Le blogue d’information En Tête présente le résumé de la thèse de doctorat en génie électrique de M. Hatem El Matbouly, intitulée «Capteur à base d’un résonateur intégré au substrat fonctionnalisé pour la détection environnementale».

Hatem El Matbouly, étudiant au doctorat en génie électrique. (Photo Annie Brien)

La sécurité des applications industrielles ainsi que la surveillance de la qualité de l’air dans les résidences et les entrepôts industriels exigent aujourd’hui des capteurs environnementaux fiables et à moindre coût. Cette thèse présente un capteur environnemental à base d’un résonateur micro-onde intégré au substrat, ci-après désigné SIW (Substrate Integrated Waveguide).

La fonction de capteur est intégrée par la fonctionnalisation d’une région spécifique à l’intérieur du résonateur proposé. Le matériau sensible qui réalise cette fonctionnalisation est choisi en fonction de la quantité physique à détecter (gaz, température, humidité etc.). La structure micro-onde utilisée est récente et offre une solution nouvelle pour la réalisation de capteurs environnementaux sensibles et de fabrication simple, réduisant ainsi le coût de fabrication. En outre, la solution proposée offre la possibilité d’avoir différents capteurs intégrés en une seule production, ce qui augmente la simplicité  de fabrication des capteurs à multidétection pour une production à l’échelle industrielle.

La méthodologie du projet comprend plusieurs axes. En premier lieu, une revue bibliographique des capteurs et une mise en contexte ont été effectuées, cela détermine le choix de matériaux et la géométrie du composant (SIW). Ensuite, une vérification de la viabilité sera mise en place par des outils de simulation ainsi que développer un modèle analytique basé sur la méthode de perturbation de cavité résonante pour la région fonctionnalisée de résonateur. Ce modèle permet d’étudier l’effet de la taille de la région fonctionnalisée sur la sensibilité. Enfin, les prototypes réalisés seront caractérisés afin de les valider expérimentalement pour deux cas, humidité et l’hydrogène gazeuse et les résultats sont comparés au model analytique – la simulation.

De gauche à droite: Dominic Deslandes, Ph. D. (UQAM), Frédéric Domingue, Ph. D. (UQTR), Hatem El Matbouly, étudiant et Adel Omar Dahmane, Ph. D. (UQTR). (Photo Annie Brien)

Thèse de doctorat soutenue le 11 août 2015

M. Adèle Omar Dahmane, Ph. D., président du Jury
Professeur, Département, Département de génie électrique et génie informatique
Université du Québec à Trois-Rivières

M. Frédéric Domingue, Ph. D., directeur de recherche
Professeur, Département, Département de génie électrique et génie informatique
Université du Québec à Trois-Rivières

M. Dominic Deslandes, Ph. D., évaluateur
Professeur adjoint
Université du Québec à Montréal

M. Ke Wu, Ph. D., évaluateur
Professeur
École Polytechnique de Montréal