Conception de circuits intégrés pour antenne à pointage électronique destinée aux télécommunications par satellite en bande Ka

Integrated circuit design for electronically steerable antenna targeted towards SATCOM applications in Ka - band

• Auteur / Autrice : Anaël Lohou
• Direction : Bernard Jarry, Julien Lintignat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes
• Date : Soutenance le 19/12/2018
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie des Systèmes, Mathématiques, Informatique (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Thierry Monédière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Chaimbault, Alain Karas, Sylvie Tranchant, Marc Thévenot, Cyrille Ménudier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Descamps, Thierry Parra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aéronautique

Satellites artificiels dans les télécommunications

Antennes-réseaux à commande de phase

Amplificateurs faible bruit

Transformateurs électroniques

Mots clés libres

Amplificateur faible bruit

Déphaseur

Technologie MMIC AsGa

Antenne réseau à pointage Electronique

Bande Ka

Connectivité en Vol

Low noise amplifier

Phase shifter

GaAs MMIC technology

Phased array antenna

Ka-band

In-flight connectivity

Résumé

Dans un monde où l’information va de plus en plus vite, il est important de pouvoir rester connecté en permanence. De nouvelles solutions émergent pour connecter les passagers à bord d’un avion grâce aux communications par satellite. Parmi elles, on retrouve les antennes à pointage électronique dans lesquelles cette thèse de doctorat s’intègre. Une étude sur les différentes antennes existantes ou en projet est présentée. Les puces électroniques MMIC AsGa permettent d’appliquer des lois d’amplitude et de phase pour chaque élément rayonnant d’une antenne réseau. Cette thèse de doctorat porte sur la conception d’un déphaseur, après avoir étudié les technologies et les topologies de celui-ci. Ensuite, la conception d’un amplificateur faible bruit à gain variable est proposée à partir d’un état de l’art. Les résultats de simulation et de mesures de ces deux fonctions sont exposés.

In a world where the information is moving faster and faster, it is important to be able to stay connected continuously. Some new solutions for air transport connectivity are in development thanks to the rise of satellite communications. This thesis work is part of an electronically steerable antenna array project, developed as a solution to achieve In-Flight Connectivity in Ka-band. A state- of-the art review on electronically steerable antenna arrays is also presented. In these arrays, each radiating element needs a specific amplitude and phase to obtain a scanning beam by adding their contribution. This thesis focus on the design of a GaAs MMIC chip inclusion two functions: a phase shifter and a variable-gain low-noise amplifier. The simulation and measurement results are presented for these two functions.