Développement de filtres multibandes en technologies planaires

Developement od Multiband Band-Pas Filters in Planar Technologies

• Auteur / Autrice : Yi Wu
• Direction : Philippe Besnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 18/06/2021
• Etablissement(s) : Rennes, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes) - Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique / IETR
• Partenaire(s) de recherche : : China Scholarship Council (Chine)
• Jury : Président / Présidente : Cédric Quendo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cédric Quendo, Stéphane Bila, Gaëtan Prigent, Florence Podevin, Erwan Fourn
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Bila, Gaëtan Prigent

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits pour microondes

Circuits imprimés

Filtres pour microondes

Mots clés libres

Filtre hyperfréquence

Multibande

Filtre passe-bande

Technologie planaire

Microwave filter

Multiband

Band-pass filter

Planar technologies

Résumé

Les évolutions récentes dans le développement des systèmes de communication ont grandement stimulé la demande d'équipements multi-fonctions. Les composants micro-ondes doivent aujourd'hui être compacts, très performants et faible coût. Parmi tous les composants d'un système de communication, les filtres passe-bande jouent un rôle essentiel. Depuis quelques temps, les filtres multibandes font l'objet de nombreuses études pour leur capacité à opérer simultanément sur au moins deux bandes de fréquences distinctes. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur ce type de composants et plus particulièrement sur leur synthèse et leur conception dans différentes topologies et sur leur implémentation en technologie microruban. Dans ce document, nous explorons tout d'abord une première technique de conception de filtres multibandes basée sur une méthode de transformation de fréquences. Une topologie en étoile est proposée pour synthétiser et implémenter ces filtres multibandes. Une seconde topologie d'implémentation en ligne cette fois est ensuite proposée pour concevoir des filtres multibandes. Enfin, une dernière topologie de résonateurs multibandes basée sur l'association de résonateurs coupe-bande est proposée. Quelle que soit la topologie étudiée, les résultats expérimentaux obtenus, en très bonne corrélation avec les simulations, démontrent l'efficacité de ces méthodes.

Recent advances in the development of communication systems have greatly stimulated the demand for multi-function equipment. Compact, high performance, and lower cost RF/microwave devices are all together required today. Among these devices, band-pass filters play an irreplaceable role in any type of RF/microwave communication systems. More recently, multiband filters have been widely studied due to the ability to operate at two or more independent frequency bands simultaneously. In this thesis, we focus on such components and more precisely on their synthesis and design with different topologies and make their implementation with microstrip technology. In this dissertation, first, we explore the synthesis strategy with frequency transformation method. A star-like topology was proposed to synthesis and design multiband band-pass filters. Second, an advanced in-line topology was presented to design multiband band-pass filter up to sixfold-band. In the last part, a novel multiband resonator named associated band-stop resonator was proposed to design quickly high-order multiband band-pass filters. The above-mentioned synthesis techniques have been verified theoretically and experimentally. The obtained experimental results, in very good correlation with simulated ones, prove the effectiveness of the proposed methods.