Conception et réalisation, en circuits MMIC et hybride, de divers des dispositifs micro-ondes, déphaseur, atténuateur et linéarisateur d'amplificateur de puissance

Analysis and design of microwave sub systems, phase shifters, attenuators, and linearized of power amplifiers using MMIC technology

• Auteur / Autrice : Chan-Wang Park
• Direction : Etienne Allamando, Fadhel M Ghannouchi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Lille 1 en cotutelle avec Ecole polytechnique de Montréal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Circuits intégrés pour microondes

Micro-ondes

Amplificateurs de puissance

Déphaseurs

Transistors à effet de champ

Résumé

Le développement croissant des télécommunications tels que téléphonie mobile ou systèmes embarqués à bord de satellites conduit à concevoir des dispositifs basse tension et faible consommation et à utiliser des signaux numériques à haut débit (ex. UMTS à 2 Mbps) ainsi que des modulations à enveloppe constante (ex. M-ARRAY QAM). Les amplificateurs de puissance utilisés doivent donc concilier des performances contradictoires telles que rendement élevé et bande de fréquence importante ceci avec des non-linéarités les plus faibles. Un examen comparatif et exhaustif de tous les dispositifs, tant analogiques que numériques, utilisables pour permettre la linéarisation des amplificateurs a donc été fait. Dans ce travail, nous nous proposons de concevoir, de simuler sur Ordinateur puis de réaliser des systèmes de linéarisation. Ces systèmes mettent en œuvre des déphaseurs et des atténuateurs micro-ondes " agiles " c'est à dire à temps de réponse court à une " consigne " donnée. Les parties II et III leur sont consacrés dans lesquels nous présentons des réalisations soit en circuit hybride soit en circuit intégré sur AsGa démontrant tout à la fois la faisabilité de nos projets et les performances intéressantes obtenues. La première partie de ce travail est consacrée à la modélisation du transistor à effet de champ non polarisé(TEC froid) ceci en remplacement des diodes PIN et Varactors pour la réalisation des systèmes de linéarisation en technologie MMIC. Enfin, la dernière partie consiste en la mise en œuvre concrète des déphaseur et atténuateur précédemment conçus en vue de linéariser le comportement de deux types particuliers d'amplificateur de puissance : d'une part, un amplificateur à TEC chaud et, d'autre part, un amplificateur à ondes progressives. Les mesures expérimentales de l'Intermodulation et des conversions AM/AM et AM/PM réalisées avec et sans linéariseur démontrent tout l'intérêt présenté par les systèmes originaux proposés.