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Calculs de modes électromagnétiques guidés dans des guides d'ondes torsadés et ouverts
Monday 25 November 2024, 14:00
INSA, salle BO A R2 1 : bâtiment Bougainville (en face du petit rond-point devant l'entrée de l'université), 2e étage, juste à gauche en sortant de l'escalier.
Augustin Leclerc
LMI
Cette thèse explore la modélisation et le calcul des modes électromagnétiques (EM) dans des guides d'ondes de géométries complexes, notamment dans des câbles électriques torsadés en milieux ouverts. L'objectif est de développer des méthodes numériques pour résoudre les équations de Maxwell afin de mieux comprendre la propagation des champs électromagnétiques dans des configurations réalistes. Cette étude est motivée par les enjeux liés à la réduction du rayonnement électromagnétique et à l'amélioration des performances des câbles en termes de confinement des champs.
Nous traitons deux principales configurations : les guides d’ondes droits et les guides d'ondes torsadés. Pour les guides droits, des méthodes semi-analytiques sont mises en œuvre, notamment pour les câbles coaxiaux, permettant de tester les modèles numériques. Nous étendons ces méthodes aux guides d'ondes ouverts, où des conditions aux limites absorbantes (CLA) sont introduites pour modéliser un environnement infini en limitant les réflexions parasites. Dans les câbles torsadés, une géométrie hélicoïdale est exploitée afin de reformuler les équations de propagation des ondes EM dans un cadre numérique adapté, permettant d'obtenir des simulations en basse fréquence. Un travail sur la construction de CLA dans ce cadre a également été initié.
Les résultats obtenus fournissent une meilleure compréhension des phénomènes électromagnétiques à basse fréquence et ouvrent des perspectives pour la conception de dispositifs plus performants et l'étude des systèmes électromagnétiques dans des environnements hétérogènes réels.
Nous traitons deux principales configurations : les guides d’ondes droits et les guides d'ondes torsadés. Pour les guides droits, des méthodes semi-analytiques sont mises en œuvre, notamment pour les câbles coaxiaux, permettant de tester les modèles numériques. Nous étendons ces méthodes aux guides d'ondes ouverts, où des conditions aux limites absorbantes (CLA) sont introduites pour modéliser un environnement infini en limitant les réflexions parasites. Dans les câbles torsadés, une géométrie hélicoïdale est exploitée afin de reformuler les équations de propagation des ondes EM dans un cadre numérique adapté, permettant d'obtenir des simulations en basse fréquence. Un travail sur la construction de CLA dans ce cadre a également été initié.
Les résultats obtenus fournissent une meilleure compréhension des phénomènes électromagnétiques à basse fréquence et ouvrent des perspectives pour la conception de dispositifs plus performants et l'étude des systèmes électromagnétiques dans des environnements hétérogènes réels.
