Optimisation d'une procédure de caractérisation électromagnétique de matériaux dans le domaine des micro-ondes : application aux milieux granulaires secs et humides

par Doudou Seydi Ba

Thèse de doctorat en Physique et Sciences de la matière. Rayonnement et Astrophysique

Sous la direction de Pierre Sabouroux.

Soutenue en 2010

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Aujourd’hui, l’interaction entre les ondes électromagnétiques et la matière en général qu’elle soit solide et/ou vivante, provoque un intérêt toujours grandissant d’un public de plus en plus large. En effet, les ondes électromagnétiques de toutes sortes sont omniprésentes dans notre environnement. Certaines ondes électromagnétiques nous agressent (Téléphonie mobile, Internet, Radar ) sans que nous en ayons conscience. Il est nécessaire de connaitre les phénomènes physiques qui interviennent. Cette connaissance des phénomènes physiques est entre autre liée à celle des caractéristiques électromagnétiques intrinsèques des matériaux, à savoir la permittivité diélectrique et la perméabilité magnétique. Dans ces conditions, des nouvelles techniques et surtout de nouveaux moyens de mesures de ces caractéristiques physiques intéressent de plus en plus de personnes dans les domaines de la préservation de l’environnement, de la recherche technologique, mais aussi dans les domaines de la biologie ou de la médecine. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce contexte. Un kit de mesure micro-ondes EpsiMu pour la caractérisation des propriétés électromagnétiques de matériaux de différentes natures physiques ( solide, granulaire, liquide ) a été développé à l’Institut Fresnel. Ce kit contient une cellule de mesure et un logiciel dédié compatible avec tous les analyseurs de réseau du marché pour déterminer les propriétés électromagnétiques des matériaux. Les cellules sont conçues en fonction de la nature du matériau à caractériser et le logiciel permet de déterminer les propriétés électromagnétiques en une seule opération de mesure.

  • Titre traduit

    Optimization of a tool for permittivity and permeability measurement in microwave domain


  • Résumé

    Today, the interest of the interaction between an electromagnetic wave and any kind of matter is gowing up. Indeed, the electromagnetic waves of all kinds are everywhere in our environment. Some electromagnetic waves assault us (Radar, Radio waves,. . . ) without our awareness. It’s important to know physicals properties that involved. The physicals phenomena are directly related to the electromagnetics properties of the materials. So it’s important to built easy tool and solution for the the reconstruction of the electomagnetics properties of materials in any kind and any forms. That’s the overall goal of this Ph. D dissertation. We built a tool for permittivity and permeability measurement measurement in the microwave domain in real time at Fresnel Institut. This kit contains a coaxial cell and a dedicated software compatible with any Vector network Analyser (VNA) for the reconstruction of permittivity and permeability data. The customizing design of the coaxial cell depends on the applications and material forms. The dedicated software for overall cells reconstruct directly in real time the electromagnetic properties from the S-Parameters measured.

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  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 155-161

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