Réseaux d'adaptation d'impédance ajustables à base de composantes MEMS RF pour les applications basses fréquences

Cette thèse porte sur la conception et la réalisation d'un synthétiseur d'impédance ajustable réalisé à l'aide de microsystème RF pour les applications basses fréquences. L'objectif principal est d'identifier et de valider expérimentalement les avenues pour réduire les dimensions des circuits variables optimisés pour une opération dans les bandes de fréquences inférieures à 5 GHz. Ce travail traite de l'optimisation et présente une technique de conception pour maximiser la couverture d'impédance de l'abaque de Smith sur une plage de fréquences ciblées. Cette technique et les modèles de simulation exploités ont été validés expérimentalement. La preuve de concept a permis de démontrer la possibilité de réduire de 1,5 fois les dimensions de la solution comparativement à une approche conventionnelle en couvrant les mêmes bandes de fréquences. De plus, plusieurs stratégies d'adaptation d'impédance sont étudiées pour différentes applications et spécifications requises. Ces nouvelles stratégies sont étudiées sur la base du modèle qui a été entièrement validé expérimentalement. De nombreuses contributions scientifiques entourant les réseaux d'adaptation d'impédance pour les applications de communication sans fil, autant théoriques que pratiques, sont présentées dans cette thèse. Essentiellement, cette dernière apporte une vision nouvelle de la conception des réseaux d'adaptation d'impédance à l'aide de circuit RF-MEMS. Peu d'auteurs se sont attardés à l'étude détaillée des performances des réseaux MEMS dans un contexte RF pratique. L'étude du comportement des solutions proposées est faite avec un regard orienté sur l'apport réel obtenu à l'aide des circuits lorsqu'ils sont intégrés dans un système micro-ondes. L'analyse des performances comprend : la couverture de l'abaque de Smith, l'estimation de l'uniformité de la distribution, le calcul du taux de transfert de puissance et l'adaptation atteignable pour l'ensemble de l'abaque. De plus, les réseaux conçus sont appliqués à un dispositif actif pour la réalisation d'un amplificateur RE variable. Le bénéfice direct des réseaux d'adaptation d'impédance MEMS variables étudiés est alors concrètement perçu. D'abord une solution est étudiée et validée expérimentalement. Les résultats obtenus avec cette solution, basée sur l'intégration d'une ligne à fortes discontinuités à une ligne de transmission MEMS variable distribuée, s'avèrent supérieurs aux réseaux traditionnels présentés dans la littérature. Suite à l'analyse de cette solution, quelques pistes de recherche intéressantes ont été explorées. Ces nouvelles stratégies offrent un potentiel pour améliorer la plage de fréquences d'opération et augmenter la flexibilité