Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra-large-bande de forte puissance

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

communication ultra large bande, antennes (électronique)

Mots-clés

Communication ultra large bande - Thèses et écrits académiques

Le travail présenté dans cette thèse concerne l'étude et le développement d'un étage de mise en forme d'impulsions bipolaires de forte puissance dans le domaine ultra large bande. Ce soussystème est intégré au prototype de source de rayonnement pulsé GIMLI de l'ISL. Le système étudié répond à une exigence sévère de compacité. Il réalise la mise en forme bipolaire d'une impulsion de forte puissance grâce au fonctionnement couplé de deux éclateurs à gaz et d'une ligne Blumlein. L'ensemble est alimenté par un générateur de Marx. La sortie est connectée sur une antenne dédiée. La conception a fait largement appel à la simulation numérique pour dimensionner la ligne Blumlein ainsi que pour identifier et limiter les zones de renforcement de champ dans la structure. Une nouvelle géométrie d'électrode 'dentelée' est la principale innovation de cette étude. Elle est proposée afin d'optimiser les temps de commutations. Les résultats de mesures montrent l'efficacité du dispositif. Les impulsions bipolaires générées sur 50 W durent 1.5 ns et leur amplitude pic à pic peut atteindre 427 kV. Un fonctionnement répétitif à 200 Hz a été obtenu au cours d'une campagne d'essais menée avec le CEA sur le site du CESTA. Le prototype GIMLI équipé de la mise en forme étudiée, permet de produire un champ électrique de 5 V/m par volt pic à pic en pied d'antenne.