Etude et caractérisation des circuits micro-ondes linéaires bruyants

Abstract

Dans ce travail de thèse, nous présentons un système qui effectue la caractérisation complète de la température de bruit d'un circuit micro-ondes linéaire sur la bande de 100 MHz à 2.9 GHz. Le système est basé sur une ligne de transmission "longue" et la méthode de variation de fréquence. Il permet de réaliser les mesures selon la méthode classique y-factor ou selon la méthode la plus récente z-factor. Lors de l'application de la méthode y-factor, le système utilise une source de bruit désadaptée large bande et une fonctionnalité d'auto-calibration. L'extraction des valeurs des paramètres de bruit à partir des mesures du bruit a été effectuée en utilisant deux méthodes. La première est basée sur une routine d'optimisation, tandis que la seconde est basée sur un calcul direct utilisant un ensemble de nouvelles formules simples et précises. Afin de vérifier la précision des deux méthodes, nous avons utilisé un 2-ports passif qui présente, en fonction de la fréquence, un comportement similaire à celui d'un transistor. Les paramètres de bruit du 2-ports passif sont mesurés et comparés à ceux calculés à partir de ses paramètres S. Les résultats obtenus par les deux méthodes sont comparées entre elles et avec les valeurs obtenues à partir des paramètres S. Lorsqu'on mesure le bruit par la méthode y-factor, une source de bruit désadaptée est nécessaire. Dans cette thèse, deux méthodes pour la calibration des sources de bruit désadaptées sont présentées. La première est une extension de la procédure utilisée pour la calibration des sources de bruit adaptées. Elle est basée sur l'utilisation des isolateurs. Avec la deuxième méthode, l'ENR de la source de bruit est optimisé numériquement jusqu'à ce que l'onde de bruit inverse mesurée d'un atténuateur, soit égale à sa valeur théorique obtenue à partir des paramètres S. Les deux méthodes donnent de très bons résultats qui concordent bien.