Développement d'un banc de load-pull actif innovant, utilisant un signal multi-tons large bande pour la mesure de la linéarité (EVM, NPR, ACPR) des dispositifs actifs

Development of an innovative load-pull set-up using multitone wideband large signalstimulus for linearity measurement (EVM, NPR, ACPR) of active devices

• Auteur / Autrice : Vincent Gillet
• Direction : Raymond Quéré, Michel Prigent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes
• Date : Soutenance le 18/12/2019
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie des Systèmes, Mathématiques, Informatique (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Nébus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Raymond Quéré, Michel Prigent, Mathieu Crussière, Jacques Sombrin, Jean-Pierre Teyssier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Juan-Mari Collantes, Eric Bergeault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Signal, Théorie du (télécommunications)

Télécommunications

Transistors

Capteurs (technologie)

Mesures électroniques

Circuits électriques non linéaires

Mots clés libres

Load-pull

Multi-tons

Intermodulation

Mesure large signal

Transistor

Amplificateur de puissance

USMT

5G

Transmetteurs

Hyperfréquence

Load-pull

Multi-tones

Intermodulation

Large signal measurement

Transistor

Power amplifier

USMT

5G

Transmitters

Microwave

Résumé

Cette thèse présente l’utilisation innovante du signal Unequally Spaced Multi-Tones (USMT) dans la mesure de linéarité des transmetteurs de télécommunications (5G). Ce signal offre une nouvelle perspective permettant la caractérisation des formes d’ondes réelles en utilisant un signal avec un nombre de tons très réduit, se comportant comme une extension de la caractérisation 2-tons. Ce signal est simple à mettre en oeuvre, à mesurer et à analyser. Il nécessite des moyens peu onéreux, (générateur de signaux arbitraires, analyseur de spectre). Il peut s’utiliser à différent niveau de l’industrie : de la fabrication (wafer) jusqu’à la ligne de production, en passant par les transistors packagés. Cette thèse a démontré la faisabilité d’un banc automatique de mesures multi-tons, utilisant ce signal USMT, pour la caractérisation load-pull (passif et actif ) de transmetteurs de télécommunications. La maîtrise de cette technique de mesure des non-linéarités représente un avantage concurrentiel à tous les niveaux de la conception du front-end radio fréquence et un gain financier indéniable.

This manuscript describes an innovative use of the Unequally Spaced Multi-Tones test signal to achieve linearity characterization of telecommunication transmitter (5G). This signal offers new perspectives of characterization using real waveform involving a reduce number of tone test signal, which in turn behaves as an extension of the 2- tone characterization. This innovative test signal is easy to generate, to measure and to analyze. It required not particular expensive hardware to be generated (arbitrary waveform generator, spectrum analyzer). It is particularly interesting for production line testing, from on-wafer measurements up to radiofrequency front-end, passing through packaged transistor. This thesis demonstrated the feasability of automation of multitone measurement, using this particular USMT signal, for load-pull measurement (passive and active) of telecommunications transmitters. Managing this measurement technics represents a competitive advantage at all levels of the radio frequency front-end design and an undeniable financial gain.