MODELISATION ET CARACTERISATION EXPERIMENTALE DE MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIPS) DANS LE DOMAINE MICRO-ONDES

MODELISATION ET CARACTERISATION EXPERIMENTALE DE MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIPS) DANS LE DOMAINE MICRO-ONDES PDF Author: FREDERIQUE.. GADOT
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Languages : fr
Pages : 155

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LES MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIP) SONT DES MATERIAUX DE GEOMETRIE PERIODIQUE QUI PERMETTENT DE REFLECHIR OU DE TRANSMETTRE LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS CERTAINES GAMMES DE FREQUENCES. CES DOMAINES DE FREQUENCE PEUVENT ETRE CONTROLES EN AJUSTANT LES PARAMETRES DE LA STRUCTURE TELS LE PAS, LE TYPE DE RESEAU OU LE MATERIAU. LES STRUCTURES ETUDIEES DURANT CETTE THESE SONT BIDIMENSIONNELLES DIELECTRIQUES ET METALLIQUES. ELLES SONT CONSTRUITES AVEC DES TIGES CYLINDRIQUES DE CUIVRE OU D'ALUMINE SUIVANT DES RESEAUX CARRE, TRIANGULAIRE ET HEXAGONAL. LES MESURES EXPERIMENTALES DE LEUR DIAGRAMME DE TRANSMISSION ENTRE 8-16 GHZ ET 27-80 GHZ ONT PERMIS D'ANALYSER L'INFLUENCE DU TAUX DE REMPLISSAGE, DU NOMBRE DE COUCHES NECESSAIRE A LA CREATION DE BANDES INTERDITES ET DES DEFAUTS. LES DIAGRAMMES DE TRANSMISSION DES CRISTAUX ONT ETE CALCULES A L'AIDE DE LA METHODE FDTD. CES SIMULATIONS ONT TOUJOURS ETE EN EXCELLENT ACCORD AVEC LES MESURES. CETTE METHODE DE MODELISATION PERMET EGALEMENT DE VISUALISER LA CARTOGRAPHIE DES CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES A L'INTERIEUR DU CRISTAL. L'ETUDE CONCLUANTE SUR CES MATERIAUX AVEC OU SANS DEFAUTS A CONTINUE AVEC L'ASSOCIATION DE DIFFERENTS BIPS, CE QUI DONNE LA POSSIBILITE D'ACCROITRE FORTEMENT LA LARGEUR DE BANDE INTERDITE TOUT EN OUVRANT DES FENETRES DE TRANSMISSION DANS CETTE BANDE ELARGIE LORSQUE DES DEFAUTS Y SONT INTRODUITS.

MODELISATION ET CARACTERISATION EXPERIMENTALE DE MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIPS) DANS LE DOMAINE MICRO-ONDES

MODELISATION ET CARACTERISATION EXPERIMENTALE DE MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIPS) DANS LE DOMAINE MICRO-ONDES PDF Author: FREDERIQUE.. GADOT
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Languages : fr
Pages : 155

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LES MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIP) SONT DES MATERIAUX DE GEOMETRIE PERIODIQUE QUI PERMETTENT DE REFLECHIR OU DE TRANSMETTRE LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS CERTAINES GAMMES DE FREQUENCES. CES DOMAINES DE FREQUENCE PEUVENT ETRE CONTROLES EN AJUSTANT LES PARAMETRES DE LA STRUCTURE TELS LE PAS, LE TYPE DE RESEAU OU LE MATERIAU. LES STRUCTURES ETUDIEES DURANT CETTE THESE SONT BIDIMENSIONNELLES DIELECTRIQUES ET METALLIQUES. ELLES SONT CONSTRUITES AVEC DES TIGES CYLINDRIQUES DE CUIVRE OU D'ALUMINE SUIVANT DES RESEAUX CARRE, TRIANGULAIRE ET HEXAGONAL. LES MESURES EXPERIMENTALES DE LEUR DIAGRAMME DE TRANSMISSION ENTRE 8-16 GHZ ET 27-80 GHZ ONT PERMIS D'ANALYSER L'INFLUENCE DU TAUX DE REMPLISSAGE, DU NOMBRE DE COUCHES NECESSAIRE A LA CREATION DE BANDES INTERDITES ET DES DEFAUTS. LES DIAGRAMMES DE TRANSMISSION DES CRISTAUX ONT ETE CALCULES A L'AIDE DE LA METHODE FDTD. CES SIMULATIONS ONT TOUJOURS ETE EN EXCELLENT ACCORD AVEC LES MESURES. CETTE METHODE DE MODELISATION PERMET EGALEMENT DE VISUALISER LA CARTOGRAPHIE DES CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES A L'INTERIEUR DU CRISTAL. L'ETUDE CONCLUANTE SUR CES MATERIAUX AVEC OU SANS DEFAUTS A CONTINUE AVEC L'ASSOCIATION DE DIFFERENTS BIPS, CE QUI DONNE LA POSSIBILITE D'ACCROITRE FORTEMENT LA LARGEUR DE BANDE INTERDITE TOUT EN OUVRANT DES FENETRES DE TRANSMISSION DANS CETTE BANDE ELARGIE LORSQUE DES DEFAUTS Y SONT INTRODUITS.

