Les radiomètres hyperfréquences

Table des matières

Résumé
Avant-propos
Liste des tableaux
Liste des figures
Liste des symboles
Chapitre 1 – Introduction 
1.1 Mise en contexte
1.2 Problématique de recherche
1.3 Les objectifs de recherche
1.4 Principales Contributions scientifiques
1.5 Organisation de la thèse
Chapitre 2 – État de l’ art des capteurs environnementaux à technologies microondes
2.1 Introduction générale
2.2 Classification des capteurs environnementaux micro-ondes
2.2.1 Les lignes de transmission
2.2.2 Les résonateurs
2.2.3 Les radiomètres
2.2.4 Les radars
2.3 Perspectives et futurs défis
2.4 Conclusion
Chapitre 3 – La technologie des guides d’ondes intégrés aux substrats 
3.1 Introduction
3.2 Description et fonctionnement d’un GIS
3.3 Les cavités résonantes GIS
3.4 Conclusion
Chapitre 4 – Méthode de caractérisation et modèles théoriques d’ optimisation de la sensibilité des capteurs GIS 
4.1 Introduction
4.2 La méthode des cavités perturbées
4.3 Modèles théoriques et calcul d’ optimisation de la sensibilité des capteurs à cavité résonnante GIS basés sur la méthode des cavités perturbées
4.3.1 Principe d’opération d’un capteur à base de cavité résonnante . GIS
4.3.2 Calcul de la fréquence de résonance perturbée
4.3.3 Expression de sensibilité
4.3.4 Optimisation de la sensibilité d’ un capteur à cavité GIS
4.4 Modèle théorique et méthode de caractérisation de matériau diélectrique à l’aide de cavités résonnantes GIS basés sur la méthode des cavités perturbées
4.4.1 Extraction de la constante diélectrique
4.4.2 Extraction des pertes diélectriques
4.4.3 Validation de la méthode
4.5 Conclusion
Chapitre 5 – Conception et réalisation d’une cavité résonnante GIS perturbée au Sn02 pour la détection de l’ hydrogène
5.1 Introduction
5.2 Conception du capteur H2
5.2.1 Préparation du matériau sensible
5.2.2 Caractérisation du matériau
5.2.3 Structure des dispositifs
5.2.4 Banc de test sous hydrogène
5.3 Résultats expérimentaux
5.3.1 L’effet de la taille de la région fonctionnalisée
5.3.2 L’effet de la différence permittivité relative entre le matériau sensible et le substrat
5.3.3 L’effet de la topologie de la région fonctionnalisée
5.4 Synthèse des travaux
5.5 Conclusion
Chapitre 6 – Conception et réalisation d’une cavité résonante GIS perturbée aux nanofibres de cellulose pour la détection d’humidité 
6.1 Introduction
6.2 Conception du capteur SICCR
6.2.1 Le matériau sensible
6.2.2 Structure du capteur
6.3 Validation expérimentale
6.3.1 Banc d’essai
6.3.2 Résultats expérimentaux
6.4 Conclusion
Chapitre 7 – Conception et réalisation de résonateurs à cavité d’air intégré au substrat pour la détection d’ humidité 
7.1 Introduction
7.2 Topologie et conception de la structure
7.2.1 Structure du capteur
7.2.2 Théorie de base et principe d’exploitation
7.3 Conception et réalisation du dispositif
7.3.1 Procédé de fabrication de la structure
7.3.2 Réalisation du dispositif
7.4 Validation expérimentale
7.5 Comparaison et discussion
7.6 Conclusion
Chapitre 8 – Conception et réalisation de multicapteur à technologie GIS pour la détection simultanée d’humidité et de température
8.1 Introduction
8.2 Structure du multicapteur et principe de fonctionnement
8.3 Conception et réalisation du dispositif
8.3.1 Théorie de base
8.3.2 Simulation et mesure du dispositif
8.4 Résultats expérimentaux
8.4.1 Détection indépendante de la température et de l’humidité
8.4.2 Détection simultanée de la température et de l’humidité
8.5 Conclusion
Chapitre 9 – Conclusions et perspectives des futurs travaux 
9.1 Conclusions
9.2 Perspectives
Annexe A – Sensitivity evaluation of dielectric perturbed substrate integrated
resonators for hydrogen detection
Annexe B – Air Filled Substrate Integrated Cavity Resonator for Humidity Sensing
Annexe C – Substrate Integrated Circular Cavity Resonator Filled with Nano-
Fibrillated Cellulose for Humidity Detection
Annexe D – Passive Monolithic Microwave Multisensor Based on N coupled
Substrate Integrated Resonators for Environmental Detection
Annexe E – Parti ally-open SIW resonator for microwave characterization of particulate dielectrics: Effect of interaction with gases
Annexe F – Review of Environmental Detection based on Microwave technologies of Resonators, Transmission lines, Radiometers and Radars Sensors