Conception par la méthode des fréquences réelles d'amplificateurs monolithiques millimétriques pour les télécommunications à très haut débit

Abstract

Cette thèse traite de la synthèse d'amplificateurs microondes monolithiques passe-bas dédiés aux liaisons SDH/ETDM sur fibre optique à 40 Gbit/s. Le premier chapitre expose le cahier des charges du driver situé dans le bloc d'émission pour ce type de liaison. Le deuxième chapitre détaille pour une technologie HEMT, les deux principales architectures MMIC qui satisfont aux spécifications exigeantes de tels amplificateurs: l'architecture distribuée et l'architecture dite « à forte désadaptation ». Nous proposons dans un premier temps d'étendre la bande passante d'un amplificateur à forte désadaptation incluant un étage suiveur, par superposition d'une cellule cascode. Nous proposons dans un second temps une variante contre-réactionnée qui permet de réduire l'ondulation dans la bande de l'amplificateur. Nous présentons dans le troisième chapitre la Méthode des Fréquences Réelles, une méthode basée sur l'optimisation d'égaliseurs passifs, dans le cadre d'une synthèse de circuit monolithique. Un premier exemple de synthèse à égaliseur unique utilisant la méthode sous forme quadripolaire est alors donné. L'amplificateur a été réalisé sur substrat microruban à partir de l'architecture à cellule cascode proposée. Nous donnons pour celui-ci des résultats de simulations électromagnétiques et des résultats de mesures. Un deuxième exemple de synthèse, basé sur l'architecture à cellule cascode contreréactionnée, est finalement donné. Pour l'optimisation du circuit, la Méthode des Fréquences Réelles est utilisée sous une forme octopolaire. Le circuit a été réalisé sur substrat coplanaire et l'égaliseur passif est alors inclus dans la boucle de contre-réaction. Des résultats de simulations sont donnés et sont comparés à ceux d'un amplificateur distribué, simulé dans la même technologie.