Thèse linéarisation des amplificateurs de puissance rf f-h

Job Description

Linéarisation des amplificateurs de puissance RF en bande Ka pour applications satellitaires par prédistorsion numérique

Job Requirements

Ces dernières années, le secteur spatial est remis en cause dans ses fondements. L'évolution numérique et la baisse des coûts de lancement et de mise en orbite des satellites bouleversent le modèle économique de cette industrie, créant de nouveaux services de connectivité à bas coût. On connaît actuellement le déploiement de nombreuses constellations de satellites, permettant de répondre aux exigences croissantes des utilisateurs en termes de débit de données, de qualité de service et sécurité des transmissions ainsi qu'en connectivité permanente.
Cette expansion exige des formats de modulation de signaux complexes pour permettre une utilisation efficace des ressources spectrales et une meilleure robustesse face aux canaux de propagation. Toutefois, ces formats de modulation génèrent des signaux dont l'enveloppe varie, ce qui entraîne des rapports importants entre la puissance crête et la puissance moyenne, appelés PAPR "Peak to Average Power Ratio", pouvant atteindre des niveaux élevés, ce qui dégrade le bilan énergétique lié principalement à l'étage d'amplification. En effet, la majeure partie de la consommation d'un émetteur se situe au niveau des amplificateurs d'émission (PA pour Power Amplifier). Or, ces éléments ont une efficacité énergétique faible, le maximum de celle-ci étant proche de la saturation, donc de la zone fortement non-linéaire de l'amplificateur. Ce fonctionnement non-linéaire est évidemment non-souhaité car il déforme les signaux, introduisant des erreurs dans la transmission et des perturbations spectrales sur les canaux adjacents, mesurés par le critère ACPR (Adjacent Channel Power Ratio). La solution pratique qui consiste à sur-dimensionner le PA pour rester dans sa zone linéaire n'est plus acceptable, car gourmande en énergie (Consommation d'une puissance électrique importante pour une puissance fournie réduite).
C'est dans ce contexte que le développement de solutions de linéarisation des amplificateurs RF pour les applications satellitaires fonctionnant à haut rendement devient un impératif. Le verrou technologique étant donc l'étage analogique d'amplification qui est fortement non-linéaire au maximum de son rendement et ceci d'autant plus que les formes d'onde mises en jeu sont large bande. Les compromis nécessaires pour ce bloc linéariseur se situent au niveau i) de la complexité des traitements, ii) des performances radio (remontées de bruit dans la bande et remontées des niveaux des bandes adjacentes qui devront respecter les masques imposés par les standards de transmission) et iii) du temps de reconfiguration en fonction des variations des composants analogiques.
La linéarisation par prédistorsion numérique (DPD pour Digital PreDistortion) est au cœur de ces compromis.

But what else? (advantages, specific features, etc.)

Lieu de la thèse : 1,5ans sur le site X-Lim d'Angoulème et 1,5 ans sur le site Safran Data Systems de Colombelles.

Company Information

Safran is an international high-technology group, operating in the aviation (propulsion, equipment and interiors), defense and space markets. Its core purpose is to contribute to a safer, more sustainable world, where air transport is more environmentally friendly, comfortable and accessible. Safran has a global presence, with 100,000 employees and sales of 27.3 billion euros in 2024, and holds, alone or in partnership, world or regional leadership positions in its core markets.
Safran is in the 2nd place in the aerospace and defense industry in TIME magazine's "World's best companies 2024" ranking.

Safran Electronics & Defense offers its customers onboard intelligence solutions allowing them to understand the environment, reduce mental load and guarantee a trajectory, even in critical situations, in all environments: on land, at sea, in the sky or space. The company harnesses the expertise of its 13,000 employees towards these three functions: observe, decide and guide, for the civil and military markets.

Because we are convinced that each talent counts, we value and encourage applications from people with disabilities for our job opportunities.