Contribution à l’amélioration des performances en rendement et en stabilité d’impulsion à impulsion des amplificateurs de puissance, conçus à base de transistors en Nitrure de Gallium, pour les applications RADAR en Bande S

Discipline

Sciences et ingénierie pour l'information

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

PAE, HPA, Q-MMIC, Bande S, Radar, GH15, Intégration, Coût

Mots-clés

Amplificateurs de puissance - Radar,

Transistors à effet de champ à dopage modulé,

Nitrure de gallium,

Techniques des impulsions (électronique)

Ces travaux de thèse s’intègrent dans le cadre des études et des recherches pour améliorer les performances conjointes de puissance, de gain, de rendement et stabilité d’impulsion à impulsion des amplificateurs de puissance à base de transistor en technologie GaN pour la mise en œuvre de RADAR à antennes actives en bande S qui constituent actuellement un enjeu primordial au niveau académique comme au niveau industriel. La conception de ces amplificateurs de puissance pour la détection précise et fiable de cibles représente un défi majeur pour les entreprises du domaine, lorsqu’il est associé à des rendements énergétiques ambitieux avec un objectif supérieur à 65%. Une méthode de conception d’amplificateur de puissance en technologie Q-MMIC en boîtier plastique DFN fondé sur l’utilisation des transistors compacts GH15 EU a été développée et utilisée pour concevoir un amplificateur de puissance fonctionnant en bande S [2.9 - 3.3] GHz. L’amplificateur de puissance réalisé a été caractérisé en termes de rendement en puissance ajoutée, de puissance délivrée, de gain et de stabilité d’impulsion à impulsion en présence de signaux radar. L’amplificateur de puissance compact montre des performances très intéressantes comparées à celles obtenue dans la littérature. En effet, à une puissance moyenne disponible du générateur égale à 26dBm, dans la bande [2.8 - 3.3] GHz, la PAE est comprise entre 59% et 66%, la puissance délivrée varie entre 45W et 52W sur la bande considérée et elle est associée à un gain supérieur à 20dB et une stabilité d’impulsion à impulsion calculée égale à -52dB par la méthode RMS. Les résultats de caractérisations de l’amplificateur de puissance à très haut rendement/ haute puissance à base de transistors compact GH15 EU ont démontré l’intérêt de son utilisation dans les nouvelles générations des systèmes radar en termes de performances RF, de stabilité P2P, d’intégration et de coût.