REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID-TLEMCEN

FACULTE DE TECHNOLOGIE

DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE

ET ELECTRONIQUE (GEE)

LABORATOIRE DE TELECOMMUNICATIONS-TLEMCEN (LTT)

THESE DE DOCTORAT EN ELECTRONIQUE

Présentée par :

Melle ALIANE KAMILA

Sur le thème

Soutenue en 2012 devant le Jury composé de :

Président :

Mr BENDIMERAD Fethi Tarik Professeur à l’Université de Tlemcen

Directeur de Thèse :

Mr BENAHMED Nasreddine Professeur à l’Université de Tlemcen

Examinateurs :

Mr LASRI Boumedienne Maitre de Conférences, classe A à l’Université

de Saida

Mr CHOUAKRI Sidahmed Maitre de Conférences, classe A à l’Université

de Sidi Belabbes

Invités :

Mr BENABDALLAH Mohamed Professeur à l’Université de Tlemcen

Mme BENABDALLAH Nadia Maitre de Conférences, classe B à l’Ecole

Préparatoire des Sciences et Techniques-Tlemcen

Analyse numérique des résonateurs BCR, STR et SER

inhomogènes. Application à la conception de sondes IRM

Avec l’aide de dieu tout puissant, j’ai pu achever ce modeste travail que je dédie à :

A l’être qui m’ai le plus cher au monde, la personne que je ne remercierai jamais assez

pour tout le soutiens et l’aide qu’elle ma donner le long de mes années d’études ma chère

MÈRE, que je lui souhaite une vie pleine de santé et de joie.

Je dois dédier ce modeste travail à la mémoire de mon PÈRE qui n’a jamais cessé de m’encourager

pour entreprendre mes études et atteindre cet objectif.

A mes sœurs : Fatima, Latifa, Hayat, Khadidja, Samira.

A mes frères : Abdelghani, Abdelkrim, Nassreddine, Ghouti.

A ma tante : Houria.

A : Mr Chekkaf Abdelkrim, Smaine, Abdelhak, Abdenbi, Abderahmane, Saliha, Nadra.

A mes biens aimés : Nawal, Nassima, Sidi Mohammed, Nadjet, Mohammed Fayçal, Mustapha,

Wafaa, Ilham, Fedwa, Sarah, Mohammed Karim, Djihane, Yacine, Khaled, Nabila, Lamia,

Nadir, Bassma, Manal, Nesrine, Meryem, Souhaib, Mouad.

A mes amies : Ourrad Meryem, Baba Ahmed Khireddine, Boumazza Nawal, Benmansour

Houda, Benabdallah Nadia, Benmansour Hayat, Lassouani Fatiha, Belaribi Fouzia.

A tous les enseignants et travailleurs de la faculté des sciences de l’université de Tlemcen.

ALIANE KAMILA

REMERCIEMENTS

Je remercie ALLAH le Tout-puissant de m’avoir donné le courage, la volonté et

la patience de mener à terme cette présente thèse.

Cette thèse a été effectuée au Laboratoire de Télécommunications de Tlemcen

(LTT) sous la direction de Monsieur Nasreddine BENAHMED, Professeur à

l’Université de Tlemcen. Je lui exprime particulièrement toutes mes reconnaissances

pour m’avoir fait bénéficier de ces compétences scientifiques, ses qualités humaines et

sa constante disponibilité.

J’exprime mes sincères remerciements à Monsieur Fethi Tarik BENDIMERAD,

Professeur à l’Université de Tlemcen, d’avoir accepté de présider le Jury de cette

thèse.

Je remercie sincèrement Monsieur Mohamed BENABDALLAH, Professeur à

l’Université Tlemcen d’avoir accepter d’examiner cette thèse.

Je remercie Monsieur Sidahmed CHOUAKRI, Maitre de Conférences classe A à

l’université de Sidi Bel Abbes et Monsieur Boumedienne LASRI, Maitre de

Conférences classe A à l’université de Saida d’avoir accepter de faire partie du Jury et

d’examiner cette thèse.

Je remercie Madame Nadia BENABDALLAH, Maitre de Conférences classe B à

l’Ecole Préparatoire des Sciences et Techniques-Tlemcen de m’avoir aidé à la

réalisation de cette thèse d’une part et d’avoir accepté de participer comme membre

invité d’autre part.

Enfin, j’adresse mes vives reconnaissances à tous les membres du laboratoire de

Télécommunications-Tlemcen et à tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à

l’élaboration de cette thèse.

