Rf Filters

L'étude des cristaux phononiques et de leurs applications potentielles pour l'effet superlentille, le filtrage sélectif ou les dispositifs de multiplexage ont fait l'objet de très nombreux travaux de recherche durant ces vingt dernières années. Le travail présenté ici porte sur la réfraction négative des ondes élastiques par des cristaux phononiques et concerne certaines études récentes réalisées dans le cadre du projet ANR blanc SUPREME. Après une présentation générale du contexte du projet, les courbes de dispersion de cristaux phononiques sont analysées et montrent que, sous certaines conditions de géométrie et de matériaux constituants, des ondes élastiques transverses peuvent se réfracter négativement. C'est en particulier le cas pour un cristal phononique 2D constitué d'un réseau carré de cavités cylindriques dans une matrice aluminium. Après la présentation des courbes de dispersion mettant en évidence une branche négative isolée, les ondes sont caractérisées. Le dispositif expérimental est ensuite présenté. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les résultats numériques et mettent bien en évidence une onde réfractée négativement.

In this paper, electrically small corporately T- fed quasi-lumped element resonator antenna array is in- vestigated. The radiating element, a quasi-lumped element resonator is excited by a novel semi hybrid ring-like T- shaped corporate feed network. The characteristics losses due to Ohmic and discontinuities along the feed line which invariably constitutes complex feed structures are miti- gated at the instance of the proposed antenna. Technique to implement the compact array with the intent to enhance the gain is presented. The operation dynamics of the feed along with its theoreti- cal explanation is also reported. Findings indicates that the measured gain is 10.97 dBi for antenna of an aperture size of about 0.677λ0 × 1.257λ0 sq. mm. Valuable insight to the optimum design in terms of compactness, good gain, and ease of fabrication is documented.

L’objectif de cette thèse était de de montrer que des couches minces à base de verres de chalcogénures de qualité optique peuvent être fabriquées par évaporation par canons à électrons. En particulier, une étude détaillée des couches d’As2S3 pour la réalisation de filtres optiques multicouches a été réalisée. Ces couches présentent des propriétés de photosensibilité et il a été montré que ces variations photo-induites d'épaisseur optique pouvaient être soit positive (+4%) soit négative (-2%). Nous avons montré qu'avec bicouches Ag / As2S3 il était possible, par phénomènes photo-induits, de contrôler l'amplitude locale transmise. Nous avons ensuite montré que ces couches de chalcogénures étaient compatibles avec la fabrication de filtres optiques interférentiels passe-bande du type Fabry-Perot simple et multi-cavités et que l'emploi de couches de verres de chalcogénures permet non seulement la fabrication d'empilement complexes à performances spectrales similaires...

Cette these s'inscrit dans le cadre d'une collaboration tripartite entre STMicroelectronics, le CEA-Leti et le TIMA. Elle a pour objet la caracterisation et l'etude de la fiabilite des composants a ondes acoustiques de volume (ou BAW pour Bulk Acoustic Wave) fabriques a partir de couches piezoelectriques minces deposees sur un miroir de Bragg realise sur silicium (la technologie SMR pour Solidly Mounted Resonator) pour des applications Radiofrequence (RF). Dans ce travail, on s'interesse particulierement aux resonateurs et filtres a modes longitudinaux a base de Nitrure d'Aluminium (AlN) excites et pieges dans des capacites de type Metal-Insolant-Metal (MIM) dans le but de caracteriser leur adequation a repondre aux criteres industriels et de permettre la comprehension et la modelisation des phenomenes physiques entrant en jeu dans la degradation des composants. Le premier chapitre introduit la problematique des composants radiofrequences pour la telephonie cellu...

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Nous avons caracterise differents cristaux piezoelectriques de Langatate La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT), de differentes couleurs afin d’evaluer l’influence des defauts sur la qualite de dispositifs du domaine Temps-Frequence (resonateurs acoustiques).Nous avons etudie la composition de ces cristaux dont les variations autour de la composition stoechiometrique sont surtout dues a l’evaporation du Ga2O au cours de la croissance compensee par un exces de Ga2O3 dans le melange initial. Pour determiner cette composition, la technique ICP-AES, precedee par une mise en solution par fusion alcaline, est la plus fiable.La presence d’impuretes chimiques, telles que les elements metalliques ou les terres rares, liee a la purete des oxydes de base, au frittage de la charge dans un creuset alumine… est etudiee. Nous expliquons ainsi la nature des centres colores qui evolue selon l’atmosphere de tirage ou lors d’un recuit particulier.C’est ainsi que nous avons determine certaines proprietes de LGT permet...

