L'interaction entre l'antenne d'un téléphone mobile et son environnement proche (notamment la tête et la main de l'utilisateur) désadapte l'impédance de l'élément rayonnant, qui présente alors une impédance différente de celle de l'amplificateur de puissance. De plus, le contexte de la 4G introduit de nouvelles contraintes sur l'antenne pour garantir une bande de fonctionnement élargie et des débits accrus. Afin de résoudre les difficultés liées à l'interaction avec l'utilisateur, tout en considérant le contexte 4G, deux axes de recherches ont été étudiés dans ces travaux. La première solution évaluée consiste à insérer un réseau d'adaptation variable (ou tuner), entre l'élément rayonnant et le module front-end, afin de compenser la désadaptation de l'antenne et ainsi ramener une impédance proche de 50 Ohms à l'amplificateur de puissance. Des démonstrateurs ont été réalisés en utilisant la technologie CMOS SOI 130nm de STMicroelectronics. Les performances obtenues sont à l'état de l'art, mais le comportement bande étroite en phase du tuner a montré la nécessité de travailler sur son co-design avec l'antenne, afin de pouvoir démontrer l'intérêt du tuner. Le deuxième axe développé consiste à réaliser une antenne large bande, en conjuguant de manière intelligente les techniques de conception d'antennes et de circuits. Des démonstrateurs ont été fabriqués par procédé LDS-LPKF. Des prototypes de Smartphones ont été également proposés pour implémenter les antennes de manière réaliste afin de caractériser leur comportement en impédance et en rayonnement. Les mesures démontrent une bonne robustesse à l'effet de l'utilisateur (en termes d'adaptation), des efficacités du même ordre de grandeur que celles des téléphones commerciaux, tout en garantissant un fonctionnement dans les bandes de fréquences 4G et leur agrégation. L'aspect modulaire de la méthode et la possibilité d'avoir recours à l'intégration plastronique (composants intégrés sur plastique) des prototypes ouvrent de nombreuses perspectives, afin de traiter des applications diverses, dans les domaines du médical, des réseaux de capteurs ou de l'automobile.

The diploma thesis is focused on the measurement of selected parameters of the digital TV receiver DVB T, set top box. In the introductory part the work briefly deals with the theory of compression and transmission of the digital TV signal. Main part of the thesis contains detail information about individual circuits of the selected set top box Humax F3-FOX T and the results of measurements of individual parameters obtained from the available measuring devices. The final part of the thesis deals with the design changes necessary for creation of the external output for the signals and also with the methodology of the measurement.

This thesis is focused on a receiver for digital television broadcasting set-top box, mainly on its features, parameters and measurement. The important point of this work is the possibility to analyze and visualize the parallel transport stream in the same time and the solution of this problem. The principle of tuner and its measuring is deeply discussed. The text is supported with oscilloscope screenshots in particular parts of decoding stream. The set-top box is modified for laboratory measurement purpose and the transport stream output is added. An example laboratory exercise was created as a part of this work.

