Optimisation expérimentale des conditions de fonctionnement des transistors de puissance pour systèmes de télécommunications microondes PDF Download
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Author: Philippe Bouysse Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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L'OPTIMISATION EXPERIMENTALE D'AMPLIFICATEUR DE PUISSANCE A L'ETAT SOLIDE CONSTITUE L'OBJET DE CE TRAVAIL. ELLE EST BASEE SUR LE TRAITEMENT DE DONNEES ISSUES D'UN SYSTEME DE MESURE FORT SIGNAL A LA FREQUENCE FONDAMENTALE. UNE ETUDE THEORIQUE PRELIMINAIRE DES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DU TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP PERMET D'ORIENTER LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE VERS LA RECHERCHE D'UN COMPROMIS ENTRE LES PARAMETRES ELECTRIQUES FONDAMENTAUX: CLASSE DE FONCTIONNEMENT-PUISSANCE AJOUTEE-RENDEMENT-INTERMODULATION D'ORDRE TROIS. L'OPTIMISATION DE CES PARAMETRES EST BASEE SUR LA MISE EN EVIDENCE DE GRADIENTS DE RENDEMENT ET D'INTERMODULATION D'ORDRE TROIS EN FONCTION DES CLASSES DE POLARISATION ET DES IMPEDANCES DE CHARGE. LA PREDICTION DE L'INTERMODULATION D'ORDRE TROIS EST REALISEE PAR TRAITEMENT INFORMATIQUE DES CARACTERISTIQUES DE CONVERSION AM/AM ET AM/PM DU COMPOSANT, MESUREES A LA FREQUENCE FONDAMENTALE. LA SYNTHESE DES EVOLUTIONS DES DIFFERENTS PARAMETRES FONDAMENTAUX ABOUTIT A UNE OPTIMISATION RAPIDE D'AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE CONFORMEMENT AU CAHIER DES CHARGES DU CONCEPTEUR. NOUS EVOQUONS ENFIN LES DEVELOPPEMENTS ACTUELS ET LES APPLICATIONS FUTURES DU SYSTEME DE CARACTERISATION EXPERIMENTALE
Author: Philippe Bouysse Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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L'OPTIMISATION EXPERIMENTALE D'AMPLIFICATEUR DE PUISSANCE A L'ETAT SOLIDE CONSTITUE L'OBJET DE CE TRAVAIL. ELLE EST BASEE SUR LE TRAITEMENT DE DONNEES ISSUES D'UN SYSTEME DE MESURE FORT SIGNAL A LA FREQUENCE FONDAMENTALE. UNE ETUDE THEORIQUE PRELIMINAIRE DES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DU TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP PERMET D'ORIENTER LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE VERS LA RECHERCHE D'UN COMPROMIS ENTRE LES PARAMETRES ELECTRIQUES FONDAMENTAUX: CLASSE DE FONCTIONNEMENT-PUISSANCE AJOUTEE-RENDEMENT-INTERMODULATION D'ORDRE TROIS. L'OPTIMISATION DE CES PARAMETRES EST BASEE SUR LA MISE EN EVIDENCE DE GRADIENTS DE RENDEMENT ET D'INTERMODULATION D'ORDRE TROIS EN FONCTION DES CLASSES DE POLARISATION ET DES IMPEDANCES DE CHARGE. LA PREDICTION DE L'INTERMODULATION D'ORDRE TROIS EST REALISEE PAR TRAITEMENT INFORMATIQUE DES CARACTERISTIQUES DE CONVERSION AM/AM ET AM/PM DU COMPOSANT, MESUREES A LA FREQUENCE FONDAMENTALE. LA SYNTHESE DES EVOLUTIONS DES DIFFERENTS PARAMETRES FONDAMENTAUX ABOUTIT A UNE OPTIMISATION RAPIDE D'AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE CONFORMEMENT AU CAHIER DES CHARGES DU CONCEPTEUR. NOUS EVOQUONS ENFIN LES DEVELOPPEMENTS ACTUELS ET LES APPLICATIONS FUTURES DU SYSTEME DE CARACTERISATION EXPERIMENTALE
