Filtres microondes rectangulaires bimodes utilisant les modes supérieurs

Abstract

Ce mémoire présente la synthèse, la conception ainsi que la réalisation de systèmes de filtrage à bande étroite utilisant des cavités bimodes rectangulaires avec des modes supérieurs. Cette nouvelle technologie de filtres est destinée aux applications spatiales. L'accord en fréquence de ces structures est facilité par rapport aux technologies existantes. Les modes excités sont le mode fondamental TE102 et le mode supérieur TE301. Chaque cavité bimode produit deux pôles et un zéro de transmission. Ce zéro peut être placé indifféremment à gauche ou à droite de la bande passante. Ces nouvelles structures à cavités bimodes sont utilisées pour réaliser des filtres pseudoelliptiques. Un circuit original permettrant la synthèse pseudoelliptique est présenté. Son analyse montre que chaque cellule fondamentale du circuit permet de simuler un pôle et un zéro. Ce prototype est utilisé pour réaliser la synthèse des filtres à cavités bimodes (modes supérieurs). Un logiciel est développé pour l'extraction des éléments du circuit équivalent et donne les dimensions des cavités (GUIDUAL). Avec un logiciel d'analyse électromagnétique (wind) développé par l'ESA, GUIDUAL permet de mettre en úuvre une procédure de conception rapide et efficace des structures bimodes. Trois réalisations à bande étroite (2,5 %) sont exposées : l'ordre deux et l'ordre trois possède un zéro alors que le filtre d'ordre quatre a un zéro de chaque côté de la bande. Ces filtres sont particulièrement bien adaptés pour concevoir des filtres de présélection (ou encore des diplexeurs). Une simulation à bande très étroite (0,28%) est également présentée et validée gr’ce à l'utilisation de plusieurs logiciels d'analyse électromagnétique (HFSS et SFIM logiciel maison). Il est donc possible de réaliser des filtres de multiplexage à l'aide de cavités rectangulaires bimodes utilisant les modes supérieurs.