Thèse soutenue

Alimentation dynamique pour amplificateur radiofréquence
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Auteur / Autrice : Vincent Pinon
Direction : Bruno Allard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique Composants et systèmes électriques
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEGELY - Centre de génie électrique de Lyon (Rhône)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Dans les appareils de télécommunication mobiles, les liaisons haut-débit posent des problèmes techniques, notamment au niveau de la transmission radiofréquence. Les amplificateurs de puissance classiques doivent consommer une énergie importante pour reproduire les nouvelles modulations à amplitude variable. Ils sont également mal adaptés à la re-configuration, une fonctionnalité très intéressante économiquement, alors que les standards se multiplient. On cherche donc à remplacer ces amplificateurs linéaires par des amplificateurs à reconstruction d’enveloppe. Dans ces systèmes, un amplificateur saturé traite l’onde radio efficacement, mais sans reproduire la variation d’amplitude. Cette variation est réintroduite en sortie, en faisant varier l’alimentation de l’amplificateur, avec un convertisseur de tension à fort rendement. Cette thèse porte sur la conception de cette alimentation spécifique. Une méthodologie générique est développée en plusieurs étapes. D’abord on fait le lien entre les spécifications radio et les contraintes de l’alimentation. En particulier, on identifie des critères exigeants sur le bruit en sortie, ou sur la bande passante. Ensuite on conçoit la cellule de base de l’alimentation, un convertisseur à découpage. Ce circuit doit être réutilisable, et avoir des performances particulièrement élevées. Il faut alors résoudre les problèmes de bruit et de bande passante indépendamment, à l’aide de circuits additionnels. Cette architecture modulaire répond bien aux besoins contradictoires de différents standards. Toute cette étude est validée expérimentalement. La réalisation des circuits intégrés prototypes est décrite en détail. Plusieurs versions de ces puces exploitent au mieux les technologies CMOS 0,13μm et BiCMOS 0,25μm. Un soin particulier est apporté à l’environnement de test, compte tenu des problèmes de compatibilité électromagnétique. L’analyse des premiers résultats a permis de corriger les erreurs de conception. Au final, on a relevé de très bonnes performances du convertisseur à découpage, et on a constaté le bon fonctionnement des circuits additionnels et même de l’application radio.