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Auteur(s)
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et Stéphane DELLIER***
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La conception de circuits hyperfréquences et notamment des amplificateurs de puissance est un défi même pour des ingénieurs expérimentés. Cet article a pour objet d’éclairer le lecteur sur les différentes techniques de modélisation actuellement utilisées.
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Techniques de modélisation2. Principes de modélisation
La modélisation à un niveau d’intégration moindre, à savoir au niveau du composant, est une des phases les plus critiques. En effet, celle-ci repose sur trois points clefs, à savoir le choix de la typologie du modèle, l’extraction des paramètres du modèle par la mesure, et la validation de ce modèle.
Bien que des modèles du type boîte noire puissent être proposés au niveau du composant, la quasi-intégralité de ces modèles sont basés sur des architectures de circuits équivalents, dérivés des lois physiques ou bien de manière empirique.
2.1 Modélisation suivant les lois physiques
Tout composant peut théoriquement être modélisé suivant la physique des semi-conducteurs pour représenter les équations de transport des porteurs de charges à travers le dispositif. À partir de ces équations, les tensions et courants, ainsi que leurs dérivées peuvent être déterminés. Cette méthode de modélisation présente l’inconvénient d’être très lourde et peut engendrer des temps de simulation très longs, voire rédhibitoires pour le concepteur.
Certaines approches tendent donc à simplifier ces modèles tout en restant proche des équations physiques de base, soit en fractionnant la représentation du composant en plusieurs parties plus facilement modélisables individuellement, soit en simplifiant ces modèles par des méthodes de réduction de modèle, notamment pour les simulations électrothermiques ...
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Principes de modélisation
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - NAKHLA (M.S.), VLACH (J.) - A piecewise harmonic balance technique for determination of periodic response of nonlinear systems - . IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. CAS-23, No 2, Feb. 1976.
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(3) - LEGALLOU (N.), al - An improved behavioural modeling technique for high power amplifiers with memory - . IEEE MTT-S International Microwave Symp. Dig., pp. 983-986, Phoenix, 2001.
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(4) - CONG LIU, De BERNARDINIS (F.) - High frequency behavioural models based on Volterra series - . EECS219A Class Project Report, Computer Aided Verification of Electronic Circuits and Systems, Dec. 2002.
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(5) - SOURY (A.), al - Measurement based modeling of power amplifier for reliable design of modern communication systems - . IEEE MTT-S Int. Microwave Symp., Philadelphie, Jun. 2003.
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