L’objectif de cette thèse est l’analyse des antennes microrubans fabriquées à base de patchs parfaitement conducteurs et supraconducteurs avec et sans couche protectrice utilisant deux méthodes différentes : le modèle de la cavité basé sur les connaissances électromagnétiques et l’approche spectrale conjointement avec les conditions aux limites de la résistivité complexe. La première méthode est choisie puisque, contrairement aux méthodes rigoureuses, elle fournit une compréhension qualitative en plus de requérir des développements mathématiques relativement courts. La deuxième méthode est réservée à l’étude des caractéristiques de résonance d’un patch microbande circulaire supraconducteur à haute température critique avec une couche protectrice. Des résultats numériques sont présentés pour le mode fondamental aussi bien que pour les modes d’ordre supérieur. Une étude paramétrique est menée pour quantifier l’influence de certains paramètres électriques et physiques sur les performances de l’antenne en tenant compte de l’anisotropie uniaxiale dans le diélectrique. Les résultats numériques de chaque structure sont comparés aux données théoriques et expérimentales reportées dans la littérature ouverte.

Les onduleurs sont des convertisseurs DC-AC de plus en plus utilisés dans les systèmes énergétiques, en particulier dans les énergies renouvelables. Pour cela, les onduleurs doivent utiliser l'énergie disponible de manière efficace. Ils doivent donc avoir une efficacité et une fiabilité élevées. De plus, les performances de ces systèmes sont mesurées par leur efficacité, forme d'onde et distorsion harmonique de la sortie, et enfin leur coût, qui dépendent du choix optimal des composants et de la stratégie de contrôle. Dans cette thèse, nous étudierons certaines structures et stratégies de contrôle, en nous concentrant davantage sur la réduction de la distorsion harmonique totale (THD). La réduction du THD dans les inverseurs multiniveaux nécessite la résolution d'équations transcendantales non linéaires complexes. Sans avoir à résoudre ces équations, nous avons proposé d'utiliser le récent algorithme firefly (FFA) pour optimiser le THD, en trouvant les meilleurs angles de commutation et en garantissant la minimisation des harmoniques dans une bande passante prédéfinie par l'utilisateur. Le FFA a été comparé à certains algorithmes largement utilisés existants tels que l'algorithme génétique (GA), et a montré une convergence plus rapide. Nous avons également choisi d'utiliser l'une des meilleures structures matérielles optimisées existantes, où nous avons validé les résultats de la simulation par des tests pratiques. Nous insistons sur le fait que la meilleure conception seule ou la meilleure stratégie de contrôle seule ne peut pas résoudre le problème THD à un coût raisonnable. Il est impératif d'aborder les deux sujets en même temps. La THD obtenu grâce à la simulation de l'onduleur symétrique de treize niveaux a été réduite à 5% (FFT de 60 harmoniques). Afin de valider les résultats de la simulation, un prototype d'onduleur symétrique de treize niveaux a été réalisé et pratiquement expérimenté et testé avec différentes charges. Par conséquent, la THD mesurée avec une charge résistive était de 4,7% sur une bande passante de 3 kHz.