Contribution à la mesure temporelle calibrée ultra-large bande de multipôles non linéaires microondes

par Kassem El Akhdar

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

Sous la direction de Denis Barataud et de Guillaume Neveux.

Soutenue en 2013

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


  • Résumé

    Les systèmes de télécommunications modernes requièrent l’utilisation des modulations complexes à large bande passante et à fort dynamique d’amplitude. Dans ces conditions, l’amplificateur de puissance dans un système de transmission est très contraint par une optimisation difficile de ses performances. Cette dernière peut être facilitée grâce à l’amélioration, réalisée dans le cadre de ces travaux, des performances en termes de bandes passantes du système de mesure temporelle développé à XLIM. Un outil de caractérisation temporelle associé à une nouvelle procédure de calibrage à large et à ultra haute résolution fréquentielle est maintenant opérationnel. L’outil entièrement calibré possède des capacités et des potentialités attractives qui sont démontrées par différentes caractérisations d’amplificateurs de très forte puissance RF. Son utilisation pour des applications dédiées à l’amélioration de rendement et de linéarité des systèmes de transmission est aussi décrite. Il a été démontré que cet outil permet de visualiser très précisément les formes d’ondes temporelles RF de tensions et de courants aux accès de dispositifs sous test pour des signaux d’excitation très large bande. Pour la première fois, les transitions de début et de fin de caractérisation impulsionnelle RF, très riches des informations sur les comportements non linéaires sont finement observées. Des applications sur la caractérisation large bande (> 1GHz) de type NPR et ACPR sont montrées ouvrant des perspectives d’études approfondies des comportements non linéaires des amplificateurs de puissance pour des applications spatiales. Une étude théorique et expérimentale d’une architecture de transmission polaire a encore permis de chiffrer les performances clés d’une telle architecture et d’exposer des capacités supplémentaires accessibles grâce à l’outil de caractérisation temporelle à très large bande.

  • Titre traduit

    Contribution to the calibrated ultra-wideband time-domain measurement of non-linear microwave multipole


  • Résumé

    Modern telecommunication systems require the use of wideband and high dynamic range modulated signals. Under these conditions, the power amplifier used in a transmission system is constrained by a difficult optimization of power performances. This optimization can be facilitated by using an time-domain measurement system developed at XLIM and improved in this thesis. A time-domain characterization tool associated to a wideband and ultra-high resolution calibration procedure has been implemented. The capabilities of the fully calibrated tool are demonstrated by the characterization of high power amplifiers. The use of this tool in the optimization of linearity and efficiency of transmitter systems is also described. It has been demonstrated that this tool allows the accurate visualization of time-domain voltage and current waveforms at input and output of the devices under test under wideband signal excitation. For the first time, transitions at the beginning and the end of RF pulsed signals, are finely observed. Applications to the broadband characterization (> 1GHz) as ACPR and NPR are shown. Future applications concern now depth studies of non-linear behaviors of power amplifiers for space applications. Theoretical and experimental studies of polar transmitter architecture allow quantifying the key performances and exposing additional capabilities of the developed wideband time-domain measurement system.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (244 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 231-240

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