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L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST D'EVALUER LES POTENTIALITES DU TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION (TBH) POUR L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE A HAUT RENDEMENT INDISPENSABLE POUR LES SYSTEMES DE RADIOCOMMUNICATIONS MOBILES. APRES LA DESCRIPTION DES MOYENS DE CARACTERISATIONS DE TRANSISTORS DE PUISSANCE DISPONIBLES AU SEIN DU LABORATOIRE, LES DEVELOPPEMENTS DE METHODOLOGIES ET D'OUTILS DE SIMULATION ET D'OPTIMISATION ET DES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE SONT PRESENTES. LES POTENTIALITES DU TBH POUR L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE A HAUT RENDEMENT A 1.8 GHZ SONT EVALUEES PAR L'UTILISATION INTENSIVE DES OUTILS D'OPTIMISATION DEVELOPPES. UN MODE DE FONCTIONNEMENT OPTIMAL EN RENDEMENT SPECIFIQUE AU TBH EST DEMONTRE. ENSUITE, LES PERFORMANCES THEORIQUES EN TERMES DE PUISSANCE, DE RENDEMENT ET DE LINEARITE D'UN TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION ET D'UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP DE DIMENSIONS SIMILAIRES SONT COMPARES. DES VALIDATIONS EXPERIMENTALES POUR UN FONCTIONNEMENT EN MONOPORTEUSE ET EN BIPORTEUSE SONT PRESENTEES. DEUS CONCEPTIONS D'AMPLIFICATEURS A BASE DE TBH EN BANDE L ET S RESPECTIVEMENT EN TECHNOLOGIE HYBRIDE ET MMIC SONT DECRITES DANS CE MEMOIRE. LES MESURES EFFECTUEES SUR L'AMPLIFICATEUR EN TECHNOLOGIE HYBRIDE CONFIRMENT LES POTENTIALITES DU TBH DANS LE DOMAINE DES RADIOCOMMUNICATIONS. EN EFFET, UN RENDEMENT EN PUISSANCE AJOUTEE DE 77% A ETE MESURE POUR UNE FAIBLE POLARISATION DE SORTEI (3,3 V)
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L'ETUDE ET LA CONCEPTION D'UN SYSTEME DE CARACTERISATION EXPERIMENTALE FONCTIONNELLE MULTIHARMONIQUE DES TRANSISTORS DE PUISSANCE CONSTITUENT LE THEME ESSENTIEL DE CE MEMOIRE. LE SYSTEME DEVELOPPE REPOSE SUR L'UTILISATION DE LA TECHNIQUE DE LA BOUCLE ACTIVE ETENDUE AUX TROIS PREMIERES FREQUENCES HARMONIQUES. L'ORIGINALITE DU SYSTEME RESIDE DANS LE FAIT QU'A LA FREQUENCE FONDAMENTALE, IL COMBINE LA TECHNIQUE DE LA BOUCLE ACTIVE AVEC LA TECHNIQUE DE LA DESADAPTATION PASSIVE RESIDUELLE. LA REPARTITION DES IMPEDANCES DE CHARGE A FO EST ALORS NATURELLEMENT FOCALISEE DANS LA ZONE ACTIVE DU COMPOSANT SOUS TEST, LIMITANT AINSI CONSIDERABLEMENT LES RISQUES DE DETERIORATION DE CELUI-CI. CETTE TECHNIQUE PERMET LA MISE EN UVRE D'UNE METHODOLOGIE EFFICACE D'OPTIMISATION EXPERIMENTALE DES CLASSES DE FONCTIONNEMENT A HAUT RENDEMENT DES TRANSISTORS RF ET MICROONDES
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CE MEMOIRE DE THESE TRAITE DE LA FIABILITE DES CIRCUITS INTEGRES MONOLITHIQUES EN ARSENIURE DE GALLIUM POUR L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE MICRO-ONDES A BORD DES SATELLITES DE TELECOMMUNICATIONS ET D'OBSERVATION. