Etude d'un résonateur stop-bande accordable basé sur le concept DBR (Dual Behavior Resonator)

International audienceUne nouvelle structure de résonateur stop-bande accordable est présentée. Celle-ci est basée sur le principe du résonateur Dual Behavior Resonator (DBR). Les intérêts de cette topologie sont sa compacité, sa flexibilité ainsi que sa facilité de conception, en effet, la synthèse complète de ce résonateur est présentée dans cet article. Pour la réalisation proposée, l'accord est effectué grâce à des varactors. L'accord obtenu est de l'ordre de 20% pour une fréquence centrale de 3 GHz

Méthode systématique de réglage de filtres planaires hyperfréquences à base de stubs

National audienceCe papier présente une méthode systématique de réglage d'un filtre à stubs à large bande passante. Il s'agit de réduire l'erreur entre la réponse qui est fournie par un simulateur électromagnétique et la réponse obtenue à partir de la matrice nodale, laquelle contient la modélisation des couplages et des discontinuités. Une méthode hybride, basée sur un algorithme génétique et les méthodes Trust-Region sera utilisé plus tard. Dans ce contexte, nous proposons l'optimisation d'un filtre d'ordre 2 avec un fort couplage et d'un filtre d'ordre 3 afin de valider les modélisations présentées, tout en utilisant une technologie triplaque sur un substrat d'alumine

Evaluation des performances large bande d'un substrat à forte permittivité à partir d'un filtre à stubs en court-circuit

National audienceL'intérêt des substrats à forte permittivité est indéniable pour la miniaturisation des systèmes embarqués hyperfréquences. Dans cette communication, un filtre large bande est présenté pour évaluer les performances d'un matériau céramique de forte permittivité (er = 90) provenant de deux fabricants différents (Trans-tech et NTK). Les mesures effectuées jusqu'à 10 GHz montrent un bon accord entre simulation et mesure pour les deux matériaux utilisés

Filtre Dual-Behavior Resonator (DBR) d'ordre 4 à couplages croisés

National audienceLes techniques de couplages croisés sont souvent utilisées pour améliorer les performances d'une structure classique. Elles permettent par exemple d'augmenter la réjection d'un filtre à lignes couplées en rajoutant des zéros de transmissions à partir de la matrice de couplage entre résonateurs non adjacents [1]-[2]. Nous allons dans ce papier montrer de quelles manières nous pouvons tirer profit de ces idées dans le cas du filtre DBR. Ces techniques permettent de créer, à partir de couplages judicieux, positifs ou négatifs, des zéros de transmission sur la partie réelle ou sur la partie imaginaire de la fonction de transfert du filtre (constellation du filtre). Si les zéros de transmission sont placés sur l'axe imaginaire, ils permettront de positionner sur la réponse en amplitude un certain nombre de zéros proches de la bande passante et, s'ils sont en dehors de cet axe ils permettront de contrôler le temps de propagation de groupe (TPG). Le nombre de zéros dépend de l'ordre du filtre, du nombre de couplages et de leur position dans le filtre. Il existe de nombreuses études utilisant ces couplages sur des topologies classiques de filtres planaires tels que les filtres Hairpin ou open-loop réalisés sur des substrats conventionnels [1]-[2]. Les principales difficultés sur ces substrats classiques sont liées aux pertes et aux couplages parasites, et si on augmente l'ordre du filtre il devient très difficile à optimiser. C'est pourquoi d'autres études ont été réalisées à partir de ces topologies par exemple sur des technologies HTS présentant peu de pertes, ce qui a permis de réaliser efficacement des filtres à couplages croisés d'ordre très élevés [3]. Cependant, il n'existe pas encore d'étude sur la topologie DBR. A la différence des topologies classiques, le filtre DBR est constitué de deux structures stop-bande positionnant déjà deux zéros de transmissions de chaque coté d'un pôle. Ces deux structures sont réalisées le plus souvent à partir de stubs à circuits ouverts afin de simplifier leur implémentation. Cette topologie est donc très intéressante car elle laisse présager un très grand nombre de solutions de couplage, positifs, négatifs et entre stubs basses fréquences (BF) et hautes fréquences (HF) constituant les résonateurs. Le filtre DBR dispose déjà intrinsèquement d'une forte rejection proche de la bande passante grâce à ses zéros de transmission [4], [5]. L'idéal serait donc de conserver la position initiale d'une partie de ces zéros et de venir positionner ou de déplacer les zéros inhérents des DBRs couplés afin d'améliorer encore la réjection ou d'aplatir le TPG

