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Thèse Année : 2012

Contribution of the Frequency Approach of the TLM Method in Modelling Microwave Devices

Contribution de l'approche fréquentielle de la méthode TLM dans la modélisation des dispositifs en hyperfréquences

Mériam Attia
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 990604

Résumé

Numerical modeling has become an important tool allowing the study of structures with complex geometries. Many numerical methods have been developed and improved to suit the problem to be solved. Among these methods, the TLM (Transmission Line Matrix) is very efficient in modeling microwave structures. In this work, we present the FD-TLM, a frequency-domain approach of TLM. The formulation used is derived directly from time-domain TLM by applying a Fourier transform. Different aspects of the method have been considered. First of all, we present the principal nodes used to mesh the TLM network. Then, our study focused on the dispersion analysis of the FD-TLM. After that, a large part of this work is devoted to study absorbing boundary conditions, particularly the perfectly matched layers (PML) and the one-way wave equations which have shown excellent performances. Finally, an optimization study has been introduced using the segmentation technique allowing the subdivision of the structure into several sub-domains which can be computed separately.
La modélisation numérique est devenue un outil indispensable qui permet la prise en compte de structures de plus en plus complexes. De nombreuses méthodes numériques ont été développées puis évoluées pour être adaptées au problème à résoudre. Parmi ces méthodes, la TLM (Transmission Line Matrix) est très connue par son efficacité dans la modélisation des structures en hyperfréquence. Nous nous sommes intéressés dans ce travail à la méthode FD-TLM, l'approche fréquentielle de la TLM. La formulation adoptée est dérivée de la TLM dans le domaine temporel moyennant une transformée de Fourier. Cette étude a englobé plusieurs aspects de la méthode en commençant par la présentation des principaux noeuds utilisés dans le maillage avant de passer à l'étude et l'analyse de l'erreur de vitesse dans la FD-TLM. Par la suite, une grande partie de ce travail a été consacrée à l'étude des parois absorbantes particulièrement les PML (Perfecly Matched Layers) et les opérateurs d'onde unidirectionnels qui ont présenté d'excellentes performances d'absorption. Finalement, dans le but d'une étude d'optimisation, la FD-TLM a été combinée à la méthode de segmentation permettant de subdiviser la structure en plusieurs sous-domaines qui peuvent être isolés et maillés séparément.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-00794769 , version 1

Citer

Mériam Attia. Contribution de l'approche fréquentielle de la méthode TLM dans la modélisation des dispositifs en hyperfréquences. Electromagnétisme. Télécom Bretagne; Université de Bretagne Occidentale, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00794769⟩
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