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE DETERMINER DES REGLES DE REDUCTION DES CONTRAINTES (EN TERMES DE TEMPERATURE, COURANT, TENSION, PUISSANCE) APPLIQUEES AUX CIRCUITS MICRO-ONDES. LA PREMIERE PARTIE ENONCE LES NOTIONS FONDAMENTALES DE LA FIABILITE DES COMPOSANTS EN ARSENIURE DE GALLIUM SUIVIS D'UNE SYNTHESE DES PRINCIPAUX MECANISMES DE DEFAILLANCES DES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP EN ARSENIURE DE GALLIUM. LE SECOND CHAPITRE PROPOSE UNE METHODOLOGIE PERMETTANT L'EVALUATION DE LA FIABILITE DES CIRCUITS INTEGRES A SEMI CONDUCTEUR BASEE SUR LA DEFINITION DES VEHICULES DE TEST ET SUR LA MISE EN UVRE D'ESSAIS DE FIABILITE APPROPRIES. A PARTIR DES RESULTATS OBTENUS LORS DES ESSAIS DE STOCKAGE A HAUTE TEMPERATURE ET DE VIEILLISSEMENT SOUS CONTRAINTES ELECTRIQUES STATIQUES, LA FIABILITE DE LA TECHNOLOGIE EST EVALUEE. CETTE PARTIE FAIT L'OBJET DU TROISIEME CHAPITRE. NOUS VALIDONS DANS LE QUATRIEME CHAPITRE L'APPLICATION CONSIDEREE (L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE EN BANDE X) AU TRAVERS D'ESSAIS DE VIEILLISSEMENT SOUS CONTRAINTES ELECTRIQUES DYNAMIQUES. LE MECANISME DE DEGRADATION ACTIVE LORS DU FONCTIONNEMENT DU TRANSISTOR EN AMPLIFICATION DE PUISSANCE EST DU A LA MULTIPLICATION DES PORTEURS PAR IONISATION PAR IMPACT. A PARTIR DE CETTE ANALYSE, UNE METHODOLOGIE ALLIANT LA SIMULATION ELECTRIQUE NON-LINEAIRE AVEC DES ESSAIS DE VIEILLISSEMENT ACCELERE DE COURTE DUREE EST DEGAGEE. CETTE METHODOLOGIE PERMET D'EVALUER LA FIABILITE DES TRANSISTORS DE PUISSANCE EN ARSENIURE DE GALLIUM DES LE STADE DE LA CONCEPTION DES EQUIPEMENTS
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LA REALISATION D'UN SYSTEME DE CARACTERISATION EXPERIMENTALE DE TRANSISTORS MICROONDES DE PUISSANCE FORTEMENT DESADAPTES CONSTITUE L'OBJET DE CETTE THESE. LES IMPEDANCES DE CHARGE DES COMPOSANTS SOUS TEST SONT SYNTHETISES ELECTRONIQUEMENT ET SE REPARTISSENT NATURELLEMENT DANS LA ZONE DE FONCTIONNEMENT OPTIMAL DU COMPOSANT (PUISSANCE AJOUTEE MAXIMUM, RENDEMENT EN PUISSANCE AJOUTEE MAXIMUM,). EN OUTRE, LES RISQUES DE DETERIORATION DU TRANSISTOR SONT TRES LARGEMENT DIMINUES. LA CARACTERISATION DU DISPOSITIF NON LINEAIRE EST PRECISE, FIABLE, RAPIDE ET LA METHODOLOGIE MISE EN UVRE EST INDEPENDANTE DE LA FREQUENCE DE TRAVAIL, DES CONDITIONS DE POLARISATION, DE LA NATURE DU COMPOSANT (MESFET, HFET, HEMT, MOSFET, HBT,), DES IMPEDANCES D'ENTREE ET DE SORTIE ET DES NIVEAUX DE PUISSANCE DE SORTIE. CE SYSTEME PRESENTE EST BIEN APPROPRIE AU DEVELOPPEMENT D'UN BANC DE CARACTERISATION EXPERIMENTALE FORT SIGNAL DE TYPE MULTIHARMONIQUE
Author: Claude Duvanaud Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 276
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DANS CE MEMOIRE, UN NOUVEAU TYPE D'ANALYSE ET DE CONCEPTION OPTIMALE D'AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE A L'ETAT SOLIDE A ETE DEVELOPPE ET APPLIQUE A LA REALISATION D'AMPLIFICATEURS A HAUT RENDEMENT DESTINES A DES SYSTEMES DE TELECOMMUNICATIONS MICROONDES. UNE ETUDE PRELIMINAIRE DES CONDITIONS D'ADAPTATION DU TRANSISTOR EN REGIME NON LINEAIRE DE FONCTIONNEMENT NOUS A PERMIS DE VERIFIER L'EXISTENCE D'UN COMPROMIS ENTRE L'OBTENTION D'UN RENDEMENT ELEVE ET D'UN NIVEAU D'INTERMODULATION MINIMUM. D'AUTRE PART, LA MISE EN UVRE DE NOUVELLES CLASSES DE FONCTIONNEMENT DU TRANSISTOR A ETE ENVISAGEE AFIN D'AMELIORER LE RENDEMENT EN PUISSANCE AJOUTEE. AUX FREQUENCES MICROONDES, NOUS MONTRONS QUE LES