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).

Les 4 axes de recherche suivants sont abordés.

Simulation et Modélisation multi-physiques de composants

• Simulation Hydrodynamique
• Simulation Thermique 3D
• Réduction d'ordre de modèles thermiques
• Intégration de modèles d'ordre réduit dans les simulateurs circuits

Modélisation thermique d'un  transistors LDMOS

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Simulation fine de Circuits

• Algorithmes de simulation grand-signal: Equilibrage Harmonique, Transitoire d'enveloppe, Différences finies
• Analyses pompées: Bruit de phase (Oscillateurs et Mélangeurs), Stabilité fort-signal
• Simulateurs de circuits: Circuits non autonomes (amplificateurs, mélangeurs, modulateurs, diviseurs de fréquence), Circuits autonomes (VCO, XO) , PLL
• Intégration d'outils dans les environnements commerciaux (GoldenGate/Cadence)

Simulateur de circuits GoldenGate

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Macro-Modélisation de Circuits et Blocs fonctionnels analogiques

Macro-modélisation fonctionnelle

• Etude de l'interaction des dynamiques lentes et rapides dans les circuits (réseaux d'adaptation, polarisation, thermique, pièges)
• Etude des effets de désadaptation: Paramètres S non linéaires
• Modèles boîte-noire et boîte-grise: modèles intégro-différentiels de Volterra modifiés, réduction d'ordre de réseaux thermiques et linéaires.

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Simulation de Systèmes

Antenne à balayage électronique

• Introduction de modèles comportementaux évolués dans les simulateurs système (Scilab/Scicos, Matlab/Simulink)
• Algorithmes de simulation de synthétiseurs de fréquences (modulation par chaos)
• Développement d'interfaces de co-simulation système-circuit (Matlab/Simulink, Scilab/Scicos et Xpedion/Goldengate)
• Simulation de réseaux de déphasage d'antennes à balayage électronique

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