Study and design of circularly polarized miniature and directive antennas for UHF RFID readers

La technologie RFID fait dorénavant partie intégrante de notre quotidien. Les applications correspondantes à cette technologie sont des plus en plus nombreuses et répandues. Ce manuscrit a pour ambition la recherche de solutions innovantes pour lecteurs RFID UHF. Ce travail ayant été accompli dans le cadre du projet PACID Textile, les champs d’application de nos recherches ont été l’amélioration de la gestion, de la traçabilité et de la sécurité des textiles industriels et commerciaux de par des performances accrues des structures antennaires. Pour cela, l’antenne lecteur, entre autre, doit être miniature tout en étant faible coût, directive et à polarisation circulaire dans la bande RFID UHF (0,865-0,868 GHz). Les deux verrous technologiques principaux auxquels nous avons été confrontés pour l’antenne lecteur sont la gestion de sa direction de propagation privilégiée permettant de restreindre et maîtriser la zone de lecture ainsi que son encombrement afin de l’intégrer facilement dans n’importe quel environnement. Pour répondre à cette problématique, les axes de recherche abordés dans ce manuscrit ont été : L’obtention de la polarisation circulaire à l’aide de résonateurs à courts-circuits. L’étude et la conception d’antennes à base de métamatériaux de type BIE (Bande Interdite Electromagnétique) afin d’améliorer la directivité des antennes imprimées de par les propriétés originales de ces structures. La recherche de nouvelles techniques de miniaturisation des antennes imprimées par introduction d’un nouveau plan de masse de type BIE.RFID technology is now a part of our daily lives. The corresponding applications are more and more numerous and widespread. This work having been done in the framework of the PACID textile project, this thesis has the ambition to research innovative solutions for RFID readers in order to enhance the management, the traceability and the security of the industrial and commercial textiles.Towards this end, the antenna reader has to be miniature while being low-cost, directive and in circular polarization in the RFID UHF band (0.865-0.868 GHz). The two main technological challenges that we have faced for the reader antenna is managing its main direction of propagation to restrict and control the reading zone as well as the miniaturization of its size in order to easily integrate it into any environment. To respond to this problem, the research areas discussed in this manuscript were: The obtaining of the circular polarization using short-circuited resonators. The study and design of microstrip antennas based on EBG (Electromagnetic Band Gap). Type metamaterials to improve their directivity by using the original properties of these structures. The research of new miniaturization techniques for printed antennas by introducing a new EBG ground plane