CLASSES LES PLUS PERFORMANTES NECESSITENT LA DESCRIPTION DE TOPOLOGIES ORIGINALES DE RESEAUX D'ADAPTATION AFIN DE VERIFIER DES SPECIFICATIONS PARTICULIERES DE CHARGE AUX FREQUENCES HARMONIQUES. LES RESULTATS THEORIQUES ISSUS DE CES DIFFERENTES ETUDES ONT ETE APPLIQUES A LA CONCEPTION DE DEUX AMPLIFICATEURS CLASSE F, DESTINES L'UN A DES MODULES ACTIFS D'EMISSION-RECEPTION A ANTENNE ACTIVE, L'AUTRE A DES SYSTEMES DE RADIOCOMMUNICATIONS MOBILES. LES PERFORMANCES EXPERIMENTALES OBTENUES PERMETTENT D'ENVISAGER L'UTILISATION DE LA METHODOLOGIE ELABOREE POUR LA CONCEPTION DE DISPOSITIFS ACTIFS DES FUTURES SYSTEMES DE TELECOMMUNICATIONS
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La conception maîtrisée d'amplificateurs de puissance à l'état solide nécessite des moyens de caractérisation performants permettant d'obtenir par l'expérimentation les conditions optimales de fonctionnement en puissance des transistors - ces résultats étant directement utilisables par le concepteur. Par ailleurs, ces moyens permettent également de valider les modèles de composants élaborés pour la C.A.O des circuits non-linéaires. La caractérisation en puissance des transistors est réalisée au moyen de la technique de la charge active (« load-pull » actif) dont une nouvelle configuration est proposée. Cette technique permet la synthèse électronique d'une impédance de charge quelconque pour laquelle les performances en puissance du transistor - pour une fréquence et un point de polarisation donnés - sont mesurées. L'application maieure visée par ce banc expérimental est donc la caractérisation fort signal de transistors, en vue de concevoir des amplificateurs de puissance destinés aux systèmes de télécommunication en ondes millimétriques en particulier aux fréquences 28/30 ou 41 GHz.
Author: Ahmed Gasmi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 158
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LES CIRCULATEURS SONT LARGEMENT UTILISES DANS LES SYSTEMES MICRO-ONDES TELS QUE LA SEPARATION DES SIGNAUX D'EMISSION ET DE RECEPTION, LE MULTIPLEXAGE ET LE DEMULTIPLEXAGE DE CANAUX DE TELECOMMUNICATIONS. CES OPERATIONS SONT FREQUEMMENT UTILISEES DANS LES SYSTEMES DE RADIOCOMMUNICATIONS, LES TRANSMISSIONS PAR SATELLITES OU FAISCEAUX HERTZIENS, LES RADARS, ETC. L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE REMPLACER LES STRUCTURES VOLUMINEUSES A FERRITE ET A AIMANT PERMANENT, PAR DES CIRCULATEURS ACTIFS EN TECHNOLOGIE INTEGREE MONOLITHIQUE MICRO-ONDE MMIC EN UTILISANT LA NON-RECIPROCITE DES TRANSISTORS. LE PREMIER TRAVAIL ETAIT L'ETUDE DE LA FAISABILITE D'UN CIRCULATEUR ACTIF DANS LA BANDE 1-10 GHZ EN UTILISANT LA TOPOLOGIE DE TANAKA QUI AVAIT ETE TESTEE POUR UNE BANDE DE FREQUENCE COMPRISE ENTRE 100 HZ ET 3 MHZ. CE TRAVAIL NOUS A PERMIS DE GENERALISER LES RESULTATS DE TANAKA AU CAS OU LES IMPEDANCES DU CIRCUIT SONT COMPLEXES. LE SECOND TRAVAIL PORTAIT SUR LA REALISATION DE DEUX QUASI-CIRCULATEURS. UN QUASI-CIRCULATEUR NE PERMET LE TRANSFERT DE PUISSANCE QUE DE L'ACCES (1) VERS (2) ET DE L'ACCES (2) VERS (3). IL N'Y A PAS DE TRANSFERT DE PUISSANCE DE L'ACCES (3) VERS L'ACCES (1) COMME C'EST