Etude et conception d’un filtre actif accordable : Cas de la 5G.

Abstract

Récemment, les filtres actifs accordables, fortement sollicités dans les réseaux radio mobiles et les systèmes sans fil, ont connu une évolution fulgurante en termes de sélectivité, de bande passante, d'accord de fréquence, de simplicité d'intégration et de réduction de taille. Cependant, les pertes intrinsèques des transistors limitent le facteur de qualité et la consommation d'énergie reste importante. Pour remédier à ce problème, différentes techniques existent dans la littérature pour augmenter le facteur de qualité, incluant l'ajout d'une résistance négative qui constitue une boucle positive afin d’économiser l'énergie et améliorer le facteur de qualité. Les filtres à base d’inductances actives ont été largement étudiées dans la littérature, cependant, les travaux rapportés dépassaient rarement 10 GHz. Notre contribution principale a été de concevoir un filtre actif qui peut fonctionner au-delà de 30 GHz pour répondre aux exigences de la 5G. Dans ce contexte, ce manuscrit propose une nouvelle topologie d'un filtre actif fonctionnant dans la bande millimétrique autour de 30 GHz en utilisant les technologies CMOS et pHEMT avec une plage d’accord de fréquence allant jusqu'à 16 GHz et une fréquence centrale de 38 GHz. Un facteur de qualité très élevé est obtenu avec de faibles coefficients de réflexion en entrée et en sortie. Finalement, afin de répondre de façon exhaustive aux besoins éventuels de la 5G, nous avons poussé nos recherches vers le développement d'un filtre bi-bande, fonctionnant éventuellement sur les deux fréquences prévues pour la 5G (28 GHz et 38 GHz).