Collaboration Lab-STICC / Thalès DMS
Offre stage : Projet Cormorant « PAFD-Nulling-H1 »
Mots clés : Hyperfréquences, réseaux d’antennes, In-Band Full Duplex, annulation de l’auto-interférence
Contexte : La technique In-Band Full-Duplex (IBFD) ou encore STAR (Simultaneous Transmit and Receive) qui consiste à émettre et recevoir en même temps et dans la même bande de fréquence est considérée comme une des voies les plus prometteuses (e.g. axes de réflexion prioritaires pour la 5G-NG et 6G) pour tenter de doubler les débits dans le cadre de communications, terrestres et spatiales, ou d’optimiser les ressources spectrales. Cette technique présente d’autres avantages potentiels, tels que l’introduction d’un premier niveau de sécurisation sur la couche physique (brouillage), la capacité d’écouter et de transmettre simultanément dans la même bande de fréquences (radio-cognitive), ….
Cependant, une liaison IBFD ne peut être mise en œuvre qu’à condition de réduire drastiquement le très fort couplage (auto-interférence/Self-Interference : SI) existant entre émetteur et récepteur colocalisé.
Cette proposition de stage s’inscrit dans le cadre d’un projet portant sur l’étude d’un système antennaire IBFD à balayage de faisceau indépendant en émission (TX) et réception (RX) en ciblant un niveau d’isolation ou SIC (Self-Interference Cancellation) d’environ 50 dB sur la bande considérée et pour l’ensemble des angles de dépointage ou de formation du faisceau. Le point de blocage majeur réside dans la nécessité de bien maitriser simultanément le dépointage et la qualité de la formation du faisceau de l'antenne tout en maintenant le niveau de réduction de l’auto-interférence pour chaque angle de dépointage.
Objectif : Le 1er objectif consistera à proposer, en se basant sur des résultats obtenus au Lab-STICC, des éléments rayonnants partagés par TX et RX et d’y introduire un premier niveau de SIC par annulation en champ proche (Near Field Cancellation : NFC).
L’antenne réseau sera structurée symétriquement en organisant les éléments rayonnants par bloc (e.g. 2x2 patchs) et un rajout de SIC complémentaire sur ce bloc par NFC pourra également être envisagée.
Une caractérisation de la matrice globale d’auto-interférence sera menée en simulation pour prendre en compte l’auto-interférence de chaque élément rayonnant sur lui-même (TX/RX commun) notée SI et l’auto-interférence des éléments rayonnants entre eux (XI pour Cross-Talk Interference).
En complément de l’annulation de la SI au niveau de chaque élément rayonnant, le stage portera sur une étude en simulation ciblant majoritairement l’annulation de l’auto-interférence XI par une technique dite « Hard-Nulling » mettant en œuvre les degrés de liberté offerts par du dépointage par commande de phase (matrice de déphaseurs et/ou d’égalisation en amplitude) pour contrer l’auto-interférence XI. Un bilan sera alors établi pour quantifier les dégradations (en gain) ou de pertes de degrés de liberté (DoF) inhérents à la recherche d’un compromis entre niveau de SIC requis et caractéristiques du dépointage.
Lieu du stage : Lab-STICC UBO (Brest), Equipe DH (Dispositifs Hyperfréquences)
Durée du stage : 4 à 6 mois à partir de début mars
Equipe encadrante :
- Lab-STICC UBO : M. Le Roy, R. Gautier, A. Pérennec / ENSTA-Bretagne : R. Lababidi
- Thales DMS : S. Mallegol, J.F. Degurse
Profil du candidat :
- Compétences en RF/Hyperfréquences (Théorie, Design circuits passifs et antennes, utilisation de logiciels de simulation CST, HFSS, pathwave …)
Pour candidater : CV, lettres de recommandation (ou contact pour recommandation), relevés de notes à adresser à Marc Le Roy (mleroy@univ-brest.fr) ou Raafat Lababidi (raafat.lababidi@ensta-bretagne.fr)