Tratiement électromagnétique de structures microruban sur substrats non homogènes par la méthode de lignes - effet de la finitude diélectrique-

Résumé du livre

Cette thèse présente une analyse électromagnétique rigoureuse de discontinuités de topologie et/ou de support diélectrique afin de quantifier les effets des perturbations sur le milieu de propagation (nouveaux milieux effectifs, effets de bords), de minimiser l'influence du conditionnement (report de puce mmic, encapsulation) ou encore de s'enrichir de nouvelles topologies fonctionnelles. Ce simulateur électromagnétique est base sur la résolution des équations de propagation de Helmholtz et de Sturm Liouville appliquées aux potentiels de hertz indépendants électrique et magnétique. La globalité du volume est délimitée soit par des murs électriques soit par des conditions absorbantes simulant l'espace libre. Les termes additionnels de source sont exprimés pour une excitation sinusoïdale adaptée à l'accès d'entrée. Les différents tests de discrétisation réalisent aussi bien analytiques que numériques, ont montré deux comportements sur les paramètres électromagnétiques étudies : une convergence relative et une convergence absolue. Afin d'étudier l'effet de la finitude diélectrique sur la propagation, les caractéristiques de dispersion théoriques montrent que la permittivité effective tend vers celle de la ligne microrubans classique pour une largeur de support égale à trois fois la largeur du ruban. Les constantes diélectriques effectives sont aussi déterminées expérimentalement en utilisant la méthode des résonateurs rectilignes. La comparaison montre un bon accord aussi bien pour la structure ouverte que fermée. A nouveau, ils confirment les mêmes effets de la taille du substrat sur la propagation. Enfin, la simulation de circuits filtres passe-bas et d'antennes microruban sur des substrats de tailles finies, en accord avec les mesures, a permis d'illustrer les performances et les potentialités de l'analyseur électromagnétique sur de véritables structures 3d en technologie microruban. Cela a notamment permis de démontrer clairement que l'utilisation d'un substrat de taille finie augmente la bande passante d'un filtre de type Tchebychev. Pour le cas de l'antenne plaque alimentée par contact direct, les troncatures du substrat diélectrique effectuées sur les côtes rayonnantes permettent d'obtenir des diagrammes de rayonnement théoriques et pratiques moins directifs.