| Libellé du cours : | Ingénierie des systèmes radio-fréquences et THz pour l'IoT, les communications sans fil, et l'instrumentation |
|---|---|
| Département d'enseignement : | EEA / Electronique Electrotechnique Automatique |
| Responsable d'enseignement : | Monsieur ABDELKRIM TALBI / Monsieur YANNICK DUSCH |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0 |
| Grille des résultats : | Grade de A+ à R |
| Code et libellé (hp) : | SEI_SIC_ISR - Ingénierie des systèmes radio- |
Equipe pédagogique
Enseignants : Monsieur ABDELKRIM TALBI / Monsieur YANNICK DUSCH
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Le module concerne l’ingénierie des systèmes électroniques RF et THz avec un accent fort sur les dispositifs et circuits micro-ondes pour la communication sans fil et l'instrumentation. L'objectif de ce module est de fournir aux étudiants les bases nécessaires à la conception, la simulation, la réalisation, la caractérisation de dispositifs et de circuits hyperfréquences, et leur insertion dans les circuits de communication et de détection. Le module offre à la fois une formation théorique et pratique conduisant à la maitrise des technologies mises en jeu pour générer, transmettre, détecter, analyser des ondes électromagnétiques comme les ondes radio, les micro-ondes, et les ondes térahertz. Les connaissances acquises permettent la compréhension et le développement des dispositifs sur plusieurs niveaux de description couvrant la physique, les composants, les systèmes et les applications associées. On s’intéressera en particulier à l’analyse et la conception de composants et fonctions hyperfréquences : Lignes de transmission, guide d’ondes, Réseaux hyperfréquences, Amplificateur, Mélangeurs, Oscillateurs, et les antennes. Il s’agira également d’apprendre à établir un cahier des charges dans le domaine des hyperfréquences et à mettre en œuvre les solutions depuis la conception jusqu’à la réalisation et validation. Des exemples de conception, réalisation et validation sont intégralement traités sous forme de séminaires, études de cas et mini-projets. Sur le plan pratique une place fondamentale est attribuée aux travaux pratiques qui permettront aux étudiants de se familiariser avec des outils de CAO (logiciel ADS ) et également avec l’utilisation d’équipements de pointes disponibles sur le campus Lillois (Plateformes Univ-Lille et Centrale Lille Institut) et qui sont couramment utilisés par les professionnels du domaine. Plan du cours : 1. Introduction: historique et applications. 2. Théorie des lignes. 3. Diagramme de Smith & Adaptation d'impédance. 4. Propagation dans les guides d’ondes. 5. Réseaux hyperfréquences: Les paramètres S, Diviseurs de puissance et coupleurs. 6. Circuits actifs : Amplificateurs, Oscillateurs, Mélangeurs. 7. Introduction aux antennes et paramètres d'antenne
Objectifs pédagogiques
À l’issue du cours, l’élève sera capable de : 1. Bien comprendre les défis du design à très haute fréquence. 2. Calculer les paramètres des diverses lignes de transmission micro-onde. 3. Analyser le fonctionnement de circuits passifs variés. 4. Synthétiser les dispositifs passifs de base, en technologie guide d'onde et planaire. 5. Calculer les paramètres S des dispositifs micro-ondes (dipôles et quadripôles). 6. Comprendre le fonctionnement des dispositifs non-réciproques. 7. Utiliser à bon escient divers éléments actifs disponibles à ces fréquences. 8. Concevoir les circuits actifs aux radio fréquences ainsi qu'aux ondes centimétriques et millimétriques. 9. Expliquer les propriétés fondamentales caractérisant une antenne à l'émission et en réception, Calculer les différents paramètres la caractérisant, et dimensionner/concevoir une antenne. 10. Utiliser le logiciel ADS pour la conception de composants et circuits-hyperfréquences. 11. Utiliser les équipements de pointes couramment utilisés par les professionnels du domaine tel-que l’analyseur de réseau, le détecteur de puissance, etc.
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: Control continu :
- Note TP CAO Hyperfréquences (ADS) (40%)
- Note TP Caractérisation de composants et ci%rcuits hyperfréquences (40 %)
- Note Mini-Projet. : Mise en œuvre d’une chaine de mesure dans le domaine des hyperfréquences (20%)
Ressources en ligne
- Transparents de cours - Enoncés de TD - Enoncés de TP CAO et Caractérisation - Livres open Access
Pédagogie
Le cours comporte des séminaires théoriques, des exercices et des séances de familiarisation à l'usage de logiciels de simulation et de CAO de circuits micro-ondes à l’aide de « Advanced Design System – ADS ». Des séances de travaux pratiques sont également effectuées qui permettront aux étudiants de se familiariser avec des équipement et matériels scientifiques couramment utilisé dans le domaine des hyperfréquences.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 0 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 8 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 36 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
Physique des composants à semi-conducteurs.