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Développement de nouveaux modèles de cellules métamatériaux pour les applications en Radiofréquences (RF)

Sassi, Imene (2015). Développement de nouveaux modèles de cellules métamatériaux pour les applications en Radiofréquences (RF). Thèse. Gatineau, Université du Québec en Outaouais, Département d'informatique et d'ingénierie, 131 p.

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Résumé

Les métamatériaux suscitent de plus en plus l’intérêt des chercheurs dans les domaines des microondes, des antennes et des radiofréquences. Ces matériaux révolutionnaires réalisés artificiellement à partir de motifs métalliques et diélectriques de dimensions très inférieures à la longueur d’onde permettent d’obtenir des propriétés uniques, fascinantes, et extraordinaires impossibles à obtenir avec des matériaux naturels. Certaines de ces propriétés ont ouvert des voies prometteuses à des applications surprenantes dans le domaine des radiofréquences afin de perfectionner les performances des composants tels que les filtres, les coupleurs et antennes tout en offrant la potentialité de les miniaturiser, de minimiser les pertes d’énergie, d’élargir la bande de fréquences et d’étendre la portée des communications radio. Notre travail de recherche vise principalement la modélisation des cellules unitaires métamatériaux ainsi que les cellules complémentaires. L’étude et la modélisation se basent sur l’analyse électromagnétique et sur la théorie des lignes de transmission. Notre but est de proposer une nouvelle formulation de la réponse électromagnétique de ces cellules unitaires. L’approche proposée consiste à formuler les fonctions de perméabilité et permittivité en termes de propriétés géométriques et des paramètres physiques des unitaires. Cette approche nous a permis d’établir une méthodologie de conception des cellules unitaires métamatériaux générique, elle peut être appliquée et adoptée à plusieurs formes de cellules unitaires artificielles magnétiques. Le travail effectué comporte aussi une partie consacrée à l’étude des cellules unitaires complémentaires qui sont plus utilisées dans la conception des circuits RF planaires. Dans cette thèse, plusieurs cellules MMA sont étudiées et proposées afin de réaliser de nouveaux composants et circuits radiofréquences. Afin de pouvoir optimiser leurs profils et de mettre en évidence les propriétés des cellules étudiées, des outils et des modèles de simulation dédiés pour ces structures sont développés. Les premières réalisations physiques des circuits proposés ainsi que les mesures expérimentaux ont permis de confirmer les résultats des simulations et de valider les concepts proposés. À travers l’application des cellules métamatériaux aux circuits RF, de nouveaux dispositifs ultracompacts et multi-bandes sont proposés.

Type de document: Thèse (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Talbi, Larbi
Co-directeurs de mémoire/thèse: Hettak, Khelifa
Informations complémentaires: Comprend des références bibliographiques : p. 122-131
Mots-clés libres: Matériaux magnétiques; Métamatériaux; Lignes de transmission pour micro-ondes; Électromagnétisme
Départements et école, unités de recherche et services: Informatique et ingénierie
Date de dépôt: 10 févr. 2016 20:12
Dernière modification: 19 avr. 2016 18:44
URI: http://di.uqo.ca/id/eprint/799

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