Modélisation et réalisation d’un capteur micro-onde à base de méta-matériaux

Abstract

Dans cette thèse,on présente la conception d'un capteur micro-onde compact et très sensible basé sur un résonateur à anneau fondu complémentaire(CSRR)à base de métamatériau,pour la caractérisation des milieux liquides dans le domaine des hyperfréquences.La conception du capteur se compose d'une structure résonnante de patch rectangulaire, alimentée par micro-ruban à deux ports,imprimée sur un substrat Roger RO3035 de 20×28mm2 avec une épaisseur de 0,75 mm,une permittivité relative de 3,5 et une tangente de pertes de 0,0015.Le résonateurCSRR est implanté sur le plan de masse dans le but d’une miniaturisation du capteur micro-onde.L'échantillon liquide sous test est rempli dans un tube capillaire en verre placé parallèlement au plan de la surface du capteur.Le placement du tube capillaire contenant le liquide à identifier en position parallèle améliore les performances de notre capteur proposé et atteint deux fois la valeur en termes de sensibilité et de facteur de qualité Q par rapport aux performances du capteur original(tube de test en position verticale)tout en maintenant le même rayon de tube.En pliant la structure proposée,d'autres améliorations ont été obtenues par cette transformation importante du capteur d’une forme planaire en une forme cylindrique.Ces changements entraînent un décalage de la fréquence de résonance et du facteur de qualité Q du capteur.Par conséquent,on pourra augmenter la sensibilité S de 10 fois plus par rapport à la structure originale planaire.