Étude théorique et expérimentale de composants micro-ondes et ondes millimétriques tridimensionnels pour la réalisation d'un radiomètre imageur

Les systèmes d'imagerie passive fonctionnant en ondes millimétriques sont parmi les plus exigeants dans le domaine des hautes fréquences. Durant ces dernières années, leurs performances se sont beaucoup améliorées grâce à l'émergence de nouvelles technologies, notamment actives. Cependant le développement d'un radiomètre ayant de hautes performances pour un faible coût présente encore un grand défi technologique. Dans cette thèse, nous introduisons une solution qui offre une réduction de poids et de taille grâce à l'utilisation du guide d'onde intégré au substrat (substrate integrated waveguide « SIW » en anglais) et qui assure l'acquisition d'image en utilisant deux polari- sations. L'architecture lissant sur deux polarisations a un impact direct sur l'amélioration de la qualité de l'image et l'utilisation de technologie du guide d'onde intégré au substrat offre des avantages, comme le blindage et les faibles coûts et poids. De nombreux composants passifs larges bandes ont été introduits, incluant, des coupleurs, un filtre, des jonctions et des antennes. Certains de ces composants exploitent une nouvelle disposition tridimensionnelle de la ligne SIW que nous avons proposée et étudiée.

Abstract

Passive Millimeter-wave (MMW) imaging is amongst the most promising and demanding research topics in the field of high frequency sensing systems. In recent years, their performance has seen great improvements thanks to the emergence of new technologies. However, the development of a radiometer with high performance and very low cost still has great technological challenges. Imaging Radiometer has found applications primarily in the security and defence industries. It is desired because of its ability to image through typical obscurants such as smoke, dust and materials like plastic and textile at certain frequency ranges. In this Thesis, we introduce a compact and light weight solution that ensures image acquisition using two polarisations. The full architecture has a direct impact on the image quality enhancement and the use of the substrate integrated waveguide (SIW) technology offers advantages, such as shielding, low cost and light weight. Many broadband passive components have been introduced, including couplers, filters, antennas and junctions. Some of these components three-dimensional arrangement of the SIW line we have proposed and developed.