Vous êtes ici

Modélisation non linéaire des transistors bipolaires hétérojonction : application à la conception optimum d'amplificateurs distribués de puissance à montage cascode

Jean-Philippe FRAYSSE
Résumé : 

Ce mémoire est consacré à la modélisation non-linéaire du TBH, appliquée à l'étude et à l'optimisation du montage cascode pour des applications de puissance large bande. Le premier chapitre débute par une présentation rapide du fonctionnement du transistor bipolaire et identifie les avantages et inconvénients des différentes filières de ce transistor. Ceci est poursuivi par une étude bibliographique portant sur les transistors et les amplificateurs de puissance de la bande L à la bande Ka, afin de confirmer les potentialités du TBH GaAs vis à vis des autres filières de transistors pour les applications de puissance. Le second chapitre est alors consacré à la présentation d'un modèle non linéaire, non-quasi¬statique et électro-thermique du TBH GaAs. Les différentes étapes permettant de l'obtenir, ainsi que sa validation à travers différentes mesures en puissance sont présentées. Dans le troisième chapitre, la mise en évidence de corrélations existantes entre les performances des amplificateurs distribués de puissance et celles des cellules élémentaires qui les composent, conduisent à mettre en avant les avantages du montage cascode pour ce type d'application. L'optimisation de ce montage, aboutit alors à la. présentation des différentes étapes de conception et des premières mesures de deux amplificateurs distribués de puissance en technologie MMIC. Le premier simulé dans la bande 4.5-l8GHz, montre l'intérêt d'utiliser le montage cascode pour disposer d'un gain suffisant à 18GHz, lors de la conception d'amplificateur de puissance à base de TBH. Les premières mesures en impulsion du deuxième amplificateur, confirment pour leur part, les différents arguments plaidant en faveur du montage cascode pour les applications larges bandes de forte puissance. La puissance de sortie mesurée sur la bande 2-8GHz est en effet proche de 2W, avec un gain associé moyen de 8dB et un rendement en puissance ajoutée moyen de 24%.