Circuits et déphaseurs hyperfréquences : topologies innovantes, conceptions et exemples d’applications - Université de Bretagne Occidentale Access content directly
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2022

RF and microwave phase shifters and circuits : innovative topologies, designs and applications

Circuits et déphaseurs hyperfréquences : topologies innovantes, conceptions et exemples d’applications

Abstract

This dissertation summarizes part of my research activities within the DH team of Lab-STICC laboratory. They are related to the field of RF and microwave circuits and devices, dealing with the design of components and complete systems. The topic of RF and microwave phase shifters and their applications is both the main focus of my work and the backbone of this manuscript. The studies presented here will focus more specifically on the design and implementation of different types of phase shifters and circuits in order to manipulate the phase of RF signal. These devices are based on some innovative topologies and technologies, and they will be further used as blocks to design antenna systems. Some original topologies are investigated, implemented and validated in order to get close to an ideal phase shifter behaviour. They rely on active circuits that exhibit Negative Group delay or non-Foster properties. Then, the design of passive phase shifters with fixed, analog and digital phase shifts is conducted by using several innovative topologies and technologies. Finally, novel In-Band Full-Duplex antenna systems are implemented by using these previously designed circuits. The system performance is summarized and compared to state-of-the-art results in order to bring some prospects and also to justify the relevance of our choices in ongoing and future projects.
Ce manuscrit présente une partie de mes activités de recherche au sein de l’équipe DH du pôle MatRF au Lab-STICC. Ces recherches relèvent du domaine des circuits et dispositifs Radio- et Hyper-Fréquences, dans un registre allant de la modélisation et de la conception de composants jusqu’au développement de systèmes. La thématique des déphaseurs RF et hyperfréquences et de leurs applications constitue l’axe principal de mes travaux et de ce document. Les travaux présentés portent plus précisément sur l’étude, la conception et la réalisation de différentes catégories de déphaseurs et de composants à même de manipuler la phase de signaux RF, de topologies innovantes, ainsi que de systèmes antennaires faisant appel à ces composants. Des topologies originales pour s’approcher de la conception d’un déphaseur idéal sont tout d’abord proposées et validées en se basant sur des circuits actifs à TPG négatif ou de type non-Foster. Puis, plusieurs topologies et technologies innovantes sont mises en œuvre en se focalisant sur la réalisation de déphaseurs passifs fixes, analogiques à réglage continu puis numériques. Enfin, ces composants servent de blocs pour réaliser des systèmes antennaires In-Band Full-Duplex originaux. Les résultats obtenus sont décrits de manière synthétique pour pouvoir en dégager des perspectives et justifier les choix retenus pour les projets et axes de recherche en cours et futurs.
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Cite

Marc Le Roy. Circuits et déphaseurs hyperfréquences : topologies innovantes, conceptions et exemples d’applications. Physique [physics]. Ecole Doctorale MATHSTIC, 2022. ⟨tel-04149025⟩
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