Algorithme génétique flou

Etude comparative

Nous nous intéressons dans ce paragraphe à comparer les résultats de synthèse d’un réseau linéaire de nombre d’antennes fixe, nous avons choisi, à titre d’exemple un réseau rectiligne symétrique formé de 8 antennes microrubans, pour différents types de circuits d’alimentation (par sondes coaxiales, par lignes microrubans en série ou en parallèle). Deux types de diagrammes de rayonnement ont été synthétisés spécifiés par une fonction gaussienne symétrique ou dépointée à 15°.

Comparaison des différentes techniques d’alimentation

Synthèse de diagramme de rayonnement symétrique

– Alimentation par sondes coaxiales
Ce type d’alimentation nous offre la possibilité d’envisager les différentes approches de synthèse, en agissant sur l’un ou simultanément sur les différents paramètres amplitude et phase de la loi d’alimentation et la répartition spatiale des antennes. L’ensemble des résultats de synthèse pour ces différentes approches est reproduit aux figures 4.12-15.
Le résultat le plus intéressant est sans doute (qui approche mieux le diagramme de rayonnement désiré) celui obtenu par l’action uniquement sur les coefficients d’amplitude de la loi d’alimentation (figure 4.12). Le niveau des lobes secondaires, dans ce cas, est le plus faible (presque nul) comparé aux résultats des différentes approches de synthèse.
– Alimentation en série par ligne microruban
Ce type d’alimentation de réseaux d’antennes limite l’approche de synthèse à un seul paramètre ; celui de la répartition spatiale des sources. Les autres paramètres (amplitude et phase de l’alimentation) sont déduits de la répartition spatiale des sources, grâce à la modélisation de l’antenne et de son circuit d’alimentation par des circuits électriques basés sur le modèle équivalent en ligne de transmission. Il est à noter, que le paramètre amplitude est supposé constant dans la modélisation sans pertes, et à variation exponentielle en fonction de la position des sources dans le cas de la modélisation introduisant l’effet des pertes.
La synthèse de diagramme de rayonnement symétrique, dans ce type d’alimentation, impose le choix de l’excitation au centre du réseau d’antennes.
Nous reprenons deux résultats de synthèse de réseaux rectilignes, de même nombre d’antennes que l’exemple précédent, relatif à la modélisation du circuit d’alimentation sans pertes (figure 3.5, chapitre III) et avec pertes (figure 3.8, chapitre III). Les résultats obtenus demeurent acceptables particulièrement pour le cas avec pertes, l’avantage de ce type d’alimentation est que l’antenne et son circuit d’alimentation sont imprimés à la fois par le même procédé photo-lithographique et que les coefficients complexes de la loi d’alimentation optimisés sont reproduits facilement par le positionnement optimisé des antennes sur la ligne microruban d’alimentation. Ce qui n’y est pas aisé pour l’alimentation par sondes coaxiales.
– Alimentation en parallèle par ligne microruban
Ce type d’alimentation peut être exploité pour produire des diagrammes de rayonnement symétriques. Là aussi, la synthèse ne peut s’effectuer qu’en agissant sur la répartition spatiale des antennes, la phase peut être considérée antisymétrique alors que l’amplitude reste uniforme (dans les deux cas de modélisation du circuit d’alimentation avec ou sans pertes). Par conséquent, il n’y aura pas grande différence entre les résultats de synthèse incluant ou non les effets de pertes dans la modélisation du circuit d’alimentation.Les résultats de simulation obtenus, pour ce type d’alimentation, sont reproduits aux figures 4.16-17. Il est clair que ces résultats sont loin de ce que nous avons espéré, toutefois il est possible d’améliorer ces résultats en augmentant le nombre des sources rayonnantes.L’avantage de ce type d’alimentation par rapport à l’alimentation en série réside dans la simplicité de l’obtention de l’adaptation entre chaque antenne et sa ligne microruban d’alimentation (par l’insertion de simple transformateur d’impédance de type ligne quartd’onde).
Suite aux résultats de synthèse obtenus pour les différents circuits d’alimentation d’un réseau rectiligne symétrique d’antennes microrubans, nous pouvons souligner que la synthèse d’un diagramme de rayonnement symétrique peut être réalisée avec précision en alimentant ces antennes par des sondes coaxiales et en ajustant les coefficients amplitude de la loi d’illumination.

