Modélisation des filtres à cavité rectangulaire comportant des structures planaires à plusieurs niveaux de métallisation et à substrats multicouches homogènes et inhomogènes

Abstract

Dans cette thèse, une modélisation par la méthode WCIP des filtres planaires multicouches et avec des substrats homogènes et inhomogènes, dans le domaine des microondes, est présentée. Un nouveau filtre planaire est introduit et conçu par un réseau périodique d’anneaux quasiment ouvert avec une encoche introduite. La structure proposée est caractérisée par un comportement électromagnétique montrant trois résonances selon une polarisation et deux résonances selon la polarisation perpendiculaire. L’étude paramétrique a abouti aux dimensions influant sur chacune des résonances, mettant au clair la caractéristique d’ajustement du filtre. En choisissant convenablement les dimensions nécessaires, une bande élargie et ajustable est obtenue. En comparant les résultats de la méthode WCIP à ceux du logiciel commercial COMSOL Multiphysics et les mesures réalisées au laboratoire d’IFPB, Joao Pessoa du Brésil, un bon accord est enregistré. La cavité résonante est rencontrée dans le volume entouré par des murs périodiques et enfermé du haut et du bas par des cellules unitaires d’une structure périodique. Ces cellules ne sont que des cellules unitaires des structures planaires périodiques simple-couches. Toute la structure est vue comme implantée dans un guide d’ondes rectangulaire à murs périodiques. La présence des couches inhomogènes dérive des résonances ajustables par les rapports des inhomogénéités existantes. La structure globale est un filtre multi-pôles dans la bande peut être améliorée en ramenant les différentes résonances proches les unes des autres via un choix judicieux des paramètres influant sur ces différentes résonances, obtenu après une étude paramétrique préalable. Les résultats obtenus sont confrontés aux résultats du logiciel commercial COMSOL Multiphysics et un bon accord est observé validant l’approche d’analyse proposée via l’hybridation de la méthode WCIP et l’approche de longueur de guide.