Nous présentons ici les comportements théoriques et expérimentaux d'un filtre guide d'onde passe bande. Ce filtre présente une largeur de bande à -3dB de 7.2% autour de 41.5GHz. Le facteur de qualité à vide est de 350. Ce dispositif a été conçu pour être reportable en surface sur un substrat d'accueil.

Paramètres S filtre guide d'onde

Des filtres passe bande ont été conçus et réalisés en bande Q et V. Ces filtres sont constitués de cavités résonantes couplées chargées capacitivement par l'intermédiaire d'un plot capacitif placé au centre des cavités. Cet effet permet notamment de réduire la taille des cavités à fréquence de travail fixée. Un exemple est donné pour une réalisation à 57 GHz d'un filtre à 3% de bande passante à -3 dB. Dans ce cas, le facteur de qualité à vide est de l'ordre de 400.

Paramètres S filtre à cavités résonantes

Nous proposons ici un résonateur en U présentant une surface d'occupation réduite comparée aux résonateurs planaires classiques. Ce résonateur présente de bonnes performances électriques autour de 40 GHz, avec notamment un facteur de qualité à vide de 350. La topologie en U facilite l'intégration et permet une flexibilité dans la conception des filtres multipôle. Nous donnons ici un exemple d'un filtre 3 pôles présentant à -3dB une bande passante de 7% autour de 38 GHz.

Paramètres S filtre à résonateurs en U

Un concept original de fonction hybride est proposé. Il s'agit d'un filtre rayonnant constitué d'un résonateur en U et d'un patch rayonnant. Ces deux éléments couplés participent à la fois aux fonctions de rayonnement et de filtrage. Les potentialités d'intégration 3D de la technologie LTCC sont ici exploitées au mieux. Ce dispositif fonctionne en bande Q. Les premiers résultats expérimentaux sont encourageants.

Filtre-antenne en bande Q

Cet exemple e t dédié à la mise au point d'un procédé technologique hybride combinant un matériau faible permittivité (=7) et un matériau haute permittivité (=65) dans un même substrat. Cette approche est efficace pour réduire les dimensions des circuits. Nous proposons ici un filtre passe bande en bande S, basé sur ce nouveau procédé avec de hautes performances électriques et un large comportement hors bande sans mode parasite ou harmoniques. Les filtres réalisés sont constitués de wired-patch conduisant à une forte réduction des dimensions. Des dispositifs de fréquences centrales f0 = 2.52 GHz et f0 = 3.4 GHz avec 14% de bande passante relative ont été conçus et réalisés. Ces filtres présentent de faibles pertes d'insertion. Ils sont très compacts et ont une excellente isolation fréquentielle jusqu'à 5 f0.

Filtre en technologie hybride

Ce cristal 3D à BIE (Bande Interdite Electromagnétique) est conçu, optimisé et réalisé en une seule pièce en Zircone ou en Alumine par le procédé stéréolithographique 3D. Le cristal « Tas de bois », présente expérimentalement une large bande interdite complète supérieure à 20% autour de 26 GHz, tout en présentant une adaptation de l'ordre de -10dB. Des cavités résonantes insérées dans des Tas de bois ont été analysées. Ces cavités fonctionnant autour de 30 GHz présentent potentiellement de forts facteurs de qualité à vide. Des premiers résultats expérimentaux révèlent un facteur de qualité à vide de l'ordre de 4000.

Guide d'onde inséré dans une structure tas de bois céramique

Cavité résonante insérée dans une structure tas de bois céramique

L'intérêt de ce travail est de démontrer les potentialités de la stéréolithographie pour la réalisation de structures innovantes hyperfréquences en céramiques. Un résonateur, son support et la cavité de blindage ont ainsi été réalisés en une seule pièce d'alumine. La mesure du facteur de qualité à vide de cette structure est de l'ordre de 3900 à 11.88 GHz et la bande d'isolation en fréquence est supérieure à 3GHz.

Résonateur intégré. Réponse en fréquence

Ce procédé technologique est basé sur une polymérisation vectorielle d'objets, utilisant une matrice DMD de micro-miroirs (DMDTM, Texas Instrument entièrement illuminés par un faisceau de lumière UV. La matrice DMD agit comme un masque dynamique. Elle est constituée de 1024x768 miroirs carrés de (14x14µm2). Les tolérances de fabrication visées sont de l'ordre de 7 mm. La structure présentée est composée d'un réseau périodique de tige d'alumine. Cette structure est insérée dans un guide d'onde standard WR6 afin de générer une bande interdite en fréquence dans le domaine sub-millimétrique. Le guide WR6 de dimensions internes 0.762 mm x 1.524 mm fonctionne sur son mode fondamental TE10 entre 110 et 170GHz. Une bande interdite en fréquence apparaît dans le paramètre de transmission mesuré. Un bon accord est vérifié entre l'expérimentation et la théorie.

Structure périodique de tige d'alumine. Paramètres S submillimétriques associés