Optimisation de composants hyperfréquences par la technique des plans à surfaces de réponses

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

plan d'expérience, optimisation, microondes, algorithmes

Mots-clés

Microondes - Thèses et écrits académiques,

Algorithmes - Thèses et écrits académiques,

Surfaces de réponse (statistique) - Thèses et écrits académiques

Ces travaux de thèse portent sur l'application de la méthode des plans à surfaces de réponses à l'optimisation de composants hyperfréquences. Ces composants sont perçus comme des boîtes noires recevant des paramètres d'entrées et fournissant des grandeurs de sortie. Le lien entre les entrées (facteurs) et les sorties (réponses) est décrit par un polynôme obtenu après une étude statistique. Cette dernière est conduite conformément à la méthode des plans à surfaces de réponses. Nous effectuons les analyses mathématiques et statistiques nécessaires afin de valider les modèles polynomiaux utilisés puis une optimisation multicritère qui consiste à transformer toutes les réponses en fonction de désirabilité individuelle. Une fonction de désirabilité globale, définie à partir de ces fonctions de désirabilités individuelles associées aux divers objectifs, doit ensuite être maximisée. L'utilisation d'un algorithme de minimisation (BFGS) à partir des modèles donnés par les plans d'expériences, a permis d'obtenir un grand nombre de minima locaux grâce au domaine restreint des paramètres d'entrée permettant d'identifier une solution de grande qualité. En présence de corrélations entre les facteurs d'entrée, il est impossible d'appliquer un plan classique pour résoudre un problème d'optimisation, la géométrie du domaine expérimental perd sa régularité, les plans optimaux sont alors utilisés. Nous étudions dans la dernière partie de cette thèse, les critères sur lesquels nous nous sommes appuyés pour choisir le plan optimal que nous illustrons par des exemples d'optimisation de deux types de résonateurs.