Méthode d'encapsulation optimale d'une technologie HEMT GaN pour la conception d'amplificateurs large bande à forte puissance et haut rendement destinés aux applications radars en bande S

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

amplificateurs de puissance, radars, nitrure de Gallium (GaN), transistors HEMT

Mots-clés

Transistors à effet de champ à dopage modulé - Thèses et écrits académiques,

Radar - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Nitrure de gallium - Thèses et écrits académiques,

Systèmes de télécommunications à large bande - Thèses et écrits académiques,

Encapsulation (électronique) - Thèses et écrits académiques

Les applications radars requièrent aujourd'hui des performances très importantes en termes de puissance émise, de rendement et de bande passante, afin de réduire les coûts et l'encombrement des systèmes radars. Le transistor HEMT GaN est la technologie de puissance qui répond le plus favorablement aux applications radars en bande S. Des amplificateurs de puissance peuvent être désormais réalisés en technologie HEMT GaN de forts développements. Au cours de ces travaux de thèse, une nouvelle méthodologie d'encapsulation des barrettes de puissance GaN a été mise en oeuvre afin de passer outre les techniques de conception actuelles limitant l'obtention des performances haut rendement sur de larges bandes passantes. Ainsi, une technique de synthèse de boîtier a permis d'assurer un fonctionnement optimal en rendement de la barrette de puissance GaN sur une large bande passante. Des démonstrateurs ont été réalisés et ont démontré des PAE de l'ordre 60%, associées à des puissances de sortie de 50 W sur une bande passante de 25% (autour de 3.2 GHz) en bande S. Ces démonstrateurs proposent également une très bonne robustesse à de fortes variations de TOS aux fréquences harmoniques et présentent une surface d'adaptation sur 50 Ω inférieure à 0.7 cm².