Etude des lignes de transmission non lineaires pour la generation et la propagation d'impulsions ultra-courtes

par Akil Jrad

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Gilbert Angénieux.

Soutenue en 1999

à Chambéry .

mots clés

Résumé

Une ligne de propagation non lineaire est une ligne de transmission coplanaire passive et lineaire, periodiquement chargee par des elements non lineaires (des diodes schottky ici). La capacite inverse du contact schottky variant avec la tension, la vitesse de propagation d'un signal le long d'une telle ligne depend egalement de son amplitude. Ainsi plus l'amplitude d'un signal est grande plus la vitesse de propagation l'est egalement : les fortes amplitudes se propagent donc plus vite que les faibles amplitudes. Ce travail a consiste a developper une methode permettant la synthese de lignes de propagation non lineaires optimisees en termes de performances pour la generation d'ondes de choc. La determination des parametres des sections de lignes de propagation lineaires, des diodes schottky utilisees en varactor ainsi que le nombre de sections necessaires est effectue de facon systematique, en fonction du type d'excitation et du signal a obtenir en sortie du dispositif. Nous avons travaille egalement sur le probleme de la simulation de l'effet de peau et de la dispersion modale dans le domaine temporel du fait de l'impact important de ces deux phenomenes sur l'efficacite de compression des lignes de transmission non lineaires. Nous avons developpe une methode permettant de prendre en compte les pertes par effet de peau et par rayonnement, ainsi que la dispersion, dans les simulations temporelles sous spice. Cela nous a permis de montrer de facon quantitative l'incidence des pertes et de la dispersion. Nous avons aussi concu, realise et teste une ligne de transmission non lineaire hybride fonctionnant dans la bande s. Les resultats de mesure dans le domaine temporel montrent que la sinusoide d'entree est fortement comprimee (365 ps 145 ps). Dans le domaine frequentiel, on constate une generation d'harmoniques avec une tres bonne efficacite de conversion (32% pour l'harmonique de rang 2).

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