique Antenne dans les objets connectés

La problématique Antenne
dans les objets connectés
Enova Paris
24 septembre 2015
JM Floc’h
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CHAMBRE ANECHOÏDE 1 - 18 GHz
MESURE DE S.E.R 1 - 40 GHz
CHAMBRE ANECHOÏDE 26,5 - 110 GHz
MESURES CHAMP PROCHE 0,8 - 6 GHz
Sommaire
•  
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Introduction
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Exemples pour le sport
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Exemples
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Problématique pour l’antenne :
- Taille
- Portée donc efficacité
- Energie
- La Balle connectée (EXACTO)
•
•
•
•
•
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Concepts antennaires 4G pour lunettes connectées
Aykut Cihangir, Chintana Panagamuwa, Will Whittow,
Gilles Jacquemod, Fredéric Gianesello, Romain Pilard, Cyril Luxey
XIXèmes Journées Nationales Microondes 3-4-5 Juin 2015 - Bordeaux
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Exemples de travaux de l’IETR
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Balises du commerce
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Antenne intégrée à la balise tout en gardant les mêmes performances
Reduction des coûts et facilité de réalisation.
Vêtements connectés
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Les boutons communicants
Modélisation et mesure :
Floc’h J.M, F. QUEUDET, H. Rmili., E.FOURN
“Investigation of radiating Jeans-Button Antennas”
Microwave and Optical Technology Letters ; ISSN : 0895-2477 ;
Vol. 51 ; Num. 12,December 2009
Intégration dans les vêtements
bouton
Tissu
mousse
ligne d'alimentation en microstrip
mousse
Influence du corps
Mesure sur le terrain
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4
5
7
6
Base SER
3
E
1
2
Emission : – 19 dBm
1
2
3
4
5
6
7
D
en m
5,5
27
17,5
29,5
19,5
15
8,5
P
en dBm
-60
-63
-84
-100
-91
-92
-77
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VI – Projet METAVEST
Substrat
Felt fabric is used
thickness = 2 mm
felt
Shieldit
Electrotextile:
Shieldit Super [5]
resistance=0.025 < 0.1 Ohm/sq
conductivity=6.67x105 S/m
thickness =0.17 mm
backed with non-conductive hot melt adhesive
28
VI – Projet METAVEST
III-1 Reflection coefficient
- Good agreement between simulation & measurement
- Covers both bands : [2,4-2,7GHz] and [5,1-5,875GHz]
-1GHz bandwidth(2,5GHz) - 1,5 GHz bandwidth (5,5GHz)
29
VI – Projet METAVEST
Reflection Phase (deg)
 To use an MTM
180
135
90
45
0
-45
-90
-135
-180
2
30
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Frequency (GHz)
6
6.5
7
VI – Projet METAVEST
Métamatériaux (MTM) pour réduction de DAS*
sans MTM
avec MTM
distribution du DAS à 5.2 GHz avec et sans métamatériaux
*DAS : Débit d’Absorption Spécifique
Le DAS est un indice qui renseigne sur la quantité d'énergie véhiculée
par les radiofréquences émises vers l'usager
31
DAS sans MTM
DAS avec MTM
2,6 GHz
13,1 W/kg
0,15 W/kg
5,2 GHz
11,8 W/kg
0,02 W/kg
VI – Projet METAVEST


PAL Monitor
Camera
Battery
12V
integrated in Fireman clothes
32

VI – Projet METAVEST
- Trouver un textile performant
- Optimiser une structure pour minimiser le rayonnement
dans le corps
Projet ANR METAVEST (2009-2012)
(METAmatériaux pour VESTements intelligents
33
Munitions intelligentes
(c)
(a)
(b)
Synthèse de diagrammes de réseaux d'antennes de géométrie 3D
Vincent Jaeck, Loïc Bernard, Kourosh Mahdjoubi, Ronan Sauleau,
Sylvain Collardey, Patrick Potier, Philippe Pouliguen
JNM 2015 Bordeaux 3-5 juin 2015
• 
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• 

Animaux connectés
• 
• 

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

• 
Conclusion
- L’environnement de l’objet et ses conditions d’utilisation
-Taille
-Coût
-Efficacité
-On trouve rarement une antenne sur étagère pour un objet connecté
-Penser conception de l’antenne dès le début
-Trouver les bons compromis avec les lois physiques
(BP, fréquence, taille, portée,consommation)
-La conception et l’optimisation est l’affaire de spécialistes
(bons outils de conception et de caractérisation)