Réalisation d'un banc de mesure d'intermodulation biton en bande Ka : application à l'analyse des causes technologiques de non-linéarité des HEMTs de puissance

par Frédéric Bué

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Yves Crosnier et de Christophe Gaquière.

Soutenue en 2003

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'objectif de la thèse était d'effectuer une investigation, combinant mesures et simulations, en excitation monoton et biton des effets des non linéarités d'intennodulation des transistors à effet de champ pour application en bande Ka. L'enjeu était de fournir des éléments d'analyse pennettant d'apporter des réponses aux problèmes de distorsion d'intermodulation tant sur le plan de la technologie des composants que sur le plan des circuits. Un banc de mesure d'intermodulation biton en bande Ka a été réalisé et pennet d'effectuer des mesures sous excitation monoton et biton avec une plage de puissance disponible à l'entrée du composant sous test allant de -l5dBm à +l6dBm et une dynamique de mesure de l'ordre de 60dBc. Ce banc, couplé à un analyseur de réseaux vectoriel, permet également de connaître avec précision la charge présentée à la sortie du composant ainsi que le coefficient de réflexion vu à son entrée. Des études expérimentales ont été menées sous excitation biton sur des transistors réalisés par la sociéré UMS et par l'IEMN. De ces études il se dégage que: - Les tensions de polarisation du composant ont une influence importante sur la linéarité. - Un compromis intéressant entre la puissance délivrée par le transistor et la linéarité peut être trouvé grâce au choix judicieux de l'impédance de charge. - La topologie du transistor n'intervient au premier ordre sur les capacités en puissance et au second ordre sur la linéarité. Enfin, une étude théorique d'un transistor à 2 canaux réalisé à l'IEMN a été réalisée à l'aide du logiciel ADS. Cette étude a montré l'importance du rôle de la tension VGS dans la parité ou l'imparité du comportement de la transconductance gm(Vgs). Nous avons retrouvé et analysé par la simulation du modèle du transistor sous excitation biton les mêmes comportement que ceux observés expérimentalement: l'avantage du fonctionnement en classe AB, l'avantage lié à l'augmentation de la tension VDS, la faible influence de la topologie sur la linéarité et, la sensibilité de l'intermodulation à la valeur de la charge présentée au transistor.

  • Titre traduit

    Two tone intermodulation measurement set up in Ka band : analyses of the technological causes of power HEMTs non linearity


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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 147-152

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2003-343
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2003-344
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