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Diffraction d'ondes électromagnétiques transitoires par des obstacles en présence de milieux diélectriques à pertes

LEVEQUE Philippe
Abstract: 

Ce mémoire présente une étude sur la diffraction d'ondes électromagnétiques transitoires par des obstacles en présence de milieux diélectriques à pertes qui sont induites par le caractère dispersif (dépendance fréquentielle) de la permittivité des matériaux. L'approche développée est basée sur l'utilisation de modèles théoriques complexes représentatifs des structures étudiées, tant du point de vue de leur description géométrique que de celui de leurs caractéristiques électromagnétiques. Ces dernières sont prises en compte par des modèles basés sur l'analyse des phénomènes physiques régissant le comportement de la matière (relaxation, résonance, ...) lorsque celle-ci est soumise à l'action d'un champ électromagnétique. Ces modèles sont introduits dans un outil de simulation numérique à formulation rigoureuse, résolvant les équations de MAXWELL dans le domaine temporel (méthode des différences finies). La validation pour deux types de milieux, DEBYE et LORENTZ a été effectuée. Le comportement dispersif des matériaux est introduit dans l'analyse de structures étudiées dans le domaine des microondes. Ainsi, l'influence d'un substrat à pertes sur les caractéristiques électriques et le rayonnement d'une antenne imprimée sont étudiés et la puissance dissipée dans le substrat calculé. Une comparaison est effectuée entre un milieu sans perte, à pertes diélectriques, à pertes de conduction et des résultats expérimentaux. Une deuxième application concerne l'analyse d'une ligne microruban. L'atténuation due aux pertes dans le substrat lors de la propagation est mise en évidence. Enfin, la modélisation d'une lame mince composite à faibles pertes ainsi que l'étude de son comportement lorsqu'elle est illuminée par une onde électromagnétique sont conduites.