Engineering science - Electromagnetism

Optimisation et lntegration de la commande des nouveaux composants de puissance GaN : auto-mesure et la conception conjointe avec une technologie silicium SOI

Pour pallier aux limitations de la technologie silicium dans les applications de puissance, le CEA-LETI développe une filière GaN : des transistors grand gap plus rapides et plus efficaces. Optimiser l'usage de ces composants requiert un circuit de commande à l'écoute des paramètres du composant GaN et qui réagit en fonction de son état. La conception de circuits de contrôles co-intégrés à la fois sur GaN et sur Silicium permet d'optimiser cette commande, selon des critères de performances et de sécurité de fonctionnement. Une telle optimisation se fait déjà de façon désordonnée sur les composants silicium avec l'utilisation de mesures de courant intégrées, tels que les sense en courant. Malheureusement le développement séparé du composant de puissance et du driver rendent les concepteurs de circuit tributaires des composants parasites du transistor de puissance. Ainsi, la séparation des développements, comme dans la majorité des applications, ne permet pas une mise en ?uvre optimale. On propose donc dans ce travail de thèse, de mesurer les paramètres critiques que sont le courant, la tension aux bornes, et la température, au plus près du composants sur GaN, et de les exploiter au mieux au niveau du driver sur technologie silicium. Cette thèse propose ainsi une passerelle entre les développements technologiques GaN et la conception de driver intégré, et requière donc à la fois l'acquisition de compétences sur la structure physique du composant, et des compétences en conception de circuits intégrés en proposant une chaine de traitement intégrée au driver. Cela pour disposer d'un système complet capable de s'auto-évaluer pour optimiser son fonctionnement.

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Département : Département Systèmes et Intégration de Solutions (LETI) Laboratoire : Laboratoire Electronique Energie Transport et Habitat Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0375 Contact : francois.ayel@cea.fr

Conception d'antenne active pour futurs modules de transmission RF miniatures et faible pertes

Depuis une dizaine d'années, le CEA Leti poursuit des études sur les antennes en leur ajoutant de nouvelles fonctionnalités qui assureront les performances et la miniaturisation des applications sans-fil de demain. En effet ces contraintes de miniaturisation et de consommation réduite exigent de nouvelles voies d'intégration de la tête d'émission RF. Parmi les différents blocs RF qui la constituent, l'antenne et l'amplificateur de puissance (PA) sont des composants particulièrement critiques ; les performances de ce dernier étant étroitement liées aux caractéristiques de l'antenne. Or leur reconfigurabilité (agilité en fréquence pour les antennes, circuit d'adaptation reconfigurable en puissance ou en impédance) offre de nouvelles possibilités d'architectures qui rompent avec le paradigme actuel. Cette thèse aborde la problématique de la conception conjointe antenne amplificateur de puissance qui sont traditionnellement conçus séparément par des équipes isolées; chacun se contraignant à une impédance commune au niveau de l'interface. Les objectifs principaux de cette thèse sont de proposer des solutions innovantes en termes d'architecture de la tête d'émission puis de concevoir la structure antennaire adéquate conjointement aux développements du PA réalisé en parallèle dans le laboratoire LAIR du Léti.

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Département : Département Systèmes et Intégration de Solutions (LETI) Laboratoire : Laboratoire Antennes et Propagation Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0549 Contact : serge.bories@cea.fr

Developpement de nouvelles technologies de sondes multi-éléments flexibles pour la détection des défauts dans les matériaux ferromagnétiques

Le CEA-LIST développe des sondes électromagnétiques hautes performances pour le contrôle non destructif. Ces sondes (multi-éléments)sont constituées d'un réseau de micro-bobinages sur support souple qui crée un champ magnétique alternatif, engendre des courants induits (ou courants de Foucault) dans la pièce à inspecter et mesure les perturbations du champ magnétique produit en présence des défauts recherchés. Les applications sont nombreuses et relèvent de différents secteurs industriels (aéronautique, nucléaire etc...). Le sujet de thèse proposé consiste à concevoir de nouvelles sondes multiéléments flexibles basées sur l'utilisation des récepteurs bobinés ou de type magnéto-résistif (GMR, GMI, ?) pour le contrôle de pièces ferromagnétiques. Le doctorant étudiera et réalisera de telles sondes, plus performantes que les sondes existantes du marché. Des étapes de conception par simulation, d'optimisations et de validations expérimentales seront successivement menées. De plus, des algorithmes de traitement des signaux bruts et des images visant à mettre en valeur les défauts des structures inspectées seront développés.

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Département : Département Imagerie Simulation pour le Contrôle (LIST) Laboratoire : Laboratoire Instrumentation et Capteurs Date de début : 01-09-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0620 Contact : jean-marc.decitre@cea.fr