Nom, prénom du proposant CNES : Estagerie Laetitia Sigle du

Filtres microondes forts facteurs de qualité accordables
Nom, prénom du proposant CNES : Estagerie Laetitia
Sigle du proposant : DCT/RF/HT
Email du proposant : [email protected]
Laboratoire d’accueil envisagé :
XLIM, UMR 6172 Université de Limoges-CNRS
Directeur de Recherche envisagé : Serge Verdeyme
Profil du candidat (préciser la spécialité de Master) :
Profil électronique, avec des
connaissances en électromagnétisme et composants hautes fréquences
Descriptif du sujet (une page maximum)
L’objectif de cette étude est de réaliser des filtres accordables à forts coefficients de qualité.
De nombreux travaux sont en cours actuellement, en particulier aux USA, pour mettre au point des
techniques et technologies permettant de rendre des dispositifs de filtrage accordables, en fréquence
centrale et/ou en bande passante. L’état de l’art actuel se situe sur des fonctions présentant de larges
bandes d’accord, mais avec des limitations restant encore fortes. La première de ces limitations tient au
niveau du facteur de qualité des résonateurs intégrés ; ce facteur est d’une part limité au mieux à 2000
aujourd’hui, et il est difficile à maintenir sur toute la bande d’accord. Ce paramètre détermine le niveau
de pertes du filtre, le maintien de la réponse du filtre sur la bande d’accord, et son niveau actuel est
rédhibitoire pour permettre une réalisation de filtres à bandes passantes étroites. Les techniques
proposées ne répondent pas par ailleurs à des contraintes de traitement de fortes puissances.
Dans le cadre des travaux du laboratoire AXIS, commun à Thales Alenia Space et à XLIM, il a été proposé
récemment une technique permettant de lever ces verrous. Cette invention fait actuellement l’objet d’un
dépôt de brevet, conjointement par Thales Alenia Space, le CNES et XLIM. Il n’est donc pas permis au
niveau de cette présentation de sujet de décrire avec précision la technique employée. L’innovation porte
sur la définition d’une forme de résonateur diélectrique, le contrôle des couplages d’entrée sortie et inter
résonateurs, pour obtenir de faibles pertes, une réponse très stable dans la bande d’accord, sur la base
d’une commande unique.
Les travaux de thèse porteront sur 2 types d’applications spatiales :
- dans une version à faible accord en fréquence, la technique proposée pourrait permettre de stabiliser la
réponse d’un filtre en température, par un asservissement de la commande. Le facteur de qualité visé
peut alors être très important, supérieur à 10 000. Une première simulation électromagnétique d’un
dispositif de filtrage complet a montré la possibilité d’obtenir un accord en fréquence de 150 MHz
(supérieur au besoin identifié) pour un filtre de bande passante de l’ordre de 50 MHz autour de 10 GHz.
- dans une version à fort accord en fréquence (2 GHz autour de 11 GHz par exemple), notre technique
permettrait d’apporter aux concepteurs des charges utiles du futur cette nouvelle opportunité, non
exploitée jusqu’alors faute d’identification de solution, avec pour enjeu la gestion flexible ou simultanée
de différents canaux de communication, avec des fréquences, des puissances ou des couvertures
différentes.
Les travaux de thèse comporteront ainsi des aspects théoriques, de la modélisation, de la conception de
dispositifs, le suivi de leur réalisation technologique, et leur test.