LE CAS POUR LE CIRCULATEUR. LE PREMIER CIRCUIT A ETE CONCU POUR FONCTIONNER DANS UNE LARGE BANDE DE FREQUENCE (0.45-7.2 GHZ). LES MESURES DONNENT DES PERTES D'INSERTION INFERIEURES A 3.5 DB, UNE ISOLATION MEILLEURE QUE 16 DB ET DES PERTES EN REFLEXION SUPERIEURES A 10 DB. LE SECOND CIRCUIT A BANDE ETROITE (3.8-4.2 GHZ) A ETE CONCU POUR ETRE UTILISE DANS UNE CHAINE D'EMISSION-RECEPTION. C'EST-A-DIRE QUE LE CIRCUIT DOIT VEHICULER SIMULTANEMENT DES SIGNAUX DE MOYENNE PUISSANCE DE L'EMETTEUR VERS L'ANTENNE ET DES SIGNAUX DE FAIBLE PUISSANCE DE L'ANTENNE VERS LE RECEPTEUR. LES MESURES ONT DEMONTRE QUE LE FACTEUR DE BRUIT EST DE 5.5 DB ET LA PUISSANCE DE SORTIE EST DE 18 DBM A 4 GHZ. NOTRE ETUDE PERMET DE DEMONTRER QU'ON PEUT AUGMENTER LA PUISSANCE SANS MODIFIER LE FACTEUR DE BRUIT ET DE DIMINUER LE FACTEUR DE BRUIT AVEC L'UTILISATION D'UNE CHARGE ACTIVE. L'ANALYSE DU COMPORTEMENT EN BRUIT DU QUASI-CIRCULATEUR A BANDE ETROITE NECESSITAIT LA CONNAISSANCE DES PARAMETRES DE BRUIT DES TRANSISTORS MESFETS UTILISES. ETANT DONNE QU'AU DEBUT DE MA THESE, LA FONDERIE GEC-MARCONI NE DONNAIT PAS TOUS LES PARAMETRES DE BRUIT DES TRANSISTORS EN FONCTION DE LEUR COURANT DE POLARISATION ET DE LEUR LARGEUR DE GRILLE, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE NOUVELLE METHODE DE CALCUL DES PARAMETRES DE BRUIT DES TRANSISTORS QUEL QUE SOIT LEUR TAILLE OU LEUR POINT DE POLARISATION. ELLE EST BASEE SUR LA CONNAISSANCE DES ELEMENTS DU SCHEMA ELECTRIQUE EQUIVALENT DE CES TRANSISTORS ET LES PARAMETRES DE BRUIT D'UN SEUL TRANSISTOR PARMI EUX A DEUX POINTS DE POLARISATION. NOUS EVOQUONS EN CONCLUSION QUELQUES PERSPECTIVES POUR L'AMELIORATION DES CARACTERISTIQUES (PUISSANCE ET FACTEUR DE BRUIT) DU QUASI-CIRCULATEUR A BANDE ETROITE ET POUR LA CONCEPTION DE CE CIRCUIT DANS LE DOMAINE MILLIMETRIQUE (77 GHZ).
Author: André Vander Vorst Publisher: De Boeck Supérieur ISBN: 9782804121266 Category : Science Languages : fr Pages : 478
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L'ouvrage fait suite à celui consacré à la transmission, la propagation et le rayonnement. Particulièrement complet, il est axé sur l'ingénierie et tient largement compte des récents progrès technologiques tels que lignes et structures planaires et coplanaires, résonateurs diélectriques et YIG, transistors à effets de champ, circuits aux ondes millimétriques, structures ouvertes ou semi-ouvertes et nouveaux dispositifs de mesure. On y trouve les méthodes de calcul basées sur un principe variationnel ou une perturbation, ainsi qu'un traitement original de l'utilisation des micro-ondes et ondes millimétriques dans les systèmes de télécommunication, terrestres et spatiaux. Le lecteur est aidé dans son apprentissage par des exercices relatifs à chaque chapitre. Les solutions en sont rassemblées à la fin de l'ouvrage, ainsi que la résolution complète d'un certain nombre d'exercices typiques.
Author: Philippe Bouysse
Author: Philippe Bouysse
Author: Alain Mallet
Author: 
Author: Fabrice Blache
Author: Jean-Luc Muraro
Author: Jean-Marc Coupat
Author: Claude Duvanaud
Author: Ismail Yattoun
Author: Ahmed Gasmi
Author: André Vander Vorst