Nous avons caractérisé différents cristaux piézoélectriques de Langatate La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT), de différentes couleurs afin d’évaluer l’influence des défauts sur la qualité de dispositifs du domaine Temps-Fréquence (résonateurs acoustiques).Nous avons étudié la composition de ces cristaux dont les variations autour de la composition stoechiométrique sont surtout dues à l’évaporation du Ga2O au cours de la croissance compensée par un excès de Ga2O3 dans le mélange initial. Pour déterminer cette composition, la technique ICP-AES, précédée par une mise en solution par fusion alcaline, est la plus fiable.La présence d’impuretés chimiques, telles que les éléments métalliques ou les terres rares, liée à la pureté des oxydes de base, au frittage de la charge dans un creuset alumine… est étudiée. Nous expliquons ainsi la nature des centres colorés qui évolue selon l’atmosphère de tirage ou lors d’un recuit particulier.C’est ainsi que nous avons déterminé certaines propriétés de LGT permet...

IEMN-DOAE, Université de Valenciennes, Le Mont Houy, 59313 Valenciennes, France SIRRIS, Liège Science Park, Rue du Bois Saint-Jean 12, BE-4102 Seraing, Belgium CRIBC (membre d’EMRA), 4, Avenue Gouverneur Cornez, 7000 Mons, Belgium LMCPA, Université de Valenciennes, PECMA, Z.I. Champ de l’Abbesse, 59600 Maubeuge, France [email protected] Proceedings of the Acoustics 2012 Nantes Conference 23-27 April 2012, Nantes, France

La structuration des matériaux à l échelle micro et nano métrique constitue un domaine de recherche et développement très prometteur dont le succès permettra de réaliser le saut technologique tant attendu dans le domaine de la photonique. Du point de vue du matériau, l utilisation des diélectriques de type LiNbO3 ou encore TiO2 qui possèdent des propriétés spécifiques qui différent de ceux des semi-conducteurs est de nature à élargir les performances des composants photoniques à mettre au point. De plus, l utilisation de ces matériaux sous forme de couches minces permet de s affranchir des contraintes et des limitations imposées par le cristal massif. Dans le cadre de ce travail, nous nous intéressons à la réalisation de -structures 1D et 2D par ablation laser nanoseconde dans des couches minces et monocristaux de niobate de lithium ainsi que des couches minces de TiO2. Les couches minces de LiNbO3 ont été déposées par pulvérisation cathodique rf magnétron sur saphir tandis que les ...

Cette étude porte sur le contrôle actif de matériaux FGPM (matériaux à gradient de fonction piézoélectriques) utilisés en mode d33. La structure considérée est une plaque FGPM dont les propriétés varient continûment dans l'épaisseur, suivant une loi puissance, de telle sorte que les faces externes soient pur piézoélectrique PZTG et la partie centrale soit pur aluminium. La modélisation est faite à l'aide du logiciel ANSYS, en tenant compte du phénomène de percolation. La structure est contrôlée à l'aide d'électrodes en forme de peigne. Afin d'améliorer les performances du contrôle, plusieurs paramètres géométriques de ce type d'électrodes sont considérés.

National audienceDans le contexte des circuits RF commutables, le matériau VO2 semble prometteur pour permettre une réduction du temps de transition. La transition est basée sur un changement d’état isolant-métal par activation thermique, électrique ou encore optique. Nous avons dans un premier temps caractérisé les propriétés électriques du VO2, puis validé les principes de conception et de simulation de commutateurs à base de VO2 pour la réalisation de dispositifs hyperfréquences. Plus précisément, des commutateurs (série et //) et des résonateurs (stubs CO) ont été simulés, réalisés etmesurés dans le but de valider la modélisation du matériau et de commutateurs pour une conception ultérieure de déphaseurs pour réseaux phasés

