Des résonateurs rapides pour des communications mobiles
Les stations de télécommunications mobiles, émettant à des fréquences d'environ 2 Gigahertz (GHz), sont tenues de se conformer à la régulation européenne concernant la performance de leurs filtres. Pour répondre aux exigences actuelles et futures de l'Union européenne, le projet TUF a développé des filtres résonateurs diélectriques innovants. Ces nouveaux résonateurs se caractérisent par de très faibles pertes diélectriques et peuvent également être utilisés dans d'autres domaines scientifiques pour des mesures précises de la puissance rayonnée totale (bolométrie). L'accord est réalisé à l'aide de deux modes résonnants couplés, un résonateur diélectrique cylindrique avec résonance en mode TE01d et un résonateur hyperfréquence planaire de type ligne-fente. La fréquence de résonance de cet ensemble résonateur varie en fonction du couplage des deux modes. Ce couplage intermodal est contrôlé par des commutateurs rapides, microélectromécaniques (MEMS) ou piézoélectriques. Un ensemble résonateur de ce type, développé en laboratoire et breveté, travaillant à la fréquence de 2GHz, peut se régler à 5MHz avec un pas de 0.25MHz. Son facteur de qualité à vide est d'environ 10000 et son temps de commutation mesuré est d'approximativement une milliseconde. La variation de la configuration du résonateur de type fente modifie le couplage intermodal et par conséquent agit sur la plage d'accord. La disposition du résonateur cylindrique avec quatre résonateurs radiaux placés symétriquement dans la partie inférieure permet un couplage intermodal instantané sans affecter la fréquence de résonance qui reste pratiquement identique. Grâce à des simulations numériques, les partenaires du projet ont recherché la configuration optimale de la ligne fente. Dans le cas de quatre lignes fentes symétriques dans un plan, il a été démontré que leur présence dans le montage ne provoquait pas d'effet significatif et que la fréquence restait identique à celle de la fréquence du résonateur cylindrique initial. En remplaçant les MEMS (interrupteurs microélectromécaniques) par des actionneurs piézoélectriques bimorphes, l'accord fonctionne également. Ces résultats très prometteurs vont obliger les partenaires du projet à optimiser davantage les résonateurs de structure planaire. Ces derniers cherchent actuellement à atteindre une plus grande adaptabilité sans sacrifier l'excellent facteur de qualité déjà obtenu.
