Conception, optimisation et test de dispositifs intégrant des matériaux en couche mince supraconducteurs ou ferroélectriques pour des applications de filtrage dans le domaine spatial

par Jean-François Seaux

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

Sous la direction de Valérie Madrangeas.

Soutenue en 2005

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Bandes C et Ka
• Couplages parasites
• Dispositifs accordables
• Filtres pour microondes -- Modèles mathématiques
• Optimisation mathématique
• Supraconducteurs
• Cristaux ferroélectriques
• Surfaces (technologie) -- Analyse

Résumé

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la réalisation de dispositifs de filtrage micro-ondes innovants à partir de matériaux supraconducteurs ou ferroélectriques en couche mince pour des applications spatiales. La technologie planaire associée à la supraconductivité permet à la fois d'obtenir des circuits compacts et d'atteindre d'excellentes performances électriques. D'une part, nous avons conçu des filtres quasi-elliptiques huit pôles en bande C avec un temps de propagation de groupe autocorrigé destinés à un démultiplexeur d'entrée (IMUX). D'autre part, nous avons étudié un filtre de présélection fonctionnant en bande Ka. Nous avons également cherché à régler les filtres supraconducteurs après leur fabrication en utilisant les matériaux ferroélectriques. Avant d'envisager la réalisation de dispositifs reconfigurables ou accordables en fréquence, nous avons développé une méthode pour caractériser en hyperfréquence des dépôts de BST sur des substrats adaptés

Titre traduit

Design, optimization and test of devices integrating thin layer superconductive or ferroelectric materials for filtering applications in the space field

Résumé

The research work presented in this memory relates to the realization of innovating microwave filtering devices from thin layer superconductors or ferroelectrics for space applications. The high-temperature superconductor planar technology makes it possible to obtain at the same time compact circuits and excellent electric performances. C-band eight-pole self-equalized quasi-elliptic filters for an input multiplexer (IMUX) have been designed. Moreover, a Ka-band preselect filter has been studied. We have also searched to tune the superconductive filters after their manufacture using ferroelectric materials. An electromagnetic method has been developed to characterize BST deposits on adapted substrates. The goal was to realize reconfigurable or tunable devices