Contribution au Développement de Méthodologies de Modélisation des Couplages Distribués dans les Technologies de Report
Résumé
This work is a contribution to development of analysis methodologies and modeling of distributed coupling in integrated technologies. The proposed analysis methodologies, formulated by eigen-state representation of the modeled system, are validated by application to multi-resonator systems. The analysis of these multi-resonator filters, built with the BCB technologies of the LAAS (CNRS), PICS of NXP Semiconductors and Epoxy from ISAE, shows the importance to include, in the electrical modeling, topologies and environmental effects in the conventional synthesis approach. By understanding and parameterizing of the laws which define the frequency separation of system eigenstates, in accordance with considered topologies, the analysis methodology proposed in this work gives the basis of the systematization of selective structure synthesis, in the context where losses have to be considered as a design constraint. The analysis of the electromagnetic fields associated to the eigen-state of the system, allows a physical comprehension of the frequential behavior of the system to model. The conception of filtering structures, combining symmetry considerations to eigen-state formulation has led to high selectivity performance and interesting out of band rejections, which makes low-cost technologies attractive for selective systems. The developed approach, by helping to qualify the emerging technologies performance and by elaborating the performance indicators has led to lay out the ground rules for parametric optimizations.
Cette thèse est une contribution au développement de méthodologies d'analyse et de modélisation des couplages distribués dans les technologies d'intégration et de report. Les méthodologies d'analyse proposées, formulées à partir de représentations en états propres des systèmes à modéliser, sont validées par application à des filtres multi-résonateurs. L'analyse de ces filtres multi-résonateurs, conçus avec les technologies BCB du LAAS, PICS de NXP et EPOXY de SUPAERO, montre l'importance d'inclure dans les modélisations électriques les effets de topologies et d'environnement souvent négligés dans les approches de synthèse conventionnelles. Par la compréhension et la paramétrisation des lois qui régissent la séparation fréquentielle des états propres d'un système, relativement aux topologies considérées, la méthodologie d'analyse proposée dans ces travaux pose des bases pour une systématisation de la synthèse des structures sélectives dans des contextes où l'influence des pertes doit être considérée dès la conception. L'analyse des distributions de champs électromagnétiques associées aux états propres des systèmes à modéliser permet une compréhension physique des réponses fréquentielles à synthétiser. La conception de structures filtrantes alliant les considérations de symétrie à la formulation en états propres a conduit à des performances de sélectivité et de rejection hors bande qui rendent attractives les technologies bas coût. Les méthodologies développées en aidant à la qualification des performances de technologies émergentes, par l'élaboration de facteurs de mérites indicateurs, conduit à des règles de conception pour des optimisations paramétrées.
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