Modèle prédictif de transistor HEMT pour la simulation précise de l'intermodulation à très bas niveau de puissance et aux hautes fréquences : évaluation des performances en linéarité de différentes filières technologiques pHEMT AsGa

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

amplificateurs, microondes, transistors, modulateurs et modulation (électronique)

Aujourd'hui, la conception d'amplificateur de puissance intégrés hautes fréquences à forte linéarité, fonctionnant avec un fort recul de puissance par rapport à la puissance de saturation, est devenue un enjeu majeur pour les applications de télécommunications modernes. Malheureusement, aux hautes fréquences et pour de faibles puissances de sortie, la plupart des modèles de transistor HEMT actuels engendrent des simulations erronées. d'intermodulation car leurs non-linéarités sont issues, soit de mesures non pulsées de paramètres S en un point de polarisation DC donné, soit de mesures RF basses fréquences. Dans ce manuscrit, nous proposons une méthode de modélisation de transistor HEMT basée sur des mesures I/V pulsées et de paramètres S pulsées permettant la prédiction précise de l'IM3 aux hautes fréquences et pour de faibles puissances de sortie. Une étude approfondie de la génération de l'IM3 aura aussi permis de mettre en avant les phénomènes d'interactions complexes existants entre les différents éléments non-linéaires intrinsèques d'un transistor de type HEMT et notamment le rôle prépondérant de la capacité Cgd sur les mécanismes de génération de l'IM3. Finalement, une étude comparative détaillée de 6 filières de transistors pHEMT AsGa, issues de 3 fonderies différentes, basée sur des mesures load-pull 2 tons à 10GHz aura permis de sélectionner de deux filières de transistors (PPH15 et PP15-20) pour la réalisation d'applications de télécommunications fortement linéaires en bande Ku.