"Au sein des systèmes RF et microondes l'amplificateur de puissance constitue l'une des pierres d'achoppement pour le développement de nouvelles applications telles que celles envisagées pour la 5G ou l'Internet des Objets. Les qualités fondamentales des amplificateurs sont la linéarité qui doit être assurée vis à vis de signaux de plus en plus complexes et l'aptitude à s'auto adapter aux types de signaux à transmettre - notamment du point de vue de la fréquence et de la consommation énergétique. Le workshop propose un panorama de ces questions dressé par des ingénieurs et chercheurs - parmi les meilleurs spécialistes de l'industrie et du monde académique-"

14 h00 : Dernières avancées des techniques d’Envelope Tracking pour les applications de télécommunications de forte puissance - Stéphane Dellier, Emmanuel Gatard - WUPATEC.

La technique d’Enveloppe Tracking est une technique prometteuse permettant d’améliorer le rendement des amplificateurs de puissance radiofréquences. Elle présente de nombreux atouts sur d’autres techniques d’optimisation de rendements utilisées dans les stations de base. Appliquer la technique d’Envelope Tracking à des applications de forte puissance reste cependant un challenge. Performances et développements futurs seront abordés.

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14h 45 : Amplificateur de puissance GaN optimisé en linéarité pour des signaux modulés à PAPR élevé - C. Auvinet, P. Auxemery – UMS.

Les transistors en technologie GaN offrent des densités de puissance et des rendements électriques parmi les plus élevées pour les applications hyperfréquences. Désormais, la maturité du GaN permet d’ailleurs de réaliser des circuits intégrés jusqu’en bande millimétrique.
Si les performances en puissance de cette technologie ne sont donc plus à démontrer, la linéarité, paramètre clé des applications de télécommunications, ainsi que le comportement en dynamique des amplificateurs doivent être évalués tant au niveau composant qu’au niveau système.
Les performances de deux amplificateurs de puissance, l’un optimisé en puissance et rendement, l’autre en puissance et linéarité seront présentées. Les caractéristiques quasi-statique AM/AM et AM/PM, l’intermodulation d’ordre 3 et la réponse à un signal modulé ont été comparées. La capacité des amplificateurs à être ‘linéarisable’ grâce à un algorithme de Pre-distorsion bande de base a été étudiée.
Enfin l’évolution des développements d’amplificateur de puissance pour les télécommunications seront évoquées.

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15h30 : VSA-based measurements for power amplifier linearity assessment - P. Medrel , Jacques Sombrin , JM Nebus, P. Bouysse,T. Reveyrand, R. Quéré : XLIM-CNRS-Université de Limoges

Le développement des nouveaux standards de communication impose l’emploi de signaux fortement modulés dans l’objectif d’optimiser les capacités des liaisons déployées. Dans ce contexte, la fonction d’amplification à l’émetteur se trouve de plus en plus contrainte par la nature des signaux traités (fort PAPR et large bande passante instantanée). Traditionnellement, les caractérisations non-linéaires employées pour valider les différentes étapes de conception reposent sur des mesures temporelles ou fréquentielles CW dans la bande d’intérêt (puissance de sortie, PAE, compression…). La principale limitation réside dans le fait qu’on ne capture pas les effets complexes à dynamiques lente et/ou rapide qui sont présents lors de l’utilisation finale avec le signal applicatif. La caractérisation fonctionnelle en enveloppe complexe avec le signal utile présente l’avantage d’intégrer tous les effets non quasi-statiques impactant la linéarité hors bande et dans la bande, et se présente comme un complément à la fois pour valider la conception et pour investiguer sur des problématiques d’architectures amont.
Au cours de cette présentation, l’architecture d’un banc de mesure temporelle des enveloppes complexes basé sur l’utilisation d’un générateur et analyseurs de signaux vectoriels est détaillée. Les étapes d’étalonnage et de synchronisation des enveloppes complexes aux accès du DUT sont décrites. Finalement, quelques applications de mesures sont présentées.

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16h15: Silicon Power Amplifiers for 5G+ and IoT wireless communication applications- Didier Belot, Alexandre Giry, Alexandre Siligaris, Baudouin Martineau, David Lachartre – CEA-LETI.

There is an explosion in number of connected devices around us, driven by Mobility and Internet of things (IoT) adoption. By one estimate (Source: Gartner Research), there will be 25 billion connected devices by 2020. Low cost Smart RF design is the engine that enables these devices to get connected. Silicon technologies, for decades, bring low cost programmability and re-configurability in digital signal and data processing, these properties since the beginning of the last decade are being transferred to the analog and RF signal processing. In this trend, Power Amplifiers represent one of the main challenges, as they request selectivity, linearity, power handling at the work frequency, which becomes, with 5G+, higher and higher in the mmW bands. The presentation will address silicon CMOS and SiGe HBT Power Amplifiers serving a wide range of applications from ultra-low power RF IoT to mmW 5G Backhauling, then we will define the trends of silicon power amplifiers, and opportunities for Silicon processes on this PA market.

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