• Langue : Français
• Discipline : Microondes et microtechnologies
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2007

Résumé en langue originale

Cette thèse traite de la caractérisation bruyante de dispositifs actifs en basse température en bande Ka (26-40 GHz) et en bande Q (33-50 GHz). La mise au point d'un modèle électro-thermique original nous a permis d'estimer de manière très précise le facteur de bruit de composants refroidis (jusque 78K). Cette méthode a été associée à une amélioration de la représentation en bruit du modèle dit F50 à deux températures de bruit Tin Tout, en tenant compte de l'inductance de source, influente dans ces bandes de fréquences. Ces méthodes ont été appliquées principalement à la caractérisation d'une filière émergente de composants, les composants dit métamorphiques MHEMTs. L'amélioration du comportement bruyant de ces transistors refroidis s'accompagne également d'une diminution de la consommation, intéressantes pour des applications refroidies embarquées. Un amplificateur faible bruit conçu par le CNES, et utilisant cette filière industrielle, a été caractérisé à température ambiante et en basse température, donnant des performances à l'état de l'art, avec un facteur de bruit relevé de 1,1 dB à 30 GHz, pour un gain de 28 dB à 296K. En basse température, ce dispositif présentait une température équivalente de bruit très faible de l'ordre de 20K. D'autre part, ce dispositif conçu pour fonctionner à température ambiante présentait toujours en basse température un comportement normal tirant profit du refroidissement du composant. Nous avons ainsi pu observer toute la potentialité de la filière métamorphique pour des applications embarquées bas bruit refroidies pour des fréquences allant jusque 50GHz. This thesis is related on the noise characterisation of active devices at low temperatures (until 78K) in the Ka Band (26-40 GHz) and in the Q band (33-50 GHz). An original electro-thermal model has been developed to extract very precisely at low temperatures (until 78K) the noise figure of cooled components. This method has been associated to an amelioration of the estimation of the noise parameters due to the "F50" model, using two noise temperatures Tin, Tout, taking into account the source inductor of the transistors., which has a great influence in these frequency bands. These methods have been applied mainly to a new kind of transistors, the metamorphics transistors MHEMTs. The improvement of the noise behaviour of cooled transistors is accompanied to a reduction of the consumption, interesting for cooled embedded applications. A low noise amplifier has been designed by the CNES, using this kind of transistors, and exhibiting state of the art performance, with a noise figure of 1.1 dB and an associated gain of 28 dB at 30 GHz. At low temperatures, this device designed to work at room temperature, was still working very well at 78K, with a very low noise behaviour. So, we have observed all the potentiality of the metamorphic process for cooled embedded low noise applications, for frequencies up to 50 GHz.