Dispositifs hyperfréquences accordables en technologie Groove Gap

Discipline

Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Hyperfréquence, Groove Gap, Accordabilité, Filtrage microonde

Mots-clés

Circuits pour microondes,

Métamatériaux - Innovation

La Technologie Groove Gap (GGW) relève de la famille des métamatériaux. Ces matériaux servent de frontière pour confiner le champ dans des domaines choisis pour sa propagation ou sa résonance. Leur propriété importante dans le cadre de ce travail est une lame d’air, qui sépare, sans contact métallique donc, les deux parties les constituant. Nous avons exploité cette lame d’air pour réaliser différents dispositifs microondes accordables par des commandes mécaniques. Certains de ces dispositifs ne réalisent qu’une seule fonction microonde, par exemple une cavité cylindrique accordable en fréquence de résonance et en bande passante. D’autres dispositifs plus complexes, sont à même de réaliser plusieurs fonctions microondes flexibles, sur la base d’un concept innovant, le déplacement de tiges mobiles en Groove Gap. Un dispositif à deux accès a été conçu pour réaliser un filtre accordable en fréquence centrale, en bande passante mais aussi en ordre de filtrage, par le passage de deux à quatre pôles, en maintenant un facteur de qualité à vide stable autour de 2800. Ce même dispositif est capable de réaliser des fonctions de déphasage, allant de -70 degrés à 280 degrés. Il ne permet cependant pas de combiner ces différentes fonctions. Une évolution à quatre accès de ce concept a alors été proposée. Sa flexibilité a été exploitée pour réaliser des fonctions telles que le routage du champ entre différents accès. Ce routage peut se combiner à d'autres fonctions, parmi lesquelles un filtre accordable et/ou déphaseur accordable. Pour des applications d’alimentation d’antennes, il est aussi possible de réaliser un diviseur de puissance. Au final, ce composant à quatre accès est ainsi capable de réaliser un duplexeur, ou bien le circuit sélectif d’un oscillateur. Ces travaux apportent ainsi des innovations par l’emploi de la technologie GGW pour l’association de fonctions accordables, et ouvrent des perspectives d’utilisation dans un contexte d’intégration de type ‘System In Package’ (SIP) pour antennes actives.