ﺺﺨﻠﻤﻟا:

ﺔﻘﻳﺮﻃ لﺎﻤﻌﺘﺳﺎﺑ ﻞﻤﻌﻟا اﺬه ﺰﻴﻤﺘﻳ)MoM ( ﺔﻴﻬﺘﻨﻤﻟا ﺮﺻﺎﻨﻌﻟا ﺔﻘﻳﺮﻃو)MEF (ﻲﻓﻦﻳﺪﻌﺑ ) D2( ﺺﺋﺎﺼﺨﻟا ﺪﻳﺪﺤﺘﻟ

ﺔﻴﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣوﺮﻬﻜﻟا)EM (تﺎﻧﺎﻧﺮﻟ IRM )TEM BCRquasi-، SER quasi-TEM و STR quasi-TEM (ﺮﻴﻏ

ﺔﺴﻧﺎﺠﺘﻣ) ﻲﻨﻌﻳ اﺬه و ﻧﻮﺤﺸﻣﺔﻌﺑ ﻴﺎﻨت( ﻞﻤﻌﺗ و ﻲﻓاﺪﺟ ﺔﻴﻟﺎﻋ تاﺮﺗﻮﺗ . ﺢﻤﺴﻳ ﺎﻨﻟﺪﻳﺪﺤﺘﻟا اﺬه ﺪﻴﻠﻘﺗو ﻢﻴﻤﺼﺗا ﺘﺳﺔﺑﺎﺠ ﺮﺗﻮﺘﻟا

(S11)ﻨﻋ ﺪ ﻞﺧﺪﻣ ﺳﺎﺟﺮﻣ تﺎIRM ﺮﻴﻏ ﺔﺴﻧﺎﺠﺘﻣ لﺎﻤﻌﺘﺳﺎﺑ طﻮﻄﺧ ﺔﻳﺮﻈﻧ لﺎﺳرﻹا (TLM). ﺎﻬﺗﺎﻘﻴﺒﻄﺗ ﺪﺟﻮﺗ تاراﺪﻟا ﻩﺬه

ﻲﺒﻄﻟا لﺎﺠﻤﻟا ﻲﻓ .

ﺎﻨﻨﻜﻤﻳ ﺺﻴﺨﻠﺗ لﺎﻤﻋﻷا ةﺰﺠﻨﻤﻟا ﻲﻓ طﺎﻘﻨﻟا ﺔﻴﻟﺎﺘﻟا:

- ﺔﻄﺳاﻮﺑ يدﺪﻋ ﺺﻴﺼﺨﺗ )MoMو MEF( ﺺﺋﺎﺼﺨﻠﻟ ﺮﻬﻜﻟانﺎﻧﺮﻟ ﺔﻴﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣوعﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ

)RCB quasi-TEM (ﻮﺤﺸﻣن ﻲﺟﻮﻟﻮﻴﺑ ﺮﺼﻨﻌﺑ )مﺪﻟا( وذﻴﺣﺎﻤﺳﺔ ﺔﻴﺒﺴﻧ (εr=57.50).

- سﺎﺟﺮﻣ ﺪﻴﻠﻘﺗو ﻢﻴﻤﺼﺗIRM-UHF ﻞﻐﺘﺸﻳددﺮﺘﺑ 340 MHz) ﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ ﻞﻘﺣﻲيذ T 8 (ﻞﻤﻌﺘﺴﻳوﻞﻜﺸﻟا ﻞﺜﻣﻷا ﺮﻟ نﺎﻧ

عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ) quasi-TEM BCR (ﻮﺤﺸﻣن ﻲﺟﻮﻟﻮﻴﺑ ﺮﺼﻨﻌﺑ)مﺪﻟا.(

- ﺔﻄﺳاﻮﺑ يدﺪﻋ ﺺﻴﺼﺨﺗ )MoMو MEF( ﺺﺋﺎﺼﺨﻠﻟ ﺔﻴﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣوﺮﻬﻜﻟا عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ

)SER quasi-TEM(ﻞﻜﺸﻟا ﻲﺠﻴﻠهإ ﻮﺤﺸﻣن سأﺮﺑ نﺎﺴﻧإ (εr=64).

- سﺎﺟﺮﻣ ﺪﻴﻠﻘﺗ و ﻢﻴﻤﺼﺗ IRM-UHF ﺮﺗﻮﺘﺑ ﻞﻐﺘﺸﻳ 340 MHz) يذ ﻲﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ ﻞﻘﺣ8 T (ﻞﻤﻌﺘﺴﻳوﺸﻟا ﻞﻜ ﻞﺜﻣﻷا

عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ)SER quasi-TEM(ﻞﻜﺸﻟا ﻲﺠﻴﻠهإ ﻮﺤﺸﻣ ﺮﻴﻏن (εr=1).

-سﺎﺟﺮﻣ ﺪﻴﻠﻘﺗ و ﻢﻴﻤﺼﺗ IRM-UHF ﺮﺗﻮﺘﺑ ﻞﻐﺘﺸﻳ 340 MHz) ﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ ﻞﻘﺣﻲيذ 8 T(ﻞﻤﻌﺘﺴﻳو ﻞﻜﺸﻟا ﻞﺜﻣﻷا

عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ)SER quasi-TEM(ﻞﻜﺸﻟا ﻲﺠﻴﻠهإ ﻮﺤﺸﻣنﺑ سأﺮ نﺎﺴﻧإ.

