Electromagnetic analysis of active and passive devices for space applications

• Auteur / Autrice : Jorge Carbonell Olivares
• Direction : Didier Lippens
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hétérostructures

Lignes de transmission pour microondes

Interrupteurs électriques

Multiplicateurs analogiques

Résumé

Les progres recents en nanotechnologie, caracterisation haute frequence and conception assistee par ordinateur ont modifie de maniere importante la fabrication de systemes aux frequences millimetriques et sub-millimetriques. Dans ce contexte, ce travail concerne la simulation electromagnetique de composants actifs et passifs pour des applications spatiales. Trois sujets en relation avec le domaine terahertz, (i) un multiplicateur de frequence employant une heterostructure barriere varactor (hbv), (ii) des microinterrupteurs et lignes de transmission micro-usinees et (iii) des structures a bande interdite photonique metalliques, ont ete specialement etudies. En ce qui concerne la conception du multiplicateur de frequence, de 83 a 250 ghz, notre contribution est basee sur l'analyse electromagnetique du composant actif en tenant compte de son environnement. En partant d'un composant hbv fabrique a l'iemn avec de bonnes performances en termes de rapport de capacite 5:1 et de niveau de capacite sans polarisation, 1 ff/m#2, nous avons etudie l'influence des techniques d'integration sur ses performances.

En combinant differentes approches, telles que des techniques de mesure sous pointes, des simulations en equilibrage harmonique et une analyse electromagnetique, nous avons pu analyser un composant integre dans une cellule de multiplication. Par rapport aux composants micro-usines, nous nous sommes interesses, d'une part, a des lignes coplanaires sur membrane, et d'autre part a des microinterrupteurs. Un comportement faibles pertes sans dispersion a ete demontre dans le premier cas jusqu'a 100 ghz, alors que l'on a determine des frequences d'utilisation maximales dans le deuxieme cas. Finalement, notre effort s'est oriente vers l'analyse de structures metalliques periodiques artificielles presentant des bandes interdites electromagnetiques. Ces materiaux a bande interdite photonique sont potentiellement interessants pour des applications millimetriques telles que filtres, elements rayonnants ou de guidage.