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#25936


N° d’ordre :








Institut d’électronique et de télécommunications de Rennes






Electronics Computer Aided Design laboratory



Institut National des Sciences Appliquées de Rennes






Technical University of Sofia






Thèse

présentée devant


l‘Institut National des Sciences Appliquées de Rennes
pour obtenir le titre de

Docteur




Spécialité : Electronique


Conception de circuits intégrés radiofréquences

pour les réseaux sans fil


par
Mila Ivanova - Lamouret


Soutenue le 27 janvier 2006 devant la commission d’examen :



Rapporteurs :

E. Novakov

Professeur des Universités, UJF-Grenoble

S. Koutzarov

Professeur, New Bulgarian University

Examinateurs :

M. Drissi

Professeur des Universités, INSA-Renes

M. Hristov

Professeur, Université Technique de Sofia

S. Haese

Maître de Conférence, INSA-Rennes

T. Mohammed-Brahim

Professeur des Universités, Université de Rennes 1

RESUME



Ce travail de thèse a été effectué dans le but d’étudier la possibilité d’intégrer des fonctionnalités du système d’émission/réception d’un modem sans fil : mélangeur et oscillateur contrôlé en tension, sur une technologie 0,8 µm BiCMOS SiGe. L’objectif de cette recherche n’était pas la réalisation de circuits les plus performants possibles, mais d’étudier certains contraintes et problèmes liés à l’intégration de circuits radiofréquences sur Silicium, ainsi que d’évaluer les performances de la technologie utilisée.

Le premier chapitre présente les standards des réseaux sans fil : Bluetooth, HomeRF, Wi-Fi et HiperLAN et résume les fréquences, les techniques d’accès et les modulations utilisées par ces standards : des caractéristiques qui déterminent le choix de la structure d’un système d’émission/réception.

Le deuxième chapitre est consacré à une introduction aux systèmes d’émission/réception : rappel de certaines définitions et caractéristiques de base et présentation de différentes structures d’émetteurs et de récepteurs.

Le troisième chapitre présente un bref historique du développement des technologies intégrées pour les systèmes de communication sans fil, leurs avantages et inconvénients, ainsi que les spécifications de la technologie utilisée.

Le quatrième chapitre est consacré à la modélisation d’inductances intégrées : présentation de différentes structures possibles d’inductances et transformateurs intégrés, ainsi que des mécanismes de pertes observés dans les inductances intégrées sur Silicium. Enfin, nous proposons une méthode de modélisation des inductances à partir des résultats de mesure.

Le cinquième chapitre présente la conception et la caractérisation d’un oscillateur contrôlé en tension (OCT) applicable aux systèmes d’émission/réception pour les réseaux sans fil : situation de l’OCT au sein d’un récepteur, différents types d’oscillateurs à partir desquels on peut réaliser un OCT, caractéristiques propres aux oscillateurs contrôlés en tension. Enfin, la conception de l’OCT réalisé, les résultats de simulation et de mesure obtenus sont présentés.

Le sixième chapitre est consacré à la conception et la caractérisation d’un mélangeur « downconverter » applicable aux systèmes d’émission/réception pour les réseaux sans fil : situation du mélangeur au sein d’un récepteur, caractéristiques propres aux mélangeurs, fonctionnement de la cellule de Gilbert. Enfin, la conception du mélangeur réalisé, les résultats de simulation et de mesure obtenus sont présentés.
* * *

Mots clef :
BiCMOS SiGe

Inductances intégrées

Oscillateur contrôlé en tension

Mélangeur

Systèmes d’émission/réception

Modems sans fil

Réseaux locaux sans fil


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