Définition, réalisation et caractérisation de matériaux à bandes photoniques interdites reconfigurables en micro-ondes

Définition, réalisation et caractérisation de matériaux à bandes photoniques interdites reconfigurables en micro-ondes PDF Author: Thierry Brillat
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Languages : fr
Pages : 366

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[Résumé en français] Les matériaux à bandes photoniques interdites (BIPs) sont des structures dont la constante diélectrique est arrangée de façon périodique. Cela entraîne l'apparition de bandes fréquentielles permises et interdites pour la propagation électromagnétique à l'intérieur de ce type de matériau. Les applications micro-ondes des BIPs font souvent appel à la technologie des circuits imprimés qui utilise le mélange de diélectrique et de métal. Les BIPs métallo-diélectriques composés de rubans (pistes) métalliques continus ou discontinus, gravés sur des substrats diélectrique qui en résultent, ont donc été étudiés à la fois en simulation et en mesure. Ces BIPs passifs ouvrent un champ d'application et des perspectives intéressantes. A partir de ces BIPs passifs, des structures actives permettant de d'un BIP discontinu au BIP continu ont été simulées sous la forme de réseaux à capacités variables et à résistances variables. Des BIPs actifs constitués des BIPs passifs munis de diodes PIN ont ainsi été étudiés à l'aide des simulateurs électromagnétiques puis réalisés et enfin mesurés. Une application intéressante pour ces BIPs reconfigurables électriquement a été proposée. Un BIP actif a été utilisé comme un radôme devant une antenne de type patch. Dans la configuration BIP continue (diode PIN à l'état ON), le radôme agit comme une lentille pour augmenter la directivité de l'antenne et son gain. A l'état OFF, les diodes font passer le BIP en configuration "discontinue" qui, fonctionnant en bande interdite de plasmon, empêche les ondes de traverser. On obtient ainsi une modulation de la transmission du signal. L'utilisation de ces BIPs reconfigurables ouvre de nombreuses perspectives dans le domaine micro-onde et plus particulièrement pour les applications de type antennes.

Etude théorique et expérimentale des matériaux à bandes interdites photoniques bidimensionnels (BIP 2D) en micro-ondes

Etude théorique et expérimentale des matériaux à bandes interdites photoniques bidimensionnels (BIP 2D) en micro-ondes PDF Author: Soumia Massaoudi
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Languages : fr
Pages : 237

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Nous présentons une étude numérique et expérimentale des propriétés de réfraction des matériaux à bandes photoniques interdites bidimensionnels diélectrique et métallique en micro-ondes. Nous examinons en particulier les effets d’ultraréfraction et de super prisme dans une gamme de fréquences 6 GHz et 16 GHz. L’étude numérique est concentrée sur des structures bidimensionnelles finies et infinies. Dans le cas des structures finies nous avons utilisé un logiciel de simulation basé sur la méthode des éléments finis. Quant aux structures infinies nous avons utilisé la méthode des ondes planes. Les aspects expérimentaux sont concentrés sur la vérification des prédictions numériques. Nous montrons qu’un cristal photonique diélectrique se comporte comme un milieu homogène linéaire et isotrope dans sa première gamme de fréquences permises. En bord de la première bande de fréquences interdites, nous obtenons un effet ultraréfractif. Puis nous étudions effet d’une répartition de défauts dans la structure diélectrique, et nous montrerons que les défauts de surface changent la trajectoire de l’onde dans le cristal photonique et permettent l’excitation de nouveaux modes électromagnétiques. Ces propriétés peuvent aboutir à une amélioration du rendement des antennes et des multiplexeurs. Dans le cas d’un cristal photonique métallique, nous montrons qu’il se comporte comme un milieu homogène ultraréfractif. Nous vérifions aussi que dans la première bande de fréquences interdites, les défauts de surface changent la trajectoire de l'onde électromagnétique et permettent l’excitation de nouveaux modes modes électromagnétiques.

