Caractérisation et modélisation des transistors microondes, application à l'étude de la linéarité des amplificateurs à fort rendement

par Stéphane Augaudy

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Télécommunications

Sous la direction de Raymond Quéré.

Soutenue en 2002

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les transistors hyperfréquences à effet de champ ou bipolaires sont les composants essentiels des circuits de télécommunication. Leur comportement est fondamentalement non-linéaire, de nombreux phénomènes régissent leur fonctionnement. Après une déscription de différents effets les caractérisant, notamment les effets à dynamique lente de la température et des pièges, nous proposons un ensemble de moyens de mesure et d'outils de modélisation pour concevoir des représentations mathématiques des transistors intégrant différents effets non-linéaires. Nous utilisons ces modèles de transistors dans la CAO des circuits microondes. Les signaux porteurs d'informations des systèmes de télécommunications résultent de modulations complexes; nous simulons la réponse des non-linéarités des transistors intégrés dans les amplificateurs microondes soumis à ces signaux. Les différentes constantes de temps des non-linéarités rapides et lentes des transistors et les réponses basse fréquence des circuits de polarisation interagissent dynamiquement et génèrent des signaux de mélanges et d'intermodulations. Les résultats des simulations sont confirmés par différentes mesures de linéarité: C/I, ACLR. Dans le cadre de la téléphonie mobile de 3ème génération, nous analysons les compromis pour concilier la linéarité et le rendement de l'amplificateur microonde de puissance. L'impact du choix des signaux de test est analysé, certains choix favorisent ou masquent particulièrement un effet non-linéaire. Nous quantifions un à un les effets de différents phénomènes non-linéaires ou réglages du circuit sur les paramètres finaux de rendement et de linéarité de l'amplificateur. Les interactions non-linéaires dynamiques entre différents phénomènes sont ainsi mises en évidence.

  • Titre traduit

    Characterization and modeling of microwave transistors, application to the linearity and power efficiency of amplifiers


  • Résumé

    Field effect or bipolar transistors are basic components for monolithic RF telecommunication cicuits. They are fundamentally nonlinear, many phenomena induce their behaviour. First we describe different nonlinear effect. Then we realize measurements and we deduce the equations and parameters of these effects. Thus, we propose nonlinear models suitable for circuits CAD

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Informations

  • Détails : 223 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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