The author has granted a nonexclusive license allowing Library and Archives Canada to reproduce, publish, archive, preserve, conserve, communicate to the public by telecommunication or on the Internet, loan, distribute and sell theses worldwide, for commercial or noncommercial purposes, in microform, paper, electronic and/or any other formats. L'auteur a accorde une licence non exclusive permettant a la Bibliotheque et Archives Canada de reproduire, publier, archiver, sauvegarder, conserver, transmettre au public par telecommunication ou par I'lntemet, prefer, distribuer et vendre des theses partout dans le monde, a des fins commerciales ou autres, sur support microforme, papier, electronique et/ou autres formats. 3.11. Capacite de collage des couches 35 3.11.1. Rugosites 3.11.2. Coefficient dielectrique de l'oxyde de titane ; 3.12. Collage de differents materiaux 38 3.13. Collage d'echantillons de dimensions diverses 40 3.14. Collage sur des microstructures 41 3.14.1. Gravure du titane 3.14.2. Gravure du titane etdu quartz 3.14.3. Gravure du titane et du silicium 3.15. Discussion 45 CHAPITRE 4 DIRECTION 2 : INTEGRATION DE RESEAUX DE BRAGG VERTICAUX DANS DES CIRCUITS PLANAIRES OPTIQUES 48 IV THEORIE 48 4.1. Reseaux de Bragg classique 4.2. Reseaux de Bragg verticaux , .....49 4.3. Circuit planaire optique PROCEDURE EXPERIMENTALE 52 4.4. Conception du dispositif 4.5. Developpement du precede.... 4.6. Detail du precede de fabrication 54 4.6.1. Lithographie haute resolution 55 4.6.2. Lithographie basse resolution 58 4.6.3. Gravures seches 61 4.6.4. Amincissement du substrat et decoupe 61 4.7. Fonctionnement du dispositif. 4.8. Caracterisation 4.9. Extraction de series d'images apartir des videos 4.10. Analyse des donnees dans MatLab RESULTATS ET DISCUSSIONS 66 4.11. Identification des dispositifs 4.12. Mesures physiques des dispositifs 4.13. Compilation des donnees 4.13.1. Lecture des graphiques 69 4.13.2. Jonction « Y » sans reseau de Bragg vertical 69 4.13.3. Jonction « Y » avec reseau de Bragg vertical 70 4.14. Discussion

Dual band bandpass filter is designed and optimized for RF wireless applications. The performances of that RF dual band filter are improved especially parameters describing the insertion loss, return losses and rejection. Dual band bandpass filter using stub loaded resonators is designed and characterized. Theoretical results are compared with experimental data. This comparison shows that the magnitude of reflection coefficient S 11 from ADS TM simulation is better than 28.0 dB, and the insertion loss S 21 is less than 0.5 dB. The two rejections are also better than 32.0 dB. The simulated results also show that two central frequencies are located at desired 1.82 and 2.95 GHz. Comparison of measured and simulated results shows frequency drift. The main reason for this frequency shifting is due to some uncertainties. These are obviously due to geometrical and physical parameters H and r respectively of Duroid substrate used during design and measurements.

Algorithm for the realization of the broad range of values of wide relative bandwidth (RBW) bandpass filter is introduced. Algorithm is based on periodic ideal cells each with short-ended stub. Theory is developed for a symmetrical cell with proportional transmission lines, nonuniform or uniform, in term of characteristic impedance. The theory is applied for the uniform transmission lines. Simple equation of the ratio between characteristic impendence of the short-ended stub and the characteristic impendences of the main lines is given for the broad range of RBW. Realizable filters are for the very wide RBW up to over 1.5 (150%). Technology is chosen in microstrip with vias for the short ends. It is without coupling, without defected ground structure (DGS) and only with a single layer. The procedure is tested on the fabricated filters for very wide RBW of 1.5 (150%). Agreement between measurements and simulations is excellent.

