Caractérisation avancée et nouvelles méthodologies de modélisation des technologies GaN pour la conception d'amplificateurs de puissance large bande et haut rendement aux fréquences RF et microondes

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

amplificateurs, modèles et modélisation, dispositifs microondes, transistors, nitrure de Gallium (GaN)

Mots-clés

Transistors - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Nitrure de gallium - Thèses et écrits académiques,

Microondes - Thèses et écrits académiques

Haut rendement, forte linéarité et large bande de fonctionnement sont les points clés de la conception d'amplificateur de puissance d'aujourd'hui. De plus, de nombreux amplificateurs de puissance sont développés en technologie hybride utilisant des transistors en boîtier, rajoutant une difficulté supplémentaire pour extraire des modèles CAO fiables pour concevoir ces amplificateurs. Le sujet de cette thèse est de proposer une nouvelle méthodologie de modélisation de transistors en boîtier, rapide, automatique et dédiée à la conception d'amplificateurs de puissance large bande et haut rendement. Pour cela, un nouveau modèle comportemental de transistor est proposé, avec une méthode innovante d'extraction. Pour valider le nouveau flot de conception basé sur des modèles comportementaux de transistors, l'étude aboutit à un démonstrateur en technologie GaN présentant un rendement en puissance ajoutée moyen de 65%, une puissance de sortie moyenne de 41 dBm et un gain en puissance moyen de 13 dB sur 36% de bande relative autour de 2.2 GHz.