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UNIVERSITE DE LIMOGES
ECOLE DOCTORALE Science– Technologie – Santé
FACULTE des Sciences et Techniques
Année : 2003 Thèse N° 63-2003
Thèse
pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE LIMOGES
Discipline: Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique
Spécialité : Télécommunications
présentée et soutenue par
PETER BUTTERWORTH
le 27 Novembre 2003
JURY :
Monsieur Dominique Cros Professeur à l’Université de Limoges Président
Monsieur Eric Bergeault Professeur à l’E.N.S.T. – Paris Rapporteur
Monsieur Joaquin Portilla Professeur à l’Université du Pays Basque - Bilbao Rapporteur
Monsieur Michel Campovecchio Professeur à l’Université de Limoges Directeur de thèse
Madame Monique Lajugie Ingénieur à Thalès – Massy Examinateur
Monsieur Alain Mallet Ingénieur au CNES - Toulouse Examinateur
Monsieur Jean-Christophe Nallatamby Maître de Conférences à l’Université de Limoges Examinateur
Monsieur Raymond Quéré Professeur à l’Université de Limoges Examinateur
Monsieur Jean-François Villemazet Ingénieur à Alcatel Space Industries – Toulouse Examinateur
Méthode de conception des mélangeurs millimétriques.
Application à la réalisation MMIC d'un mélangeur
sous-harmonique à FET froid [42-43.5 GHz]

Remerciements
Ce travail a été effectué à l’Institut de Recherche en Communications
Optiques et Microondes (IRCOM) de l’Université de Limoges, UMR n°6615
du CNRS. Je remercie Monsieur le Professeur P.Y. GUILLON, Directeur de
l’IRCOM, de m’avoir accueilli dans ce laboratoire.
Je tiens à adresser ma sincère reconnaissance à Monsieur le Professeur
R. QUERE pour m’avoir accueilli au sein de l’équipe « Circuits et sous-
ensembles électroniques non linéaires haute fréquence »
J’exprime ici toute ma reconnaissance à Monsieur le Professeur
M. CAMPOVECCHIO qui a dirigé mes travaux de doctorat. Sa disponibilité,
sa compétence et son expérience ont été des soutiens précieux au long de ces
trois années de thèse.
J’exprime mes remerciements à Monsieur le Professeur D. CROS pour
l’honneur qu’il me fait en présidant le jury de cette thèse.
J’exprime aussi mes remerciements à Monsieur J.C. NALLATAMBY,
Maître de conférences, pour avoir participé à l’encadrement de ces travaux.
Je tiens également à adresser ma gratitude à Monsieur E. BERGEAULT,
Professeur à l’ENST Paris et à Monsieur J. PORTILLA, Professeur à
l'Université du Pays Basque à Bilbao pour l’intérêt qu’ils ont porté à mes
travaux en acceptant d’être rapporteurs.
Je remercie également Madame M. LAJUGIE, Ingénieur à Thalès,
Monsieur A. MALLET, Ingénieur au CNES, Monsieur J.F. VILLEMAZET,
Ingénieur à Alcatel Space pour leur participation à ce jury.
J’adresse ma vive reconnaissance à Monsieur le Professeur J.
OBREGON qui a su me transmettre sa passion au cours des années de
formation passées à la Faculté des Sciences de Limoges.
J’exprime également ma sincère reconnaissance à Madame M.C.
LEROUGE pour sa gentillesse, sa disponibilité et son aide précieuse durant
ces trois années.
Je remercie bien évidemment tous les thésards, enseignants-chercheurs
et toutes les personnes que j’ai côtoyé au cours de ces trois années, et
notamment les membres de l’équipe «circuits actifs» avec qui j’ai travaillé
dans une très bonne ambiance. Enfin, je souhaite bonne continuation aux
actuels et futurs docteurs en télécoms de Limoges et de Brive.

Glossaire 1
Glossaire
Mélangeurs :
SHM Sub-Harmonic Mixer Mélangeur sous-harmonique
EHM Even-Harmonic Mixer Mélangeur à harmoniques paires
APDP Anti-Parallel Diode Pair Paire de diodes antiparallèles
SEM Single-Ended Mixer Mélangeur simple
SBM Single-Balanced Mixer Mélangeur simplement équilibré
DBM Double-Balanced Mixer Mélangeur doublement équilibré
DDBM Double-Double-Balanced
Mixer Mélangeur doublement doublement équilibré
IRM Image Reject Mixer Mélangeur à réjection de fréquence image
SSB Single Side-Band A bande latérale unique
DSB Double Side-Band À double bande latérale
LSB Lower Side-Band Bande latérale inférieure
USB Upper Side-Band Bande latérale supérieure
Fréquences de mélange :
LO Local Oscillator OL : Oscillateur Local
2LO 2OL : 2nd harmonique de l'OL
IM Image IM : Fréquence image
RF Radio frequency RF : Radio Fréquence
IF Intermediate Frequency FI : Fréquence Intermédiaire
DC Direct Current Courant Continu
Spurs Fréquences de mélange non désirées
Grandeurs caractéristiques :
Lc Conversion Loss Pertes de conversion
Gc Conversion Gain Gain de conversion
P_1dB 1dB compression power Puissance à 1dB de compression
IP3 Third Order Intercept Point d'interception d'ordre 3
NF Noise Factor Facteur de bruit
VSWR Voltage Standing Wave Ratio TOS : Taux d'ondes stationnaires
Systèmes :
Rx Receiver Partie réception
Tx Transmitter Partie émission
Up-
converter Convertisseur à fréquence ascendante
Down-
converter Convertisseur à fréquence descendante
Circuits :
Balun BALanced-to-UNbalanced Convertisseur
mode commun - mode différentiel
BPF Band-Pass Filter Filtre passe-bande
LPF Low-Pass Filter Filtre passe-bas