Architecture et conception de circuits intégrés en technologie CMOS 28 nm pour des applications d'interfaçage sans fil millimétriques en bande V

Architecture and design of integrated circuits in 28 nm CMOS technology for millimeter V-band wireless interfacing applications

• Auteur / Autrice : Martin Vidal
• Direction : Thierry Taris, Jean-Baptiste Begueret
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Inscription en doctorat le 10/03/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Circuits et Systèmes Hyperfréquences (CSH)

Mots clés

Mots clés libres

Hyper fréquences

Ciruits intégrés

Architecture

Hyper frequencies

Integrated circuits

Architecture

Résumé

Depuis quelques années, l'émergence de composants hyper fréquences en bandes V et W semble être une réalité pour les marchés grand public. Ces bandes de fréquence ne sont en fait plus exclusives aux applications de type militaire et ou spatiale. Le haut de la bande V – autour de 60 GHz – semble être une des plus prometteuses pour les industriels qui développent les applications millimétriques grand public. En effet, cette bande propose une largeur de bande élevée (de l'ordre de 9 GHz). Cela se traduit directement par des longueurs d'onde courte, permettant une plus grand compacité lors de la conception. Enfin le rapport d'atténuation est aussi élevé permettant en outre de limiter le niveau d'interférences. Tous ces avantages ont rendu les technologies en lien avec le haut de la bande V particulièrement attrayantes pour des applications telles que les réseaux WiGig multigigabit (IEEE 802.11 ad et IEEE de nouvelle génération telle que le 802.1 ay). On peut également ajouter ici les applications de connectivité sans fil et transmission sans fil vidéo haute définition. De récentes applications ont vu le jour également dans le secteur industriel – les technologies en lien avec la bande V sont ici principalement utilisées pour les radars et les liaisons télémétrie à plus faible débit de données. L'objectif de la thèse est, dans un premier temps, d'établir une architecture d'un transceiver complet en bande V puis de concevoir un amplificateur faible bruit et un modulateur/démodulateur en accord avec les spécifications de cette architecture.

In recent years, the emergence of microwave components in V and W bands seems to be a reality for the consumer markets. These frequency bands are in fact no longer exclusive to applications of the military and/or space type. The top of the V band – around 60 GHz – seems to be one of the most promising for manufacturers who are developing consumer millimeter applications. Indeed, this band offers a high bandwidth (around 9 GHz). This translates directly into short wavelengths, allowing for greater compactness in design. Finally, the attenuation ratio is also high, allowing the level of interference to be limited. All of these advantages have made high-band V technologies particularly attractive for applications such as multi-gigabit WiGig networks (IEEE 802.11 ad and next-generation IEEE such as 802.1 ay). We can also add here the applications of wireless connectivity and wireless high definition video transmission. Recent applications have also emerged in the industrial sector – V-band technologies are mainly used here for radar and lower data rate telemetry links. The objective of the thesis is, firstly, to establish an architecture of a complete V-band transceiver and then to design a low noise amplifier and a modulator/demodulator in accordance with the specifications of this architecture.