Modlisation, conception et ralisation des attnuateurs et limiteurs de puissance hyperfrquencesDirecteur: Dr El Hassan AbdelmounimCo-directeur: Dr Jamal bitouEncadrant ad!oint: Dr Hamid "ennis#h$ard: Mr ECHCHA%HA&'( %halifa)ue sur la th*se#itre de la th*se: &b!ectif: + conce,oir des structures attnuateurs et limiteurs de puissance hyperfrquence-+ ,alider et raliser ces structures en technolo.ie hybride microrubanMots cl*s: + /imiteurs de puissance, attnuateurs, technolo.ie MM(C, Microstrip, coplanaireModlisation, conception et ralisation des attnuateurs et limiteurs de puissance hyperfrquencesDfinitionsUn attnuateur est un dispositif insr entre une source de puissance et un rcepteur pour attnuer la puissance incidente d'un taux souhait afin de protgerles quipements sensibles du rcepteur contre la haute de puissance de la source.les paramtres de lattnuateur: + niveau dattnuation+ largeur de la bande+ niveau de puissance maximale support+ bruit et distortion induits par lattnuateur+ dissipation de la temprature.Selon le mode de fonctionnement d'attnuateurs, l'attnuation peut se raliser soit:+ par reflexion d'une partie de la puissance incidente. n parle de dispositif reflectif+ pardissipationd'unepartiedelapuissanceincidenteauniveaudel'attnuateur,onparlededispositif dissipatif.!anscecasl'impdanced'entreetdesortiedel'attnuateursontrespectivementadaptaux impdance de la source et de la charge. Dfinitions'n limiteur de puissance est un dispositif d0attnuation de puissance insr entre la source et le rcepteur pour empcher les si.nau1 incidents en dessus d0une puissance ma1imale de passer ,ers le rcepteur- deu1 types de limiteurs de puissance sont possibles:+ cr2teur: le limiteur cr2tela puissance en sortie 3 une puissance limite quand elle dpasse le seuil ma1imal- + dis!oncteur: le limiteur dis!oncte la sortie quand la puissance incidente dpasse le seuil ma1imal-+ 4chma de limiteur"#$"imiteurDfinitions'n limiteur fonctionne en trois modes:5etits 4i.nau1: la puissance incidente est dessous du seuil de dclenchement de la dynamique de limiteur de puissance- Dans ce cas, le limiteur ne doit insrer ni perte 3 la sortie ni distortion du si.nal-6rands si.nau1: la puissance incidente dpasse le seuil de dclemenchement dynamique du limiteur- Dans ce cas le limiteur cr2te ou dis!oncte la puissance en sortie-#r*s .rand si.nau1: la puissance incidente dpasse la capacit du limiteur- /e limiteur ne peut plus continuer 3 cr2ter la puissance incidente- 'ne partie de la puissance source est transmise ,ers la char.e- Dia.ramme de fonctionnement d7un limiteur1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17024681012141618sans limiteurlimiteur ideallimiteur reelDfinition+ mircroruban 8microstrip9: est une li.ne de transmission compos d0un conducteur plat mince en parall*le 3 un plan de masse- le circuit microruban peut 2tre ralise en ayant une bande de cui,re sur un c:t d7une carte de circuit imprim 85C"9 ou un substrat en cramique tandis que l7autre face est un plan de masse continu + les circuits microruban sont utiliss .nralement dans les circuit int.r micronde comme .uide d0ondes-+ l0onde micro;a,e se propa.e en mode quasi-#EM entre le conducteur et la masse-+ un .uide d0onde coplanaire 8coplanar ;a,e.uide9 est une li.ne de transmission qui utilise une bande plate de mtal prise en sand;ich entre deu1 plans de masse parall*les- /e matriau isolant du substrat forme un dilectrique- /a lar.eur de la bande, l7paisseur du substrat et la permitti,it relati,e du substrat dtermine l7impdance caractristique de la li.ne-+ hybride M(C: est un typde de circuits o< les lments actifs 8solid state de,ices9 et les lments passifs 83 la fois localiss et distribus9 sont lis 3 son substrat dilectrique- /es lments passifs sont fabriqus en utilisant la technolo.ie de couche paisse ou mince-+ Monolithic Micro;a,e (nte.rated Circuits 8MM(C9: est un type de circuit dans lequel tous les lments actifs et passifs, ainsi que les li.nes de transmission sont disposs sur la surface d7une substance par un syst*me de dp:t comme l7pita1ie, l7implantation ionique, pul,risation cathodique, ,aporation, diffusionEtat de l0art des limiteurs de puissancesEn =>?