Etude et utilisation des propriétés des matériaux BIPs à défaut pour la conception d'antennes

Etude et utilisation des propriétés des matériaux BIPs à défaut pour la conception d'antennes PDF Author: Cyril Cheype
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Languages : fr
Pages : 196

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L'étude des matériaux à Bande Interdite Photonique a pris, depuis quelques anées, un essor considérable. Les applications sont d'ailleurs très nombreuses que ce soit en optique ou en micro ondes, dans le domaine du filtrage ou des antennes. Ce mémoire présente une description des caractéristiques électromagnétiques des matériaux à Bande Interdite Photonique et plus particulièrement les propriétés des matériaux BIP à défaut. Il permet de mieux maîtriser l'évolution fréquentielle des pics de transmission situés dans la Bande Interdite du matériau en fonction de la nature et des dimensions de ce matériau. Les modes de défaut ainsi crées sont ensuite exploités afin de construire des antennes à résonateurs BIP. Leur principe de fonctionnement est le suivant : -Une structure BIP est excitée sur son mode de défaut. -La répartition géométrique de cet te structure interdit certaines fréquences et certaines directions de propagation

Contribution à l'étude des matériaux à Bande Interdite Photonique

Contribution à l'étude des matériaux à Bande Interdite Photonique PDF Author: Marie-Sandrine Denis
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Languages : fr
Pages : 173

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Les matériaux à Bande Interdite Photonique (composés d'arrangements périodiques de la constante diélectrique) présentent d'intéressantes propriétés de réflexion dans une large bande de fréquence. L'introduction de défauts (rupture de la périodicité) au sein de tels matériaux conduit à l'apparition de pics de transmission à l'intérieur de la bande interdite. De telles structures peuvent être utilisées comme filtres fréquentiel ou angulaire. Ce mémoire décrit les méthodes de simulation utilisées pour la caractérisation de matériaux à BIP. Puis une étude théorique et expérimentale d'un BIP bidimensionnel diélectrique est effectuée. Les résultats expérimentaux, en parfaite concordance avec les résultats de simulation, permettent de valider les codes de calcul. Différentes applications dans le domaines des antennes imprimées sont ensuite données : 1) Antennes à réflecteur : un matériau BIP, placé sous un dipôle électrique, joue un rôle de plan réflecteur. 2) Antennes imprimées sur substrats BIP : la mise en place de matériau BIP comme substrat d'antennes permet de diminuer le rayonnement à 90°. 3)Antennes imprimées possédant un radôme BIP : la perturbation du rayonnement d'une antenne sous un radôme BIP est mise en évidence. Une antenne fort gain est obtenue en insérant un gap d'air entre l'élément rayonnant et le radôme

Matériaux artificiels : ingénierie de dispersion des micro-ondes à l'optique

Matériaux artificiels : ingénierie de dispersion des micro-ondes à l'optique PDF Author: VANBESIEN Olivier
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746281376
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Languages : en
Pages : 386

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Ce livre propose une synthèse des recherches - des concepts jusqu'aux applications - sur les matériaux artificiels, incluant les cristaux photoniques et les métamatériaux. Il expose les enjeux de performance et les défis de fabrication (jusqu'à l'échelle du nanomètre) pour l'exploitation des effets d'ultra-réfraction ou de réfraction négative induits par l'ingénierie généralisée ou localisée de la dispersion sur l'ensemble du spectre électromagnétique (des micro-ondes à l'optique en passant par le térahertz et l'infrarouge). Didactique, Matériaux artificiels analyse les possibilités de l'optique de transformation tels que les mirages optiques, les lentilles parfaites, les tapis magiques et les capes d'invisibilité. Présentés comme potentiels précurseurs de nouveaux systèmes de contrôle de la propagation des ondes et/ou d'imagerie pour les domaines des télécommunications, de la biologie ou de la médecine, ils permettent d'identifier les principaux verrous théoriques et technologiques actuels.

