Elaboration d'un simulateur de dispositifs planaires microondes : Application à la caractérisation de matériaux supraconducteurs

Elaboration of a microwave microstrip circuit simulator. Application to the characterization of superconducting materials

• Auteur / Autrice : Christophe Delabie
• Direction : Patrick Kennis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Supraconducteurs

Simulateurs

Résumé

Cette etude a pour objectif de developper un code numerique propre a simuler des circuits microruban de forme quelconque, et d'inclure dans cette analyse une modelisation precise des pertes conducteurs, en vue d'une application a la caracterisation des pertes supraconductrices. Nous avons rappele dans le premier chapitre les principales etapes de la mise en uvre de l'approche dans le domaine spectral dans le cas simple du resonateur microruban rectangulaire. La bonne precision des resultats obtenus nous a amenes a reconsiderer au deuxieme chapitre la decomposition de la densite de courant au moyen de fonctions de base definies par sous-domaines, afin de pouvoir traiter des structures de forme quelconque. Nous presentons dans ce chapitre un formalisme original permettant la modelisation de terminaisons sans reflexion base sur la simulation de lignes de longueur infinie a l'aide de fonctions de base fantomes. L'application de cette technique a la determination de l'impedance d'entree d'un dipole ou aux parametres s de multipoles est presentee. Dans le troisieme chapitre nous presentons une analyse numerique qui nous permet de preciser la repartition du champ electromagnetique au sein d'un ruban metallique ou supraconducteur. Cette analyse permet de definir une impedance de surface equivalente en effectuant les bilans de puissances active et reactive au sein du ruban. Quelques resultats typiques sont presentes. Nous disposons des cet instant d'un outil capable de prendre en compte l'ensemble des phenomenes de pertes presentes dans les structures microruban. L'application de ce formalisme a la caracterisation des materiaux supraconducteurs s'opere en procedant par ajustement des courbes theoriques et experimentales. Quatre resonateurs differents en ybacuo et tibacacuo ont ete etudies. Les parametres des modeles a deux et trois fluides sont determines pour la conductivite complexe des materiaux supraconducteurs. Nous obtenons dans chaque cas des valeurs proches de celles precedemment mesurees par d'autres methodes sur les memes echantillons.