Caractérisation avancée et nouvelles méthodologies de modélisation des technologies GaN pour la conception d’amplificateurs de puissance large bande et haut rendement aux fréquences RF et microondes

par Wilfried Demenitroux

Thèse de doctorat en Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes

Sous la direction de Michel Campovecchio et de Raymond Quéré.

Soutenue en 2011

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


  • Résumé

    Haut rendement, forte linéarité et large bande de fonctionnement sont les points clés de la conception d’amplificateur de puissance d’aujourd’hui. De plus, de nombreux amplificateurs de puissance sont développés en technologie hybride utilisant des transistors en boîtier, rajoutant une difficulté supplémentaire pour extraire des modèles CAO fiables pour concevoir ces amplificateurs. Le sujet de cette thèse est de proposer une nouvelle méthodologie de modélisation de transistors en boîtier, rapide, automatique et dédiée à la conception d’amplificateurs de puissance large bande et haut rendement. Pour cela, un nouveau modèle comportemental de transistor est proposé, avec une méthode innovante d’extraction. Pour valider le nouveau flot de conception basé sur des modèles comportementaux de transistors, l’étude aboutit à un démonstrateur en technologie GaN présentant un rendement en puissance ajoutée moyen de 65%, une puissance de sortie moyenne de 41 dBm et un gain en puissance moyen de 13 dB sur 36% de bande relative autour de 2. 2 GHz.

  • Titre traduit

    Advanced characterization and new modelling methodology of GaN devices dedicated to design wideband and highly efficient power amplifier at RF and microwaves frequencies


  • Résumé

    Highly efficient, high linearity and wideband are the keyword of the new power amplifier in telecom nowadays. Thus, more and more power amplifiers are developed using packaged transistor, adding a difficulty to extract reliable CAD models for designing these amplifiers. The topic of this thesis is to propose a new methodology for modeling packaged transistor, fast, accurate automatic and dedicated to the design of wideband and highly efficient power amplifiers. A new behavioral model of packaged transistor is proposed, using an innovative method of extraction. In order to validate the new design flow approach, the study results in a GaN wideband and highly efficient power amplifier presenting a mean PAE of 65%, a mean output power of 41 dBm and a mean power gain of de 13 dB over 36% of relative bandwidth around 2. 2 GHz.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Annexes : Bibliog. p. [156]-165

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
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