Conception, réalisation et caractérisation d'inductances et de transformateurs tridimensionnels pour applications RF et microondes

Olga Bushueva 1
1 LAAS-MOST - Équipe Microondes et Opto-microondes pour Systèmes de Télécommunications
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
Résumé : La miniaturisation, la fabrication et l'intégration des composants passifs RF constituent des enjeux majeurs actuels, sans oublier le critère du coût de fabrication, très important notamment pour les applications grand public. Les composants passifs tels que les inductances et les transformateurs font l'objet d'un effort de développement permanent pour accroitre leurs performances et réduire la surface occupée. Les travaux décrits dans ce manuscrit s'inscrivent dans ce contexte et visent le développement d'une nouvelle filière technologique permettant la réalisation à faible coût de composants inductifs tridimensionnels à hautes performances. Le travail présenté dans ce mémoire s'articule en quatre chapitres. Le premier chapitre dresse un état de l'art des inductances et des transformateurs intégrés en abordant les principales topologies utilisées, les technologies de fabrication et les applications. Dans le deuxième chapitre, l'étude et l'optimisation des inductances et des transformateurs solénoïdaux est abordée après avoir décrit les origines des pertes limitant les performances. Pour cela, nous avons recours à la simulation électromagnétiques 3D. Dans le troisième chapitre, un problème de caractérisation des composants inductifs à forts coefficients de surtension est soulevé. Après avoir constaté que l'environnement de mesure réduisait artificiellement les performances, quelques solutions sont proposées et vérifiées expérimentalement. Enfin, le dernier chapitre traite de la fabrication et de la caractérisation des composants mis au point. Les meilleures performances mesurées correspondent à un facteur de qualité de 61 à 5,4 GHz pour une inductance de 2,5 nH et un gain maximum disponible de -0,5 dB à -0,39 dB sur la plage 3,8 - 6,5 GHz pour un transformateur 2:2. Ces résultats placent ces composants parmi les meilleures réalisations actuelles.
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Thèse
Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2016. Français. 〈NNT : 2016TOU30140〉
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Soumis le : lundi 26 juin 2017 - 09:08:44
Dernière modification le : mardi 11 septembre 2018 - 15:19:07
Document(s) archivé(s) le : mercredi 17 janvier 2018 - 16:21:01

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Olga Bushueva. Conception, réalisation et caractérisation d'inductances et de transformateurs tridimensionnels pour applications RF et microondes. Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2016. Français. 〈NNT : 2016TOU30140〉. 〈tel-01416907v2〉

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