Synthesized Waveguide Technology for Ultra-Broadband Signal Transmission

Les signaux électromagnétiques à très large bande (dc-à-ondes millimétriques ou dc-à-térahertz) sont essentiels pour de nombreuses applications telles que l'imagerie, la détection, la sécurité, les communications à haute capacité, les interconnexions à grande vitesse, les mesures dans le domaine temporel et les traitements biologiques avancés. Ceci a suscité un intérêt et une attention particulière concernant le problème technique fondamental, à savoir la transmission de signaux ultra-large bande [au niveau de la picoseconde (ps)] avec une intégrité du signal très élevée, ce qui nécessite une structure de guide d'ondes assez particulière à très faibles pertes, faible dispersion, et avec une transmission qui laisse tout passer (tout-passe). A notre connaissance, ce type de support de transmission n'existe pas encore du moins en pratique ; tous les supports conventionnels souffrent généralement des effets indésirables tels que des pertes et/ou de la dispersion liées à la coupure basse fréquence (passe-haut) et/ou à l'atténuation haute fréquence (passe-bas), sans oublier de mentionner la bande passante monomode habituellement limitée avec référence aux modes d'ordre supérieur. Bien que des efforts importants aient été faits pour explorer des supports de transmission à haute performance au cours des dernières décennies, ils sont souvent des améliorations incrémentales des structures conventionnelles. Afin de remédier et ainsi apporter une contribution à cette situation, le concept de ligne de transmission sélective de mode (MSTL) a récemment été proposé. Elle fonctionne sélectivement dans un mode dominant souhaité à différentes fréquences ou sur différentes gammes de fréquences (la sélectivité de mode dépendante de la fréquence). Cette propriété unique offre à MSTL la possibilité de guider efficacement les ondes électromagnétiques ultra-large-bandes avec les propriétés de transmission souhaitées. MSTL peut être considéré comme un système de transmission synthétisé en mode couplé qui diffère largement des lignes de transmission et des guides d'ondes conventionnels. Inspirée par ce concept MSTL, cette recherche vise à étudier et développer des systèmes de guide d'ondes synthétisés pour l'électronique ultrarapide du futur. Cette recherche débute par un traitement des guides d'ondes intégrés au substrat (SIW) demi-mondes couplés. En tant que système de guide d'ondes simple, son comportement modal est d'abord examiné, et ensuite ses applications pratiques dans la conception de balun sont explorées.