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Modélisations pour la CEM des électroniques de puissanceArticle de référence | Réf : E1000 v3
Auteur(s) : Jean CHAZELAS
Date de publication : 10 juin 2021
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Bruit en hyperfréquences - Origine et modélisationCet article fait partie de l’offre
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L’électronique supraconductrice à Haute Température critique (HTS : High Temperature System) a montré depuis plusieurs années des gains en performances, qui en font une technologie de rupture pour les récepteurs de télécommunications d’où la décision d’aborder la question de la montée en maturité de cette technologie. L’ensemble des travaux réalisés a conduit à la construction de deux chaînes de valeurs : une pour la fourniture des circuits supraconducteurs, l’autre pour la réalisation de l’environnement cryogénique des systèmes en privilégiant des PME européennes.
Les Supraconducteurs à Haute Température Critique (SHTC) permettent en principe d’obtenir des facteurs de qualité supérieurs d’au moins un ordre de grandeur à ceux de l’état de l’art aux fréquences considérées. Par exemple, la faisabilité de résonateurs planaires SHTC 2D à 1 GHz avec un facteur de qualité très élevé (Q > 100 000 voire 200 000) et supportant des puissances réactives de l’ordre de 50 W a été démontrée. Le choix de la fréquence de 1 GHz constitue un compromis idéal pour le spectre de bruit ; il permet en outre d’envisager le couplage du résonateur à un élément actif faible bruit et à fort rendement. Le choix de la technologie planaire offre une configuration robuste vis-à-vis de la sensibilité aux vibrations et accélérations, et se prête à l’intégration dans un système cryogénique compact.
Cryogénie HTS
La cryogénie sous-vide miniaturisée est un point essentiel des systèmes à base de supraconducteur. Des efforts ont été effectués pour réaliser des structures de cryostat en titane, pour une température des circuits HTS supérieure à 60 K avec une consommation maximale réduite.
Intégration des circuits
Un autre point important dans la construction des dispositifs HTS est le maintien des performances une fois les circuits packagés, c’est-à-dire collés et câblés sur leur support métallique. La maîtrise de cette intégration a été démontrée sur un résonateur présentant un coefficient de surtension de 3.105 pour une application d’oscillateur à faible bruit de phase.
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(1) - IIJIMA (S.), ICHIHASHI (T.) - Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter. - Nature, vol. 363, p. 603-605 (1993).
(2) - BETHUNE (D.S.), KLANG (C.H.), DE VRIES (M.S.) et al - Cobalt catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls. - Nature, vol. 363, p. 605-607 (1993).
(3) - GEIM (A.K.), NOVOSELOV (K.S.) - The rise of graphene. - Nanoscience and technology : a collection of reviews from nature journals, p. 11-19.
(4) - PENDRY (J.B.) - Negative refraction makes a perfect lens. - Physical review letters 85 (18), p. 3966 (2000).
(5) - SCHURIG (D.), MOCK (J.J.), JUSTICE (B.J.), CUMMER (S.A.), PENDRY (J.B.), STARR (A.F.), SMITH (D.R.) - Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies. - Science 314 (5801), p. 977-980 (2006).
(6)...
Projet de désignation des lettres standard pour les bandes de fréquences radar. - IEEE 521 - 2019
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