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Simulation HFSS de filtres MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles Professeurs responsables:VERDEYME Serge BAILLARGEAT Dominique Novembre 2005 – Mai 2006 Projet.

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1 Simulation HFSS de filtres MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles Professeurs responsables:VERDEYME Serge BAILLARGEAT Dominique Novembre 2005 – Mai 2006 Projet ELT2

2 Intérêt du projet Filtre: Fréquence de résonance Pertes Facteur de qualité Cavité Fonction de filtrage

3 Int é rêt du projet f 01 a1a1 b1b1 l1l1 f 02 a2a2 b2b2 l2l2 f 01 > f 02

4 Intérêt du projet 1.45 mm 1 mm f 0 =17 GHz

5 Plan de la soutenance  Logiciel de simulation HFSS  Facteur de qualité à vide d’une cavité  Optimisation de la cavité  Conclusion

6 Logiciel de simulation HFSS High Frequency Structure Simulator 2- Types de solution:  Driven Modal  Driven Terminal  Eigenmode HFSS permet de:  A nalyser le comportement é lectromagn é tique d ’ une structure  R é aliser des interpr é tations post-traitement 1- Dessin de la structure

7 Logiciel de simulation HFSS 3- Types d’excitation:  Wave port  Lumped port  Incident wave  Voltage  Current  Magnetic bias 4- Choix de l’analyse  Solution Setup  Solution Frequency  Sweep  Sweep Type: Discrete  Start  Stop  Step Size

8 Logiciel de simulation HFSS 5- Post-traitement Visualisation des champs Abaque de Smith Paramètres S

9 Facteur de qualité à vide d’une cavité Facteur de qualité à vide Facteur de qualité extérieur Facteur de qualité en charge

10 Facteur de qualité à vide d’une cavité |S21| pour différents Q 0 et un Q e fixe Utilisation de différents couplages pour un Q 0 donné Il est judicieux d’augmenter le facteur de qualité à vide et pas celui en charge

11 Trois méthodes de mesure du facteur de qualité à vide:  Utilisation d’un couplage faible  Etude de la cavité sans pertes  Utilisation de l’abaque de Smith Facteur de qualit é à vide d ’ une cavit é Les résultats des 3 méthodes coïncident

12 Mesure par utilisation d’un couplage faible Facteur de qualit é à vide d ’ une cavit é Q 0 = 167

13 Facteur de qualit é à vide d ’ une cavit é Mesure par é tude de la cavit é sans pertes Q 0 = 163

14 Mesure par utilisation de l’abaque de Smith Facteur de qualit é à vide d ’ une cavit é Q 0 = 162

15 Optimisation de la cavité

16 Effets de la hauteur du plotEffets du rayon de la couronne

17 Optimisation de la cavit é Lieu de Hi et Ro pour f 0 =17 GHz Variations de Q 0 en fonction de dimensions du plot

18 Optimisation de la cavit é Apparition des modes parasites Zones d'apparition des modes parasites |S 21 | pour Hi=450 µm et Ro=278 µm |S 21 | pour Hi=450 µm et Ro=280 µm 2 modes très proches: Filtre inutile!

19 Optimisation de la cavit é Augmentation effet capacitif Augmentation effet inductif Diminution importante de la fréquence de résonance f 0 = 4,1 GHz

20 Conclusion Ce projet nous à permis de:  Nous familiariser avec le logiciel HFSS  Renforcer nos connaissances sur les cavités résonantes  Mieux comprendre les différences entre les facteurs de qualité à vide et en charge  Utiliser différentes méthodes de mesure du facteur de qualité à vide  Comprendre l’effet d’un plot capacitif dans une cavité Il existe aussi des possibilités de jouer sur:  La topologie du plot  Le nombre de plots  Les matériaux utilisés  Les paramètres de l’excitation

21 Merci pour votre attention MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles


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