Contribution à la synthèse de résonateurs pseudo-elliptiques en anneau : application au filtrage planaire millimétrique

La croissance rapide et inévitable de la demande du marché de télécommunication nécessite une exploitation optimale du spectre de fréquence. Afin de palier à ce phénomène d'encombrement, des spécifications de plus en plus rigoureuses sont imposées sur les éléments d'extrémité des chaînes d'émission/réception, notamment sur les fonctions de filtrage hyperfréquence. Ainsi ces dispositifs doivent présenter de bonnes performances électriques tout en restant compacts et de coût réduit, mais aussi dans certains cas, être "agile". Depuis plusieurs années les résonateurs en anneau ont été employés dans beaucoup d'applications compte tenu leur capacité à offrir simultanément deux pôles et deux zéros de transmission, et donc à améliorer la compacité des composants. Toutefois, il n'existe toujours pas de synthèse simple pour concevoir un résonateur en anneau. Tout se fait de manière empirique en jouant avec le type d'excitation de l'anneau afin d'obtenir les caractéristiques électriques souhaitées. L'un des apports important dans ce travail de thèse est le développement d'un nouveau concept de résonateur en anneau qui est couplé latéralement par des lignes couplées quart d'onde. De cette manière, la résonance duale peut être obtenue sans introduction de perturbation le long de l'anneau, alors que la réponse fréquentielle présente toujours un zéro de transmission de part et d'autre de la bande passante. De plus, l'utilisation des lignes couplées quart d'onde aux accès de l'anneau simplifie la conception du résonateur dans le sens où elle permet le développement d'une synthèse globale du résonateur. Nous présentons ainsi toutes les démarches effectuées dans la mise en oeuvre de la synthèse de ce résonateur permettant de déterminer les impédances de ses éléments constitutifs en fonction des caractéristiques électriques à atteindre. Cette étape de synthèse est primordiale dès lors que l'on souhaite améliorer la phase de conception des filtres. De plus, elle a été à la base du développement de topologies originales de filtres passe bande utilisant ce type de résonateur. Plusieurs solutions sont proposées parmi lesquelles : la mise en cascade de cellules de bases, l'utilisation conjointe d'inverseurs d'impédance et d'anneau et la substitution d'un résonateur en anneau à la place des résonateurs d'un filtre à lignes couplées. Chacune de ses solutions apporte des améliorations tant dans la bande passante que dans la bande atténuée. Enfin, une synthèse spécifique a été développée pour la mise en œuvre de filtres agiles en fréquence. La solution proposée permet de déterminer les valeurs des composants permettant l'agilité tout en assurant un niveau d'adaptation constant quelle que soit l'excursion en fréquence recherchée