Je tiens à adresser en premier lieu mes remerciements à Gilles Despaux qui m'a proposé ce sujet et a dirigé cette thèse. C'est grâce à lui que j'ai pu évoluer ces trois dernières années dans un environnement scientifique stimulant. Qu'il soit assuré de toute ma gratitude quant à la confiance qu'il m'a témoignée et à la grande liberté dont il a su me faire profiter dans la conduite de mes travaux. Sur le plan scientifique comme humain, je le remercie pour son écoute attentive et ses conseils avisés. Je souhaite également remercier Emmanuel Le Clézio, co-directeur de cette thèse, qui s'est grandement investi. Il a su me partager sa rigueur scientifique et sa passion pour la modélisation de phénomènes physiques. Je remercie ensuite Thomas Delaunay pour son implication en tant que co-encadrant. Il a toujours su être de bon conseil au cours de cette thèse. Je tiens ensuite à exprimer ma gratitude aux différents membres du jury. Je remercie Geneviève Duchamp d'avoir présidé ce jury. Je remercie Pascal Vairac et Louis-Pascal Tran Huu Hue qui m'ont fait l'honneur d'être rapporteurs de ces travaux de thèse. Enfin, je remercie Mihai Valentin Predoi d'avoir fait spécialement le déplacement de Roumanie pour être examinateur de cette thèse. Je souhaite remercier Alain Foucaran qui m'a accueilli chaleureusement au sein de l'Institut d'Electronique et des Systèmes. Je le remercie de toujours m'avoir fait confiance lors de l'organisation d'évènements au sein du laboratoire. Je remercie tous les membres de l'équipe, qui, même s'ils n'étaient pas directement impliqués sur cette thèse, ont tous contribué à la réussite de celle-ci de par leurs conseils ou leur partage de connaissances. Je remercie Ali Dekious, Céline Engrand et David Lapeine, tous les trois doctorants, qui ont aidé scientifiquement et surtout humainement à la réussite de cette thèse. Je remercie également Redha Boubenia, doctorant lui aussi, pour toutes les discussions, pertinentes ou futiles, que nous avons pu avoir en partageant le même bureau. Enfin, je veux remercier ma mère, ma soeur et mon frère qui m'ont constamment soutenu tout au long de cette thèse et parce que je puise en eux et en leurs attentes une grande partie de ma motivation. 3.4. MESURE DE LA VITESSE DE RAYLEIGH 4. CONCLUSION CONCLUSION ET PERSPECTIVES CONCLUSION PERSPECTIVES BIBLIOGRAPHIE Pour rendre compatible l'imagerie de propriétés mécaniques avec la microscopie acoustique, une séparation de l'onde de Rayleigh et de l'onde spéculaire est nécessaire. C'est dans ce contexte qu'a été conçu un capteur focalisé multiélément dont certains éléments piézoélectriques sont entièrement dédiés à la génération et la réception seules de 1 Au cours de cette thèse, le terme capteur sera assimilé, par abus de langage au terme de transducteur pour décrire une sonde. Le terme de transducteur sera principalement utilisé dans son sens d'élément piézoélectrique.

En s’appuyant sur les procedes de fabrication matures et sur la production a grande echelle de l’industrie CMOS, la technologie photonique silicium est une solution potentielle pour le developpement de liens optiques haut debit peu onereux destines aux centres de donnees. Un premier pas a ete franchi il y a une dizaine d’annee avec la realisation, a l’echelle industrielle, de transmetteurs/recepteurs avec des debits jusqu’a 100Gb/s. Cependant, tout semble indiquer que des vitesses encore plus elevees, (200 voir 400Gb/s), seront bientot necessaires. Malheureusement, les limitations techniques de cette premiere generation de circuits photoniques suggerent qu’il sera difficile de realiser des multiplexeurs (MUX/DEMUX) performants. Ces composants sont a la base des solutions de multiplexage en longueur d’onde (WDM) envisagees pour repondre a cette nouvelle demande de bande passante. Par ailleurs, on assiste depuis quelques annees a une diversification des applications de la photonique i...

The improvement of the bolometer performances is obtained by thermally insulating the sensitive region. The results we have measured in the 3-5 µm wavelength range on a YBaCuO suspended membrane, with an optimised geometry and without any absorbing layer, are among the best reported. However, to meet the requirements of spatial observations, these microbolometers must be covered by an absorbing layer adapted to work at wavelengths larger than 20 µm. In order to compensate for the increase of the thermal mass brought by the absorber, and thus the undesirable increase of the response time, we suggest the simultaneous addition of a layer with a higher thermal conductivity to the suspended membrane. Résumé. L'amélioration des performances d'un bolomètre est obtenue en isolant thermiquement sa partie sensible. Les résultats que nous avons mesurés dans le domaine de longueur d'onde 3-5 µm sur une membrane suspendueà base de couches minces d'YBaCuO, de dimensions optimisées et sans couche absorbante, sont au niveau des meilleurs publiés. Cependant, pour satisfaire aux besoins des observations spatiales, ces microbolomètres devrontêtre recouverts d'un matériau absorbant adapté pour fonctionner aux longueurs d'onde supérieuresà 20 µm. Afin de compenser l'augmentation de capacité calorifique apportée par la couche absorbante, et donc l'accroissement indésirable du temps de réponse, nous proposons d'ajouter simultanémentà la membrane une couche de conductivité thermique plusélevée.

Structuration 1D et 2D de matériaux diélectriques Structuration 1D et 2D de matériaux diélectriques Structuration 1D et 2D de matériaux diélectriques Structuration 1D et 2D de matériaux diélectriques par ablation laser nanoseconde par ablation laser nanoseconde par ablation laser nanoseconde par ablation laser nanoseconde : Application : Application : Application : Applications s s s aux aux aux aux couches minces et monocristaux de LiNbO couches minces et monocristaux de LiNbO couches minces et monocristaux de LiNbO couches minces et monocristaux de LiNbO3 3 3 3 et et et et couches minces de TiO couches minces de TiO couches minces de TiO couches minces de TiO2 2 2 2 Présentée dans le cadre d'une cotutelle entre l'