@, Cohn et al- ralisent un limiteur haute puissance 8A Hi.h-5o;er /imiter, (EEE #rans- on M##, Jan- =>?@, pp- AB-@A 9 en utilisant une ca,it ferroelectrique rsonante pou,ant supporter !usqu03 C@D; de puissance a,ec une perte d0insertion de E-@ db:+ protection haute puissance 8!usqu03 C@D;9+ puissance seuil d0cr2tement tr*s le, 8FEE;9+ faible perte d0insertion 8E-@ db9+ bande de frquence de fonctionnement troite car il est li 3 l0impdance C ,ariable-ce type de limiteur n0a pas d0application pour la protection des quipements radio lectriques ,u les inter,alles de puissance seuilGH &utdissipation de la puissance quand elle dpasse le seuil ma1imalquand la puissance au.mente, la permitti,it au.mente et par consquant la capacit dissipera la puissance incidente ,ers la masseEtat de l0art des limiteurs de puissancesEn =>?B, y J- "- Horton and M- Donaldson, ralise un limiteur bas sur une capacit ferroelectrique rsonante a,ec une inductance branch sur un stub quart d0onde connect 3 la li.ne principale-en =>>A, un limiteur de puissance ferroelectriquequi peut 2tre mont sur un circuit micro;a,e monolithique est patent au1 '4A par 4atyendranath Das-En =>?F, des limiteurs de type ferroma.netique ont t aussi conIus pour des applications dans les satellitesafin de prot.er les rcepteurs des satellites J#he satellire Herrima.netic 5o;er limiter /,J )arnerin , G- /- C&M4#&C%, K- A- DEAL G-K- %&GD&4, =>?FMDans les annes =>>E, et a,ec la la prolifration des syst*mes mobiles cellulaires et le d,eloppement de la technolo.ie MM(C, l0utilisation des semiconducteurs 8diode 5(L, 4hottDy, M&4HE#9 a connu un .rand rebondissement pour des solutions de limiteurs de puissance dans les handsets et les stations de base-JDE4(6L(L6 GE/(A"/E H(6H-5&KEG /(M(#EG C(GC'(#4 K(#H 6aAs 5(L D(&DE4, Da,id 6- 4mith, Da,id, D- Heston, John Heston, "rad Heimer, and %en DecDer published in CEEC (EEE M##-4 Di.est MD0autres techniques de limiteurs de puissancefont e1ploiter des caractristiques des supraconductersEtat de l0art des limiteurs de puissancesD0autres techniques de limiteurs de puissancefont e1ploiter les caractristiques des matriau1 dits intelli.ents dont les proprits intrins*ques 8rsisti,it lectrique, transmittance, rflectance, indice de rfraction, etc-9 peu,ent 2tre commands par un effet e1terne comme la temprature, champ lectrique ou ma.ntique-e1emple de solution: utilisation de )&C pour conce,oir des limiteurs de puissancechoi1 technolo.ique des limiteurs de puissancele choi1 d0une technolo.ie de limiteurs de puissance est dicts par:N les spcifications des dispositifs 3 prot.er:+ ni,eau de puissance accept+ lar.eur de la bande passante+ temps limite des burst dpassant la puissance ma1imaleN les pr,isions des caractristiques des si.nau1 incidentes:+ puissance, + frquence,+ dure des burst N autres contraintes 3 prendre en considration+ tailles des limiteurs de puissance+ int.ration a,ec les composants actifs et passifs des circuits microrubanles limiteurs de puissance 3 base des semiconducteurs Gfrence(ref1) A High-Power Ferroelectric Limiter Published in 5#6M## (nternational 4ymposium Di.est, =>?A,)olume:?A, (ssue:=, publisher (EEE, Date of Conference:=E-C= May =>?A9:the ferrima.netic po;er limiter "y /- J- )arenerin, G- /- ComstocD, K- A- Dean et G- K- %ordos