Conception de nouvelles topologies de métasurfaces par l’application de techniques à sauts d’impédances

Bousnadji, Salem (2023). Conception de nouvelles topologies de métasurfaces par l’application de techniques à sauts d’impédances. Thèse. Gatineau, Université du Québec en Outaouais, Département d’informatique et d'ingénierie, 93 p.

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Résumé

Les avancées technologiques rapides et l’invention d’équipements intelligents a permis l’interconnexion d’une multitude d’appareils. Cette connectivité inter-équipements et d’autres technologies telles que l’Internet des objets (IoT), la communication spatiale et radars a augmenté les interférences électromagnétiques. La 5G permet d’obtenir un débit de données énormes avec moins de latence, augmentant ainsi l’interférence électromagnétique. Les Surfaces Sélectives en Fréquence (FSS) sont des structures typiquement composées de cellules résonantes périodiquement imprimées sur un substrat diélectrique. Ces éléments sont conçus tels que la structure se comporte comme un filtre spatial électromagnétique, coupe-bande ou passe-bande, selon que ces éléments résonants sont des patchs métalliques ou des ouvertures, respectivement, et sont imprimés sur un substrat diélectrique. Ces structures périodiques peuvent contrôler la transmission et la réflexion des ondes électromagnétiques incidentes et ont donc la capacité de bloquer le signal électromagnétique indésirable provenant de la bande de fréquence limitrophe, et de permettre la transmission des bandes de fréquence de communication spécifiques. Il est préférable d’avoir une taille de cellule miniature car une cellule de faible taille engendre une transmission avec moins de distorsions et donne ainsi de meilleurs résultats en termes de paramètres de transmission de la structure FSS. Plusieurs approches ont été proposées pour la miniaturisation de structures FSS. L’objectif de ma thèse est de concevoir des structures FSS miniaturisées en appliquant les concepts de Résonateurs à Saut d’Impédances (RSI), et de Résonateurs à Double Sauts d’Impédances (RDSI) utilisés dans les filtres analogiques. Cette technique est basée sur le rapport d’impédances K=Z2/Z1 des segments de lignes pour déterminer les fréquences de résonance fondamentale et des harmoniques. En considérant la structure « Four-Legged Unloaded Element » (FLUE), la taille de la nouvelle structure obtenue peut être réduite de 45%, et la première harmonique peut être éloignée de trois fois la fréquence fondamentale. Ces techniques permettent d’avoir un très grand degré de liberté lors de la synthèse d’une structure, on peut ainsi concevoir plusieurs topologies différentes avec les mêmes caractéristiques de transmission. Selon les contraintes de fabrication rencontrées, il est plus judicieux de sélectionner une topologie par rapport à d’autres, ce qui rend cette approche exceptionnellement intéressante. Cette technique a été validée par des résultats de simulation en utilisant le logiciel Ansys HFSS. Plusieurs structures de topologies différentes ont été fabriquées et simulées.

Type de document:	Thèse (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse:	Talbi, Larbi
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Hettak, Khelifa
Départements et école, unités de recherche et services:	Informatique et ingénierie
Date de dépôt:	24 nov. 2023 14:55
Dernière modification:	24 nov. 2023 14:55
URI:	https://di.uqo.ca/id/eprint/1571

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