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Conception Et Optimisation En Bruit De Phase Dun Oscillateur Hyperfrequence A Resonateur Supraconducteur
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Book Synopsis Conception et optimisation en bruit de phase d'un oscillateur hyperfréquence à résonateur supraconducteur by : David Chaudy
Download or read book Conception et optimisation en bruit de phase d'un oscillateur hyperfréquence à résonateur supraconducteur written by David Chaudy and published by . This book was released on 2020 with total page 130 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La supraconductivité à haute température critique a conduit au développement de résonateurs planaires à très fort facteur de qualité dans la gamme basse des hyperfréquences (quelques GHz). De tels résonateurs, associés à un circuit d'amplification, permettent de réaliser des sources hyperfréquences de grande pureté spectrale (ou faible bruit de phase). En effet, des coefficients de qualité à vide de l'ordre de 300 000 ont pu être démontrés sur ces résonateurs aux environs de 1 GHz. Toutefois, avant ce travail de thèse, aucun oscillateur à résonateur supraconducteur n'avait pu inclure un système d'amplification lui aussi refroidi. Nous avons donc débuté notre travail par une caractérisation fine à basse température des composants constituant la boucle d'oscillation : le résonateur, le transistor (amplificateur) et le varactor (contrôle de phase). Une caractérisation précise de différents résonateurs supraconducteurs a été réalisée sur une large gamme de température et à différents niveaux de puissance RF. Ce travail nous a permis d'extraire un modèle non-linéaire du résonateur pouvant être utilisé dans une conception de circuit à 1 GHz. En ce qui concerne l'amplificateur, différents transistors ont été testés vis-à-vis de leurs performances en bruit de phase et en gain à 1 GHz et 80 K (puis à 60 K par la suite). Suite à ces mesures, un composant a été sélectionné et modélisé. Le modèle du transistor, extrait à partir des mesures I(V) et de paramètres S à basse température, inclue des sources de bruit permettant de simuler le bruit de phase résiduel du transistor (composante en 1/f et plancher de bruit). En utilisant ce modèle, un amplificateur cryogénique à faible bruit de phase a pu être conçu et optimisé en bruit sur le logiciel Keysight ADS. Un travail similaire a été mené sur des diodes varactors afin d'inclure un circuit d'accord en fréquence pour l'oscillateur, ceci pour permettre un verrouillage de fréquence sur une référence externe. Enfin, à l'aide de ces modèles, un oscillateur tout cryogénique a pu être simulé et réalisé en technologie hybride sur alumine. Il s'agit à notre connaissance du tout premier oscillateur entièrement cryogénique à résonateur supraconducteur. Ce circuit a été mesuré par des techniques de métrologie avancées et les résultats sont présentés dans la thèse.
Book Synopsis Modélisation du bruit de phase des oscillateurs hyperfréquences et optimisation des systèmes de communications numériques by : Stéphane Bougeard
Download or read book Modélisation du bruit de phase des oscillateurs hyperfréquences et optimisation des systèmes de communications numériques written by Stéphane Bougeard and published by . This book was released on 2001 with total page 486 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face à la congestion des ressources spectrales, les systèmes de radiocommunications à très larges bandes tendent à utiliser des fréquences proches de la bande millimétrique. A ces fréquences, la conception d'oscillateurs présentant une bonne pureté spectrale n'est pas sans poser de réels problèmes technologiques. Ainsi, un des handicaps majeurs à l'heure actuelle est l'augmentation du bruit de phase des oscillateurs grand-public chargés d'assurer la transposition de fréquence. Les recherches présentées dans ce mémoire de thèse ont pour but l'étude et la modélisation du bruit de phase des oscillateurs ainsi que l'optimisation des systèmes de communications numériques en présence de bruit de phase. Différents modèles analytiques de bruit de phase y sont présentés et sont appliqués à l'étude de systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses. Un nouveau modèle permettant de générer dcs échantillons temporels est utilisé pour la conception de simulateurs matériel et logiciel de bruit de phase. Les performances obtenues avec ces différentes approches sont confrontées pour divers systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses, permettant ainsi de valider les différents modèles étudiés. Une attention particulière est ensuite portée à l'étude des fonctions de démodulation, de synchronisation et d'égalisation en présence de bruit de phase. Pour des Modulations d'Amplitude en Quadrature, un nouveau procédé de démodulation plus robuste aux erreurs de phase est proposé puis appliqué afin d'améliorer les performances d'un système de synchronisation à décision dirigée. Une étude de l'association des fonctions de synchronisation et d'égalisation adaptative en présence de bruit de phase est ensuite développée dans un contexte de canaux multitrajets théoriques. Enfin, une application à la configuration d'un système très large bande pour des transmissions point à multipoints à 17 GHz et à l'intérieur des bâtiments conclut ces travaux.
