Analyse multi-modale de filtres en guide d'ondes rectangulaire à iris multi-sections Optimisation génétique et réalisation de filtres à faibles dimensions possédant des zéros de transmission

摘要

Nous présentons une méthode de recherche de nouvelles structures de filtrage hyperfré-quence en guide d'ondes. Une technique d'analyse électromagnétique est exposée. Celle-ci permet de caractériser toute structure composée de portions rectilignes de guide d'ondes rectangulaire dont les surfaces ouvertes aux extrémités se recouvrent partiellement. Les surfaces non partagées sont supposées parfaitement conductrices. Chaque portion de guide d'ondes est considérée emplie de diélectrique homogène isotrope. Les éléments de base de ces éléments filtrants sont alors des discontinuités de dimensions multi-sections mais aussi des discontinuités diélectriques. Cette étude est basée sur la détermination de la matrice de répartition généralisée ayant un nombre de modes important. Le couplage de deux modes permettra de réaliser un zéro de transmission et par-là d'accroître la sélectivité de tels filtres. La prise en compte d'un grand nombre de modes permet aussi de diminuer considérablement les dimensions. Nous déterminons donc la matrice S multimodale généralisée d'une multi-sections à l'aide de la méthode des moments. Ces résultats mis sous forme synthétique (matrice) nous permettent de synth╚iser et de réaliser des structures de filtrage efficaces et de faibles dimensions. Une structure de filtrage originale, optimisée à l'aide d'un algorithme génétique, valide cette étude électromagnétique..%We present the design and the development of a research method for new microwave waveguide filtering structures with low dimensions and tranmission zeros. An electromagne- tic analysis technique is exposed. It permits to characterize all structures composed of rectilinear pieces of rectangular waveguide whose opened areas at the extremities partially overlap, Non shared areas are supposed perfectly conductive and every piece of waveguide is filled with homogeneous isotropic dielectric material. Basic elements are size discontinuities and dielectric discontinuities. We determine the generalized scattering matrix using multi-mode analysis. Using a lot of modes leads also to reduce dimensions. Coupling of two modes leads to the realization of a zero transmission and improves the selectivity of the filters. Optimization is made using genetic algorithm. In addition to theory, the measured response of a filter is presented and valids the proposed filter concept.