La conception optimale de circuits oscillateurs à bruit de phase minimum. Application à la réalisation d'un oscillateur en bande X dans le cadre du projet PHARAO

The new design method for low phase noise oscillators design of a x-band oscillator for pharao project

• Auteur / Autrice : Béatrice Branger
• Direction : Michel Prigent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Communications optiques et micro-ondes
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transistors

Bruit radioélectrique

Oscillateurs à microondes

Résonateurs électriques

Déphaseurs

Résumé

Ce memoire est consacre a la conception optimale d'oscillateurs a bruit de phase minimum. Plusieurs techniques existent, a l'heure actuelle, pour apporter une reponse au probleme du bruit de phase au sein des oscillateurs libres utilisant des transistors microondes performants associes a des resonateurs dielectriques a fort coefficient de qualite. Toutefois, aucune methode ne permet d'atteindre le minimum de bruit a partir d'une architecture de circuit donnee. Notre travail s'inscrit donc dans le cadre de la recherche d'une methode de conception de tels dispositifs. Dans le but de degager les parametres influant sur le bruit de phase, nous avons choisi une structure d'oscillateur a transistor et resonateur dielectrique qui allie simplicite et performance. A partir d'un transistor adapte sur 50 et d'une cavite resonante donnes, nous avons determine les coefficients de couplage du resonateur avec le reste du circuit autorisant l'optimisation de la pente de susceptance ramenee en entree du circuit ou la maximisation du coefficient de qualite, parametres essentiels influant sur le bruit de phase. La premiere optimisation garantit cependant de meilleurs performances. De plus, un fonctionnement en puissance ajoutee maximale du transistor assure un transfert d'energie optimal entre les acces de la cavite. Enfin, deux dephaseurs, introduits de part et d'autre du resonateur couple, permettent un reglage final du circuit oscillateur afin d'obtenir le minimum de bruit. Ces differentes conclusions ont ete entierement validees par le biais de la simulation numerique et de l'experimentation. La realisation d'une maquette d'oscillateur sur table, fonctionnant a 9. 2 ghz et s'inscrivant dans le cadre du projet pharao finance par le cnes constitue l'aboutissement de ce travail.