Extension du domaine d'application des résonateurs ouverts dans la caractérisation des matériaux en hyperfréquence

par Franck Minato

Thèse de doctorat en Micro-ondes

Sous la direction de Gabriel Soum.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

mots clés

• Microondes
• Matériaux -- Analyse
• Dispositifs à microondes

Résumé

Notre etude consiste en la conception et la mise au point d'un resonateur ouvert fonctionnant de 8 a 18 ghz, destine a caracteriser de maniere automatique des echantillons dielectriques qui se presentent sous forme de lames a faces paralleles (30000 mm#2, d'epaisseurs variables) ou de films minces, et sous forme de liquide. Dans une premiere phase nous presentons une synthese des theories scalaire et vectorielle des faisceaux gaussiens, ainsi que les differents modeles utilises pour la caracterisation des materiaux dielectriques en resonateur ouvert. Nous developpons ensuite un modele axial permettant de traiter le cas des echantillons monocouches excentres dans le resonateur. Ce modele est generalise pour la caracterisation des materiaux multicouches. Dans une deuxieme phase nous decrivons notre banc de mesure en justifiant les differentes solutions retenues pour les miroirs, le couplage et la configuration du resonateur (quasi confocal), ainsi que les methodes de filtrage appliquees pour eliminer les modes d'ordre superieur. Apres avoir decrit les differents modes operatoires, nous etudions l'influence des erreurs de modelisation et de mesures sur le calcul de la permittivite, et ce pour diverses epaisseurs, natures et positions des echantillons. Nous presentons enfin des resultats de mesures realisees en mode automatique et les erreurs correspondantes

Titre traduit

Extension of dielectric material caracterization application domain using an open resonator

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