Contribution au développement de composants passifs magnétiques pour l'électronique hyperfréquence

Contribution to the development of magnetic passive components for microwave applications

• Auteur / Autrice : Bernard Bayard
• Direction : Gérard Noyel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Saint-Etienne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection hyperfréquence

Ferrites (matériaux magnétiques)

Composants électroniques

Résumé

La croissance récente des télécommunications nécessite la conception de circuits miniaturisés fonctionnant au-delà du gigahertz. Le principal objectif de ce travail est de poser les bases du développement de composants passifs magnétiques hyperfréquences tes que des isolateurs et des circulateurs utilisant les propriétés de gyrorésonance des ferrites. Les circulateurs actifs présentent de médiocres performances en bruit et en fréquence de travail alors que les dispositifs passifs présentent d'excellentes performances mais sont difficilement intégrables. Une structure d'isolateur coplanaire a été retenue car elle utilise une faible quantité de matériau magnétique. Les effets non réciproques observés, en utilisant des liquides et des poudres magnétiques, sont relativement faibles et doivent être optimisés par l'utilisation d'un ferrite massif. Des essais de caractérisation de la résonance gyromagnétique ont été effectués. La cellule coaxiale est bien adaptée à la mesure de la permittivité et de la perméabilité de poudres et de liquides isotropes. Une technique de caractérisation par polarimétrie hyperfréquence en espace libre est appliquée à l'étude de la rotation Faraday de matériaux magnétiques. Enfin, une méthode inductive de caractérisation de la perméabilité initiale de couches minces est proposée. L'intégration de composants passifs magnétiques semble possible par l'utilisation de procédés de dépôt sous vide. La pulvérisation cathodique radiofréquence a été retenue. Les premiers résultats expérimentaux concernant des couches d'hexaferrite de baryum montrent l'intérêt du recuit et la nécessité d'obtenir des couches stoechiométriques. Enfin, la modélisation électromagnétique de la ligne coplanaire est effectuée à l'aide de l'approche dans le domaine spectral (SDA). Les configurations des champs sont utilisées pour expliquer les effets non réciproques et pour évaluer qualitativement l'influence des paramètres contribuant à leur obtention.

Recently, there has been a growing need for microwave integrated circuits in telecommunication applications. The main purpose of this work is to lay the foundations for the design of microwave magnetic passive components such as insulators and circulators which use the gyromagnetic properties of ferrites. . . [etc. ]