Conception, modélisation et caractérisation de cellules de puissance innovantes en technologie MMIC pour des applications spatiales

Discipline

Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

pHEMT, GaAs, MMIC

Mots-clés

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Bande Ku - Thèses et écrits académiques,

Transistors - Thèses et écrits académiques

Ce document montre comment améliorer la compacité des amplificateurs de puissance en bande Ku utilisés dans les systémes VSAT en proposant une nouvelle topologie de cellule de puissance élémentaire appelée ≪ cascode intégré ≫. La cellule active est constituée de deux transistors MMIC fabriqués avec la technologie PHEMT GaAs de la filiére UMS PPH25X. Les sources du premier transistor possédent des vias holes qui assurent un gain élevé et une bonne stabilité thermique. De plus, ils permettent une approche distribuée pour la modélisation de la cellule (intégration de composants entre les doigts de grilles) et imposent une parfaite symétrie à la structure. Le nombre de cellules élémentaires peut être ajusté afin de pouvoir délivrer la puissance totale désirée. Le facteur de forme du cascode intégré est de 1 alors que le facteur de forme du transistor correspondant (même développement de grille) est de 4. Cette cellule a été caractérisée et son modèle validé. Elle a permis la conception d’un amplificateur MMIC d´elivrant 2W en bande Ku avec des performances proche de l’état de l’art. Une réduction de la surface totale de l’amplificateur d’environ 40 % a été atteinte.