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Analyse comportementale et conception des matériaux diélectriques à Bande Interdite Photonique. Application à l'étude et à la conception de nouveaux types d'antennes.

THEVENOT Marc
Abstract: 

En 1986 débuta la recherche scientifique sur les matériaux à Bande Interdite Photonique (B.I.P.). Cette recherche devait déboucher sur des systèmes optiques et sur le contrôle de l'émission spontanée de la lumière dans les lasers à semi-conducteur. Aujourd'hui, les matériaux à B.I.P. suscitent l'intérêt des chercheurs à des longueurs d'ondes beaucoup plus grandes pour développer de nouveaux systèmes aux fréquences microondes et millimétriques. Ce travail décrit les propriétés électromagnétiques des matériaux diélectriques à B.I.P. Il détaille les méthodes développées et utilisées pour localiser les bandes de fréquences interdites et pour analyser les propriétés dispersives (vecteurs d'ondes excités en fonction de la fréquence) d'échantillons de structures diélectriques périodiques excitées par une source électromagnétique physique localisée. Deux applications pour ces matériaux ont été développées dans le domaine des antennes. L'une est un réflecteur parabolique diélectrique à B.I.P.. Les résultats et les mesures de simulation montrent que le réflecteur diélectrique est aussi performant que la parabole métallique de mêmes dimensions. L'autre application est nommée "Antenne planaire à B.I.P. rayonnant". Il s'agit d'un système fonctionnant sur le mode de défaut d'un réseau périodique diélectrique qui, positionné sur un plan métallique permet d'augmenter considérablement la directivité des antennes imprimées.