This paper presents a new approach for the design of film bulk acoustic resonators (FBARs) with high-quality factor ${Q}_{a}$ at antiresonant frequency ${f}_{a}$ . Lamb waves are among the main contributors to the loss of energy at ${f}_{a}$ and the deterioration of ${Q}_{a}$ . The targeted approach is an optimization process of a dual-step frame structure to alleviate the problem with Lamb waves at ${f}_{a}$ . Such a frame is a combination of two neighboring steps that have different acoustic impedances reflecting the two Lamb modes that carry the largest amount of energy. The dimensions of these steps are computed using the diffraction grating method. To do so, the dispersion curves of Lamb waves and their associated power flows are calculated using a global matrix method and the acoustic Poynting's Theorem. This results in an enhancement in ${Q}_{a}$ of nearly 82% for an FBAR with a dual-step frame in comparison with an FBAR with no frame, as well as a smoother electrical res...

-Depuis quelques années le CETIM-CERMAT et le LPMT développent et élaborent un nouveau type de matériau actif, le M3C, matériau composite à comportement contrôlé. Le principe de ce matériau consiste à rendre une structure composite active sans rajout d'actionneurs ou d'éléments extérieurs. L'activation du matériau est réalisée grâce à une source interne de chaleur creé par effet Joule à l'aide de renforts actifs. L'objectif de cette présentation consiste, dans un premier temps, à faire une présentation complète de ce nouveau matériau, et à situer ses performances par rapport à celles des autres matériaux intelligents, ceci en terme de domaine d'application, de puissance utile, de rendement, de temps de réponse. Dans un second temps, nous présenterons les différents outils numériques qui ont été développés afin de permettre le calcul et l'optimisation de ce matériau. Nous finirons cet article par une application potentielle du M3C.

The improvement of the bolometer performances is obtained by thermally insulating the sensitive region. The results we have measured in the 3-5 µm wavelength range on a YBaCuO suspended membrane, with an optimised geometry and without any absorbing layer, are among the best reported. However, to meet the requirements of spatial observations, these microbolometers must be covered by an absorbing layer adapted to work at wavelengths larger than 20 µm. In order to compensate for the increase of the thermal mass brought by the absorber, and thus the undesirable increase of the response time, we suggest the simultaneous addition of a layer with a higher thermal conductivity to the suspended membrane. Résumé. L'amélioration des performances d'un bolomètre est obtenue en isolant thermiquement sa partie sensible. Les résultats que nous avons mesurés dans le domaine de longueur d'onde 3-5 µm sur une membrane suspendueà base de couches minces d'YBaCuO, de dimensions optimisées et sans couche absorbante, sont au niveau des meilleurs publiés. Cependant, pour satisfaire aux besoins des observations spatiales, ces microbolomètres devrontêtre recouverts d'un matériau absorbant adapté pour fonctionner aux longueurs d'onde supérieuresà 20 µm. Afin de compenser l'augmentation de capacité calorifique apportée par la couche absorbante, et donc l'accroissement indésirable du temps de réponse, nous proposons d'ajouter simultanémentà la membrane une couche de conductivité thermique plusélevée.

J'ai également été ravi de pouvoir travailler avec mon co-directeur de thèse Dr. Qin Zou, professeur associé à Telecom sudParis, qui a encadré ce travail, dont les qualités scientifiques et humaines n'ont pas manqué d'enrichir mes dernières années. Je vous remercie très sincèrement pour avoir proposé et posé les fondations de cet intéressant sujet. J'ai eu la chance de bénéficier de vos compétences théoriques et physiques au sens large. Je voudrais témoigner de ma gratitude envers les membres du jury qui ont bien voulu examiner ce mémoire, et dont la participation à cette commission d'examen a grandement permis d'ouvrir le champ d'investigation de ces travaux :

Novel multiband and broadband wireless power transfer (WPT) systems based on Conformal Strongly Coupled Magnetic Resonance (CSCMR) are presented in this paper. An analytical model for CSCMR systems is developed in order to study their performance. Optimal multiband and broadband CSCMR systems are designed and their performance is validated using simulations and measurements. A broadband CSCMR system, which exhibits 7 times broader bandwidth than conventional SCMR and CSCMR systems operating at the same frequency, is designed and prototyped.

