Co-design of integrated Power Amplifier-Antenna Modules on Silicon Technologies for the Optimization of Power Efficiency - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Co-design of integrated Power Amplifier-Antenna Modules on Silicon Technologies for the Optimization of Power Efficiency

Co-conception de modules intégrés Amplificateur de puissance - Antenne sur silicium pour l'optimisation de l'efficacité énergétique

Résumé

Within the wireless digital communication framework, data exchange speed (throughput) still remains as one of the characteristics that limits the system performance. Thus, exchange time reduction should have as outcome a system performance increase as well as the possibility of introducing new applications. Applications like " Wireless HD " that foresees an uncompressed high-definition wireless video transmission (throughput = 4 Gpps) or " Kiosk Downloading " that ensures a fast exchange (1 ¿ 2 Gbps) for short range (1 -2 m) and line of sight (LOS) scenarios. Speed augmentation is achieved by taking advantage of the 7-GHz bandwidth available on the 60-GHz band. Within the PANAMA project, special attention is given to the transmitting system efficiency (power amplifier ¿ antenna). Different strategies are developed and presented for a global efficiency increase. A considerable effort is particularly devoted to the connection PA ¿ antenna which gives rise to co-integration and co-design strategies. This study leads to address several issues: for instance active (PA) and passive (Antenna) co-simulation as well as millimeter-band antenna measurement. The high frequency considered in this work adds constraints to the system, particularly to the antenna performance. Consequently, it is also the objective of this work to study and propose antenna solutions that fulfill the application requirements. As a result, the dielectric resonator antenna is explored and originally configured to include another essential element of a complete integrated circuit solution: the package.
Dans le cadre des communications numériques sans fil, la vitesse d'échange de données (débit) reste toujours une des caractéristiques qui limite la performance du système. Une diminution des temps d¿échange est donc nécessaire pour l'amélioration de la performance et l'introduction des nouvelles applications. Des applications comme " Wireless HD " rendent possible la transmission sans fil de vidéo non-compressée " à haute définition (débit = 4 Gbps) " Kiosk Downloading " permettrait l'échange de données à haut débit (1-2 Gbps) sur une courte portée (1 -2 mts). Pour atteindre ce débit, la bande autour de 60 GHz est donc visée pour profiter de ses 7 GHz de bande passante disponibles. Dans le cadre du projet PANAMA, un intérêt spécial est aussi donné à l'efficacité du système transmetteur (Amplificateur de Puissance et Antenne) et ce sera donc un autre axe de notre recherche : l'étude des stratégies pour l'amélioration du rendement énergétique global. On se concentrera surtout sur la connexion PA ' Antenne qui donnera lieu aux stratégies de co-intégration et de co-conception. Plusieurs problématiques doivent être confrontées : la co-simulation (actif et passif) ainsi que la mesure des antennes dans cette bande millimétrique. Cette haute fréquence introduit des limitations, notamment sur les performances de l'antenne. Ainsi le but de cette thèse est de proposer des solutions d'antennes qui remplissent les besoins de l'application (solutions basée sur le résonateur diélectrique). La solution complète des systèmes intégrés doit comprendre également des solutions encapsulées ( "packaged " ), sujet aussi abordé dans ce travail.
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Dates et versions

tel-00794765 , version 1 (26-02-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00794765 , version 1

Citer

Juan Pablo Guzman Velez. Co-design of integrated Power Amplifier-Antenna Modules on Silicon Technologies for the Optimization of Power Efficiency. Electromagnetism. Télécom Bretagne, Université de Bretagne Occidentale, 2013. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00794765⟩
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