Méthodologie d'aide à la conception électromagnétique de dispositifs microondes : Application au filtrage et au multiplexage de charge utile de satellite

par Delphine Bariant

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Communications optiques et micro-ondes

Sous la direction de Serge Verdeyme.

  • Titre traduit

    Methodologies of assistance to the electromagnetic design of microwaves devices : Application to the filtering and the multiplexing of payload of satellite


  • Résumé

    Les filtres et les multiplexeurs de sortie de charge utile de satellite suscitent de nombreux travaux de recherche ayant pour but l'amélioration des performances électriques, et la réduction des temps de conception et de réalisation. Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit se sont portés sur le développement de methodologies d'aide à la conception électromagnétique de ces dispositifs. Les méthodologies d'aide à la conception électromagnétique des filtres utilisées et développées dans cet ouvrage permettent d'une part, d'obtenir les dimensions géométriques finales des filtres en vue d'une réalisation expérimentale (usinage d'un seul jeu d'iris et de cavités d'où un gain de temps à la réalisation). Elles permettent également de caractériser rapidement et rigoureusement les filtres par une méthode électromagnétique. Ces méthodologies ont été validées par la conception et la réalisation de deux filtres en cavités bimodes fonctionnant en bande Ku et Ka. La caractérisation électromagnétique des filtres permet l'analyse de dispositifs plus complexes que sont les multiplexeurs. Les méthodologies d'aide à la conception électromagnétique des multiplexeurs qui sont développées dans ce rapport permettent de modéliser rigoureusement tous les éléments du dispositif pour une caractérisation précise de son comportement. Cette étude a été validée par la conception de 3 OMUX à 3 canaux adjacents fonctionnant en bande Ku. Cette seconde partie propose une méthode pour compenser la présence des modes supérieurs de cavités lors de la synthèse perturbant le bon fonctionnement des multiplexeurs. En conclusion, ces méthodologies ouvrent la possibilité d'une modélisation électromagnétique rigoureuse et rapide des multiplexeurs et ainsi de répondre aux problèmes liés à leur conception, particulièrement complexe lorsque le nombre de canaux devient important.


  • Résumé

    The filters and the output multiplexers of payload of satellite are in the beginning of improvement of performance, time of design and time of realization. The research tasks presented here are on the development of methods of assistance to the electromagnetic design of these devices. The methods of assistance to the electromagnetic design of the filters, used and developed here, make it possible, on the one hand, to obtain final dimensions of the filters for an experimental realization (machining only one set of cavities and irises). They also make it possible to characterize quickly and efficiently the filters in an electromagnetic way. These methods were validated by the design of two filters in dual-mode cavities functionning in Ku-band and in Ka-band and were validated with experimental results. The electromagnetic characterization of the filters permits to consider the analysis of multiplexers. It was at the origin of the development of methods of assistance to the electromagnetic design of multiplexers. The methods presented contribute to the conception of multiplexers by modelling the dephasing introduced the excitation systems. The second axis presented permits to compensate for the influence of spurious modes disturbing the response of the OMUX. Then, these methods make it possible to consider a fast and rigorous electromagnetic characterization of multiplexers and thus, to answer the problems involved in the growing number of channels which constitute it.

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Informations

  • Détails : 216 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 207-216

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