Mod

1
Modèles éléments finis 3D pour linteraction onde
structure complexe.Application aux
méta-matériaux

• O. Ouchetto, B. Essakhi, S. Zouhdi, L. Pichon
• Laboratoire de Génie Electrique de Paris
• E-mail sz_at_ccr.jussieu.fr

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Surfaces Structurées et Meta-matériaux
Applications

• Polariseurs micro-ondes et filtres
• Diélectriques artificiels
• AMC et HIS antennes miniatures

1
3
Surfaces Structurées et Meta-matériaux
Éléments finis darêtes
2
4
Réduction dun calcul large bande
avec
Recherche dun développement en série
7
5
avec
1 seule inversion de A0 est nécessaire !
Extension de la plage de validité
Approximation de Padé
8
6
Validation rayonnement dune antenne boucle
 
9
7
Impédance
I10GHz,5GHz, I25GHz,10GHz, I310GHz,15GHz
et I415GHz,20GHz.
10
8
Surfaces à haute impédance
Application Antennes
3
9
Surfaces à haute impédance
Validation
Conducteur parfait
d
d
Impédance de surface Zs (en ?) calculée dans le
plan (x, y, z 1cm) pour une onde incidente
polarisée TE.
Cellule élémentaire du réseau d 1cm, f 5GHz
Zsmoy(TE) -0.0033,73j, Zsmoy(TM)
0.0023,74j
4
10
Surfaces à haute impédance
Surface à haute impédance
Impédance de surface Zs (en ?) calculée dans le
plan (x, y, z 1cm) pour une onde incidente
polarisée TE.
Cellule élémentaire du réseau d 1cm, l
0,5cm, f 5GHz
Zsmoy(TE) -3 ,04526,2j, Zsmoy(TM)
5,14614,1j
5
11
Surfaces à haute impédance
Cellule élémentaire du réseau d 1cm, l
0,5cm, f 5GHz
Impédance de surface Zs (en ?) calculée dans le
plan (x, y, z 1cm) pour une onde incidente
polarisée TE.
Zsmoy(TE) 2,08607,7j, Zsmoy(TM) 3.97619,4j
Radio Science, à paraître en 2005 Collaboration
avec C. Simovski (Russie)
6
12
Homogénéisation des matériaux structurés
Méthode asymptotique Convergence à deux
échelles Éclatement périodique
Trouver les paramètres constitutifs quand
PIERS 2005, Hangzhou, 2005, China Action
Math-STIC du CNRS, 2004-05
11
13
Méthode asymptotique
12
14
Méthode asymptotique
Champ macroscopique
Correcteur
Champ total
13
15
Méthode asymptotique
Résultats
Permittivité effective
Champ électrique er1 8, er2 1
14
16
Méthode asymptotique
Résultats
Permittivité effective
Champ électrique er1 8, er2 1
15
17
Conclusion

• Déjà fait
• Modèles pour les méta-structures et
  méta-matériaux
• Approche antenne
• Approche homogénéisation
• Reste à faire
• Optimisation des formes
• Validations expérimentales REX METAMORPHOSE

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18
Homogénéisation des matériaux structurés
1ère approche Maxwell-Garnett Méthode
des moments
Electromagnetics, Vol.22, N. 3, 2002
Collaboration avec C. Simovski (Russie)
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19
1ère approche Maxwell-Garnett Méthode des
moments
Relations constitutives
Cas général
Hypothèses ? Réseau de faible densité ? d
lt ?
18
20
1ère approche Maxwell-Garnett Méthode des
moments
connus
calculés
19
21
1ère approche Maxwell-Garnett Méthode des
moments
Résultats
Inclusion a  3 mm, L  2.8 mm, e  0.2
mm Réseau I d1   d2  9 mm, ? 90, ? r 1
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