La quête incessante de confort et de plus sécurité, dans les domaines domestiques et industriels au cours des dernières années a conduit à la prolifération de capteurs environnementaux tels que : les capteurs de température, de gaz, d’humidité, ou encore de contrôle de la qualité de l’air. Malgré les efforts consentis dans le développement de capteurs environnementaux, les solutions technologiques actuelles sur le marché présentent des limitations notoires aussi bien en termes de performances, que de coûts de réalisation.
Par conséquent, ce travail de doctorat présente des concepts innovants de réalisation de capteurs micro-ondes dédiés à la détection environnementale. Ces dispositifs sont conçus à l’aide de structures de cavités résonantes basées sur la technologie des guides d’ondes intégrés au substrat (GIS). En s’appuyant principalement sur la méthode des cavités perturbées, des modèles analytiques du comportement des champs électromagnétiques au sein d’une cavité résonante GIS sont établis, permettant par ailleurs de dresser des méthodes de conceptions et d’utilisations optimales des dispositifs conçus, à des fins de caractérisation de matériau et de détection environnementale.
Ainsi, sont développés dans cette thèse, des dispositifs GIS :
- à cavité résonante rectangulaire intégrant un matériau diélectrique inorganique (SnO2) pour la détection de gaz d’hydrogène,
- à cavité résonante circulaire intégrant un matériau biodégradable (nano-cellulose) pour la détection d’humidité,
- à structure multicouche intégrant une cavité d’air pour une très sensible détection d’humidité,
- à structure monolithique intégrant deux cavités résonantes pour la détection simultanée d’humidité et de température.
En raison de leurs designs empruntant le principe des cavités résonantes, les capteurs présentent de hautes performances de sensibilités, et de par leurs conceptions sous la technologie GIS, ces capteurs se réalisent à très bas coût.
Thèse de doctorat en génie électrique soutenue le 22 mai 2018
De gauche à droite: M. Dominic Deslandes, M. Daniel Massicotte, M. Thomas Mazingue (en visioconférence), M. Frédéric Domingue, M. Majid Ndoye, et M. Naimi Boubekeur.
Membres du jury
M. Frédéric Domingue, directeur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Dominic Deslandes, codirecteur de recherche
Professeur, École de technologie supérieure (Montréal)
M. Daniel Massicotte, président du jury
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Naimi Boubekeur, évaluateur externe
Formateur-chercheur, Centre collégial de transfert de technologie en télécommunications (Trois-Rivières)
M. Thomas Mazingue, évaluateur externe
Professeur, Université Savoie Mont Blanc