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Table des matières

Remerciements
Résumé
Table des matières
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
1 Algorithme génétique flou
1.1 Introduction
1.2 Les algorithmes génétiques
1.2.1 Le codage
1.2.2 Population initiale
1.2.3 La sélection
1.2.4 Le Croisement
1.2.5 La mutation
1.3 Historique de la logique floue
1.3.1 Logique floue et ensembles flous
1.3.2 Principe d’un contrôleur flou
2.1. La fuzzification
2.2. Moteur d’inférence
2.3. Méthode d’inférence SOMME / PROD
2.4.La défuzzification
1.4 Algorithme génétique adaptatif
1.4.1 Algorithme génétique à paramètres fixes
1.4.2 Algorithme génétique à paramètres adaptatifs
1.4.3 Algorithme génétique-flou
3.1. Conception du contrôleur flou
1.5 Conclusion
2 Synthèse de réseaux d’antennes imprimées alimentées par sondes coaxiales
2.1 Introduction
2.2 L’antenne imprimée (microruban)
2.2.1 Les techniques d’alimentations
2.2.2 Modèle Analytique d’une antenne microruban
2.2.3 Diagramme de rayonnement d’une antenne microruban
2.3 Association d’antennes en réseau
2.3.1 Réseaux rectilignes
2.3.2 Réseaux plans
2.4 Synthèse de réseaux d’antennes microrubans
2.4.1 Synthèse à partir d’une fonction désirée
2.4.2 Synthèse à partir d’gabarit
2.4.3 Synthèse de réseaux d’antennes rectilignes
2.4.4 Résultats de simulation
4.1 Synthèse de réseaux rectilignes
4.3.1 Synthèse par loi d’amplitude
4.3.2 Synthèse par loi d’amplitude et de phase
4.3.3 Synthèse par loi d’amplitude et de répartition spatiale
4.3.4 Synthèse par loi d’amplitude, de phase et de répartition spatiale
4.2 Synthèse de réseaux plans
4.2.1 Synthèse par loi d’amplitude
4.2.2 Synthèse par loi d’amplitude et de répartition spatiale
4.2.3 Synthèse par loi d’amplitude et de phase
4.3. Synthèse des résultats de simulation
4.3.1 Réseaux rectilignes d’antennes microrubans
4.3.2 Réseaux plans d’antennes microrubans
2.6 Conclusion
3 Synthèse de réseaux d’antennes imprimées alimentées en série par ligne microruban
3.1 Introduction
3.2 Modélisation de la ligne microruban d’alimentation
3.3 Modélisation du réseau linéaire d’antennes microrubans rectangulaires
3.3.1 Excitation à l’extrémité
3.3.2 Excitation au centre
3.4 Synthèse de réseaux rectilignes d’antennes microrubans
3.4.1 Résultats de simulation
1.1 Cas sans pertes
1.1.1. Excitation à l’extrémité
1.1.2. Excitation au centre
1.2 Cas avec pertes
1.2.1. Excitation à l’extrémité
1.2.2. Excitation au centre
3.5 Réseaux d’antennes bidimensionnels
3.5.1 Alimentation des réseaux plans
3.5.2 Modélisation des discontinuités coude et jonctions
2.1 La jonction coude
2.2 La jonction en T
3.6 Synthèse de réseau plan alimenté en coin
3.6.1 Calcul de la loi d’alimentation
1.1 Cas sans pertes
1.2 Procédure de synthèse du réseau plan alimenté au coin
1.3 Cas avec pertes
1.4 Résultats de simulation
1.4.1 Cas sans pertes
1.4.2 Cas avec pertes
3.7 Conclusion
4 Synthèse de réseaux d’antennes imprimées alimentées en parallèle par ligne microruban
4.1. Introduction
4.2. Circuit d’alimentation en parallèle
4.2.1 La jonction en « T »
4.2.2 Le diviseur de WILKINSON
4.2.3 Le coupleur par proximité
4.2.4 L’anneau hybride « Rat-Race »
4.3 Synthèse de réseau linéaire d’antennes microrubans alimentées en parallèle
4.3.1 Calcul de la loi d’alimentation
1.1 Cas sans pertes
1.2 Cas avec pertes
4.3.2 Résultats de synthèse
2.1 Cas sans pertes
2.2 Cas avec pertes
4.4 Synthèse de réseaux plans d’antennes microrubans
4.4.1 Réseau plan alimenté en série suivant OX et en parallèle suivant OY
1.1 Calcul de la loi d’alimentation
1.1.1 Cas sans pertes
1.1.2 Cas avec pertes
1.2 Procédure de synthèse du réseau plan
1.3 Résultats de simulation
1.3.1 Cas sans pertes
1.3.2 Cas avec pertes
4.4.2 Réseau plan alimenté en parallèle suivant les deux directions OX et OY
2.1 Calcul de la loi d’alimentation
2.1.1 Cas sans pertes
2.1.2 Cas avec pertes
2.2 Procédure de synthèse du réseau plan
2.3 Résultats de simulation
2.3.1 Cas sans pertes
2.3.2 Cas avec pertes
4.5 Etude comparative
4.5.1 Comparaison des différentes techniques d’alimentation
1.1 Synthèse de diagramme de rayonnement symétrique
1.2 Synthèse de diagramme de rayonnement déphasé
4.5.2 Comparaison avec des résultats d’autres auteurs
2.1 Réseau rectiligne
2.2 Réseau plan
4.6 Conclusion
Conclusion générale
Annexe 1
Annexe 2
Bibliographie