Contribution à l'étude de circulateurs bi-bandes à ferrite fonctionnant en champ faible : Nouvelle méthodologie de conception

Discipline

Electronique, microelectronique, optique et lasers, optoelectronique microondes robotique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Ferrite, Circulateur à ferrite, Bi-bande, Triplaque, Micro-ruban, Modes propres, Magnétostatique, Électromagnétique, Dispositif radiofréquence, Méthode de conception

Mots-clés

Dispositifs à ferrites,

Radiofréquences - Systèmes de communication,

Magnétostatique

En 2017 un premier concept de circulateur à ferrite fonctionnant sur deux bandes de fréquences simultanément a été développé dans le cadre du laboratoire commun INOGYRO. Ces premiers dispositifs fonctionnaient sur de faibles bandes de circulation et l’écart entre la première et la seconde bande de circulation n’était pas choisi. L’objectif de ces travaux de thèse est le développement de circulateurs bi-bandes à ferrite pour lesquels les deux fréquences sont choisies indépendamment l’une de l’autre et dont les bandes de circulation se rapprochent des standards mono-bandes. Pour cela une nouvelle méthode de conception en deux étapes a été développée. La première consiste en une méthode de dimensionnement de la partie métallique au centre de la structure triplaque et des propriétés des ferrites à partir d’abaques des modes propres dans les cavités triplaques à ferrite. Elle permet de choisir les deux fréquences de circulation. Pour obtenir une fonction circulation optimisée, la seconde étape de la méthode permet de retrouver les conditions d’adaptation de chaque sous bande. La conception et la réalisation de prototypes de circulateurs bi-bandes aux fonctionnements différents ont permis de valider cette méthode. Enfin les différentes études ont été adaptées à la technologie planaire afin de concevoir le premier circulateur bi-bande à ferrite en technologie micro-ruban permettant une diminution de l’encombrement du dispositif.