Résumé
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L’émergence de nouvelles
applications mobiles accessibles depuis un smartphone ou une
tablette provoque une très forte augmentation du trafic de
données transitant sur les réseaux mobiles.
L’augmentation de la capacité du réseau et de la
rapidité des connexions sont autant de points cruciaux que la
nouvelle génération de réseau mobile 5G devra
adresser afin de répondre à la demande des utilisateurs.
L’amélioration des technologies radiofréquences
d’accès LTE et Wi-Fi touchant à ses limites, l’une des
solutions viables pour continuer à augmenter la capacité
du réseau mobile consiste à le densifier afin de
permettre la réutilisation des fréquences disponibles en
déployant des stations de base consommant une faible puissance
et couvrant de petites surfaces (les "small cells"). Ce mode de
déploiement massif en "small cells" constitue un défi
majeur pour le réseau de backhaul afin de reconnecter chacune de
ces "small cell" au cœur de réseau.
Afin de s’affranchir des coûts de génie civil pour
déployer la fibre optique, des solutions de backhauling sans fil
à 60 et 80GHz délivrant des débits
supérieur à 1 Gbit/s sont aujourd’hui disponibles. Avec
l’évolution du réseau de backhaul vers une architecture
de type Centralized Radio Access Network (CRAN), des débits
supérieur à 10Gbit/s seront requis dans le réseau
de fronthaul. Etant donné la maturité des technologies
silicium CMOS et BiCMOS au-delà de 100GHz, la bande des 120GHz
(116-142GHz) semble être un candidat idéal pour
établir des communications point à point
supérieure 10Gbit/s et très faible consommation en
puissance DC. Dans cette thèse, plusieurs solutions d’antennes
lentilles et réflecteurs fonctionnant à 60, 80 et 120GHz
sont explorées pour des systèmes WLAN/WPAN et
fronthaul/backhaul. Afin de minimiser le coût de la solution
antennaire, nous évaluons des technologies d’impression 3D pour
la fabrication des lentilles et des réflecteurs, ainsi que des
technologies utilisant des matériaux organiques à faibles
pertes pour la fabrication des antennes sources planaires.
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