Caractérisation des filtres microruban à couplage capacitif et/ou parallèle par une formulation en ondes transverses. Magister thesis,(2015) Université de Batna 2.
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Date
2017-04-26
Authors
BENCHERIF Karima
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Abstract
Les filtres jouent un rôle important dans plusieurs applications RF/micro ondes. Ils sont utilisés pour séparer ou combiner différents signaux micro ondes. Les applications émergeantes telles que les communications sans fils continuent à challenger les filtres RF/micro ondes via plusieurs exigences : haute performance, petite taille, poids léger, et prix bas. Les filtres microrubans à couplage capacitif et/ou parallèle peuvent être employés dans les applications de communication nécessitant une bande large. Plusieurs méthodes sont utilisées pour la caractérisation des filtres micro ruban telle que la méthode de résonnance transverse, la méthode des moments, la méthode FDTD, la méthode des éléments finis… La formulation en ondes transverses WCIP (Wave Concept Iterative Procedure) permet de caractériser les filtres micro ruban sans imposer aucune limitation ni sur la forme du circuit électrique ni sur le nombre de couches ni sur le nombre d’éléments métalliques et/ou diélectriques constituant le circuit. Cette approche est caractérisée par un temps de calcul réduit et nécessite moins d’espace mémoire. La formulation en ondes transverses peut être résumée en deux étapes essentielles : la diffraction des ondes incidentes sur l’interface portant le circuit électrique et la réflexion des ondes diffractée par les impédances de fermeture. Les ondes diffractées sont projetées sur la base des modes TE et TM du boitier comportant la structure. Le modèle de longueur de guide est employé pour ramener les impédances à l’interface sur laquelle le circuit considéré est gravé. Les filtres type FSS à base des rubans métalliques à couplage capacitif série et à couplage capacitif parallèle sont caractérisés par la méthode WCIP en prenant deux géométries pour chacun des deux types de filtres : filtres à deux rubans métalliques séparés d’un gap diélectrique et filtres à trois rubans métalliques séparés de deux gaps diélectriques. Les résultats obtenus résument l’influence directe de la largeur des gaps sur la fréquence de résonance. Par contre la longueur des rubans influe inversement sur la fréquence de résonance de la structure de filtrage étudiée. Par conséquent, les filtres étudiés sont ajustables en matière de fréquence de résonnance. Les résultats obtenus concernent le champ électrique, la densité de courant, l’impédance d’entrée, le coefficient de réflexion, le coefficient de transmission,… Les résultats de simulation obtenus par la méthode WCIP sont confrontés aux résultats de calcul théorique à base de l’approche d’onde unique et du guide d’ondes équivalent. Ces derniers sont moins précis mais ils donnent une information sur la variation de la fréquence de résonance des structures étudiées et donnent aussi des explications physiques de leurs comportements électromagnétiques.