Développement de méthodes d'optimisation électromagnétique automatiques. Applications aux dispositifs microondes

Development of automated electromagnetic optimization methods. Application to microwave devices

• Auteur / Autrice : Stéphane Bila
• Direction : Pierre Guillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Communications optiques et micro-ondes
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Approximation, Théorie de l'

Traitement du signal -- Techniques numériques

Réseaux neuronaux (informatique)

Micro-ondes

Résumé

Les performances croissantes des moyens informatiques et les developpements recents des outils de conception assistes par ordinateur permettent aujourd'hui aux concepteurs de circuits microondes d'envisager la mise au point de methodes d'optimisation electromagnetique automatique. L'objectif majeur des methodes d'optimisation electromagnetique est de minimiser le nombre de calculs electromagnetiques necessaires a la conception du dispositif etudie. Le principe actuel consiste a integrer un simulateur electromagnetique global dans une boucle d'optimisation et de la diriger en appliquant : un algorithme d'optimisation pour les methodes d'optimisation electromagnetique directes, un autre simulateur ou un modele simplifie pour les methodes d'optimisation electromagnetique hybrides. Le travail de these presente dans ce manuscrit s'est porte sur le developpement de deux methodes d'optimisation electromagnetique, appliquees en particulier a la conception de filtres hyperfrequences a resonateurs dielectriques. La premiere methode developpee est une methode hybride, generale, qui combine une analyse electromagnetique globale du dispositif par la methode des elements finis et un modele analytique deduit de son analyse electromagnetique segmentee et approchee par un simulateur de reseaux de neurones. La methode d'optimisation hybride est decrite etape par etape puis validee par la conception de deux filtres a resonateurs dielectriques a modes duaux sans reglage experimental. La seconde methode developpee est une methode directe, specifique aux filtres et aux multiplexeurs hyperfrequences, qui combine une methode de synthese de filtres passe-bande, une analyse electromagnetique globale par la methode des elements finis et une methode d'identification de la matrice de couplage basee sur un logiciel d'approximation rationnelle. La methode d'optimisation directe est decrite etape par etape, puis appliquee a la conception d'un filtre elliptique 4 poles a resonateurs dielectriques a encoches, sans reglage experimental et fonctionnant sur des modes duaux. Enfin, les concepts d'optimisation electromagnetique presentes dans ce manuscrit, permettent donc d'envisager avec le developpement des moyens informatiques, la conception de dispositifs et de modules hyperfrequences de traitement du signal dans leur globalite.