Université de Rennes 1 Conception and design of GaN-based microwaves components : application to high RF power reconfigurable antennas Conception et réalisation de composants microondes en technologie GaN : application aux antennes reconfigurables de puissance Technologie GaNHEMTsCircuits intégrés monolithiques microondesAntennes reconfigurablesRF Circuits Agile GaN TechnologyHEMTsMMICReconfigurable AntennasTunable RF Circuits Nitrure de galliumThèses et écrits académiques Antennes (électronique)Thèses et écrits académiques Circuits intégrés monolithiques hyperfréquenceThèses et écrits académiques Cette thèse démontre la faisabilité de l'utilisation de la technologie Nitrure de Gallium (GaN) dans les systèmes RF / micro-ondes reconfigurables. Les principales caractéristiques de ce type de technologie des semi-conducteurs se résident dans ses capacités de supporter des puissances élevées avec un rendement aussi élevé. En outre, la technologie GaN est un candidat très prometteur pour la réalisation des applications haute puissance/haute fréquence. Le travail de cette thèse est divisé en deux parties principales. La première est consacrée au développement, à l’analyse et à la caractérisation en DC et en RF jusqu'à 20 GHz des circuits actifs réalisés à base de la technologie GaN, tels que les diodes varicap et les commutateurs. Les diodes varicap fabriquées ont été modélisées en petit et grand signal par des équations analytiques contenant des coefficients empiriques ainsi un modèle en circuit a été développé, tandis aux commutateurs, un modèle de circuit en petit signal a été proposé. Ces composants actifs ont été réalisés en utilisant les processus GaN HEMTs de fabrication offerts par le Conseil National de Recherches du Canada (CNRC). La deuxième partie aborde les aspects de l'intégration de ces dispositif actifs GaN et de la conception des circuits reconfigurables proposés, tels que déphaseur reconfigurable, -3dB 90° coupleur hybride reconfigurable, oscillateur accordable en fréquence, commutation de faisceau et accordabilité en fréquence d’un réseau d'antennes patch tout en utilisant ces diodes varicap et commutateur GaN développées au fil de cette thèse. A travers cette thèse, l'utilisation de la technologie GaN pour la conception des designs RF reconfigurables en fréquence pour les applications fonctionnant au-dessous de 10 GHz a été démontrée. This thesis demonstrates the feasibility of using the Gallium Nitride (GaN) technology in reconfigurable RF/microwave systems. The main features of this type of semiconductor technology being its high power with high efficiency. In addition, GaN technology is a very promising candidate for realizing high power/high frequency applications. The thesis work is divided in two main parts. The first one is devoted to active GaN devices, such as varactor diodes and switches, development, analyze and characterization via DC and RF up to 20 GHz. The fabricated varactor were modeled by analytic equations containing empirical coefficients and also a physic circuit model was developed, while for the switches only a small signal physic circuit model was proposed. These GaN devices was manufactured by using the Canadian National Research Council (NRC) GaN HEMTs processes. The second part addresses the integration and design aspects of the reconfigurable proposed circuits, such as tunable phase shifter, reconfigurable 3-dB 90° hybrid coupler, tunable frequency oscillator, beam switching antenna array and matching reconfigurable patch antenna based on these developed GaN varactors and switches devices. The use of GaN on highly efficient reconfigurable designs for broadband RF/microwave applications operating below 10 GHz was demonstrated. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 7181 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/9b665286-c380-4879-ab88-aeaa72337714 Hamdoun Abdelaziz 1984-09-10 MA 198004036 hamdoun.abdelaziz@gmail.com 2016REN1S069 http://www.theses.fr/2016REN1S069 2016-10-19 Traitement du signal et télécommunications Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Carleton university‎ (Ottawa)thesis.degree.grantor_2 026473259 Doctorat non ouiHimdi‎ Mohamedintervenant_1069849412RoyLangisintervenant_2164315292 MATISSEecoleDoctorale_1 139007164 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 IETR partenaireRecherche_2 149256035 ddc:620 Himdi‎ MohamedRoyLangisUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieCarleton university‎ (Ottawa)MATISSEÉcole doctorale Mathématiques, informatique, signal, électronique et télécommunications (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) IETR ASCII PDF 7353418