ACTIVITES
DE RECHERCHE
(Dernière mise à jour : 19 Décembre
2003) |
Mes travaux de recherche ont été
effectués au sein du Laboratoire d’Etude des
Matériaux et des Composants pour l’Electronique
(LEMCEL EA2601) de l’Université du
Littoral-Côte d’Opale dirigé par le
Professeur J-C. Carru et de l’équipe «
Diélectriques » dont le responsable est le
Professeur C. Legrand. Ils ont démarré lors de
mon stage de DEA en 1999/2000 et se sont poursuivis dans le cadre de ma
thèse de doctorat financée par une allocation de
recherche du ministère et soutenue le 18 décembre
2003.
Mon sujet de recherche concerne la mise
en œuvre de méthodes de caractérisation
diélectrique micro-onde de cristaux liquides
nématiques ainsi que la réalisation et la
caractérisation de dispositifs micro-ondes agiles en
fréquence à substrat cristal liquide.
Mes travaux ont, pour le moment,
donné lieu à 1
publication, 8
communications orales et 3
communications par affiches.
Dans un premier temps, mon travail a
été consacré à la
réalisation de dispositifs agiles en fréquence. A
cet effet, deux structures microrubans originales ont
été conçues : l’une
à substrat évidé, l’autre
à accés coplanaires. Des commandes par champ
électrique et magnétique ont
été utilisées. La
réalisation et la caractérisation de ces circuits
jusqu’à la fréquence de 18 GHz
(analyseur de réseaux Agilent) ont
nécessité l’utilisation des centrales
de technologie et de caractérisation de l’IEMN. A
cette occasion, une collaboration avec l’équipe
« Electromagnétisme des circuits » du
DHS-IEMN a été initialisée.
L’étape suivante a
consisté à optimiser ces nouvelles structures.
Ainsi, l’étude des performances en
agilité des dispositifs réalisés a
été complétée, en
particulier, en augmentant la fréquence des mesures jusque
40 GHz. Les performances obtenues, pour un même
matériau, ont été
supérieures à celles publiées dans la
littérature en terme de déphasage, de champ
électrique de commande et de fréquence de
fonctionnement. Il est à noter que le laboratoire ne
disposait pas d’analyseur de réseaux vectoriel, ce
qui a nécessité de nombreux
déplacements à l’IEMN pour
réaliser nos mesures. Depuis décembre 2001, le
LEMCEL possède un analyseur de réseaux (Anritsu)
que j’ai mis en place. Le fait de travailler sur deux
analyseurs différents m’a permis
d’acquérir une expérience dans le
domaine des mesures micro-ondes.
Une conception
maîtrisée des dispositifs
hyperfréquences nécessite la connaissance des
propriétés
électromagnétiques des cristaux liquides aux
fréquences micro-ondes. Plusieurs contraintes
étaient à lever, à savoir un faible
encombrement de la cellule lié à une mesure sous
champ magnétique intense (orientation du cristal liquide),
un volume de remplissage de la cellule de mesure limité et
une précision suffisante sur la détermination des
permittivités et des pertes. Afin de répondre
à ces exigences, des cellules de caractérisation
en lignes plaquées et en guides d’onde
rectangulaires ont été
réalisées en configuration dipôle et
quadripôle. Deux méthodes originales de
détermination de la permittivité pour
l’une, et de la
permittivité-perméabilité pour
l’autre, sans calibrage de l’analyseur de
réseaux vectoriel ont été mises au
point. Elles permettent dans le cas des liquides de ne pas avoir
recours à une opération de
démontage-remontage. Après des mesures
concluantes des paramètres
électromagnétiques de matériaux connus
solides et liquides, elles nous ont permis de caractériser
le tenseur permittivité complexe de trois cristaux liquides
nématiques commerciaux en bande Ka (26-40GHz). Les
permittivités obtenues sont relativement proches ce qui
montre la nécessité d’avoir une
précision suffisante. Les techniques mises au point seront
utilisées dans le cadre d’une collaboration avec
le Laboratoire d'Electronique et Systèmes de
Télécommunications (LEST) de Brest. En effet, une
thèse est en cours sur la comparaison des
propriétés électriques de
différents cristaux liquides en liaison avec leur structure
moléculaire.
Enfin, une collaboration avec
l’Institut d'Electronique et de
Télécommunications de Rennes (IETR) a permis la
réalisation d’une cavité de
Pérot-Fabry agile utilisant un cristal liquide
nématique. La fréquence de résonance
(30 GHz) de cette cavité est ajustable d’environ
0,5 GHz par commande électrique.
Les différents dispositifs
réalisés montrent les potentialités
d’applications des cristaux liquides aux dispositifs agiles
en fréquences.
Rappel des
différentes collaborations :
Ø
IEMN (Institut d’Electronique, de
Microélectronique et de Nanotechnologie),
Université des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve
d’Ascq.
Ø
LEST (Laboratoire d'Electronique et Systèmes de
Télécommunications), Université de
Bretagne Occidentale, Brest.
Ø
IETR (Institut d'Electronique et de
Télécommunications de Rennes),
Université de Rennes 1, Rennes.