Innovative Microwave and Millimetre-Wave Components and Sub-Systems Based on Substrate Integration Technology

Avec le rapide développement des technologies microondes et millimétriques, les spécifications de conception des circuits et systèmes sont de plus en plus exigeantes. La tendance pour le développement des systèmes de communication se dirige vers un poids minimisé, une taille réduite, de multiples fonctions, une fiabilité accrue et un faible coût. Ainsi, des technologies microondes et millimétriques faibles coûts, performantes et convenant à une production de masse sont critiques pour développer avec succès des systèmes commerciaux. La technologie à guide d'ondes rectangulaire a toujours été parmi les plus populaires pour la fabrication des systèmes millimétriques. Cependant, une difficulté majeure est reliée à leur intégration avec des composants actifs et les autres types de lignes de transmission conventionnelles, telle que microruban ou coplanaire… Les technologies de Circuits Intégrés au Substrat (CISs), incluant la technologie Guide Intégré au Substrat (GIS), qui peut être intégrée dans les substrats diélectriques avec de faibles pertes d'insertion et de radiation, sont une famille de nouvelles structures à ondes guidées. Ces dernières permettent de faire un pont entre les structures planaires et non-planaires. Jusqu'à maintenant, les composants et les sous-systèmes micro-ondes basés sur la technologie GIS ont été largement étudiés et développés. Dans cette thèse, nous étudions d'avantage la technologie GIS afin de proposer et développer divers composants actif et passif micro-ondes et millimétriques innovant et originaux. Ces structures de composants innovants peuvent améliorer l'intégration entre les composants GIS et les autres composants planaires. Ainsi, un certain nombre de structures et composants sont proposés et appliqués dans la conception et la démonstration d'un réseau d'antennes intégré en ondes millimétriques et un sous-système d'antennes intelligentes à 60 GHz. Il est à noter que plusieurs composants étudiés dans ce travail ont été proposés et démontrés à des fréquences micro-ondes plus basses afin de faire une preuve de concept en permettant une fabrication facile des structures et des circuits. Ces circuits en basses fréquences peuvent facilement être adaptés pour des applications aux fréquences plus hautes.