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 vise à explorer le potentiel des antennes à métasurface (MTS), excitées par onde spatiale [3], onde de surface [4], ou une combinaison des deux, pour la réalisation de peaux intelligentes ultrafines. Dans les trois cas, le défi consiste à déterminer une modulation d'impédance équivalente permettant de convertir l'onde - qu'elle soit spatiale ou de surface - excitée par la source, en un diagramme de rayonnement cible.
Néanmoins, les versions à fort gain et à faible profil souffrent d'une limitation majeure : leur bande passante (BP) est réduite. Nous nous appuierons sur notre expérience antérieure en matière d'antennes à métasurface à large bande [5] pour surmonter cette contrainte. Afin de dépasser les limites physiques du produit gain-bande passante des antennes MTS à port unique, nous explorerons des ouvertures MTS à nombre limité de ports d'entrée, permettant également la détection de l'environnement électromagnétique.
[1] IEEE standard for high data rate wireless multi-media networks-amendment 2 : 100 Gb/s wireless switched point-to-point physical layer, IEEE Std 802.15.3d-2017, 1-55 (2017).
[2] T. Nagatsuma, G. Ducournau, and C. Renaud, Advances in terahertz communications accelerated by photonics Nature Photon., 10, 371-379 (2016).
[3] T. Thuroczy, O. Koutsos, R. Sauleau and D. González-Ovejero, "Modeling and Design of a Folded Transmitarray Antenna on Quartz for Radiometric Applications, " IEEE Int. Symp. Antennas Propag. USNC-URSI Radio Sci. Meeting (USNC-URSI), Portland, OR, USA, 2023, pp. 1577-1578,
[4] D. González-Ovejero et al., Additive manufactured metal-only modulated metasurface antennas, IEEE Trans. Antennas Propag., 66(11), 6106-6114 (2018).
[5] M. Faenzi, D. González-Ovejero, and S. Maci, Wideband active region metasurface antennas, IEEE Trans. Antennas Propag., 68(3), 1261-1272 (2020).
Activités
- L'agent s'occupera de l'analyse et la conception des MTS modulés (tâche principale). Une attention particulière sera portée à la recherche des matériaux et des techniques de fabrication les plus appropriés.
- L'agent participera à la fabrication des dispositifs dans la salle blanche de la plateforme NanoRennes et à leur caractérisation électromagnétique dans le locaux de la plateforme M²ARS (tâches secondaires).
Compétences
- Être titulaire d'un doctorat en génie électrique, photonique ou en physique.
- Avoir des compétences dans le domaine des antennes, des micro-ondes, et de la modélisation numérique. De bonnes connaissances en électronique ou en photonique THz seront appréciées.
- Savoir-faire et savoir-être : travail en équipe multiculturelle, capacité à rendre compte.
- Langues : anglais (niveau B2 du Cadre européen commun de référence ou plus).
Contexte de travail Cette offre s'inscrit dans le cadre du projet national français AROMA financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre du programme JCJC. Ce projet interdisciplinaire sera mené à l'IETR - UMR CNRS 6164 (www.ietr.fr) et impliquera fortement deux plateformes technologiques de l'IETR :
- NR (NanoRennes) platform, https://www.ietr.fr/en/nr-nanorennes-platform avec expertise en micro-fabrication.
- M²ARS (Manufacturing Measurement Analysis of Radiating Systems) platform https://www.ietr.fr/en/m2ars-manufacturing-measurement-analysis-radiating-systems-platform, avec expertise en prototypage et métrologie antennaire.expertise en micro-fabrication.
- M²ARS (Manufacturing Measurement Analysis of Radiating Systems) platform https://www.ietr.fr/en/m2ars-manufacturing-measurement-analysis-radiating-systems-platform, avec expertise en prototypage et métrologie antennaire.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
Rien à signaler.
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