Dispositifs de propagation, de filtrage et de rayonnement électromagnétiques basés sur les structures périodiques

Les structures périodiques présentent des propriétés singulières pour réaliser les fonctions principales pour les télécommunications. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux potentialités de ces structures dans le domaine des hyperfréquences pour le filtrage fréquentiel et spatial conduisant à l'accroissement de la directivité des antennes et également à une nouvelle classe de matériau à indice de réfraction négatif. En ce qui concerne le filtrage, des résultats très intéressants ont été obtenus à partir d'une nouvelle topologie, que nous avons proposée, avec une structuration double face en circuit plaqué. Dans ce domaine, les structurations pseudo-périodiques réalisent de bons compromis en termes de pertes d'insertion en bande passante et de niveau de réjection dans la bande interdite. Des études ont également été menées sur les parties passives incluant le filtre d'un circuit monolithique pour la multiplication de fréquence en gamme millimétrique et submillimétrique. Ces dispositifs utilisant une diode HBV (Heterostructure Barrier Varactor) ont montré des niveaux de puissance élevés sur une large bande de fréquence. L'utilisation d'un superstrat de type PBG (Photonic Band Gap) permet de réaliser des antennes extrêmement directives. Nous avons expliqué ce résultat par une résonance de type cavité Fabry-Pérot. Nous nous sommes également basés sur des analogies avec les superréseaux de semiconducteurs pour établir une relation analytique entre l'angle d'ouverture du lobe principal et le coefficient de qualité. Enfin les structures périodiques permettent d'envisager la réalisation de méta-matériaux à indice de réfraction négatif suivant deux approches distinctes. Nous avons étudié plus en détail celle basée sur des valeurs de permittivité et de perméabilité simultanément négatives pour un fonctionnement dans le domaine des hyperfréquences. Des applications potentielles telles que les diviseurs de puissance sur des méta-matériaux homogènes ont été envisagées.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF