Amplificateurs de puissance à très haut rendement, pour les systèmes radar basés sur les technologies LDMOS Si et HEMT Gan

par Samia Allam-Ouyahia

Thèse de doctorat en Electronique (spécialité micro-ondes)

Sous la direction de Farid Temçamani.

Soutenue en 2006

à l'Université de Cergy-Pontoise .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est d'évaluer de nouvelles technologies de puissance pour les émetteurs des systèmes radar de Thalès Air Defence. Le problème majeur dans les amplificateurs de puissance dans les modules émission réception est l'évacuation de la chaleur produite. Pour résoudre cette problématique nous avons évalué les potentialités de chaque technologie ainsi que l'optimisation de leurs rendements. Notamment nous avons cherché à évaluer les performances qui peuvent être obtenues sur les deux technologies considérées, à savoir le GaN et Silicium LDMOS. Concernant la technologie LDMOS, nous avons fait la conception et la réalisation de deux amplificateurs en bande L. Les mesures du premier amplificateur montrent un PAE de 71. 8% associé à une puissance de sortie de 13. 5W à 1 GHz. Dans le deuxième amplificateur, nous nous sommes intéressés à l'élargissement de la bande à 15% (bande radar). La solution que nous avons proposé a permis la réalisation d'un amplificateur qui fournit une puissance de sortie supérieure à 10W associée à un PAE supérieur à 60% dans toute la bande de fréquence.

  • Titre traduit

    High efficiency power Amplifiers for phase array antennas based on technologies LDMOS If and HEMT GaN


  • Résumé

    The objective of this work is to evaluate power technologies and high efficiency classes (F and inverse F ) for L-band TIR module in phase array radar of Thalès Air Defence. The rapid development of active antennas systems has put power amplifier (PA) efficiency in focus. The combination of high PAE and high power density is very important in new radar generations. We evaluated the performances of two technologies considered HEMT GaN and Silicon LDMOS. For GaN, we evaluated the performances of HEMT AIGaN/GaN by multiharmonic simulations. A 71% PAE is achieved for class F and 74% for inverse class F for output power of 4W. For LDMOS technology, two inverse Class F power amplifiers are designed. The first amplifier allows evaluation of the LDMOS potential for inverse Class F operation. It demonstrates 73. 7% drain e_ciency, 13. 2W output power and 16dB power gain at 1 GHz and for 2dB gain compression. The second one was designed with wider bandwidth as additional criterion. Measurements show high output power and drain efficiency over 170MHz bandwidth (0. 9 to 1. 07 GHz). These performances, compared to reported results for single stage inverse Class F power amplifiers are in the state of the art.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (134 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 10 p.

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  • Bibliothèque : Université de Cergy-Pontoise. Bibliothèque universitaire. Site de Neuville.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS CERG 2006 ALL
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