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Électronique
/ 20-05-2022
Tricas Quentin
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Ces travaux de thèse portent sur la conception, la fabrication et la caractérisation d’écrans de blindage électromagnétique à efficacité dynamique dans le domaine des fréquences micro-ondes (2 à 34 GHz en mesure). Ces écrans doivent rester transparents dans le visible et le proche infrarouge afin d’assurer l’opérationnalité des capteurs optiques au sein du système. Le contrôle de l’efficacité de blindage est assuré par la modulation de l’impédance de contact entre l’écran constitué d’une couche mince métallique micromaillée et son châssis. Trois solutions distinctes ont été étudiées au cours de cette thèse. Le premier concept développé repose sur l’utilisation d’un matériau à transition de phase isolant-métal, VO2, déposé en couche mince par pulvérisation cathodique RF sur substrat de saphir orienté C. L’optimisation des conditions de dépôt, ainsi que la mise en œuvre et la caractérisation des écrans de blindage associés sont présentées. Un important contraste d’efficacité de blindage (25 dB max.) est obtenu entre la mesure à température ambiante, à laquelle le matériau VO2 est dans l’état isolant électrique, et la mesure à 75°C, température à laquelle VO2 est conducteur. L’ajout d’une couche ultramince d’or, assurant le rôle de suscepteur, permet à l’écran de blindage de devenir auto-adaptatif, le champ électromagnétique d’agression étant lui-même à l’origine de l’élévation de température nécessaire. Le second concept développé concerne le déploiement d’un ensemble de diodes PIN en périphérie de l’écran. Le contrôle de la polarisation de ces diodes permet la modulation de l’impédance de contact et donc la variation de l’efficacité de blindage de l’écran. Un contraste d’efficacité de blindage pouvant atteindre 25 dB est ainsi mesuré en deçà de 10,5 GHz, fréquence limite de fonctionnement, dans cette configuration, des diodes PIN sélectionnées. L’ajout d’une électronique de détection permet également à l’écran de devenir auto-adaptatif. Enfin, la troisième solution emploie un canal microfluidique périphérique, rempli ou non d’un liquide conducteur et/ou polaire. Ces liquides assurent la diminution de l’impédance de connexion périphérique et donc l’augmentation de l’efficacité de blindage de l’écran. D’excellents contrastes d’efficacité de blindage (27 dB max.) ont également été mesurés dans la bande de fréquence d’intérêt.
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