Modélisation de lignes microondes supraconductrices à haute température critique et de discontinuités associées à l'aide de la méthode des différences finies dans le domaine temporel

par Stéphane Protat

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Odile Picon.

Soutenue en 1999

à l'Université de Marne-la-Vallée (1991-2019) .

mots clés

• Différences finies
• Analyse numérique
• Supraconductivité à hautes températures

Résumé

L'augmentation des frequences d'utilisation, soit dans le domaine des hyperfrequences, soit dans le domaine millimetrique, ainsi qu'une diminution des dimensions transverses des lignes font apparaitre une augmentation des pertes en general, et plus particulierement des pertes metalliques. Face a ces problemes, une des solutions est apportee avec l'utilisation des materiaux supraconducteurs, surtout depuis la decouverte recente des supraconducteurs a haute temperature critique dans le domaine des microondes. L'objet de cette these est de modeliser les proprietes des lignes supraconductrices a haute temperature critique dans le domaine des microondes. La modelisation apporte des grands avantages sur l'experimentation surtout dans ce domaine ou cette derniere est tres delicate. Nous avons choisi la methode des differences finies dans le domaine temporel (fdtd) qui permet de representer le signal dans le domaine temporel et frequentiel. La methode fdtd permet de resoudre les equations de maxwell dans le temps par l'approximation des derivees centrees. Le principe est d'introduire un terme de convolution qui est l'expression du courant supraconducteur dans le domaine temporel. Nous avons ensuite impose une conductivite effective capable de prendre en compte l'epaisseur d'une ligne supraconductrice planaire sans avoir a mailler dans celle-ci. Bien que notre methode donne une estimation des pertes, elle apporte de bon resultats compares a d'autres resultats publies. Cette methode a permis de simuler plusieurs structures tels que des lignes planaires, des discontinuites, ainsi que des resonateurs

Titre traduit

Modelisation of high-Tc superconducting microwave lines and associated discontinuies using the finite-Differences time-domain method

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