In this paper a-3 dB, 90-degree phase shift RF quadrature patch hybrid coupler is designed to operate at 2.4GHz. Hybrid coupler is a fourport device, that's accustomed split a signaling with a resultant 90 degrees' section shift between output signals whereas maintaining high isolation between the output ports. The RF quadrature patch hybrid coupler is used in various radio frequency applications including mixers, power combiners, dividers, modulators and amplifiers. The desired hybrid coupler is designed using FR-4 substrate with 1.6mm height in High Frequency Structure Simulation (HFSS) and the same is fabricated and tested. The designed Hybrid coupler is examined in terms of parameters like insertion Loss, coupling factor and return Loss. The simulation and measurement results are compared. Major advantages of the RF quadrature patch hybrid couplers are that they are compatible with integrated circuit technology.

Loop antennas of circumference greater than a wavelength are generally known to have a good directive radiation pattern. However, for use in UWB applications, the variation of the radiation pattern with frequency must also be taken into account. Besides a good wideband radiation pattern, the impedance bandwidth of the antenna is also very important. The quality of a transmitted and received UWB pulse from the antenna will be a combination of both these factors. In this paper, we first investigate the characteristics of loop antennas with respect to both these factors. Next, we propose a new loop antenna configuration to overcome the limitations of the standard loop antenna for UWB applications. The new antenna consists of two concentric half-loops directly coupled to each other. The proposed antenna is analyzed using the Method-of-Moments (MoM). The theoretical and measured results agree with each other closely and attest to the fact that the new antenna has a far superior impedance bandwidth when compared with conventional loop antennas. Further, it is shown that the new antenna has a good gain and a useful radiation pattern for directional wireless links. The advantages of the antenna are conclusively demonstrated by successfully deploying it in a very high speed (500 Mbps) point-to-point UWB link.

IEMN-DOAE, Université de Valenciennes, Le Mont Houy, 59313 Valenciennes, France SIRRIS, Liège Science Park, Rue du Bois Saint-Jean 12, BE-4102 Seraing, Belgium CRIBC (membre d’EMRA), 4, Avenue Gouverneur Cornez, 7000 Mons, Belgium LMCPA, Université de Valenciennes, PECMA, Z.I. Champ de l’Abbesse, 59600 Maubeuge, France [email protected] Proceedings of the Acoustics 2012 Nantes Conference 23-27 April 2012, Nantes, France

Near-Field Wireless Power Transfer systems have attracted attention for their potential applications, such as implanted medical devices, radio frequency identification, and portable electronic devices in general. In this context, a compact model for short-range NF-WPT systems operating in ISM frequency bands is proposed, employing the concept of ground plane aperture resonators or Defected Ground Structures (DGS). This technique allows the miniaturization of the resonator, which leads to the development of compact NF-WPT systems. The model proposed in this work aims at possible applications that require simultaneous energy and data transfer. This model operates in dual band in 433 MHz and 900 MHz frequency bands and makes use of overlapping circular DGS in order to shrink the resonator device and obtain high values of Figure of Merit (FoM) commonly used in this research area. The proposed model was designed using the electromagnetic analysis and built using Rogers RO4003 dielectric material. The designed dual-band DGS resonators have a total area of 11.7 × 10.2 mm 2 and when placed at a distance of 15 mm between transmitter and receiver, they have measured FoM values of 0.71 and 1.07 at 440 MHz and 918 MHz, respectively. The results were compared with related works found in the literature, and indicate a η W PT of 40.9% and 49.2 %. INDEX TERMS Dual-band wireless power transfer, resonant coupling, defected ground structure, dualbandstop filter.

Les spectres des coefficients de réflexion et de transmission R et T d'un diffuseur élastique plan ne distinguent pas les résonances symétriques des antisymétriques. Cette distinction est directement possible sur les termes de transition, définis par TT A =

The improvement of the bolometer performances is obtained by thermally insulating the sensitive region. The results we have measured in the 3-5 µm wavelength range on a YBaCuO suspended membrane, with an optimised geometry and without any absorbing layer, are among the best reported. However, to meet the requirements of spatial observations, these microbolometers must be covered by an absorbing layer adapted to work at wavelengths larger than 20 µm. In order to compensate for the increase of the thermal mass brought by the absorber, and thus the undesirable increase of the response time, we suggest the simultaneous addition of a layer with a higher thermal conductivity to the suspended membrane. Résumé. L'amélioration des performances d'un bolomètre est obtenue en isolant thermiquement sa partie sensible. Les résultats que nous avons mesurés dans le domaine de longueur d'onde 3-5 µm sur une membrane suspendueà base de couches minces d'YBaCuO, de dimensions optimisées et sans couche absorbante, sont au niveau des meilleurs publiés. Cependant, pour satisfaire aux besoins des observations spatiales, ces microbolomètres devrontêtre recouverts d'un matériau absorbant adapté pour fonctionner aux longueurs d'onde supérieuresà 20 µm. Afin de compenser l'augmentation de capacité calorifique apportée par la couche absorbante, et donc l'accroissement indésirable du temps de réponse, nous proposons d'ajouter simultanémentà la membrane une couche de conductivité thermique plusélevée.

