Les matériaux ferroélectriques et supraconducteurs appliqués à la conception de dispositifs microondes

Ferroelectrics and superconductors for the design of microwave devices

• Auteur / Autrice : Stanis Courrèges
• Direction : Valérie Madrangeas, Dominique Cros
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Communications optiques et micro-ondes
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filtres pour microondes

Supraconducteurs

Cristaux ferroélectriques

Mots clés libres

Agilité en fréquence

Réglage fréquentiel

Résumé

Ce mémoire concerne dans un premier temps la conception de filtres passe bande supraconducteurs d’entrée de multiplexeur, à bandes étroites et très sélectifs, pouvant être utilisés dans les satellites de communications. Des méthodes de réglage sont développées pour respecter le cahier des charges imposé, en essayant de limiter les pertes occasionnées par les méthodes classiques. La prise en compte des paramètres physiques responsables et contrôlables des décalages fréquentiels permet d���ajuster les fréquences centrales des filtres supraconducteurs. Une méthode complémentaire de réglage fin est aussi proposée. Ensuite, une analyse statique et électromagnétique 2D/3D, basée sur la méthode des lignes, de dispositifs planaires agiles en fréquence intégrant des couches minces ferroélectriques, tels que des lignes ou des résonateurs, est développée. Cet outil permet aussi la caractérisation dynamique des couches minces ferroélectriques : détermination de la permittivité en fonction du champ électrique.

First of all, this manuscript deals with the input multiplexer channel superconductor band pass filters, with high selectivity, high Q and narrow bandwidth, for satellite applications. Tuning methods are developed with respect to the stringent specifications and limit the losses caused by the usual methods. The central frequencies of the superconductor filters are adjusted by taking into account the responsible and controllable physical parameters. An extra method is suggested to obtain a little frequency tuning after this first step and respect rigorously the specifications. Secondly, a 2D/3D static and electromagnetic analysis, based on the method of lines, of microwave planar tunable devices including ferroelectric thin-film is presented. This software can characterize the ferroelectric layers: determination of the permittivity versus the applied electric field.