Conception et realisation de circuits millimetriques micro-usines sur silicium : application a la realisation d'un oscillateur a resonateur dielectrique en bande ka

par BERTRAND GUILLON

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jacques Graffeuil.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    L'explosion du marche des communications personnelles a permis de voir apparaitre de nouvelles technologies pour les applications aux frequences millimetriques. La necessite de posseder des sources de signaux ultra-stables a ces frequences suscitent de nombreuses recherches visant en particulier a ameliorer les coefficients de qualite des elements d'accord. Dans cette objectif, une nouvelle filiere technologique est apparue il y a sept ans et repose sur le micro-usinage du silicium qui permet de suspendre des fonctions microondes sur une fine membrane dielectrique eliminant ainsi les pertes liees a la presence d'un substrat dielectrique. Dans une premiere partie, notre interet s'est porte sur la definition et la conception d'une ligne de transmission faible pertes, large bande, utilisant cette technologie. Nous avons ainsi realise des lignes coplanaires micro-usinees sur membrane de silicium de longueur 8 mm et possedant 0. 8 db de pertes jusqu'a 70 ghz et des pertes d'insertion inferieures a 2 db en bande w. L'etude s'est alors portee sur un systeme micro-usine issu d'un couplage entre deux lignes coplanaires sur membrane et un resonateur dielectrique. Les differents elements constituant la cavite ont ete defini grace a une analyse electromagnetique utilisant un code de calcul en elements finis. Le resonateur dielectrique est excite sur un monde de galerie qui autorise son surdimensionnement aux longueurs d'ondes millimetriques. La realisation de ce dispositif a montre les perspectives que peuvent offrir les techniques de micro-usinage, les modes de galerie ainsi que les caracteristiques intrinseques du silicium en temps que materiau dielectrique. Dans un soucis d'integration, un systeme entierement sur silicium a pu etre defini et presente des facteurs de qualite superieurs a 9000 en bande w. Une partie passive micro-usinee sur silicium couplee a un amplificateur mmic a permis la conception d'un oscillateur millimetrique. Les resultats obtenus presentent une frequence d'oscillation de 35. 8 ghz et un bruit de phase de -60 dbc/hz a 10 khz de la porteuse. La puissance de sortie delivree par l'oscillateur est de 0 dbm avec une dimension voisine du cm 2.

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Informations

  • Détails : 169 p.
  • Annexes : 107 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30240
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