Projet FullSSAT : Système Antennaire à Dépointage de Faisceau pour Liaison Full-Duplex Inter-Satellite
Mots clés :microwave and system design and modelling, antenna array, beamforming, beamsteering, In-Band Full Duplex, Self-Interference Cancellation
Offre de thèse :financement déjà obtenu sur 3 ans dans le cadre du projet ANR-ASTRID FullSSAT (minimum 2300 € brut mensuel). Début attendu pour septembre-octobre 2024
Lieu et encadrement : Lab-STICC UMR CNRS 6285, UBO BREST, FRANCE
Les équipes DH et SI3 du laboratoire Lab-STICC réparties sur 2 établissements (UBO-Université de Brest et ENSTA-Bretagne) portent ce projet FullSSAT financé par l’ANR. Accueil du doctorant au Lab-STICC UBO à Brest.
Encadrement :Marc LE ROY (UBO équipe DH), Raafat LABABIDI (ENSTA-B équipe DH), Roland GAUTIER (UBO équipe SI3), Anthony FICHE (UBO équipe SI3)
Contexte du projet
La technique IBFD (In-band Full-Duplex), 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 en vue de tendre vers un doublement des débits (ou optimiser les ressources spectrales) dans le cadre de communications terrestres et spatiales. L’IBFD présente aussi d’autres avantages potentiels, tels qu’un 1er niveau de sécurisation de la couche physique et la capacité d’écouter et de transmettre simultanément (radio cognitive), …
Le projet FullSSAT vise à fédérer au sein du Lab-STICC différentes équipes possédant une forte expérience dans le domaine spatial et ayant réalisé de manière indépendante des démonstrateurs d’annulation de l’auto-interférence (SIC : Self-Interference Cancellation) au niveau antennaire (équipe DH) et numérique (SI3). Cette étude cible la conception d’un système antennaire IBFD compact à fort gain présentant une capacité de dépointage indépendante à l’émission et à la réception afin augmenter la disponibilité de la liaison inter-satellite ou bord-sol.
Objectifs et travaux envisagés :
En associant l’IBFD à des capacités de dépointage de faisceaux, des fonctionnalités distinctes, simultanées et ciblées seraient alors possibles, ouvrant la voie à la réalisation de front-end RF multi-fonctionnels : écoute-brouillage simultané par exemple, transmission-brouillage, transmission-radar, …
Pour cette thèse, plusieurs étapes intermédiaires ont déjà été identifiées pour atteindre cet objectif :
• Identification (état de l’art) d’une architecture de SIC antennaire et une technique de dépointage compatibles entre-elle ; la technique de SIC par annulation en champ proche (NFC : Near Field Cancellation) semblant la plus pertinente pour atteindre un niveau de SI conforme aux attentes.
• Structuration des éléments rayonnants pour une utilisation commune en TX et RX afin de maximiser le ratio efficacité/surface de l’antenne. Une structuration par sous-réseaux, dans laquelle une technique NFC est introduite entre les éléments rayonnants, sera également testée.
• Extension de l’architecture retenue à une antenne compacte à fort gain en y introduisant la fonction de dépointage de faisceau et en procédant par validations expérimentales intermédiaires : prototype de dépointage commun en 1D jusqu’à un prototype d’antenne à dépointage 2D indépendant.
• Association beamforming analogique et numérique pour une hybridation du dépointage de faisceaux en association avec l’équipe SI3 et 2 post-doctorants.
Candidature
Profil : étudiant.e en Master2 ou en dernière année de formation d’ingénieurs en électronique, télécommunications ou physique avec des connaissances en RF, hyperfréquences et en antennes.
Transmettre CV, lettre de motivation, lettres de recommandation et relevés de notes à marc.leroy@univ-brest.frraafat.lababidi@ensta-bretagne.fr