Thèse soutenue

Guides d'ondes périodiques SIW avec dégénérescences en bord de bandes interdites pour l'excitation de résonances géantes
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Auteur / Autrice : Tianyu Zheng
Direction : Zhuoxiang RenGuido Valerio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance le 03/11/2020
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....)
Jury : Président / Présidente : Hélène Roussel
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Ferrari, Florent Jangal, Thi Quynh Van Hoang
Rapporteurs / Rapporteuses : Boris Gralak, Shah Nawaz Burokur

Résumé

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Dans cette thèse, nous décrivons la conception de guides d'onde intégrés au substrat (substrate integrated substrates, SIW) qui supportent des dégénérescences du quatrième ordre en bord de bandes interdites du diagramme de Brillouin (degenerate band edge, DBE). Le DBE conduit à des « résonances géantes » et à résonateurs à fort facteur de qualité. Le choix de la technologie SIW peut permettre l'utilisation du concept DBE dans les circuits intégrés hyperfréquences et aux ondes millimétriques. Les applications de ce concept sont nombreuses : résonateurs à fort facteur de qualité, oscillateurs robustes aux charges externes, capteurs à directivité et sensibilité élevées. Ici nous caractérisons un type de cellules élémentaires qui permet de concevoir un point DBE après une analyse de plusieurs types de cellules. Sur la base de ces résultats, plusieurs conceptions de SIW qui supportent une DBE sont présentées. On considère l'influence des pertes, des perturbations géométriques et l’effet dû à la troncature de la ligne périodique. Les caractéristiques DBE typiques, telles que l'amplification du champ et une forte augmentation du facteur Q et du retard de groupe par rapport au nombre de cellules sont observées dans un résonateur tronqué, dans des situations sans perte et avec perte. Des transitions nécessaires pour alimenter les lignes SIWs sont conçues et permettent d’effectuer les mesures de prototypes qui valident pleinement les analyses théoriques. Enfin, la procédure de conception est également appliquée à un guide d'ondes intégré multicouche, particulièrement adapté aux applications à ondes millimétrique, montrant la versatilité de la méthodologie proposée.