Contribution à la caractérisation et à la modélisation en bruit des composants actifs aux fréquences micro-ondes

Laurent Escotte (1)

1 LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes

Our research activities related to noise characterisation and modelling of microwave active devices are summarised in this report. The first part is dedicated to noise measurement up to K band. The accuracy of noise parameter extraction methods, the instrumentation and the different noise measurement procedures are described. The noise characterisation at cryogenic temperature for very low noise applications is also investigated. The extension of the test set in the low frequency range (L, S and VHF bands) allows the precise determination of noise performance of active devices in a large frequency range. The second part of this work is related to the noise modelling of microwave transistors. The techniques to derive the small signal equivalent circuit are presented. Thermal and shot noise sources are added to the latters to describe the noise behaviour of Field Effect Transistors (FET) and Heterojunction Bipolar Transistors (HBT) in the microwave frequency range. The noise behaviour of these devices at cryogenic temperatures (77K) and under optical illumination is also investigated in this part.

Ce mémoire présente une synthèse de nos activités de recherche menées dans le domaine de la caractérisation et de la modélisation du bruit de fond dans les composants actifs aux fréquences micro-ondes. La première partie est consacrée à la mesure des paramètres de bruit et décrit les moyens expérimentaux mis en place au laboratoire jusqu'en bande K. La précision des méthodes d'extraction de ces paramètres, l'instrumentation utilisée et les principes de mesure sont abordés, ainsi que les différents développements effectués, que ce soit pour la mesure de bruit à basse température, ou encore celle dans des gammes de fréquences plus basses (bandes L et S, VHF). La deuxième partie décrit la modélisation du bruit de fond effectuée dans les composants actifs hyperfréquences. Les techniques d'obtention des schémas équivalents en petit signal ainsi que la modélisation des sources de bruit des transistors à effet de champ et des transistors bipolaires à hétérojonction sont décrites. L'analyse physique du comportement en bruit des composants à basse température ou lorsqu'ils sont soumis à un éclairement est également abordée au cours de cette partie

Mots clés: Microwave transistors; Noise measurements; Noise modelling; Transistors micro-ondes; Mesures de bruit; Modèles en bruit

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Laurent Escotte. Contribution à la caractérisation et à la modélisation en bruit des composants actifs aux fréquences micro-ondes. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1999. ⟨tel-00132431⟩