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Thèse soutenue

Simulation électromagnétique 3D basée sur la méthode des différences finies dans le domaine temporel : application à l'étude de structures planaires utilisées dans les circuits intégrés monolithiques microondes et millimétriques

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Auteur / Autrice : Silviu Visan
Direction : Odile Picon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique, optoélectronique et micro-ondes
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Ce travail de these a permis la mise au point et l'implementation d'une methode de simulation electromagnetique tridimensionnelle basee sur les differences finies dans le domaine temporel (fdtd - finite difference time domain). Le logiciel qui a ete realise sert a caracteriser des structures planaires, notamment celles utilisees dans les circuits integres monolithiques microondes (mmic - microwave monolithic integrated circuits). Le chapitre 1 presente le contexte de l'etude. Dans le chapitre 2 nous presentons en detail la methode qui est a la base de nos simulations. Il resulte qu'elle presente des avantages importants: tres bonne generalite, caracterisation large bande d'une structure apres une seule simulation, possibilite de prendre en compte a la fois des structures fermees et des structures ouvertes. Dans le chapitre 3, la methode a ete validee par l'etude d'une cavite resonante a 30 ghz, d'une ligne microruban uniforme, et d'un trou metallise sur une ligne microruban. Dans le chapitre 4, une etude complete a ete effectuee sur les structures coplanaires utilisees dans les mmic. Nous avons etudie des lignes uniformes, des discontinuites uniaxiales (court- circuit, circuit ouvert, gap, saut de largeur) et des discontinuites multiaxiales (coude angle droit, te, avec ou sans ponts a air). Une etude comparative a ete realisee entre deux solutions possibles pour la suppression du mode fentes couplees dans les mmic: le pont a air et les trous metallises. Le chapitre 5 presente l'etude des interconnexions entre des modules mmic et des modules hybrides. On a ainsi presente les variations des parametres s de l'interconnexion en fonction des parametres technologiques de celle-ci. Dans le chapitre 6, la simulation d'une antenne planaire a donne des resultats tout a fait conformes aux mesures experimentales. Les conclusions de ce travail sont presentees dans le chapitre 7