Modélisation des transistors bipolaires à hétérojonction : Application à la réalisation d'un oscillateur en bande X à faible bruit de phase dans le cadre du projet PHARAO

par Fabrice Arlot

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

Sous la direction de Michel Prigent.

Soutenue en 2002

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

mots clés

• Transistors bipolaires à hétérojonction
• Topologie d'oscillateurs
• Coefficient de qualité
• Modélisation non-linéaire
• Résonateur diélectrique
• Bruit de phase

Résumé

Ce mémoire est consacré à la modélisation non-linéaire du TBH, appliquée à la réalisation d'un oscillateur en bande X à faible bruit de phase dans le cadre du projet PHARAO. Ce travail permet de dégager les paramètres influant sur le bruit de phase et établit une méthode de conception permettant d'obtenir le minimum de bruit de phase dans les oscillateurs. Le premier chapitre donne un descriptif du fonctionnement du transistor bipolaire et identifie les avantages et inconvénients des différentes familles de TBH par rapport aux transistors à effet de champ afin de confirmer les potentialités du TBH pour les applications microondes. Le second chapitre est alors consacré à la présentation d'un modèle non-linéaire, non-quasi-statique et électro-thermique du TBH. Les différentes étapes permettant de l'obtenir, ainsi que sa validation à travers plusieurs mesures sont présentées. Dans le troisième chapitre, nous présentons la méthodologie de conception d'un oscillateur TBH à faible bruit de phase. La réalisation d'une maquette d'oscillateur sur table, fonctionnant à 9. 2 GHz et s'inscrivant dans le cadre du projet PHARAO financé par le CNES constitue l'aboutissement de ce travail.

Titre traduit

Modelisation of heterojunction bipolar transistor : design of a X-band oscillator for PHARAO project

Résumé

This research work is dedicated to HBT non linear modeling, applied to optimal design mothod for minimal phase noise in X-Band oscillators for PHARAO project.