Xlim - institut de recherche

Amplification de puissance

Le projet  Amplification de Puissance met en oeuvre une expertise spécifique sur la modélisation non linéaire des composants actifs de puissance et le développement de méthodes de conception et d'architectures innovantes de circuits actifs. 

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Etude de Systèmes de Télécommunications

Les acteurs du projet ESTE (Etude des Systèmes de Télécommunications de l'ENSIL) consacrent leurs activités à l'étude des systèmes de télécommunications filaires (paire cuivrée, câble coaxial et fibre optique) et hertziennes (terrestre et spatiaux) selon une double approche composant et signal. Plus précisément, ces études sont associées à 3 axes de recherche étroitement liés :

• L'étude d'algorithmes de traitement du signal pour les communications numériques.
• L'implantation de ces algorithmes sur plateformes cibles de type DSP ou FPGA.
• L'étude de l'impact des composants sur les performances système d'une chaîne de transmission numérique

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Fonctions faible bruit et filtrage adaptatif intégrés

Les acteurs du projet Fonctions faible bruit et filtrage adaptatif intégrés développent de nouvelles méthodologies d'analyse concernant le formalisme des ondes de bruit, la théorie des modes mixtes, la synthèse des circuits et des études de filtres passifs, actifs et intégrés, dédiées aux systèmes RF et microondes.

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Génération et synthèse de fréquence

Les activités du projet synthèse de fréquence s'articulent autour de 3 thèmes. Le premier est la mesure et la modélisation des sources de bruit basse fréquence dans les composants semi-conducteurs (diodes, HBT, PHEMT, ...) de différentes technologies, à l'aide de sources de bruit cyclostationnaires introduites dans les logiciels commerciaux de CAO. Le deuxième thème concerne la conception de sources à faible bruit de phase. Des règles de conception basées sur l'observation du cycle de charge du transistor et une simulation précise du bruit de phase permettent de trouver une topologie de circuit minimisant l'influence des sources de bruit. Le troisième axe est la simulation de type système des circuits à synthèse de fréquence (PLL, DLL, DDS, ..) à l'aide de la plateforme de simulation SCILAB-SCICOS de l'INRIA.

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Instrumentation avancée

Le projet Instrumentation Avancée regroupe les activités de recherche de 4 enseignant-chercheurs, un ingénieur de recherche contractuel et 6 doctorants. Ce projet  a pour thème le développement d'outils de caractérisation de dispositifs non linéaires microondes pour  élaborer et valider les modèles de composants pour la CAO et pour contribuer aux méthodologies spécifiques de conceptions des circuits non linéaires.

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Simulation avancée

Le siècle écoulé s'est conclu dans l'électronique par une révolution des technologies de communications sans fils grand public, qui en appelle une autre dans le domaine des outils de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) de ces nouveaux systèmes.  En effet, la miniaturisation constante des technologies semi-conducteurs a étendu depuis lors le concept VLSI aux radio-fréquences (RF) et aux microondes. Ces systèmes monopuces à grande densité d'intégration (RF SOC/SIP) posent des problèmes qui surpassent les capacités des outils de simulation précédemment conçus pour les circuits MMIC et RFIC, en accentuant notamment les problématiques de signaux mixtes numérique-analogique RF d'une part, et de modélisation multi-physique des composants nanométriques et de forte densité de puissance d'autre part. 

 

Le projet Simulation Avancée porte sur la recherche de nouvelles techniques numériques et le développement d'outils informatiques permettant la modélisation et la simulation multi-échelles (composant-circuit-système) des systèmes de télécommunications et de radar à grande intégration (dizaine et centaines de milliers de transistors analogiques).

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Sécurité

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Terahertz

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Un des objectifs majeurs de ce programme est la réalisation d’un dispositif permettant la caractérisation de milieux diélectriques ou biologiques aux fréquences Térahertz. La source sera abordée sous l’aspect électronique (diodes, tube électronique) et optoélectronique (battements de deux lasers, impulsions ultracourtes). On cherchera à intégrer au mieux la source et le système d’exposition et de caractérisation, en s’appuyant sur les moyens technologiques (plate-forme Platinom) et de simulation numérique. Pour la détection, les équipements électroniques disponibles seront utilisés et une métrologie à base de dispositifs optiques sera développée.
    La spécificité du programme Térahertz (de  100 GHz et 10 THz) est liée à l’emplacement particulier de ce spectre entre l’électronique et l’optique permettant l’utilisation de dispositifs qui peuvent être électroniques, optiques et optoélectroniques pour la génération, la détection et le traitement.

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Méthodes et Outils de CAO pour l'Intégrité du Signal et la CEM du Frontal RF des Systèmes de Communications

Les systèmes de communication sont aujourd’hui caractérisés par une grande complexité, s’exprimant suivant trois angles qui sont:

- l’hétérogénéité: hétérogénéité de structure (multi-couches électronique, MEMs, optique), hétérogénéité d’environnement (mobilité) et hétérogénéité des modes de traitement du signal (mixte numérique analogique) ;

- la disparité des échelles spatiales (composants nanométriques, connectiques, boîtiers, éléments rayonnement, ..) et temporelles (modulations bande de base, sous-porteuses, porteuses hyperfréquences);

- la grande densité d’intégration (systèmes SIP et SOC).

Cette complexité fait de la modélisation et de la simulation (ou en d’autres termes des méthodes et outils de CAO) un élément clé dans l’étude et la réalisation des systèmes de communications. Il est nécessaire de modéliser le plus précisément possible les éléments constitutifs du système et de simuler efficacement son fonctionnement global afin d’obtenir le bon compromis entre performances, coûts et délais de réalisation. Ceci est d’autant plus important dans les applications grand public, où la compétition industrielle est très sévère. Ce programme pour objectif de mettre en commun des compétences développées depuis de nombreuses années dans les différents départements du laboratoire, autour de la thématique d’analyse et modélisation afin d’adresser la modélisation de systèmes complexes, nécessitant des compétences à la croisée de plusieurs domaines (mathématique, physique, électromagnétique, thermique, circuit).

Le programme est composé aujourd’hui de 3 sous-projets : Simulation multi-domaine EM-Circuit, Modélisation de bruit de substrat dans les circuits mixtes numériques analogiques et Techniques de réduction d’ordre des systèmes linéaires.

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