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Développement d'une méthode de moments multi-structures - Application à l'optimisation d'antennes imprimées

ARNAUD-CORMOS Liliana Delia
Résumé : 

L’extension importante des circuits imprimés vers des applications grand public (systèmes de télécommunications, téléphonie mobile, multimédia, etc) a été favorisée par l'apparition des simulateurs électromagnétiques commerciaux capables de répondre efficacement aux nouveaux besoins imposés par l'industrie (coût, temps). Les travaux de cette thèse s’inscrivant dans un contexte de développement de méthodes rapides, leur objectif majeur consiste en l’élaboration d’une technique de calcul rigoureuse et rapide appelée MSMoM pour MultiStructure Method of Moments. Son principal atout est la possibilité d’analyse simultanée de plusieurs structures ne différant que par la forme de la gravure métallique. La construction d'une nouvelle matrice pour chaque nouvelle structure est ainsi évitée et surtout, la phase de résolution n'est pas renouvelée. Le temps de simulation est réduit considérablement de cette manière par comparaison avec une approche MoM classique. L’intérêt de la MSMoM réside dans sa capacité à mutualiser l’information nécessaire au calcul de structures ayant géométries voisines. Elle se prête donc particulièrement bien à un processus d’optimisation électromagnétique dans lequel une structure est améliorée par itérations successives sur sa géométrie. Le passage à l'optimisation EM est le deuxième grand axe de travail de cette thèse. Cette étape consiste à coupler la nouvelle technique de simulation rapide avec une procédure d'optimisation assurant la gestion automatique des différentes itérations à réaliser. La procédure d'optimisation basée sur un algorithme génétique produit des structures non-intuitives. Ces structures présentent des nombreuses discontinuités et elles sont par conséquent plus difficiles à modéliser et à réaliser. Une autre partie intéressante de cette étude a consisté en l'analyse de ce type de structures. Quelques règles visant à améliorer leurs performances et leur robustesse sont également proposées dans cette étude.