Modeling and experimental measurements of a tunable microstrip resonator using plasma discharges.

In this paper, we suggest the use of a cold plasma as tunable material inside a microstrip resonant cavity. Plasma dielectric constant can indeed be moved to values below 1 to tune its resonant frequency. DC plasma analysis were conducted and integrated into classic electromagnetic solvers to investigate tuning abilities. Numerical simulations are consistent with experimental results and make this original tuning techniques viable for high power applications

Theoretical and numerical study of a plasma-based frequency tunable microstrip antenna

The use of a plasma microdischarge as a reconfigurable element for a frequency tunable microstrip antenna is theoretically and numerically investigated

Analytical Model to Study the Electrostatic Resonance of Sub-Wavelength Radially Inhomogeneous Negative Permittivity Spheres

This letter presents an analytical model to study the electrostatic scattering of subwavelength radially inhomogeneous spheres whose permittivity can be expressed as a general polynomial function of the radial distance r. This technique is particularly well suited to characterize the electrostatic resonance, also known as surface plasmon resonance, of radially inhomogeneous negative permittivity spheres

Experimental Study of RF/Microplasma Interaction Using an Inverted Microstrip Line

This paper presents an experimental study of the RF/microplasma interaction by the use of an inverted microstrip line. Microplasma discharges present physical characteristics that may be interesting for reconfigurable RF components. A measurement setup that consists of a 50 Ohms inverted microstrip line with a single micro plasma discharge placed in its center is proposed to measure the RF/microplasma interaction. The characterization is based on the influence of the plasma discharge over the S parameters of the line. Several measurements are presented. The main effects of the plasma discharge on the transmission line are a slight increase of the reflected power as well as an absorption of the incident power

Frequency-agile microstrip resonator using DC plasma discharge

An original and integrated solution to provide frequency agility to microstrip circuits using plasma is proposed. A volume DC plasma discharge is implemented inside a microstrip circular resonator to change its dielectric permittivity in order to tune its frequency. Plasma relative permittivity indeed exhibits positive values lower than 1. Experimental measurements confirm the tuning abilities and performances of such a solution for different pressures and types of gas

Modélisation et caractérisation expérimentale d’un résonateur microruban reconfigurable en fréquence par décharge plasma

Dans ce papier, la reconfigurabilité en fréquence d’un résonateur microruban par décharge plasma est démontrée. Des simulations plasma (prenant en compte la dynamique des fluides, l’électrostatique, etc.) sont considérées afin d’intégrer un modèle de plasma réaliste dans les simulations électromagnétiques du résonateur. Les résultats de simulation sont cohérents avec la mesure et rendent prometteur cette technique d’intégration de plasma volumique dans des circuits microondes

Antenne VHF miniature reconfigurable en fréquence par décharge plasma : modélisation et résultats expérimentaux

Dans ce papier, nous proposons l’utilisation d’un plasma froid hors équilibre thermodynamique comme matériau à permittivité négative dans la réalisation d’une antenne sphérique miniature à résonance quasi-statique. Cette résonance est étudiée analytiquement puis numériquement et un prototype expérimental est présenté

Modélisation et caractérisation expérimentale d’un résonateur microruban reconfigurable en fréquence par décharge plasma

Dans ce papier, la reconfigurabilité en fréquence d’un résonateur microruban par décharge plasma est démontrée. Des simulations plasma (prenant en compte la dynamique des fluides, l’électrostatique, etc.) sont considérées afin d’intégrer un modèle de plasma réaliste dans les simulations électromagnétiques du résonateur. Les résultats de simulation sont cohérents avec la mesure et rendent prometteur cette technique d’intégration de plasma volumique dans des circuits microondes

Caractérisation expérimentale de l’interaction entre une onde électromagnétique RF et une micro-décharge plasma

Ce papier présente la caractérisation expérimentale de l’interaction entre une onde électromagnétique RF et une micro-décharge plasma à l’aide de deux dispositifs de mesure. Ces dispositifs consistent en l’intégration d’une micro-décharge plasma au sein de différentes lignes de transmission, à savoir une ligne microruban et une ligne microruban inversée. L’influence de la microdécharge plasma sur les paramètres S est ainsi mise en évidence, et plus particulièrement certaines propriétés d’absorption mais aussi de déphasage de l’onde RF

Experimental Study of Microwave Power Limitation in a Microstrip Transmission Line Using a DC Plasma Discharge for Preionization

Plasma-based microwave power limitation is experimentally investigated in a microstrip transmission line integrating a direct current (dc) plasma discharge for preionization. Steady state and transient high-power microwave measurements demonstrate that the preionization by the dc plasma discharge helps in reducing limiting power thresholds and time responses to about 30 dBm and tens to few microsecond, respectively. Besides, optical diagnostics also exhibit interesting behaviors of the plasma discharge such as diffusion and parasitic breakdowns. Finally, the effect of plasma confinement is discussed, and it is shown that reducing the volume devoted to plasma expansion leads to a decrease in the dynamic range of the microwave power limitation