Je remercie Monsieur Nasser Darabiha, directeur du laboratoire d'Énergétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion (EM2C) du CNRS et de l'École Centrale Paris, de m'avoir accueilli dans ce laboratoire. Je remercie Monsieur Jean-Michel Lourtioz, directeur de l'Institut d'Électronique Fondamentaleà Orsay, d'avoir accepté de présider le jury. Je tiensà exprimer toute ma gratitudeà Messieurs Philippe Lalanne et Daniel Van Labeke, qui ont bien vouluêtre rapporteurs de cette thèse, pour l'intérêt qu'ils ont portéà mon travail. Je remercieégalement Monsieur Jean-François Roch de m'avoir fait l'honneur d'être membre du jury. Le travail de ces trois années de thèse s'est effectué au sein du groupe "nanostructures et nanothermique" du laboratoire EM2C. Je tiens vivementà remercier Jean-Jacques Greffet, Karl Joulain et Rémi Carminati qui ont assuré de plus ou moins loin (géographiquement !) un encadrement remarquable de cette thèse. Plus particulièrement, je ne remercierai jamais assez Jean-Jacques pour l'ouverture scientifique qu'il a tenté de m'apporter : sa rigueur, sa pédagogie et surtout son approche des problèmes me serviront d'exemple pour longtemps. Un grand mercià Karl, dont la bonne humeur a ensoleillé ma première année de thèse, sa curiosité scientifique est un modèle pour moi. Je remercie aussi Rémi qui, bien que n'étant pas officiellement attachéà la direction de cette thèse, a su répondreà mes questions avec patience et pédagogie. Je le remercie plus particulièrement d'avoir prété une oreille attentive, et je l'espère amicale,à des problèmes divers et variés. Je tiensà remercier Yong Chen,à l'époque au Laboratoire de Photonique et Nanostructures (LPN), pour s'être impliqué dans le sujet de l'émission thermique sur les réseaux de SiC. Du même laboratoire, je ne saurai oublier Stéphane Collin, Fabrice Pardo et Jean-Luc Pelouard qui ontété très présents sur la fin de ma thèse, et qui ont contribuéà une part non négligeable de ce manuscrit, ainsi qu'aux futurs développement que nous comptons apporter au sujet de l'émission de rayonnement. J'aimeraiségalement remercier Jean-Philippe Mulet et Rachid Elaloufi pour le soutien qu'ils m'ont apporté au début de cette thèse en informatique et qui n'ont jamais hésitéà me consacrer du temps pour me prodiguer des conseils utiles. Mercià tous les thésards du laboratoire, en particulier ceux de la salle info, qui ont contribuéà l'ambiance détendue et amicale qui régnait dans les lieux. Je voudrais enfin adresser mes remerciementsà tout le personnel du laboratoire, en particulier et en vrac : Erika et Yannick, pour leur gentillesse et leur rapiditéà fabriquer les pièces que je descendais parfois leur demander, Karine, pour sa bonne humeur communicative lors des pauses café et pour son exceptionnelle efficacité administrative. Un grand merci aussià Christian, pour son aide dans les montages et démontages que nous avons pu faire. Je tiens aussià remercier toutes les personnes qui m'ontété proches durant ces trois dernières années. Ma femme, Soisick, qui m'a guidé vers la thèse, puis qui m'a soutenu tout ce temps dans les moments plus difficiles. La période de rédaction du manuscrit n'a pasété dure que pour moi, je rends hommageà sa patience età tout l'amour qu'elle m'a apporté. Mes parentsévidemment, ma mère, pour son esprit cartésien, dont j'espère avoir un peu hérité, qui m'a encouragé dans la voie scientifique, et qui doitêtre contente que je sois quand même devenu docteur, mon père aussi, humaniste et droit, modèle que je tente encore de suivre. De manière générale, je remercie ma famille. Mes pensées vont vers mon beau-père, Gérard, qui aurait bien aimé voirça et tant d'autres choses. Mes amis ne sont pas en reste. Ils ont suivi avec intérêt l'évolution de mon travail. Mercià eux d'avoir supporté les explications dont je les assénais parfois (mais uniquement quand ils le demandaient, ou presque...). Parmi eux, je tiens particulièrementà remercier Sandra et Nicolas, modèles de dynamisme et professeurs occasionnels de valse, ainsi que Jennifer, pianiste et musicienne avec qui j'ai tant de plaisirà jouer. Marie, en souvenir de notre enfance. Marine et Marjorie, au laboratoire, grâce auxquelles, entre autres, je suis maintenant meilleur au scrabble. Tous, cités ou non, ont eu une influence sur cette thèse, elle est aussi la leur. iv 2 Diffraction par une structure périodique 2.1 Calcul des propriétés radiatives d'une structure périodique :

