Caractérisation Hyperfréquence Large Bande de Matériaux Magnétiques dans Différents Etats d'Aimantation

National audienceCe travail décrit le protocole expérimental et les améliorations apportées à une méthode développée au laboratoire pour la caractérisation des matériaux magnétiques quel que soit leur état d'aimantation. La méthode est basée sur la mesure d'une ligne de transmission de type triplaque non réciproque, chargée par l'échantillon à mesurer. Les paramètres S théoriques sont calculés à partir d'une analyse modale associée à un raccordement des champs dans les différentes régions de la structure. Les éléments du tenseur de perméabilité sont alors déterminés grâce à une procédure d'optimisation numérique large-bande faisant converger les paramètres S théoriques vers ceux mesurés

Méthode de mesure basée sur une ligne triplaque asymétrique pour la caractérisation électromagnétique des métamatériaux

National audienceUne méthode large bande en ligne triplaque pour mesurer des propriétés électromagnétiques (permittivité e et perméabilité μ complexes) des métamatériaux est présentée. La bande de fréquence, la géométrie et la configuration des champs électromagnétiques de la ligne utilisée sont bien adaptées à la caractérisation de ce type de matériaux. La description de la cellule, les conditions nécessaires pour garantir la validité des mesures et quelques résultats expérimentaux sont présentés

Caractérisation expérimentale de métamatériaux en utilisant une ligne triplaque à hauteur variable

National audienceNous présentons une méthode de caractérisation expérimentale des propriétés électromagnétiques des métamatériaux dans la bande (1-6 GHz). Cette technique se base sur la mesure des paramètres de répartition d'une ligne triplaque à hauteur variable permettant ainsi de caractériser des métamatériaux dont le nombre de cellules peut varier suivant plusieurs directions. Cette possibilité d'augmenter le nombre de cellules est nécessaire pour l'étude de la réponse asymptotique des métamatériaux. Nous présentons la cellule de mesure, la procédure expérimentale et les premiers résultats expérimentaux

Generalized Measurement Method for the Determination of the Dynamic Behavior of Magnetic Materials in Any Magnetization State

International audienceA broad-band characterization method based on the junction of the full-wave analysis of a nonreciprocal strip transmission line with a predictive permeability tensor model is presented. The aim of this method is the direct measurement of the permeability tensor components spectra of magnetized thick samples, whatever their magnetization state is. The propagation constants of the dominant transverse electromagnetic (TEM) and higher order modes inside the measurement cell are obtained along with its scattering parameters (S-parameters). The apparition of magnetostatic modes and the nonreciprocal nature of the structure are probed. Procedures based on the use of this method to find accurate values of gyromagnetic resonance and the resonance line width DH are proposed. The direct analysis is validated by comparison of the calculated S-parameters with those obtained with an electromagnetic field simulator based on finite element methods (FEM)

Asymmetrical Stripline Based Method for the Electromagnetic Characterization of Metamaterials

International audienceAn experimental method for obtaining the effective electromagnetic parameters of metamaterials is presented. The measurement cell consists in an asymmetric stripline which satisfies certain conditions required for the characterization of this type of materials. The advantages of this cell, its electromagnetic analysis and preliminary experimental and simulated results are shown

Méthode de Caractérisation Electromagnétique In Situ et Large Bande des Ferrites Anisotropes pour l'Aide à la Conception de Circulateurs

National audienceCe travail décrit l'analyse dynamique d'une structure de propagation de type microruban dont la section transversale est partiellement remplie du matériau magnétique anisotrope à caractériser. L'approche théorique retenue est basée sur l'analyse modale des différentes régions de la structure et, aux discontinuités, du raccordement des champs associés à chaque mode. Une méthode particulière de recherche, en variable complexe, des racines de l'équation caractéristique a été développée. Les diagrammes de dispersion et les paramètres S traduisant le caractère non-réciproque de la structure sont présentés. Il s'agit de la première étape dans la mise en oeuvre d'une méthode de mesure large bande et " in situ " (environnement E.M. réel) des composantes du tenseur de perméabilité et de la permittivité des ferrites aimantés utilisés pour réaliser des circulateurs

Problématique de la conception d’antennes miniatures accordables sur substrats magnéto-diélectriques anisotropes

National audienceCette étude s’intéresse à la problématique de la conception des antennes déposées sur substrats magnétiques. Le matériau est aimanté pour assurer l’accordabilité des caractéristiques de l’antenne, notamment sa fréquence de résonance. Pour l’aide à la conception de telles antennes, nous proposons un outil de simulation original couplant une analyse magnétostatique, un modèle de tenseur de perméabilité et le logiciel commercial CST Microwave Studio. L’agilité d’une antenne circulaire de type PIFA est étudiée. Les résultats mesurés et ceux issus de la simulation sont comparés et discutés

Caractérisation électromagnétique des matériaux magnétiques anisotropes : vers une nouvelle approche de la détermination de la largeur de raie à mi-hauteur

National audienceCette étude présente une nouvelle méthode de caractérisation électromagnétique des ferrites aimantés, par nature anisotropes. Plutôt que de mesurer directement les éléments complexes du tenseur de perméabilité et la permittivité scalaire, nous proposons une technique large bande permettant de remonter au facteur d’amortissement. Ce paramètre est en effet essentiel à la détermination du comportement dynamique des ferrites polycristallins. Il constitue l’unique paramètre dynamique d’entrée d’un outil de simulation que nous avons développé pour l’aide à la conception des dispositifs hyperfréquences à ferrite. Les autres paramètres d’entrée étant les propriétés statiques du ferrite. La méthode large bande proposée est basée sur l’utilisation d’une ligne coaxiale. L’échantillon de ferrite est aimanté selon la direction de propagation

Broadband permeability measurement method for ferrites at any magnetization state: Experimental results

International audienceThis paper describes the experimental results obtained by a broadband permeability measurement method based on the full-wave electromagnetic (EM) analysis of a non-reciprocal transmission line. The method offers a new experimental tool for measuring the broadband dynamic behavior of ferrites whatever their magnetization state. The methodology and experimental setup are presented with the aim of extracting both the permittivity and the two components (diagonal µ and off-diagonal k) of the permeability tensor. Experimental data on commercial ferrites set in different magnetization states are presented and discussed. Furthermore, this method opens perspectives for the determination of other useful magnetic parameters such as resonance linewidth DH. This quantity can be then measured at different frequencies, where conventional resonant methods give a value at a fixed frequency

QUELQUES PARAMETRES DE CONTROLE DES PROPRIETES ELECTROMAGNETIQUES DE FERRITES DE NICKEL-ZINC DANS LA BANDE UHF-V

National audienceEn raison du développement des terminaux mobiles pour la bande UHF-V (300MHz-700MHz), il existe une forte demande pour la réalisation d'antennes miniatures destinées à ces applications [1-5]. En effet les dimensions des antennes actuellement disponibles sont trop importantes pour permettre leur intégration, et les techniques qui permettent de réduire ces dimensions conduisent à une certaine dégradation de leurs performances [6]. Des travaux récents sur la miniaturisation des antennes imprimées, basée sur l'utilisation de substrats à fort indice de réfraction, ont montré l'intérêt des matériaux magnétiques pour l'amélioration des performances (bande passante, efficacité) [2]. Une piste que nous avons retenu pour atteindre cet objectif de miniaturisation consiste à employer des matériaux magnéto-diélectriques, qui allient une perméabilité magnétique à une permittivité diélectrique, tout en conservant des niveaux de pertes acceptables dans une bande de fréquence comprise entre 0.1 GHz et 1 GHz typiquement