Contribution à la conception et à la réalisation de synthétiseurs de fréquence pour communications satellitaires
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Abstract EN:
This thesis is a contribution to the development of RF frequency synthesizer. The need to propose new solutions for high-frequency generator is an issue constantly renewed due to the continued demand in complex wireless communication system. The study carried out in this work has highlighted the interest of distributed oscillators for high frequencies generators. It has been shown that the Rotary Travelling Wave oscillator combines the advantages of the LC oscillator and the ring oscillators while minimizing their respective drawbacks. If the frequency synthesis itself is carried by the RTW VCO, the frequency drifts of the circuit require its integration into a PLL to stabilize the desired frequency. A comprehensive system study of two 12-GHz PLL based on a RTW VCO or LC VCO allowed us to compare their performance. The last part of this thesis constitutes a contribution to the development of frequency synthesizer as an alternative to standard analog PLL. Indeed the main blocks of a 3 GHz digital frequency synthesizer have been studied and show the performance benefits of this topology.
Abstract FR:
Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire apportent une contribution au développement et à la mise au point de circuits de synthèse de fréquence RF. La nécessité de proposer de nouvelles solutions pour les générateurs hautes fréquences constitue une problématique sans cesse renouvelée du fait de la demande continue en système de radiocommunications complexes. L’étude menée pendant ces travaux de recherche a mis en évidence l’intérêt des oscillateurs distribués pour les générateurs hautes fréquences. En particulier, nous avons montré que l’oscillateur LC et des oscillateurs de type Rotary Travelling Wave (RTW), combine les avantages des oscillateurs LC et des oscillateurs en anneau tout en minimisant leurs inconvénients respectifs. Si la synthèse de fréquence proprement dite est assurée par le VCO RTW, les dérives de fréquence de ce circuit imposent son intégration dans une PLL permettant sa stabilisation. Une étude système globale de deux PLL à 12 GHz, pour des applications satellitaires, basées sur un VCO RTW ou un VCO LC nous a permis de comparer leurs performances. La dernière partie de ce mémoire de thèse contribue au développement d’une alternative aux synthétiseurs de fréquence basés sur des PLL analogiques standards. En effet, les principaux blocs d’un synthétiseur de fréquence numérique à 3 GHz, pour générer la fréquence intermédiaire, ont été étudiés et les performances montrent les avantages de cette architecture.