Filtres hyperfréquences reportés en surface, à fort facteur de qualité et compensés en température

Discipline

Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Résonateurs microondes, Filtres hyperfréquences, Caractérisation de matériaux, Simulations multiphysiques, Mesures électrothermiques, Compensation thermique

Mots-clés

Filtres pour microondes,

Résonateurs diélectriques,

Satellites artificiels dans les télécommunications

Ces travaux présentent une étude des filtres microondes hyperfréquences pour des applications de télécommunications par satellite, au travers l’analyse de deux thématiques : le report sur carte électronique, pour répondre aux besoins de performances, de compacité et de coûts maîtrisés, et la compensation en température, pour conserver la fonctionnalité malgré un environnement de travail extrême. La première partie décrit l’état de l’art : la simulation et la conception de dispositifs qui sont compensés en température ou reportés en surface. La deuxième partie expose le principe des simulations multiphysiques et la modélisation des phénomènes électro-thermomécanique. Nous avons caractérisé les matériaux et les composants, afin de valider les simulations et d’obtenir une base de données. Grâce à un banc de mesure spécifique, nous avons mesuré les évolutions en fonction de la température, de la permittivité, de la conductivité, des pertes diélectriques, et de la dérive fréquentielle de résonateurs microondes. Les deux dernières parties décrivent la conception des résonateurs et des filtres. Le report de ces composants volumineux, avec des propriétés physiques différentes du substrat d’accueil, demande une maîtrise experte des outils technologiques à disposition pour l’obtention de résultats satisfaisants. La stabilité fréquentielle des résonateurs nécessite des matériaux peu sensibles aux effets thermiques, ou une combinaison de matériaux aux propriétés connues pour que les différents phénomènes se compensent. Enfin, nous avons appliqué ces technologies à la synthèse et la réalisation de filtres à fort facteur de qualité.