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Stages

Implémentation de modèles de propagation monodimensionnelle d'ondes élastiques guidées

Publié le 7 décembre 2023
Implémentation de modèles de propagation monodimensionnelle d'ondes élastiques guidées
Référence3386265
Domaine scientifiqueMathématiques
SpécialitéAnalyse numérique
Moyens
Analyse numérique, implémentation de modèles informatiques, confrontation des modèles avec des calculs par éléments finis.
Compétences Informatiques
C/C++ ou Fortran ou Matlab -Matlab, COMSOL Multiphysics
Mots clésAcoustique, Electronique radio-fréquences
Durée du stage6 mois
LieuGrenoble
LocalisationRégion Rhône-Alpes (38)
FormationIngénieur/Master
Niveau d'étudeBac + 4/5
Thèse possible0
Date de diffusion 
Description du stage
"Le CEA-LETI développe depuis plusieurs années des résonateurs utilisant la propagation d'ondes élastiques (ou acoustiques) dans des matériaux piézoélectriques afin de fournir des composants électriques miniaturisés. A présent que ces technologies sont en voie de maturation, les équipes du Laboratoire des Composants Radio-Fréquences étudient le dimensionnement de ces composants pour des applications de téléphonie mobile, notamment en prévision de la 5 génération de systèmes communicants (5G). Les ondes élastiques exploitées dans ces objets sont excitées par des électrodes en forme de peignes interdigités. Or les premières études ont montré qu'un nombre conséquent d'électrodes sera nécessaire à l'atteinte des performances requises pour les applications visées. A l'heure actuelle, les calculs de dimensionnement sont réalisés à partir de simulations par éléments finis, peu compatibles avec l'augmentation du nombre d'électrodes, en raison de la taille conséquente des maillages obtenus. Le but de ce stage consiste donc à implémenter un modèle simplifié, permettant des calculs plus rapides et donc compatibles avec un processus de conception. Des modèles de type ""matrice mixte"" sont déjà largement employés dans l'industrie des filtres à ondes acoustiques de surface. Ils reposent sur une approximation de propagation monodimensionnelle d'ondes sous un réseau d'électrodes et sur l’interaction entre électrode individuelle et vibrations mécaniques, pour ne prendre en compte que les contributions majoritaires à la réponse électrique du composant. Le travail de stage consistera d'une part à implémenter un modèle de ce type pour qu'il soit utilisable par les membres du laboratoire. Il s'agira également d'adapter ce modèle au cas de composants à ondes de plaques et des différentes configurations d'électrodes possibles ou à la propagation simultanée de plusieurs types d'ondes. Enfin, une méthodologie de calcul de propriétés effectives des ondes à partir de simulations par éléments finis sera mise en place pour calculer les paramètres spécifiques au modèle."
Email tuteuralexandre.reinhardt@cea.fr

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