Composants micro-ondes accordables utilisant la technologie Field Programmable Microwave Substrate

Reconfigurable microwave components made using Field Programmable Microwave Substrate

• Auteur / Autrice : Aarefa Saifee
• Direction : Stéphane Bila, Nicolas Delhote
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes
• Date : Soutenance le 12/07/2023
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie (Limoges ; 2022-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Olivier Lafond
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Bila, Nicolas Delhote, Erwan Fourn, Philippe Ferrari, Langis Roy
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Erwan Fourn, Philippe Ferrari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes microélectromécaniques

Innovation

Circuits intégrés pour microondes

Mots clés libres

Substrat micro-onde programmable (FPMS)

Dispositifs reconfigurables

Optimisation

Field Programmable Microwave Substrate (FPMS)

Reconfigurable devices

Optimization

Résumé

Le substrat hyperfréquence programmable (Field Programmable Microwave Substrate - FPMS) a été utilisé dans cette thèse pour réaliser différentes fonctions hyperfréquences à partir d'une seule carte matérielle. Le FPMS est constitué de petites cellules unitaires, dont la constante diélectrique peut être modifiée de valeurs positives à négatives par l'application d'une tension de polarisation. Différents composants reconfigurables mis en œuvre à l'aide du FPMS, tels que un diviseur de puissance, un déphaseur, un atténuateur, etc. sont démontrés. En outre, une technique d'optimisation en direct est développée pour améliorer les performances de ces dispositifs avec le FPMS. La prochaine génération de FPMS 2.0 a été proposée dans le but de réduire les pertes et de régler individuellement chaque cellule le composant. Les tests préliminaires prouvent que le FPMS 2.0 a un grand potentiel en tant que dispositif reconfigurable qui peut exécuter ou combiner plusieurs fonctions micro-ondes à la fois.

The Field Programmable Microwave Substrate (FPMS) has been used in this thesis to realize different microwave functions from a single hardware board. FPMS has been made up of small unit cells, the dielectric constant of which can be changed from positive to negative values by applying a biasing voltage. Different reconfigurable components implemented using FPMS such as power divider, phase shifter, attenuator etc. are demonstrated. Moreover, live optimization technique is developed to reach the best performance of these devices possible with the FPMS. The next generation FPMS 2.0 has been proposed with the objective to reduce losses and individual tuning of each unit cell. The early stage tests proves that the FPMS 2.0 has a great potential as reconfigurable device that can perform or combine several microwave functions.