Lettre du LAAS

Publication trimestrielle du Laboratoire
d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS

Les progrès réalisés par les filières silicium durant la dernière décennie rendent leur utilisation possible pour les bandes de fréquences millimétriques autrefois réservées aux technologies III-V. Les fortes densités d'intégration associées au silicium permettent de plus d'envisager l'intégration de systèmes complexes, que les technologies III-V n'étaient pas en mesure d'adresser. Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans ce contexte et apporte une contribution à l'évaluation des potentialités des filières SiGe de type BiCMOS dans le domaine des  convertisseurs de fréquence pour les futures applications millimétriques en bande W. Les mélangeurs résistifs à transistors NMOS sont largement utilisés dans les systèmes radiofréquences à faible consommation. Cette topologie présente de nombreux avantages face aux mélangeurs actifs, parmi lesquels on peut citer une meilleure linéarité, un facteur de bruit modéré et une faible tension d'alimentation. Sa capacité à monter en fréquence est cependant limitée par les transistors NMOS responsables du mélange. Après avoir analysé les problèmes liés à la commande de grille de ces transistors, une solution est proposée pour permettre un fonctionnement correct de la structure jusqu'en bande W dans le cas d'une filière BiCMOS 0,13 µm. Un démonstrateur incluant les amplificateurs de commande sur les accès RF, OL et FI est conçu à partir du cahier des charges d'un radar impulsionnel centré sur 79 GHz.Pour extraire les principales caractéristiques de ce circuit que sont le gain de conversion, le point de compression et le facteur de bruit, un banc de mesure complet décrit en dernière partie a du être développé. Les résultats expérimentaux obtenus font état d'un fonctionnement situé à l'état de l'art, avec un gain de conversion de 15 dB pour un signal RF de 76 GHz et un facteur de bruit en bande double de 6,4 dB, ce qui permet ainsi de valider l'ensemble de la démarche.