Nouvelle génération de solutions de filtrage pour applications SATCOM

New generation of filtering solutions for SATCOM applications

• Auteur / Autrice : Alexandre Bonizec
• Direction : Éric Rius, Jean-François Favennec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, photonique et télécommunications
• Date : Soutenance le 12/10/2023
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication en Bretagne Océane (Brest)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Brest ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Raphaël Gillard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Rius, Jean-François Favennec, Raphaël Gillard, Dominique Baillargeat, Patrice Gamand, Jessica Benedicto
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Baillargeat, Patrice Gamand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filtrage du signal

Radiofréquences

Satellites artificiels dans les télécommunications

Mots clés libres

Filtrage

Passe-bande

Satellites

Multipactor

Topologies

SIR

Filtering

Band-pass

Satellites

Multipactor

Topologies

SIR

Résumé

Dans le domaine spatial, les satellites jouent un rôle important dans notre quotidien. Ces outils dont les applications vont de la simple observation d’indicateurs, aux télécommunications et jusqu’à des applications de défense, orbitent autour de la terre. Les satellites de défense sont conçus pour être plus efficaces que les satellites civils et pour des missions très particulières. Il est nécessaire que ces satellites aient des débits élevés et une capacité de traitement des informations conséquentes. La miniaturisation des satellites impose aux chercheurs de trouver et de proposer de nouvelles solutions dans la conception des différentes parties de la charge utile et de la plateforme. Les filtres de fréquences présents dans tous les satellites, en émission et en transmission font parties de ces composants. Cette thèse s’inscrit donc dans la recherche de nouvelles topologies de résonateurs et de filtres pour proposer de nouveaux compromis entre les dimensions, les pertes d’insertion et la tenue en puissance des filtres. Les designs devant être au plus juste des spécifications identifiées, les résonateurs coaxiaux à saut d’impédances (SIR) sont employés car ils offrent des degrés de liberté sur les plans transverses et longitudinaux. Quatre topologies sont présentées dans ce manuscrit, deux topologies de filtres couplés directement (via des inverseurs d’impédance coaxiaux ou des tiges métalliques) et deux topologies de filtres couplés par proximité (via des iris ou des lignes couplées).

In the field of space, satellites play an important place in our everyday. Satellites go from earth observation to telecommunications and defense, in orbit around the Earth.In particular defense satellites are built to be more effective than civil satellites and for specific missions. It’s necessary for them to have a high throughput and superior signal treatment. Satellites’size reduction demands researchers to find new solutions in the design of all the different parts of the satellite. Frequency filters, present in every satellite, in emission and transmission stages are part of these components.This thesis focuses on the study of new resonators topologies and filters to find an optimal compromise between dimensions, insertion loss, and power handling capabilities.Designed components in this work are made condidering realistic specifications. For that, coaxial stepped impedance resonators (SIR) are used as they offer multiple freedom degrees. Four topologies are presented in this manuscript, two of them are directly coupled filters (via an coaxials impedance inverter or a metallic rod), and the other two correspond to proximity-coupled filters (via iris or coupled lines).