Book Synopsis La conception optimale de circuits oscillateurs à bruit de phase minimum. Application à la réalisation d'un oscillateur en bande X dans le cadre du projet PHARAO by : Béatrice Branger
Download or read book La conception optimale de circuits oscillateurs à bruit de phase minimum. Application à la réalisation d'un oscillateur en bande X dans le cadre du projet PHARAO written by Béatrice Branger and published by . This book was released on 1997 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE EST CONSACRE A LA CONCEPTION OPTIMALE D'OSCILLATEURS A BRUIT DE PHASE MINIMUM. PLUSIEURS TECHNIQUES EXISTENT, A L'HEURE ACTUELLE, POUR APPORTER UNE REPONSE AU PROBLEME DU BRUIT DE PHASE AU SEIN DES OSCILLATEURS LIBRES UTILISANT DES TRANSISTORS MICROONDES PERFORMANTS ASSOCIES A DES RESONATEURS DIELECTRIQUES A FORT COEFFICIENT DE QUALITE. TOUTEFOIS, AUCUNE METHODE NE PERMET D'ATTEINDRE LE MINIMUM DE BRUIT A PARTIR D'UNE ARCHITECTURE DE CIRCUIT DONNEE. NOTRE TRAVAIL S'INSCRIT DONC DANS LE CADRE DE LA RECHERCHE D'UNE METHODE DE CONCEPTION DE TELS DISPOSITIFS. DANS LE BUT DE DEGAGER LES PARAMETRES INFLUANT SUR LE BRUIT DE PHASE, NOUS AVONS CHOISI UNE STRUCTURE D'OSCILLATEUR A TRANSISTOR ET RESONATEUR DIELECTRIQUE QUI ALLIE SIMPLICITE ET PERFORMANCE. A PARTIR D'UN TRANSISTOR ADAPTE SUR 50 ET D'UNE CAVITE RESONANTE DONNES, NOUS AVONS DETERMINE LES COEFFICIENTS DE COUPLAGE DU RESONATEUR AVEC LE RESTE DU CIRCUIT AUTORISANT L'OPTIMISATION DE LA PENTE DE SUSCEPTANCE RAMENEE EN ENTREE DU CIRCUIT OU LA MAXIMISATION DU COEFFICIENT DE QUALITE, PARAMETRES ESSENTIELS INFLUANT SUR LE BRUIT DE PHASE. LA PREMIERE OPTIMISATION GARANTIT CEPENDANT DE MEILLEURS PERFORMANCES. DE PLUS, UN FONCTIONNEMENT EN PUISSANCE AJOUTEE MAXIMALE DU TRANSISTOR ASSURE UN TRANSFERT D'ENERGIE OPTIMAL ENTRE LES ACCES DE LA CAVITE. ENFIN, DEUX DEPHASEURS, INTRODUITS DE PART ET D'AUTRE DU RESONATEUR COUPLE, PERMETTENT UN REGLAGE FINAL DU CIRCUIT OSCILLATEUR AFIN D'OBTENIR LE MINIMUM DE BRUIT. CES DIFFERENTES CONCLUSIONS ONT ETE ENTIEREMENT VALIDEES PAR LE BIAIS DE LA SIMULATION NUMERIQUE ET DE L'EXPERIMENTATION. LA REALISATION D'UNE MAQUETTE D'OSCILLATEUR SUR TABLE, FONCTIONNANT A 9.2 GHZ ET S'INSCRIVANT DANS LE CADRE DU PROJET PHARAO FINANCE PAR LE CNES CONSTITUE L'ABOUTISSEMENT DE CE TRAVAIL.