Cavités circulaires enterrées (SICC) : étude de la flexibilité

National audienceLe développement actuel des communications induit de nombreuses contraintes sur les émetteurs/récepteurs et notamment sur les premiers éléments de la chaîne de réception. Ainsi les antennes, les LNAs et les filtres voient leurs spécifications se durcir. Les filtres par exemple doivent être fortement sélectifs, présenter peu de pertes et être bon marché tout en restant compacts. Les filtres en guide d'onde satisfont certaines de ces contraintes car ils présentent d'excellentes performances électriques, cependant, ils sont coûteux, lourds et encombrants. De plus, leur association à des circuits planaires est difficile. Les filtres planaires présentent une alternative bon marché, ils sont légers et faciles à réaliser. Malheureusement, les performances électriques de tels filtres sont limitées. La technique SIW (Substrate Integrated Waveguide) est une combinaison de ces deux technologies, elle a été introduite dans l'idée de tirer le meilleur de chacune d'elles : la compacité, le coût, la compatibilité et la facilité de réalisation pour les solutions planaires et les performances électriques pour les solutions volumiques. Cette technique consiste à délimiter une cavité remplie de diélectrique dans un substrat planaire. Pour ce faire, les murs électriques supérieurs et inférieurs sont obtenus grâce aux procédés classiques de métallisation. Les faces latérales sont quant à elles réalisées grâce à une ou plusieurs rangées de trous métallisés [1]-[3]. Les cavités résultantes sont habituellement rectangulaires, mais de nouvelles topologies circulaires ont été récemment décrites [4-5]. Elles sont appelées SICCs (Substrate Integrated Circular Cavities) et offrent une flexibilité plus importante que celle des cavités rectangulaires. Cette flexibilité permet non seulement de créer des topologies originales, mais aussi de raccourcir les lignes de transmission entre les divers composants de la chaîne de réception, et ce, afin de faciliter la conception du système et d'augmenter sa compacité. Le masque de l'une d'entre elles ainsi que les dimensions associées sont présentés sur la figure 1. Les réponses électriques simulées et mesurées sont présentées sur la figure 2. Nous proposons ici d'illustrer la flexibilité introduite par ces SICCs au travers de la conception de filtres d'ordre 3

Synthèse d'un filtre planaire large bande à base de résonateurs série et parallèle

National audienceCe papier présente la synthèse d'un filtre planaire large bande basé sur une association hybride de résonateurs en série et en parallèle. Les résonateurs en série sont implémentés à l'aide de lignes couplées quart d'onde et les résonateurs en parallèle par des stubs demi-onde en parallèle. Chaque étape de cette synthèse sera détaillée et accompagnée du schéma voire de la réponse électrique associés. Les avantages de cette topologie sont, d'une part, une réduction de l'encombrement vis à vis d'une topologie traditionnelle du même ordre, et d'autre part, l'obtention de zéros de transmission améliorant la réjection de manière notable. Nous prendrons l'exemple de filtres à l'ordre 5 et 11 et une réalisation d'un filtre d'ordre 5 en bande Ku et en technologie microruban sera présentée. Les performances mesurées sont conformes à celles espérées

Multiplexeur hyperfréquence 16 canaux dans la bande 2-18GHz en technologie triplaque

National audienceCe papier présente la conception d'un multiplexeur hyperfréquence planaire découpant le spectre 2-18 GHz en 16 canaux de 1 GHz chacun. La fonction de multiplexage présentée ici est basée sur un découpage singulier de la bande 2-18 Ghz impliquant l'utilisation d'une architecture originale. Celle dernière est constituée d'un diviseur de puissance de type Wilkinson, de deux duplexeurs et de quatre quadriplexeurs. Les performances électriques simulées sont satisfaisantes et le découpage de la bande est opérationnel. Les contraintes d'encombrement ont également été prises en compte dans la conception des circuits. Certains des sous-circuits ont été réalisés en technologie triplaque et valident les résultats simulés

Filtre Dual Behavior Resonator (DBR) à réponse plate en bande C

National audienceIl existe de nombreuses méthodes de synthèse plus ou moins générales, et plus ou moins adaptées à l'utilisation de matrice de couplage. Certaines sont facilement programmables, d'autres demandent une mise en oeuvre beaucoup plus lourde. Nous exposerons dans ce papier, la méthode développée par Zabalawi [1] que l'on adaptera à une topologie particulière du filtre DBR. Cette méthode, valable pour un ordre 6 permet d'avoir des filtres à temps de propagation de groupe le plus plat possible dans la bande passante c'est-à-dire à phase linéaire. La maîtrise simultanée de la phase et de l'amplitude impose d'utiliser des filtres à phase non minimum, c'est-à-dire possédant un ou plusieurs zéros de transmission complexes ou réels, localisés dans le demiplan droit du plan complexe. Dans un premier temps, nous expliquerons brièvement le principe de fonctionnement de cette topologie particulière. Ensuite, nous exposerons la procédure de synthèse à partir de la matrice nodale jusqu'à la réalisation du circuit. Cette représentation matricielle particulière se distinguant des représentations classiques

Quadriplexeur hyperfréquence DBR dans la bande 11 -18 GHz

National audienceCet article présente une méthode de conception d'un quadriplexeur hyperfréquence planaire en technologie triplaque utilisé dans la bande 11-18 GHz. Le composant opère un découpage du spectre d'entrée en quatre canaux de largeurs de bande et d'espacements identiques (1 GHz). Le multiplexeur utilise des filtres d'ordre 8 en topologie Dual Behavior Resonator pour assurer un bon niveau de réjection et un contrôle large bande de la réponse. Les quatre canaux sont connectés en parallèle et mutuellement adaptés via un réseau à stub. De plus, de nouveaux modèles électromagnétiques de discontinuités ont été développés, ce qui facilite considérablement la phase de réglage électromagnétique. Un quadriplexeur a été conçu en technologie triplaque qui offre une bonne compacité et isolation entre filtres. Son encombrement est de 17.1 cm² et ses performances simulées sont de 5 dB de pertes d'insertion et des réjections large bande meilleures que 60 dB