ANTENNES ET MATERIAUX A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE (B.I.P.)

ANTENNES ET MATERIAUX A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE (B.I.P.) PDF Author: GREGORY.. POILASNE
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Languages : fr
Pages : 172

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LES MATERIAUX A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE (BIP) SONT DES ARRANGEMENTS PERIODIQUES COMPOSES DE DIELECTRIQUE OU DE METAL. ILS PRESENTENT LA PARTICULARITE D'INTERDIRE LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES POUR CERTAINES BANDES DE FREQUENCES. LES RESULTATS PRESENTES DANS CE MEMOIRE CONCERNENT LA RECHERCHE D'APPLICATIONS DE CES STRUCTURES LIEES AUX ANTENNES. POUR CELA, UNE PREMIERE ETAPE A CONSISTE A COMPRENDRE LES INTERACTIONS QUI EXISTENT ENTRE UNE ANTENNE ET UN BIP METALLIQUE (BIPM), PARTICULIEREMENT INTERESSANT AUX FREQUENCES MICRO ONDES, NON SANS AVOIR ETUDIE L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES PHYSIQUES SUR LES BANDES INTERDITES. UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE DIFFERENTES STRUCTURES A PERMIS DE VALIDER LES RESULTATS THEORIQUES ET DE METTRE EN PLACE DES TECHNIQUES DE CARACTERISATION EN ONDE PLANE ET AVEC LE CHAMP PROCHE D'UN DIPOLE. DES STRUCTURES PLUS COMPLEXES ONT ALORS PU ETRE CONCUES ET DIFFERENTES APPLICATIONS ONT ETE EXPERIMENTEES, UTILISANT A LA FOIS LES CARACTERISTIQUES EN REFLEXION ET EN PROPAGATION DES BIP : - LA REDUCTION DES LOBES DE RESEAU - LA CONFORMATION DE FAISCEAU POUR CES DIFFERENTES APPLICATIONS, LE RESULTAT VISE S'ACCOMPAGNE SOUVENT D'UNE AUGMENTATION DU GAIN, L'ENERGIE ETANT GUIDEE DANS LES SEULES DIRECTIONS OU ELLE PEUT SE PROPAGER. AUX FREQUENCES MICRO ONDES, DES STRUCTURES ACTIVES ONT AUSSI ETE ETUDIEES. IL S'AGIT DE BIPM POUR LESQUELS DES TRANSISTORS ONT ETE AJOUTES SUR LES FILS, PERMETTANT DE PASSER DE FILS CONTINUS A DES FILS DISCONTINUS. CES STRUCTURES OFFRENT LA POSSIBILITE DE CHANGER DYNAMIQUEMENT L'ALLURE DU FAISCEAU EMIS. AUX FREQUENCES MILLIMETRIQUES, D'UNE PART, UNE TECHNOLOGIE DE REALISATION FAIBLE COUT A ETE MISE EN PLACE. LES DIFFERENTS PARAMETRES INTERVENANT DANS LA REALISATION ONT ETE INTEGRES DANS UNE METHODE DE DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES. D'AUTRE PART, PLUSIEURS BIP 2D ONT ETE REALISES POUR FONCTIONNER EN BANDES KA ET V. ILS ONT ETE CARACTERISES EN ONDE PLANE PUIS ONT ETE UTILISES AVEC UNE ANTENNE PATCH, MONTRANT AINSI LES DIFFERENTES POSSIBILITES OFFERTES PAR L'UTILISATION DES BIP A CES FREQUENCES : CONFORMATION DE FAISCEAU, AUGMENTATION DU GAIN, FONCTIONNEMENT MONO OU BI-FAISCEAU, MISE EN BOITIER, INTEGRATION. DES SIMULATIONS REALISEES GRACE A LA METHODE FDTD ONT AUSSI MONTRE QUE L'UTILISATION DE STRUCTURES 3D PERMET D'AMELIORER ENCORE LES PERFORMANCES DES ANTENNES. DANS CE TRAVAIL, LES BIP SONT CONSIDERES COMME DES FILTRES FREQUENTIELS, ANGULAIRE ET DE POLARISATION.