-ﺳاﻮﺑ يدﺪﻋ ﺺﻴﺼﺨﺗ ﺔﻄ)MoMو MEF (ﺺﺋﺎﺼﺨﻠﻟ ﺔﻴﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣوﺮﻬﻜﻟا عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ

)STR quasi-TEM(ﻞﻜﺸﻟا يﺮﺋاد ﻮﺤﺸﻣ ن ﺑ ﺔﻠﻀﻌنﺎﺴﻧإ (εr=65.57).

- سﺎﺟﺮﻣ ﺪﻴﻠﻘﺗ و ﻢﻴﻤﺼﺗ IRM-UHF ﺮﺗﻮﺘﺑ ﻞﻐﺘﺸﻳ 340 MHz) ﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ ﻞﻘﺣﻲيذ 8 T (ﻞﻤﻌﺘﺴﻳوﻞﻜﺸﻟا ﻞﺜﻣﻷا

عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ) STR quasi-TEM (ﻞﻜﺸﻟا يﺮﺋاد ﻮﺤﺸﻣ ﺮﻴﻏن وﻮﺤﺸﻣن ﻲﺟﻮﻟﻮﻴﺑ ﺮﺼﻨﻌﺑ (εr=65.57).

- سﺎﺟﺮﻣ ﺪﻴﻠﻘﺗ و ﻢﻴﻤﺼﺗ IRM-UHF ﺮﺗﻮﺘﺑ ﻞﻐﺘﺸﻳ 340 MHz) ﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ ﻞﻘﺣﻲيذ 8 T (ﻞﻤﻌﺘﺴﻳوﻞﻜﺸﻟا ﻞﺜﻣﻷا

عﻮﻧ ﻦﻣ ﻲﺋﺎﺑﺮﻬآ نﺎﻧﺮﻟ)STR quasi-TEM(ﻞﻜﺸﻟا يﺮﺋاد ﻣﺤﺸﻮنﺑ سأﺮ نﺎﺴﻧإ.

-ﺘﺗ ﺎﻬﻤﻴﻤﺼﺗ ﻢﺗ ﻲﺘﻟا تﺎﺳﺎﺟﺮﻤﻟا قﻮﻔﻳ ةدﻮﺟ ﻞﻣﺎﻌﺑ ﺎﻬﻠآ ﺰﻴﻤ500.

-تﺎﻧﺎﻧر IRM ﺔﺳورﺪﻤﻟاﻠﻬﺳ ﺔﻟا ﻊﻨﺼ، ﺔﺼﻴﺧرﻞﻴﻐﺸﺘﻟا ﺔﻠﻬﺳ و .و ﻹﺎﺑﺔﻓﺎﺿ ﻰﻟإ ذ ،ﻚﻟﺎﻬﻧﺈﻓ ﻦﻜﻤﻳ نأ ﻲﻓ ﻞﻤﻌﺗ ﻲﻜﻟ ﻊﻨﺼﺗ

ﻒﻠﺘﺨﻣتاﺮﺗﻮﺗ ﻟاﻦﻴﻧﺮ.

- ﻟاتﺎﻧﺎﻧﺮﺔﻴﻟود ﺔﻴﻤﻠﻋ تارﻮﺸﻨﻣ ثﻼﺜﻟ ﺎﻋﻮﺿﻮﻣ ﺖﻧﺎآ ﺔﺳورﺪﻤﻟا .

ﺢﻴﺗﺎﻔﻣﺚﺤﺒﻟا:

سﺎﺟﺮﻣIRM-UHF ،BCR quasi-TEM ،SER quasi-TEM ،STR quasi-TEM ،ﻟا ﺺﺋﺎﺼﺨ

ﻲﺟﻮﻟﻮﻴﺑ ﺮﺼﻨﻋ ،ﺔﻴﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣوﺮﻬﻜﻟاﺔﻘﻳﺮﻃ ،

) MoM ( ﺔﻘﻳﺮﻃ و)MEF.(

Résumé :

L’étude menée dans ce travail se caractérise par l’utilisation de la méthode des moments

(MoM) et la méthode des éléments finis (MEF) en deux dimensions (2D) pour la

caractérisation des grandeurs électromagnétiques (EM) de résonateurs IRM (quasi-TEM en

forme de cage d’oiseau, quasi-TEM à bandes symétriques elliptiques et quasi-TEM à bandes

symétriques circulaires) inhomogènes (c’est-à-dire chargés par des échantillons) et

fonctionnant à très hautes fréquences. Cette caractérisation nous a permis la conception et la

simulation de la réponse fréquentielle de (S11) à l’entrée des sondes IRM inhomogènes en

utilisant la théorie des lignes de transmission (TLM). Ces circuits trouvent leurs applications

dans le domaine médical.

Les travaux réalisés sont résumés dans les points suivants :

- La caractérisation numérique (MoM et MEF) des grandeurs électromagnétiques du

résonateur quasi–TEM en cage d’oiseau à 12 éléments de lignes microrubans chargé par un

élément biologique (le sang) de permittivité relative de (εr=57.50).