Thèse soutenue

Amplificateur de puissance en classe commutée pour application dans un émetteur multiradio à haut rendement

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Auteur / Autrice : Luis Andia Montes
Direction : Martine Villegas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique, électronique, photonique et systèmes
Date : Soutenance le 05/10/2010
Etablissement(s) : Paris Est
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes
Jury : Président / Présidente : Catherine Dehollain
Examinateurs / Examinatrices : Martine Villegas, Geneviève Baudoin, Nathalie Deltimple, Didier Belot
Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Bergeault, Jean-Michel Nebus

Résumé

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Cette thèse porte sur la conception d’un amplificateur de puissance à haut rendement entrant dans une architecture d’émission pour des terminaux mobiles multi-radio fonctionnant dans la bande de fréquences 800MHz – 6 GHz. Une architecture polaire avec codeur d’enveloppe ΣΔ a été validée, pour un fonctionnement multiradio, avec un signal test respectant la norme actuellement la plus contraignante, WiMAX mobile – IEEE 802.16e. Cette validation montre la pertinence, du fait de la nature invariante en amplitude du signal issu de l’architecture, d’avoir recours à un amplificateur à haut rendement en classe commutée. Une topologie novatrice d’amplificateur de puissance (PA) a été développée pour la conception et la fabrication de ce circuit. Le procédé de réalisation du PA en technologie ST CMOS SOI 130 nm est détaillé et les simulations sont validées par une caractérisation complète du PA à l’aide de mesures fréquentielles et temporelles. Mesuré avec un signal sinusoïdal à la fréquence de 3,3 GHz, le PA permet d’obtenir une puissance de sortie de +23 dBm avec un rendement en puissance ajoutée de 61% et un gain en puissance de 14 dB. Conçu et réalisé en technologie compatible CMOS, ce PA permet d’envisager une solution type SoC pour l’ensemble de l’architecture