The modern industry is steadily facing new demands for more energy efficient solutions. These improvements can come from technological advances, using existing technology smarter or a combination of the two. Today a vacuum conveying system is manually tuned for each factory application when installed and is in most cases not handled afterwards except for maintenance reasons. This in combination with the difficulties in tuning a system to run efficiently and robustly whilst offering high capacity indicates that a large number of systems are running with non optimal settings. The aim of this thesis was therefore to explore the possibility of introducing an auto tuning property to the vacuum conveying system and investigate the possible benefits. This thesis has investigated two main components for such an autotuner, the system design and optimisation strategy. The system design is critical for allowing process control and monitoring. In the optimisation the main challenge was to robustly produce good results for a wide variety of materials. Based on this a laboratory system was developed that monitored the capacity, efficiency, gentleness and robustness performance of the conveying. This information was then used in anevolutionary optimisation algorithm based on differential evolution to find the best settings for optimal performance. The results of this thesis indicate that such a system would offer benefits bothin terms of initial tuning and run-time performance. The suggested auto tuner is adaptable to a large set of materials with varying material properties and demands on the conveying process. The time required for the laboratory rig to optimise within a region with only small deviations in performance is comparable to that of a human operator. Also with the added benefit of never having to stop the optimisation process, thus constantly improving performance and counteracting environmental changes. / Den moderna industrin möter ständigt nya krav på ökad effektivitet. Dessa förbättringar kan komma utifrån tillämpning av ny teknologi eller bättre utnyttjande av befintlig teknologi eller en kombination. Idag när en vakuum transportör installeras finjusteras den manuellt för att uppnå önskad prestanda och hanteras därefter ofta inte bortsett från underhållsarbete. Detta i kombination med svårigheten att justera ett system så att det går effektivt och robust samtidigt som en god kapacitet upprätthålls föranleder slutsatsen att många system ute i industrin inte presterar optimalt. Målet med detta examensarbete var därför att utreda möjligheten att skapa en automatisk system inställare samt utvärdera de möjliga fördelarna och nackdelarna. Arbetet har undersökt två huvudkomponenter i en sådan automatisk system inställare, system design och optimerings strategi. System design var vital för att tillåta styrning och monitorering av systemet och optimeringsstrategi för att tillförlitligt kunna prestera goda resultat trots skiftande beteende med olika material i systemet. Baserat på detta utvecklades en laboratorie-utrustning som övervakade kapacitet, effektivitet, robusthet och försiktighet i varje transportcykel. Denna information nyttjades sedan i en evolutionär algoritm baserad på differentierad evolution för att finna de optimala system-inställningarna. Arbetet indikerar att ett sådant system skulle erbjuda prestanda-fördelar både i driftsättande och kontinuerliga driften av en vakuum-transportör. Den föreslagna automatiska systeminställaren kan anpassas till en stor mängd material och skilda krav på önskat driftläge för systemet. Tiden för att optimera systemet så att de större variationerna i prestanda uppnås är jämförbar med en mänsklig operatör menkan fortlöpa över tiden och ständigt söka förbättringar på ett sätt som ej är möjligt för en mänsklig operatör.

Les nano-antennes optiques constituent un élément clé pour le contrôle et l’intéraction lumière/matière à l’échelle nanométrique. Ces systèmes opèrent dans le domaine de l’optique visible et proche infrarouge. Les propriétés de ces composants sont contrôlées en modifiant la taille, la forme et le matériau utilisé. Ces paramètres sont ajustés par les processus de fabrication de l’antenne. Dans le domaine des radio-fréquences, le tuner permet d’ajuster la fréquence de résonance de l’antenne de façon dynamique. Nous avons dans le cadre de cette thèse voulu adapter ce concept de tuner au domaine de l’optique. Le principe employé consiste à changer la résistance de charge de l’antenne, c’est-à-dire l’indice du milieu électrique environnant. Pour cela, nous avons utilisé un matériau anisotrope constitué de molécules de cristaux liquides. L’indice optique est alors modifié par l ’application d’un champ électrique statique. Le changement des propriétés spectrales ainsi que de diffusion d’une antenne de type dimère sont ici démontrées.Toujours en analogie avec les antennes radio-fréquences, nous avons étudié la propriété de transduction électron-photon dans le cas des antennes optiques. Dans ce but, nous avons considéré deux configurations. La première concerne l’utilisation de nanotubes de carbone placés dans une configuration de transistor à effet de champ. Ces objets émettent de la lumière par une recombinaison de paires électrons-trous dans le domaine des longueurs d’ondes Télécom. La seconde configuration emploie des jonctions tunnels fabriquées par électro-migration. Dans ce cas là, la jonction est assimilée à une antenne à interstice. A cause des faibles dimensions des jonctions (autour de 1 nm), nous nous sommes intéressés à la réponse en optique non linéaire de ses objets. Cette technique permet de localiser la jonction tunnel grâce à une forte exaltation du signal. L’etude des différentes caractérisques de ses jonctions sont ici présentées. Une fois la transduction du signal réalisée par l’antenne radiofréquence, celui-ci est acheminé via une ligne de transmission. A l’ échelle nanométrique, les guides plasmoniques s’avèrent être un type de structure approprié. Dans ce cas, les guides peuvent à la fois servir d’´electrode mais aussi de guide. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié par microscopie à fuites radiatives, dans l’espace direct et réciproque, la plus simple des géométries : le guide ruban métallique. Nous avons cherché à comprendre, pourquoi ce type de structure présente une largeur de coupure. / Optical nano-antennae are the new class of components to control light/matterinteraction at the nanoscale. These devices are operating in the visible to near infraredpart of the spectrum. The properties of these nano objects are controlled by theform, the size and the material.In the radio frequency domain, the tuner changes dynamically the operatingwavelength of the antenna. In this thesis work, we search to transfer this conceptto the nanoscale. The principle is to change the load impedance of the antenna, i.e.changing the optical index of the dielectric medium around the nano-object. Forthat we used anisotropic liquid cristal molecules. The value of the optical index iscontrolled by applying an external electrical static field. The effects on the spectraland scattering properties are demonstrated on a single dimer nano-antenna.However with the microwave antennae, we were interesting to the electronsphotonstransduction with an optical antenna. In this mind, we studied two differentsconfigurations. The first one concerns the use of carbon nanotubes placedin a field effect transistor configuration. These nano-objects emit light in the Telecomwavelength range by a radiative combination of electrons and holes. the secondconfiguration used planar tunnel junctions made by electromigration. In this case,the junctions are view as an optical gap antenna. Because the gap are very small(around 1 nm), we have studied the nonlinear optical response of these objects. Thisnonlinear optical characterization allows to determined the location of the tunneljunctions by an enhancement of the optical signal. The results about the properties(electrical and optical) of these tunnel junctions are presented.Once the transduction by the radio frequency antenna is achieved, this signalis transporting by a transmission line. By transposition at the nanoscale, the plasmonicswaveguides prove to be the most appropriate structure. In this case, theycould be used as an electrode or a waveguide. In this thesis work, we have studiedby leakage radiation microscopy, in the direct and reciprocal space, the simplestgeometry : plasmonic metal strips. We search to understand why these structureshave a cut-off width.

