Thèse soutenue

Modélisation et conception d'une antenne plasma à balayage basée sur des ondes de fuite

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Auteur / Autrice : Asma Kallel
Direction : Jérôme SokoloffThierry Callegari
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electromagnétisme et systèmes haute fréquence
Date : Soutenance en 2014
Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

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Résumé

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Nous proposons dans cette thèse l'étude et la conception d'une antenne plasma à onde de fuite reconfigurable, en tirant profit du caractère accordable de la permittivité des décharges plasma par la puissance. La reconfigurabilité de l'antenne fonctionnant à fréquence fixe consiste au contrôle de la direction de rayonnement par la densité électronique du plasma, elle-même commandée par la puissance d'une source plasma radiofréquence externe fonctionnant à 13. 56 MHz. Le travail s'organise en trois parties. Dans un premier temps, nous développons un modèle théorique pour étudier les ondes de fuite dans une configuration canonique 2D. Ce modèle permet de dimensionner les paramètres de l'antenne : permittivité, épaisseur et longueur du plasma. Des simulations avec un logiciel de simulation permettent de valider ce modèle. Nous réalisons dans ce travail le dimensionnement d'une antenne fonctionnant à 10 GHz. Le balayage angulaire du rayonnement d'une soixantaine de degrés obtenu avec cette antenne nécessite une densité électronique du plasma allant jusqu'à. La deuxième partie du travail concerne l'aspect plasma. Nous choisissons tout d'abord une source plasma radiofréquence à couplage inductif pour notre antenne car répond aux critères fixés par le dimensionnement. Nous passons ensuite à la réalisation expérimentale de ce type de plasma ce qui nous permet de vérifier ces critères. Enfin, nous passons aux conditions expérimentales avec des simulations de l'antenne en 3D. Nous réalisons ensuite un prototype de l'antenne