Modélisation et études expérimentales de structures à bande interdite électromagnétique reconfigurables intégrant des capillaires plasmas pour applications micro-ondes

Modélisation et études expérimentales de structures à bande interdite électromagnétique reconfigurables intégrant des capillaires plasmas pour applications micro-ondes PDF Author: Stefan Varault
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Languages : fr
Pages : 231

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Les matériaux à bande interdite électromagnétique (BIE), souvent nommés cristaux électromagnétiques, sont partie intégrante de la vaste famille des métamatériaux. Ils constituent l'objet d'études intensives depuis les deux dernières décennies suite au large éventail d'applications auxquelles ils donnent accès, souvent impossibles à obtenir avec des matériaux naturels, à l'instar de la réfraction négative. Généralement périodiques, ces structures sont caractérisées par trois paramètres principaux : la topologie du réseau, le pas du réseau, et la constante diélectrique de ses constituants. Leur périodicité permet l'ouverture de bandes de fréquence pour lesquelles la propagation des ondes est impossible, à l'image du miroir de Bragg. De plus, la forte anisotropie qui les caractérise permet le contrôle de la propagation des ondes électromagnétiques. Ils offrent ainsi des propriétés de filtrage à la fois spectral et spatial. Les applications courantes des cristaux photoniques et électromagnétiques incluent, sans toutefois y être limitées, les structures antennaires millimétriques et centimétriques, les surfaces haute impédance, les cavités résonantes, ou encore les différents dispositifs de guidage des ondes, basés sur les principes de réflexion interne totale, ou de cavités couplées. Bien que le domaine des applications technologiques potentielles s'accroisse rapidement, ces structures restent essentiellement passives. De ce fait, différents nouveaux concepts visant à leur conférer un caractère reconfigurable ont récemment émergés, que ce soit par le biais de matériaux ferroélectriques, de cristaux liquides, ou encore de composants actifs tels que les diodes ou les systèmes microélectromécaniques (MEMS), et plus récemment encore, les réseaux à base de microdécharges à plasma. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette optique, et nous tentons d'apporter des solutions basées sur l'utilisation de capillaires à plasma pour permettre de reconfigurer, ou encore d'accorder dynamiquement ces structures, dans le domaine des microondes. En raison des pertes importantes et inévitables mises en jeu dans les plasmas, nous avons préféré limiter leur nombre en nous basant sur le contrôle de modes de défauts localisés plutôt que sur des réseaux complets de plasmas. Ces études ont été ménées à la fois de manière théoriques et expérimentales. Le travail se divise donc en deux parties. Dans un premier temps, nous développons les outils numériques adaptés à nos configurations, assez particulières puisqu'elles font intervenir des cylindres creux où règne un plasma. Nous nous basons d'abord, pour l'étude des réseaux infinis, sur la méthode des ondes planes. Souvent limitée au cas diélectrique, nous l'étendons aux cas de capillaires plasmas, et implémentons un outil complet pouvant traiter les cas classiques (tiges diélectriques, métalliques, et plasmas) comme des configurations plus particulières, tels que des cylindres bicouches impliquant deux matériaux différents. Dans le cas de réseaux finis, nous reprenons la méthode des matrices de diffraction, souvent limitée à des incidences planes et des cylindres pleins, que nous étendons au cas d'une incidence gaussienne d'abord, puis quelconque, dans le cas plus général de cylindres stratifiés. Nous implémentons également le cas des sources ponctuelles, donnant accès au calcul des densités locales d'état facilitant l'étude des modes de surface. La deuxième partie du travail concerne plutôt l'aspect expérimental de cette thèse. Des validations des outils précédents par la mesure sont d'abord présentées, basées sur l'étude de réseaux diélectriques, métalliques, et mixtes. Ces outils numériques sont ensuite mis à profit pour réaliser des structures potentielles commutables et accordables intégrant des capillaires à plasma. Une étude complète à la fois théorique et expérimentale est notamment menée sur des cavités résonantes à base de capillaires afin de dégager le type de technologie le plus adapté à la réalisation de dispositifs microondes (coupleurs, démultiplexeurs). La dernière partie concerne l'amélioration des dispositifs précédents, pour lesquels le couplage de l'onde incidente avec le réseau est assez faible, par le biais des modes de surface. Ce principe est ensuite utilisé pour créer une structure rayonnante directive dont la déviation angulaire du faisceau peut être contrôlée dynamiquement par le biais de capillaires plasma localisés à la surface du réseau.