Les nano-antennes optiques constituent un élément clé pour le contrôle et l'intéraction lumière/matière à l'échelle nanométrique. Ces systèmes opèrent dans le domaine de l'optique visible et proche infrarouge. Les propriétés de ces composants sont contrôlées en modifiant la taille, la forme et le matériau utilisé. Ces paramètres sont ajustés par les processus de fabrication de l'antenne. Dans le domaine des radio-fréquences, le tuner permet d'ajuster la fréquence de résonance de l'antenne de façon dynamique. Nous avons dans le cadre de cette thèse voulu adapter ce concept de tuner au domaine de l'optique. Le principe employé consiste à changer la résistance de charge de l'antenne, c'est-à-dire l'indice du milieu électrique environnant. Pour cela, nous avons utilisé un matériau anisotrope constitué de molécules de cristaux liquides. L'indice optique est alors modifié par l 'application d'un champ électrique statique. Le changement des propriétés spectrales ainsi que de diffusion d'une antenne de type dimère sont ici démontrées.Toujours en analogie avec les antennes radio-fréquences, nous avons étudié la propriété de transduction électron-photon dans le cas des antennes optiques. Dans ce but, nous avons considéré deux configurations. La première concerne l'utilisation de nanotubes de carbone placés dans une configuration de transistor à effet de champ. Ces objets émettent de la lumière par une recombinaison de paires électrons-trous dans le domaine des longueurs d'ondes Télécom. La seconde configuration emploie des jonctions tunnels fabriquées par électro-migration. Dans ce cas là, la jonction est assimilée à une antenne à interstice. A cause des faibles dimensions des jonctions (autour de 1 nm), nous nous sommes intéressés à la réponse en optique non linéaire de ses objets. Cette technique permet de localiser la jonction tunnel grâce à une forte exaltation du signal. L'etude des différentes caractérisques de ses jonctions sont ici présentées. Une fois la transduction du signal réalisée par l'antenne radiofréquence, celui-ci est acheminé via une ligne de transmission. A l' échelle nanométrique, les guides plasmoniques s'avèrent être un type de structure approprié. Dans ce cas, les guides peuvent à la fois servir d''electrode mais aussi de guide. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié par microscopie à fuites radiatives, dans l'espace direct et réciproque, la plus simple des géométries : le guide ruban métallique. Nous avons cherché à comprendre, pourquoi ce type de structure présente une largeur de coupure.

