Conception de nouveaux composants RF agiles à ondes acoustiques de surface

Abstract

Depuis leur invention, les systèmes de télécommunications sont en développement constant. Actuellement, les systèmes de télécommunication fonctionnent sur des plages de fréquence de fonctionnement de plus en plus étendues, ce qui impose une complexification croissante des circuits d'émission/réception, avec une augmentation significative du nombre de composants de filtrage à intégrer dans les systèmes. Il est donc nécessaire de concevoir des circuits de télécommunication permettant de limiter le nombre de filtres sans pour autant dégrader la performance.L'objectif de cette thèse est de répondre à cette problématique en développant des filtres agiles/commutables à base de composants SAW (Surface Acoustic Waves). La solution retenue repose sur l'utilisation de composants dont la réponse peut être contrôlée par une connexion électrique externe sur les électrodes composant les dispositifs.En effet, classiquement, les composants sont constitués d'un ensemble de métallisations (électrodes) périodiques sur un substrat piézoélectrique. L'application de signaux sur les électrodes permet d'exciter des ondes de surface qui se propagent à la surface du substrat. Des métallisations périodiques, ou miroirs, permettent de délimiter des cavités et contrôler la propagation. Des réflexions partielles des ondes de surface au bord de chaque électrode ouvrent des bandes interdites de Bragg, bandes de fréquences dans lesquelles les ondes sont évanescentes. La stratégie proposée dans la thèse repose sur le fait que la position et la largeur de la bande interdite sont liées à la condition électrique appliquée sur les électrodes.Dans cette thèse, des résonateurs agiles ont été conçus, fabriqués et testés en lien avec la stratégie présentée ci dessus. Ils présentent expérimentalement une agilité de 2,2%. Des stratégies sont proposées pour réaliser des résonateurs effectivement commutables et une démonstration expérimentale de la commutation de la fréquence de résonance est réalisée. Les résonateurs sont ensuite associés électriquement pour former un filtre dont la réponse dépend de la condition électrique appliquée sur les électrodes de chacun des résonateurs le composant. L'agilité du filtre a été également mesurée. Enfin, d'autres stratégies pour rendre des composants agiles sont proposées.