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Titre
Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace
/ 07-12-2018
Simon Antoine
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Les systèmes de réception radiofréquences et microondes sont susceptibles d’être
fortement détériorés en cas d’agressions électromagnétiques de forte puissance (HPM). Généralement,
l’utilisation de limiteurs de puissance microonde intégrant des diodes PIN ou des MEMS permet
leur protection. Cependant, ces composants demeurent fragiles lorsque ces menaces atteignent des
puissances trop importantes. Par conséquent, de nouvelles études exploitant les plasmas de décharge
comme élément de limitation ont vu le jour. Ces systèmes de limitation à base de plasma reposent sur
l’interaction non linéaire entre l’onde électromagnétique incidente et le plasma. Ce type d’interaction
a déjà été largement utilisé dans les tubes T/R (Transmission/Réception) en technologie guidée. Dans
ces travaux de thèse, nous étudions la possibilité d’utiliser des décharges plasmas localisées à une
dizaine de millibars dans l’argon afin de concevoir des systèmes de limitation de puissance microonde
en technologie circuit imprimé. Ainsi, après avoir choisi et caractérisé cette décharge localisée, trois
limiteurs de puissance microonde ont été étudiés en bande S. Un premier dispositif de test large bande
a été conçu en technologie microruban. Au moyen d’une campagne de caractérisation expérimentale,
le caractère absorptif du dispositif ainsi que la dynamique temporelle particulière de la décharge ont
pu être mis en évidence. Par la suite, un dispositif bande étroite a été conçu en technologie microruban
afin de comparer les effets de la résonance microonde sur les caractéristiques de limitation. Ces effets
ont alors conduit à un limiteur de type réflectif plus rapide. Enfin, un dispositif additionnel a été conçu
en technologie microruban suspendue afin de pouvoir interpréter analytiquement et numériquement les
mécanismes observés expérimentalement. Ces analyses ont alors permis de quantifier les paramètres
plasma de la décharge et d’obtenir des informations sur le couplage non-linéaire plasma/microonde.
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Texte intégral
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