Contribution à l'optimisation des performances des récepteurs pour les futures générations de communications mobiles : conception et réalisation de mélangeurs ultra linéaires large bande à faible consommation et de VCOs large bande
Institution:
NantesDisciplines:
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Abstract EN:
The integration of several services into a single handset makes of the homodyne conversion the favourite implementation for the future communication systems. However such architecture is prone to nonlinearities problems. Therefore, high linearity, high isolation and common mode rejection are needed, mainly for mixers. Moreover, transceivers must operate over a wide bandwidth to allow access to the various services suggested to the users. On the other hand, to avoid oscillator's redundancy and to reduce power consumption, wide tuning range VCOs with low phase noise are needed. It is the study of such devices which is proposed in this PhD thesis. Combination of conventional mixers concepts leaded to variable feedback amplifier topologies which provide high linearity with significant conversion gain. Several mixer circuits designed in CMOS and BiCMOS technologies showed the interest of this topology. Wide tuning range VCOs with good phase noise are achieved by using the double control technique and the push-push oscillator topology.
Abstract FR:
L'accès à plusieurs services à partir d'un seul terminal mobile fait de la conversion homodyne l'architecture favorite pour les futurs systèmes de communication. Cependant, cette structure est très sensible aux nonlinéarités. Par conséquent, une linéarité élevée, une bonne isolation, et une forte réjection du mode commun, sont recommandées au niveau de chaque bloc RF, et particulièrement des mélangeurs. En outre, ces systèmes doivent couvrir des plages de fréquences assez larges pour permettre l'accès aux divers services proposés aux utilisateurs. De leur coté les VCOs doivent avoir des plages d'excursion importantes pour éviter la redondance des oscillateurs et minimiser ainsi la consommation. C'est donc l'optimisation des performances des mélangeurs et des VCOs qui est présentée dans ce mémoire. La combinaison des deux concepts classiques du mélange a aboutit à des topologies du type amplificateurs à contre réaction variable, permettant d'obtenir un mélange linéaire avec un gain de conversion important. Plusieurs circuits mélangeurs conçus en CMOS et BiCMOS montrent l'intérêt de cette topologie. D'autre part, l'élargissement de la bande d'excursion des VCOs par l'utilisation de la technique de compensation de la réactance et des oscillateurs push push a été démontré.