In this paper, we present a hybrid system consisting of a novel microstrip antenna that can be designed to resonate at various frequencies within the ultra-high frequency (UHF) band (e.g., 415 MHz, 905 MHz, and 1300 MHz), combined with a pair of high frequency (HF) coils (13.56 MHz). The system is designed to be fabricated on an FR4 substrate layer, and it provides a compact solution for simultaneous wireless power transfer (WPT) and multi-band wireless communication, to be utilized in implanted medical devices. The external antenna/coil combination (EX) will be located outside the body on the skin layer. The EX has 79.6 mm-diameter. The implanted hybrid combination (IM) has 31.5 mm-diameter. The antenna is designed such that by varying the position of a shorting pin the resonance frequency can be changed among three frequencies; therefore, the same design can be used for various applications. The system was designed using numerical simulation tools, and then it was fabricated and measured. The design was optimized while the performance of the system was numerically simulated at various depths inside a layered body model. Furthermore, the insertion loss (S 21) and transmission efficiency (η) for both antenna and coil pairs at different depths were studied through simulation and measurements. The system provides a good solution for the combination of power transfer and multi-band data communication.

A four-stage switched beam antenna array at millimeter-wave (mm-wave) frequencies is designed, fabricated, and experimental results are demonstrated. A novel rectangular loop dipole antenna (RLDA) applying the quasi Yagi-Uda concept is designed to achieve high gain and wide bandwidth with end-fire radiation. This RLDA with director has a return loss better than 10 dB over a frequency range of 32 GHz to 37 GHz and a peak gain of 8.5 dB. The proposed high gain end-fire RLDA antenna in combination with a 4 × 4 Butler Matrix (BM) creates the switched beam configuration and generates four beams in the directions of 15 • ± 2 • , −45 • ± 4 • , 38 • ± 2 • , and −15 • ± 1 • at 33.5 GHz, 34.5 GHz, and 35.5 GHz with successive input port excitation. The switched beam configuration has overall dimensions at 34.5 GHz is 26 mm × 25.8 mm (3.03λ × 3.0λ).

Les systèmes piézoélectriques sont utilisés dans un grand nombre d'applications (mesures physiques, contrôle non destructif). Beaucoup d'entre elles nécessitent la mesure rapide de l'impédance électrique du capteur, particulièrement dans le cadre des microsystèmes. C'est pourquoi ce travail est consacré à la conception et au développement d'un analyseur d'impédance sur puce. L'analyseur est programmable en fréquence et en impédance et est implanté sur un système embarqué de type FPGA (field programmable gate array). Nous proposons trois méthodes à l'analyse leur impédance : une mesure ratiométrique, une modélisation paramétrique adaptative du capteur et une méthode originale utilisant l'asservissement de la tension d'excitation par un réseau résistif programmable. L'implantation des algorithmes sur la cible FPGA est réalisée selon une approche de type HIL (Hardware In the Loop)The piezoelectric systems are used in many applications (physic...

This paper presents a new design for wireless power transfer (WPT) systems using asymmetric structures for the transmitter (TX) and the receiver (RX), and the TX/RX are constructed using spiral-strips defected ground structure (DGS) resonators. The proposed spiral-strips DGS resonator overcome the problem of low self-inductance that encountered by H-shape DGS resonator in [1, 2], so that the proposed WPT system that employs the proposed spiral-strips DGS resonators has better efficiency and higher power transmission distance. Design methodology of the proposed WPT system are formulated and fabricated. The measurement results show a WPT efficiency of 78% at a transmission distance of 40 mm with the TX and RX areas of 50 x 50 mm 2 and 30 x 30 mm 2 , respectively.

L'objectif de cetteétude est de présenter des outils numériques capables de décrire le comportement dynamique d'une structure composée de couches de matériaux passifs associésà de patches piézoélectriques shuntés. Une technique exploitant un circuità capacité négative est considéré. Cette technique est tout d'abord appliquéeà un guide d'onde unidimensionnelà un seul patch, afin de régler les caractéristiques du circuit. Une distribution de patches est ensuite considérée, afin de tirer profit de la périodicité de la structure. La confrontation avec une série des résultats expérimentaux est finalement présentée.