Étude et conception de filtres hypefréquences hybrides planaires-volumiques

Study and design of hybrid planar-waveguide microwave filters

• Auteur / Autrice : Benjamin Potelon
• Direction : Éric Rius, Christian Person
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filtres électriques

Résumé

Les systèmes modernes de télécommunication touchent un public de plus en plus large, ce qui induit inexorablement une utilisation intensive de la gamme hyperfréquence. Pour éviter la saturation des services disponibles, les spécifications concernant les systèmes sont de plus en plus exigeantes. Ces contraintes drastiques sont reportées sur les différents éléments et en particulier sur les filtres. C’est dans ce contexte que nous présentons une nouvelle technologie de réalisation de filtres, l’objectif étant d’améliorer les performances électriques des filtres sans renoncer à la facilité de réalisation des circuits. Ainsi, dans le premier chapitre, nous introduisons les deux techniques historiques de fabrication de filtres, les technologies planaire et volumique. Puis une association de ces deux technologies appelée Substrate lntegrated Waveguide (SIW) est présentée. Elle consiste à créer des cavités enterrées à l’intérieur d’un substrat planaire. Dans le deuxième chapitre, nous proposons des améliorations concernant cette technique SIW, celles-ci concernent non seulement les topologies des résonateurs mais aussi les possibilités de couplages entre les résonateurs. Enfin, dans le troisième chapitre, nous présentons une nouvelle topologie de filtre basée sur une recombinaison entre éléments planaires et cavités intégrées. La synthèse de ce résonateur est aussi décrite dans cette partie. Les avantages de cette nouvelle topologie sont une conception aisée ainsi que des bonnes performances électriques.

Modem systems of telecommunication concern an increasingly large audience, this induces unrelentingly an intense use of the microwave spectrum. To avoid saturation of the available services, specifications on the systems are increasingly demanding and these drastic constraints are deferred on the various elements and in particular on filters. In this PhD dissertation, we present a new technology of filters, the objective is here to improve electric performances of filters without giving up the ease of realization of these circuits. Thus, in the first chapter, we introduce the two historical technologies of filters, planar and waveguide ones. A new technique combining advantages of these two technologies is then presented. This one is called Substrate Integrated Waveguide (SIW) and consists in delimitating cavities into the planar substrate. In the second chapter, we propose improvements concerning this SIW technique, improvements are related not only to topologies of the resonators but also to couplings between resonators. In the last chapter, we present a new topology of filter based on a constructive recombination between planar elements and integrated cavities. We also present the synthesis of this novel topology called Hybrid Planar Waveguide Resonator (HPWR). Main advantages of this topology are an easy design as well as good electric performances.