Conception et réalisation de Métamatériau non linéaire pour application de capteur de liquides

Abstract

Ce travail vise à étudier la conception et la réalisation d’un capteur biochimique à base métamateriaux. La première partie se concentre sur la caractérisation des structures à métamateriaux, discutant leurs historique, notions de bases, propriétés différentes classes de métamateriaux. Pour la deuxième partie, un rappel sur les matériaux et leurs classes est suivi de structures à métamateriaux avec des perméabilités ou permittivités négatives. Les méthodes d'extraction des paramètres effectifs, de la procédure classique Nicolson-Ross-Weir avec deux approches dérivées de cette méthode, sont présentées. Différentes structures résonantes sont analysées à l'aide de simulations électromagnétiques avec HFSS. La troisième partie porte sur l'étude d'un capteur de liquides à base de métamateriaux, aboutissant à un capteur formé d’un multi-résonateur à anneaux fendus couplé à une ligne microruban linéaire. L’insertion d’une diode varactor est enfin testée pour confirmer l’effet non linéaire et accordable sur la structure réalisée. Le capteur montre une haute sensibilité et un faible coût de fabrication, avec des dimensions miniaturisées.