Étude de nouvelles architectures de filtres RF intégrés dans le contexte de la radio opportuniste

par Ludovic Collot

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Sous la direction de Bruno Barelaud et de Bernard Jarry.

Soutenue en 2011

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

mots clés

• Radio opportuniste
• LNA filtrant
• Amplificateurs faible bruit -- Conception
• Filtres pour microondes -- Conception
• Circuits intégrés pour microondes
• Radiofréquences
• Circuits intégrés monolithiques hyperfréquence

Résumé

Ce travail de thèse porte sur la conception de fonctions filtrantes passe-bandes microondes à la fois intégrables en technologie MMIC, accordables et différentielles. L’objectif principal est de réaliser des structures filtrantes et accordables utilisables dans un context de radio opportuniste. Le second objectif est de montrer que l’utilisation d’inductances ferromagnétiques dans ces structures en améliore les performances. Les chaînes de reception actuelles sont figées de part leurs architectures et les composants utilisés (SAW filter, LNA par exemple). Nous proposons de concevoir de nouveaux circuits intégrés : LNA filtrant et filtres à 1, 2 et 3 pôles permettant de rendre la chaîne RF agile en fréquence. Ces circuits reposent sur une topologie très simple de résonateurs LC compensés et permettent d’obtenir une accordabilité continue de la bande passante et de la fréquence centrale sur une octave. Les résultats obtenus, et principalement ceux du LNA filtrant, montent qu’il est possible de concilier fonction de filtrage accordable, gain et faible facteur de bruit sur une unique puce MMIC, ce qui constitue un premier pas vers la conception d’une chaîne de reception opportuniste.

Titre traduit

Study of new integrated RF filtering architectures for opportunist radio

Résumé

This work concerns the conception of microwaves filtering functions at the same time band-pass, MMIC technology compliant, tunable and differential. The main objective is to realize filtering structures compatible with opportunist radio. The second objective is to demonstrate that ferromagnetics inductors improves the performance of such devices. Commersialised RF receivers are deadlocked due to their topologies and used components (SAW filter, LNA for example). We put forward new integrated circuits : filtering LNA and 1, 2 and 3 poles filters usable in fully frequency tunable receivers. These circuits are Q-enhanced resonator based. They have a continuous frequency and bandwidth tunability over an octave. The observed results at first for filtering LNA mixe wide tunablility, gain and low noise figure on a unique MMIC circuit. This contribution is a first step toward opportunists receivers.