Academic literature on the topic 'Récepteur 140 GHz'

L’augmentation constante du nombre de capteurs dans les voitures modernes, assurant desfonctions d’assistance à la conduite, font du radar automobile un élément essentiel de la voitured’aujourd’hui et de demain. Cette tendance contribue à plus long terme au développement duvéhicule autonome. L’industrie automobile considère un changement du standard radar actuelà 80 GHz vers une nouvelle bande de fréquence autour de 140 GHz. Ce saut en fréquencepermettrait de réaliser des capteurs plus compact tout en maintenant voir en améliorant laprécision du capteur, grâce aux applications MIMO notamment. Le travail de cette thèse consisteà estimer la faisabilité d’un récepteur radar fonctionnant à 140 GHz.Une première partie de ces travaux se concentre sur le développement d’outils de travail etde modèles pour permettre l’implémentation de circuits intégrés à des fréquences millimétriques.D’abord, une méthode de conception de réseaux d’adaptations d’impédances à bases de transformateursintégrés est présentée. Grâce à leurs nombreux avantages en plus de leur capacitéd’adaptation d’impédances, ils seront constamment utilisés dans la suite de ces travaux. Ensuite,un modèle complet est proposé pour décrire le comportement multi-harmoniques des circuitspassifs appelés N-path et notamment des mélangeurs. Leurs avantages en termes de bruit,consommation et linéarité les rendent adaptés à l’implémentation de radars à 140 GHz.Un deuxième axe de travail consiste à l’implémentation de plusieurs ‘front-ends’ RF pourrécepteurs radar basés sur une architecture appelée ‘mixer-first’. Deux solutions sont d’abordprésentées, exploitant au mieux les avantages des mélangeurs N-path modélisés. Une premièresolution fondamentale est proposée et est conforme aux contraintes de l’application des radarsà longue portée. Une alternative sous-harmonique dotée d’une portée légèrement réduite estensuite développée. Elle permettrait d’importantes économies sur la surface et la consommationde la puce, ce qui répondrait aux demandes du marché pour un produit moins cher que l’onpourrait intégrer en plus grand nombre dans un véhicule.Enfin, un groupe innovant de mélangeurs passifs, appelés mélangeurs ‘bottom-plate’, estétudié pour concevoir deux nouveaux ‘front-end’ RF. Ce type de mélangeur garde les avantages desmélangeurs N-path traditionnels tout en présentant un gain en tension significatif. Un premierrécepteur fondamental est conçu, basé sur une topologie existante aux fréquences RF seulement,pour répondre aux contraintes de l’application radar à 140 GHz. Un deuxième récepteur estensuite développé grâce à une nouvelle topologie de mélangeur sous-harmonique qui a étédéveloppée dans cette thèse. Ces deux nouvelles versions permettent d’améliorer la distance dedétection du module radar<br>The constant increase in the number of sensors in modern cars, fulfilling advanced driving assistancefunctions, places the automotive radar as an essential element in today’s and tomorrow’svehicle. This tendency is motivated in the long term by the development of autonomous vehicles.The industry considers moving the automotive radar product from the current standard around80 GHz to a new frequency band around 140 GHz. This increase in the operation frequency wouldenable more compact sensors while maintaining and even improving the sensor accuracy thanksto MIMO applications. This work aims to assess the feasibility of a radar receiver at 140 GHz.A first part of this work is dedicated to the development of design tools and models which facilitatethe implementation of millimeter wave circuits. First, a design methodology for impedancematching networks based on integrated transformers is presented. Thanks to their numerousadvantages in addition to their impedance matching capability, they will be used in all thefollowing development of this work. Then, a complete model of the multi-harmonic behaviorof passive N-path circuits and more particularly N-path mixers is proposed. Their benefits interm of noise, current consumption and linearity make them suitable for the implementation of140 GHz automotive radars.A second part of this work is focused on the implementation of multiples RF front-ends forradar receivers, based on a mixer-first architecture. Two solutions are first proposed which fullyexploit the advantages of the modeled mixers at the considered frequency. A fundamental solutionis proposed which complies with the long-range radar applications. A sub-harmonic alternativewith a slightly reduced range is then presented. It would enable significant savings on the chiparea and the current consumption, answering to a market demand for low-cost radar productsthat can be embedded in large number inside one vehicle.Finally, a novel type of passive mixers, called bottom-plate mixer is studied to design twoadditional radar receivers front-ends. These mixers keep the advantages of the traditional N-pathmixers while also presenting a high voltage gain. A fundamental receiver is proposed, based onan existing topology at RF frequencies only, that addresses the constraints for the 140 GHz radarapplication. A second sub-harmonic receiver is designed with a novel topology developed in thiswork, which complement the first receiver. These two front-ends allows a longer detection rangefor the radar module

La réalisation d’un récepteur SIS à 110 GHz a pour but d’améliorer les performances des instruments d’observation utilisés par les radioastronomes aux fréquences millimétriques. Elle nécessite l’intégration de techniques diverses : microlithographie pour la réalisation de jonctions, cryogénie, électronique hyperfréquence et quasi-optique ; leur mise en œuvre est décrite et les résultats obtenus discutés en première partie. Ce travail est plus spécifiquement centré sur : - la conception, la réalisation et les tests d’un système d’injection quasi-optique pour notre récepteur expérimental ; - une étude d’optimisation du bloc mélangeur et plus précisément de son adaptation en entrée, étude qui utilise des modèles à grande échelle du bloc pour sa partie expérimentale<br>The construction of a SIS receiver at 110 GHz should greatly improve the performance of the observation instruments used by radioastronomers at millimetric frequencies. It requires the use of various techniques: microlithography to make junctions, cryogeny, microwave electronics and quasi-optics; their implementation is described here and the results which have been achieved are discussed. This work focused on: - conceiving, making and testing a quasioptical injection system for our laboratory receiver; - optimizing the mixer block, especially as far as the embedding impedance is concerned; this study is based on scale models measurements, for its experimental part