Résumé: Le comportement des turbomachines (pompes, compresseurs) fonctionnant à des conditions hors conception, et particulièrement aux débits partiels, est sujet à des phénomènes d'instabilité qui pourraient affecter leur performance et peuvent être dramatiques pour les machines ou leur environnement. Cette étude se concentre sur la décrochage tournant dans un diffuseur lisse radial. L'objectif est proposer un modèle théorique pour prédire rapidement les caractéristiques de décrochage tournant. Une étude expérimentale est effectuée en premier pour obtenir les caractéristiques de décrochage tournant dans un transparent diffuseur lisse d’une roué radiale. L'effet de décrochage tournant sur la performance du diffuseur est discuté basé sur les mesures de pression statique. Le résultat montre que décrochage tournant amélioré la récupération de la diffuseur pression, et les raisons sont proposes. Basé sur la configuration expérimentale, une analyse de stabilité linéaire qui est construit par l'équation de continuité, l'équation de la quantité de mouvement et les équations de vorticité, est propose. Les caractéristiques expérimentales de décrochage tournant: le nombre et la vitesse de propagation des cellules de décrochage tournant, sont calculés théoriquement. Le taux de croissance dans le modèle linéaire, est proposé pour déterminer la critique condition de décrochage tournant, et le dominant mode de décrochage tournant lorsque différents modes existent par intermittence. La théorique vitesse et pression fluctuations sont tracées pour décrire le débit du diffuseur à l'état de décrochage. Les capacités et les limites de la linéaire stabilité analyse sont conclues par la comparaison entre les résultats théoriques et expérimentaux. Ensuit, une non linéaire stabilité analyse est étendue pour considérer les non linéaires combinaisons qui sont négligées dans le modèle linéaire. L'objectif est donner des corrections (par termes non linéaires) aux résultats linéaires, les conclusions et les discussions sont faites à la fin. / Abstract:The behavior of work-absorbing turbomachines (pumps, compressors) operating at off design conditions, and especially at partial flow rates, is subject to instability phenomena that could affect their performance and can be dramatic for the machines or their environment. This study is focused on the rotating stall in the vaneless diffuser, the objective is to propose a theoretical model to fast predict the characteristics of such an instability. An experimental study is performed first to obtain those characteristics of rotating stall in a transparent vaneless diffuser of a radial impeller. The effect of rotating stall on the diffuser performance is discussed based on the static pressure measurements. The result shows rotating stall improved the diffuser pressure recovery, and the reasons are proposed. Based on the experimental setup, a linear stability analysis which is constructed by the continuity equation, momentum equation and vorticity equations, is proposed. The experimental characteristics of rotating stall: number and propagation velocity of stall cells, are theoretical calculated. The growth rate in the linear model, is proposed to determine the critical stall condition, and the dominant stall mode when different stall modes exist intermittently. The theoretical velocity and pressure fluctuations are also plotted to show the diffuser flow at stall condition. The abilities and limits of the linear stability analysis are concluded through the comparisons between theoretical and experimental results. Based on the linear model, a nonlinear stability analysis is extended to consider the nonlinear combinations which are neglected in the linear model, the aim is to give corrections (from nonlinear terms) to the linear results of rotating stall, the conclusions and discussions are made at the end.

Les systèmes de communication mobiles permettent l’utilisation de l’information en environnements complexes grâce à des dispositifs portables qui ont comme principale restriction la durée de leurs batteries. Des nombreux efforts se sont focalisés sur la réduction de la consommation d’énergie des circuits électroniques de ces systèmes, une fois que le développent des technologies des batteries ne avance pas au rythme nécessaire. En outre, les systèmes RF sont généralement conçus pour fonctionner de manière fixe, spécifiés pour le pire cas du lien de communication. Toutefois, ce scénario peut se produire dans une petite partie du temps, entraînant ainsi en perte d’énergie dans le reste du temps. La recherche des circuits RF adaptatifs, pour adapter le niveau du signal d'entrée pour réduire la consommation d'énergie est donc d'un grand intérêt et de l'importance. Dans la chaîne de réception radiofréquence, l'amplificateur à faible bruit (LNA) se montre un composant essentiel, autant pour les performances de la chaîne que pour la consommation d'énergie. Au cours des dernières décennies, des techniques pour la conception de LNAs reconfigurables ont été proposées et mises en oeuvre. Cependant, la plupart d'entre elles s’applique seulement au contrôle du gain, sans exploiter Le réglage de la linéarité et du bruit envisageant l'économie d'énergie. De plus,ces circuits occupent une grande surface de silicium, ce qui entraîne un coût élevé, ou NE correspondent pas aux nouvelles technologies CMOS à faible coût. L'objectif de cette étude est de démontrer la faisabilité et les avantages de l'utilisation d'un LNA reconfigurable numériquement dans une chaîne de réception radiofréquence, du point de vue de la consommation d'énergie et de coût de fabrication. / Mobile communication systems allow exploring information in complex environments by means of portable devices, whose main restriction is battery life. Once battery development does not follow market expectations, several efforts have been made in order to reduce energy consumption of those systems. Furthermore, radio-frequency systems are generally designed to operate as fixed circuits, specified for RF link worst-case scenario. However, this scenario may occur in a small amount of time, leading to energy waste in the remaining periods. The research of adaptive radio-frequency circuits and systems, which can configure themselves in response to input signal level in order to reduce power consumption, is of interest and importance. In a RF receiver chain, Low Noise Amplifier (LNA) stand as critical elements, both on the chain performance or power consumption. In the past some techniques for reconfigurable LNA design were proposed and applied. Nevertheless, the majority of them are applied to gain control, ignoring the possibility of linearity and noise figure adjustment, in order to save power. In addition, those circuits consume great area, resulting in high production costs, or they do not scale well with CMOS. The goal of this work is demonstrate the feasibility and advantages in using a digitally controlled LNA in a receiver chain in order to save area and power. / Os sistemas de comunicação móveis permitem a exploração da informação em ambientes complexos através dos dispositivos portáteis que possuem como principal restrição a duração de suas baterias. Como o desenvolvimento da tecnologia de baterias não ocorre na velocidade esperada pelo mercado, muitos esforços se voltam à redução do consumo de energia dos circuitos eletrônicos destes sistemas. Além disso, os sistemas de radiofrequência são em geral projetados para funcionarem de forma fixa, especificados para o cenário de pior caso do link de comunicação. No entanto, este cenário pode ocorrer em uma pequena porção de tempo, resultando assim no restante do tempo em desperdício de energia. A investigação de sistemas e circuitos de radiofrequência adaptativos, que se ajustem ao nível de sinal de entrada a fim de reduzir o consumo de energia é assim de grande interesse e importância. Dentro de cadeia de recepção de radiofrequência, os Amplificadores de Baixo Ruído (LNA) se destacam como elementos críticos, tanto para o desempenho da cadeia como para o consumo de potência. No passado algumas técnicas para o projeto de LNA reconfiguráveis foram propostas e aplicadas. Contudo, a maioria delas só se aplica ao controle do ganho, deixando de explorar o ajuste da linearidade e da figura de ruído com fins de economia de energia. Além disso, estes circuitos ocupam grande área de silício, resultando em alto custo, ou então não se adaptam as novas tecnologias CMOS de baixo custo. O objetivo deste trabalho é demonstrar a viabilidade e as vantagens do uso de um LNA digitalmente configurável em uma cadeia de recepção de radiofrequência do ponto de vista de custo e consumo de potência.