Analyse comportementale et conception des matériaux diélectriques à Bande Interdite Photonique

Analyse comportementale et conception des matériaux diélectriques à Bande Interdite Photonique PDF Author: Marc Thévenot
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Languages : fr
Pages : 294

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EN 1986 DEBUTA LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE SUR LES MATERIAUX A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE (B.I.P.). CETTE RECHERCHE DEVAIT DEBOUCHER SUR DES SYSTEMES OPTIQUES ET SUR LE CONTROLE DE L'EMISSION SPONTANEE DE LA LUMIERE DANS LES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR. AUJOURD'HUI, LES MATERIAUX A B.I.P. SUSCITENT L'INTERET DES CHERCHEURS A DES LONGUEURS D'ONDES BEAUCOUP PLUS GRANDES POUR DEVELOPPER DE NOUVEAUX SYSTEMES AUX FREQUENCES MICROONDES ET MILLIMETRIQUES. CE TRAVAIL DECRIT LES PROPRIETES ELECTROMAGNETIQUES DES MATERIAUX DIELECTRIQUES A B.I.P. IL DETAILLE LES METHODES DEVELOPPEES ET UTILISEES POUR LOCALISER LES BANDES DE FREQUENCES INTERDITES ET POUR ANALYSER LES PROPRIETES DISPERSIVES (VECTEURS D'ONDES EXCITES EN FONCTION DE LA FREQUENCE) D'ECHANTILLONS DE STRUCTURES DIELECTRIQUES PERIODIQUES EXCITEES PAR UNE SOURCE ELECTROMAGNETIQUE PHYSIQUE LOCALISEE. DEUX APPLICATIONS POUR CES MATERIAUX ONT ETE DEVELOPPEES DANS LE DOMAINE DES ANTENNES. L'UNE EST UN REFLECTEUR PARABOLIQUE DIELECTRIQUE A B.I.P.. LES RESULTATS ET LES MESURES DE SIMULATION MONTRENT QUE LE REFLECTEUR DIELECTRIQUE EST AUSSI PERFORMANT QUE LA PARABOLE METALLIQUE DE MEMES DIMENSIONS. L'AUTRE APPLICATION EST NOMMEE ANTENNE PLANAIRE A B.I.P. RAYONNANT. IL S'AGIT D'UN SYSTEME FONCTIONNANT SUR LE MODE DE DEFAUT D'UN RESEAU PERIODIQUE DIELECTRIQUE QUI, POSITIONNE SUR UN PLAN METALLIQUE PERMET D'AUGMENTER CONSIDERABLEMENT LA DIRECTIVITE DES ANTENNES IMPRIMEES.

Modélisation, réalisation et caractérisation de cristaux photoniques tridimensionnels en vue d'applications à la compatibilité électromagnétique

Modélisation, réalisation et caractérisation de cristaux photoniques tridimensionnels en vue d'applications à la compatibilité électromagnétique PDF Author: Laurent Oyhénart
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Languages : fr
Pages : 256

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Book Description
L'objet de ce manuscrit est l'étude de l'interaction d'une onde électromagnétique avec des matériaux dont l'indice de réfraction est modulé périodiquement à l'échelle de la longueur d'onde. Ces matériaux sont communément appelés des cristaux photoniques ou matériaux à bande interdite photonique du fait de leur analogie très forte avec les structures cristallines étudiées en physique du solide. A partir de ce domaine de la physique, nous expliquerons leurs propriétés atypiques, comme le fait d'interdire tout état propagatif sur une gamme de fréquence, de localiser spatialement ou fréquentiellement une onde, d'obtenir une ultraréfraction négative...Nous étudierons et comparerons la plupart des méthodes permettant de modéliser les cristaux photoniques dont une plus particulièrement, la multidiffusion. Cette théorie analytique est appliquée à une collection de diffuseurs sphériques plus ou moins ordonnés afin d'étudier différents types de défauts apparaissant dans les cristaux photoniques. Les techniques de mesure en espace libre développées pour ces matériaux confirmeront nos résultats théoriques. Elle nous permettront aussi de caractériser en micro-ondes des cristaux photoniques tridimensionnels réalisées à partir de polymères conducteurs. Ces matéraiaux dont leur première application est la compatibilité électromagnétique pourront dans un futur proche bouleverser le domaine des télécommunications optiques et micro-ondes