Filtres accordables volumiques à base de matériaux céramiques pour des applications spatiales de télécommunication

Sujets de thèse

Intitulé de la thèse
Filtres accordables volumiques à base de matériaux céramiques pour des applications spatiales de télécommunication
Publication du sujet sur le site de l’ABG : OUI
Nature du financement : Financement organisme (CNRS, DGA, ESA, CNES, ADEME, …)
Domaine de compétences principal (pour l’ABG) : Informatique, électronique
Domaine de compétences secondaire (pour l’ABG) : Sciences pour l’Ingénieur
Spécialité de doctorat : Electronique des hautes fréquences, Photonique et Systèmes

Lieu de travail
Xlim UMR n°7252 CNRS/Université de Limoges
Date Limite de candidature : 26/06/2012
Laboratoire d’accueil : XLIM/MINACOM

Introduction
Les systèmes de filtrage représentent un volume et poids important d’une charge utile d’un satellite. Afin de diminuer leur encombrement (et donc leur masse), une tendance actuelle vise à donner à ceux-ci la possibilité de pouvoir être reconfigurables, tout particulièrement en ce qui concerne leur fréquence de fonctionnement. Cela permet alors de regrouper en un seul filtre accordable plusieurs filtres à fréquence fixe, voire de donner à un satellite la possibilité d’être reconfiguré à distance au cours de sa vie en orbite.

Présentation de l’équipe de recherche
Ces recherches seront effectuées au sein du département MINACOM (micro et nanotechnologies pour composants optoélectroniques et micro-ondes) du laboratoire XLIM.Vous serez accueillis au sein d’un groupe qui travaille sur la mise au point de composants micro-ondes innovants, et ici tout particulièrement sur des dispositifs de filtrage avec un aspect prononcé sur les technologies de fabrication associées (techniques de prototypage rapide à base de matériaux céramiques).

Résumé de la thèse en français
Cette étude se déroulera dans le laboratoire Xlim (département Minacom) sur le thème des filtres volumiques accordables en fréquence pour des applications spatiales. L’accent sera mis ici sur la conception de solutions innovantes de réglage de la fréquence de fonctionnement de filtres en fréquence hautes performance. Les aspects touchant à la modélisation, à la fabrication et aux tests de ce type de composants microondes seront ici abordés. L’utilisation de matériaux céramiques et leurs techniques de fabrication spécifiques 3D associées sera un point important de ce sujet.
Elle se fera en lien étroit avec le Centre National d’Etudes Spatiales et l’entreprise Thalès Alénia Space

Résumé de la thèse en anglais
This thesis will be held at the Xlim Laboratory (Minacom department) on innovative low losses frequency tunable volume filters for space applications. The design, fabrication and measurement of such microwave filters will be extensively addressed during the thesis duration. Ceramic materials and their dedicated specific fabrication techniques will be a central part of this work. This research project will be performed in close collaboration with the French National Centre of Space Studies (CNES) and Thalès Alénia Space.

Description complète du sujet de thèse
Ce sujet de recherche repose ici sur l’utilisation de résonateurs à base de matériaux céramiques faibles pertes. Grâce à ceux-ci, de très forts facteurs de qualité (10000) peuvent être atteints. Le sujet se concentrera sur la problématique de rendre de tels résonateurs (et par extension filtres) accordables sur des gammes de fréquences importantes tout en maintenant des performances de premier ordre.
Cette recherche s’appuiera sur l’expérience de niveau internationale du laboratoire Xlim et de son département Minacom sur la conception de filtre en fréquence pour des applications spatiales. Elle se fera en tirant profit de matériaux céramiques de très hautes performances, de technologies de fabrication 3D de pointe (prototypage rapide) et de l’utilisation d’outils de conception et de simulation assistés par ordinateur.
Cette thèse co-financée par le CNES et Thalès Alénia Space se fera en relation étroite et permanente avec ces organismes pour les phases de conceptions, fabrication et tests expérimentaux des véhicules de tests.

Objectifs scientifiques de la thèse
Les objectifs visés sont:
– Conception, fabrication et test de solutions innovantes de résonateurs fort Q à fort accord en fréquence basés sur des matériaux céramiques
– Conception d’un filtre passe-bande agile en fréquence en liaison avec les contraintes des télécommunications spatiales
– Tests et évaluation des performances expérimentales en lien avec l’état de l’art international
– Optimisation des solutions de fabrication via des matériaux céramiques

Compétences à l’issue de la thèse
A l’issu de cette thèse, le ou la future docteur sera pleinement formé(e) sur les outils de conception moderne de composants passifs accordables en fréquences, sur les applications spatiales de télécommunication et sur les matériaux céramiques et leur technologie de fabrication employés dans le domaine des microondes.

Mots clés (séparés par des virgules)
Filtre en fréquence, résonateur volumique, technologie de fabrication céramique 3D, accord en fréquence, applications de télécommunication spatiales
Conditions restrictive de candidature (nationalité, âge, …) : NON

Expérience/profil souhaité(e)
Au cours de votre formation (master, école d’ingénieur), vous avez validé des enseignements d’électromagnétisme (propagation guidée) et de circuits électroniques hautes fréquences (lignes de transmission, composants passifs micro-ondes).

Modalité de dépôt des candidatures
Contact via email des co-directeurs de thèse

Directeur de thèse
Pr. Serge Verdeyme
Adresse mail du directeur de thèse : serge.verdeyme@xlim.fr
Téléphone Directeur de thèse : 05 55 45 72 62

Co-directeur de thèse
Dr. Nicolas Delhote
Adresse mail du co-directeur de thèse : nicolas.delhote@xlim.fr
Téléphone co-Directeur de thèse : 05 55 45 77 40
Cofinancement LABEX SigmaLIM demandé : NON
Thèse pour Action transverse : NON

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