Optimisation de forme appliqué à la conception d’un filtre à résonateur diélectrique Hassan Khalil (1), Stéphane Bila (1)‏ Michel Aubourg (1), Dominique Baillargeat (1)‏ Serge Verdeyme (1), Jérôme Puech (2)‏ (1) : XLIM - UMR 6172, 123 avenue Albert Thomas, 87100 Limoges (2) : CNES, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse GdR Ondes – Mercredi 21 Novembre 2007 Bonjour à tous, notre article concerne l’optimisation de forme appliqué à la conception d’un filtre à résonteur diélectrique

Gradient topologique Problématique Objectifs Déterminer la forme optimale d’un objet pour satisfaire des spécification électriques. Améliorer les solutions conçues classiquement par un designer/ingénieur. Problématique Composants hyperfréquences modélisés par éléments finis (FEM). Topologie caractérisée par l’état  de chaque élément discrétisant le domaine. Approche: minimiser une fonction de coût (J)‏ J est réelle et liée à S. Détermination de la sensibilité de J à la création (=1) ou à l’élimination ( =0) d’éléments du domaine. La méthode utilisé est le GT. Les objectifs de l’optimisation : déterminer la forme optimale d’un objet et d’améliorer les solution conçus classiquement par l’ingénieur. Pour ça les composants hyperfréquence sont discrétisé en éléments finis. ces éléments de maillage ( triangle en 2-D ou tétraèdre en 3-D) contenus dans le domaine d’optimisation, sont utilisés ensuite pour définir des éléments topologique( chaque élément topologique est constitué d’un ou plusieurs éléments de maillage. Ces éléments topologique sont caractérisée par un variable eita (0 ou 1). Donc, l’approche consiste à minimiser une fonction de cout (j). Cette fonction est réelle et dépend de paramètre S (dans notre cas, J est l’écart en module entre le paramètre de répartition S21 du composant en cours d’optimisation et le paramètre de répartition S21 du résonateur de référence). La dernière étape consiste à calculer la sensibilité de J à la création ou à l’élimination d’éléments du domaine

Filtre à résonateur diélectrique Gradient topologique Filtre à résonateur diélectrique Solution classique Solution optimisé en forme Ensuite cette méthode est appliqué à l’optimisation d’un filtre à résonateur diélectrique, ce filtre classique est constitué d’un résonateur diélectrique, une encoche est placé dans un coin pour coupler les deux de polarisation du mode de résonance. Ce filtre présente une bande passante vers 10 GHz et une fréquence parasite vers 12.6 GHz. C’est un filtre classique qu’on le trouve souvent. Notre objectif est d’améliorer les performance de ce filtre. C’est-à-dire d’éloigner ou atténuer le pic parasite tout en gardant la même bande passante. Les résultats après optimisation est performantes. Le pic est fortement atténué. Je n’ai pas assez du temps pour présenter ces résultat