This dissertation presents novel Harmonic Rejection (HR) Mixer architectures to obtain a high level of harmonic rejection. This is achieved by reducing the sensitivity to mismatches in devices operating at high frequencies. Consequently, the HR performance for this mixer architecture is primarily determined by resistor and capacitor matching at low intermediate frequencies (IF). Since large resistor areas can be used at relatively less power penalty in the low frequency IF section, superior HR performance is realized. A design fabricated in 110 nm CMOS process, rejects up to the fi rst 14 local oscillator (LO) harmonics and achieves 3rd, 5th and 7th HR ratios in excess of 52, 54 and 55 dB respectively, without any calibration or trimming. This mixer architecture also rejects flicker noise, has improved image rejection (IR) and second-order input-intercept-point (IIP2) performance. By using a clock N times the desired LO frequency, this scheme rejects the (N-1)th LO harmonic only by an amount of 20log(N-1) dB. A new technique is presented that enables better HR for the (N-1)th harmonic while preserving the level of rejection for other harmonics. This mixer fabricated in 55 nm standard CMOS process has a programmable number of 8, 10, 12 or 14 mixer phases and achieves an improvement of 29 dB for the (N-1)th harmonic while achieving 52 dB of rejection for the 3rd harmonic. It also rejects flicker noise and has an IIP2 performance of 68 dBm. The mixers presented in this dissertation set the state-of-the-art in HR performance for single-stage mixers with configurable number of phases without using any calibration or trimming. / text

Les commutateurs capacitifs MEMS (MicroElectroMechanical System) RF présentent un intérêt maintenant bien connu dans le domaine des micro-ondes pour satisfaire de nombreuses applications (spatiales, automobiles, téléphonie mobile). Ils permettent de rendre reconfigurable les modules hautes fréquences sans tous les inconvénients des composants actifs (fortes pertes, isolation limitée, bruit ...). Cependant, beaucoup de problèmes restent irrésolus comme la fiabilité des diélectriques, la tenue en puissance et le rendement de fabrication. De ce fait, ils ralentissent l'industrialisation de tels composants. De fortes connaissances dans les domaines multi-physiques (micro-onde, mécanique, thermique, procédé) sont essentielles afin d'améliorer les commutateurs MEMS RF capacitifs. Des efforts ont déjà été réalisés au niveau de la topologie, de la fiabilité des diélectriques et du procédé technologique. Ce dernier n'est pas encore assez optimisé pour obtenir des structures fonctionnelles avec de meilleures performances et reproductibilité. Le sujet principal de ce travail de thèse traite de l'optimisation du procédé de fabrication des commutateurs RF capacitifs à tenue en puissance améliorée et également de leur intégration dans un synthétiseur d'impédances pour des applications en bande K. La première partie montre le procédé classique de fabrication et ses principales améliorations. Des études sur la couche sacrificielle et sur la méthode de libération ont permis d'augmenter les performances RF et le rendement technologique. De plus, de nouveaux diélectriques (fluorure de strontium et nitrure de silicium dopé par des nanotubes de carbone) ont été testés dans le but d'accroître la durée de vie des commutateurs. La relation entre la puissance appliquée et la température qu'elle génère est décrite dans le second chapitre. Des caractérisations ont été réalisées pour comprendre les comportements mécaniques sous stress, qui peut être notamment provoqué par des mesures de puissance ou par un environnement hostile. Grâce à une caméra infrarouge (IR), l'échauffement dû à la puissance a été déterminé. Des solutions ont été trouvées et étudiées pour absorber ou prévenir les déformations sous un stress thermique. Finalement, toutes ces optimisations et ces études ont été appliquées à un circuit de puissance : un tuner d'impédance, qui est composé de six commutateurs. Sa topologie, sa fabrication et ses caractérisations constitue le troisième et dernier chapitre.

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