Soutenance de thèse de Furat ABAYAJE
«Transmission numérique sans fil en bande de base pour la communication à courte distance avec des circuits cryogéniques»
Lundi 13 Mars 2017 à 13h30
Résumé:
Résumé:
Les circuits logiques "Rapid Single-Flux-Quantum" (RSFQ) à base de jonctions Josephson supraconductrices sont utilisés pour générer, traiter et transmettre des impulsions ultra-courtes dont l'aire quantifiée est celle du quantum de flux magnétique h/2e et correspond à 2,07 mV.ps. De tels circuits sont utilisés pour traiter le signal à très haute fréquence avec des fréquences d'horloge dans la gamme 10-120 GHz et une puissance consommée environ 100 à 1000 fois plus faible (incluant le coût énergétique du refroidissement à 4,2 K) que celle des meilleurs circuits semi-conducteurs équivalents. La logique RSFQ est une alternative intéressante pour les super-ordinateurs et offre des performances inégalées pour traiter les signaux micro-ondes à la volée. Une fois les signaux numérisés et traités à température cryogénique, le défi principal est de transférer à température ambiante les signaux numériques de faible tension (dans la gamme 200-1000µV) à des débits de 1 à 10 Gbps par voie, tout en limitant la charge thermique sur le système de réfrigération cryogénique, afin de construire un système performant à très haut débit numérique.
Une solution à ce verrou est de transmettre les signaux par un système d'émission-réception sans fil avec la bande passante suffisante. Ce travail examine différents systèmes de transmission sans fil à courte distance, correspondant à la configuration physique entre les étages à températures cryogénique et ambiante, pour des taux de transmission de quelques Gbps. Il s'est construit sur quatre points cruciaux à résoudre:
• le choix et l'étude du codage numérique approprié pour être utilisé comme support de transmission en bande de base des signaux sans utiliser de modulation analogique, comme les codages Polar Return-to-Zero et Manchester ;
• l'étude et la sélection d'antennes ultra large bande avec une attention particulière portée sur les antennes Vivaldi antipodales et les antennes monopôles pour satisfaire aux contraintes cryogéniques ;
• l'étude du taux d'erreur du système de transmission. Deux méthodes ont été développées pour récupérer les signaux numériques et minimiser le taux d'erreur ;
• la comparaison entre simulations et mesures afin d'évaluer la performance du système global.
Une solution à ce verrou est de transmettre les signaux par un système d'émission-réception sans fil avec la bande passante suffisante. Ce travail examine différents systèmes de transmission sans fil à courte distance, correspondant à la configuration physique entre les étages à températures cryogénique et ambiante, pour des taux de transmission de quelques Gbps. Il s'est construit sur quatre points cruciaux à résoudre:
• le choix et l'étude du codage numérique approprié pour être utilisé comme support de transmission en bande de base des signaux sans utiliser de modulation analogique, comme les codages Polar Return-to-Zero et Manchester ;
• l'étude et la sélection d'antennes ultra large bande avec une attention particulière portée sur les antennes Vivaldi antipodales et les antennes monopôles pour satisfaire aux contraintes cryogéniques ;
• l'étude du taux d'erreur du système de transmission. Deux méthodes ont été développées pour récupérer les signaux numériques et minimiser le taux d'erreur ;
• la comparaison entre simulations et mesures afin d'évaluer la performance du système global.
Mots-Clés:
Codage Manchester, codage Polar RZ, transmission sans fil en bande de base, champ proche, taux de transmission élevé, antenne miniature, ultra large bande, UWB, antenne Vivaldi antipodale, antenne monopôle, électronique supraconductrice, RSFQ
Membres du jury :
Codage Manchester, codage Polar RZ, transmission sans fil en bande de base, champ proche, taux de transmission élevé, antenne miniature, ultra large bande, UWB, antenne Vivaldi antipodale, antenne monopôle, électronique supraconductrice, RSFQ
Membres du jury :
- Pascal XAVIER, Professeur à l' Université de Grenoble- Alpes : Président
- Pascal FEBVRE, Maitre de Conférences à l'Université Savoie Mont Blanc : Directeur de thèse
- Matthieu CHATRAS, Professeur à l'Université de Limoges : Rapporteur
- Emanuel RADOI, Professeur à l'Université de Bretagne : Rapporteur
- Faouzi BOUSSAHA, Ingénieur de recherche à l'Observatoire de Paris : Examinateur
- Gilles SICARD, Chercheur au CEA Grenoble :Examinateur
Partenaires
Thèse préparée dans le laboratoire : UMR 5130 - IMEP-LAHC (Institut de Microélectronique, Electromagnétisme, Photonique – Laboratoire Hyperfréquences et Caractérisation) sous la direction de M.Pascal FEBVRE , directeur de thèse .
Infos date
Soutenance de thèse de Furat ABAYAJE , pour une thèse de DOCTORAT de l' Université de Grenoble Alpes , spécialité "NANO ELECTRONIQUE ET NANO TECHNOLOGIES ", intitulée:Infos lieu
Amphi Pôle Montagne- University Savoie Mont-Blanc Campus scientifique du Bourget-du-Lac
73370-Le Bourget-du-Lac
Contact
M.Pascal FEBVRE
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