Modélisation neuronale et diagnostic en champ proche des dispositifs coplanaires : Application aux filtres à temps de groupe plat

Neural modelisation and near field diagnosis of coplanar devices : applicated to flat group delay filters

• Auteur / Autrice : Saïd Khireddine
• Direction : M'hamed Drissi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Rennes, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télécommunications

Résumé

Ces travaux de recherche abordent, dans un premier temps, l'utilisation de l'approche neuronale pour la modélisation des discontinuités coplanaire. Les modèles neuronales développés sont obtenus grâce à un apprentissage de leurs réseaux de neurones avec un ensemble de données de simulation EM. Après validation, les modèles générés sont ensuite intégrés par le biais de relation équationnelle dans un outil de CAO et ont permis la création de librairie coplanaire. Le temps de calcul nécessaire à la simulation est quasi instantané et ceci avec une précision égale à celle d'une simulation EM. L'approche est également étendue à la modélisation de dispositifs non-linéaire (un déphaseur et un atténuateur). La deuxième partie est consacrée aux filtres coplanaires miniatures à temps de groupe plat. L'effet de miniaturisation est obtenu par la modification de la géométrie du stub conventionnel, où l'effet capacitif est généré le long de la ligne coplanaire rendant la structure finale plus compacte. L'amélioration du temps de groupe est ensuite obtenue en utilisant l'approche absorptive. Elle est basée sur l'emplacement optimal de charges résistives à l'intérieur des filtres permettant ainsi de donner une réponse de type quasi-gaussienne. De plus, l'adaptation est pratiquement assurée au moins jusqu'à la fréquence de coupure du filtre non chargé. Des mesures systèmes à 10 et 12. 5Gb/s sont effectuées afin de quantifier les performances de ces filtres dans l'amélioration du diagramme de l'œil. La technique de caractérisation en champ proche est enfin proposée pour le diagnostic des filtres réalisés, afin d'avoir une cartographie de la distribution spatiale du champ proche. La mesure est assurée à l'aide d'un système à sonde, type monopole, qui permet de récolter la composante normale du champ au-dessus du circuit sous test. Les images EM obtenues ont permis de mettre en valeur l'effet des fils de pontage et leurs importances pour le bon fonctionnement des structures coplanaires. .

These research works deal in first with the use of the neuronal network approach to modelize coplanar discontinuities. The neural model is developed by teaching or training a neural network with a set of EM simulation data. After validation, these generated models are then integrated in CAD tool under equation form, and allow creating a coplanar library. The simulation necessary computing time is quasi instantaneous and this with a precision equal to the EM simulation. The approach is also extended to modelling the non-linear devices (attenuator and phase shifter). A second part treats about miniature coplanar filters with flat group delay. The miniaturisation is obtained by modifying the geometry of the conventional stub, where the capacitive effect is generated along the coplanar main line making the final structure more compact. The improvement of the group delay is obtained by using the absorptive approach. It is based on the optimal position of resistive loads inside the filters which allow giving a quasi-Gaussian response. Moreover, the adaptation is practically ensured until the cut-off frequency of the unloaded filter. System measurements at 10 and 12. 5Gb/s are realized in order to quantify the performances of these filters in the improvement of the eye diagram. The near-field characterization technic is finally proposed to diagnose the realized filters, in order to obtain cartography of the spatial distribution of the near fields. Measurements are ensured using a probe system, a monopole standard, which makes possible to collect the normal component of the field above the circuit under test. The obtained EM images made possible to evaluate the effect of the wire bonding and their importances for the coplanar structures operating