Transmetteur hybride large bande pour les futurs systèmes sans fil // Wideband Hybrid Transmitter for Future Wireless Systems

Cette offre de thèse s’inscrit dans une démarche de réduction de la consommation d’énergie ainsi que de l’empreinte carbone des futurs systèmes sans fil par l’investigation d’architectures innovantes de transmetteurs (TX) possédant une forte efficacité énergétique. L’objectif de cette thèse est d’élaborer une nouvelle architecture de TX pour les standards 5G et 6G. Différentes techniques telle que la modulation de charge ou d’alimentation ont démontré une augmentation de l’efficacité des TX par le passé, mais l’augmentation de la bande instantanée requise par les nouveaux standards de communication limite le bénéfice de ces techniques. Au cours de cette thèse, le candidat développera une nouvelle architecture de TX hybride qui associera à la fois la modulation de charge ainsi que la modulation d’alimentation. Plus précisément, le candidat développera une méthode dédiée de co-design entre l’amplificateur de puissance et le modulateur d’alimentation qui permettra d’adresser les bandes 6G-FR3 (10GHz+) avec un fort PAPR (>10dB) et des signaux large bande (>200MHz).
Le candidat rejoindra le laboratoire d’architecture intégré radiofréquence (LAIR) où de nombreuses compétences (étude system, IC design and layout ...) et domaines d’expertise sont représentés (RF power, Low power RF, RF sensors, High-speed mmW). Au cours de sa thèse, le candidat analysera et modélisera de nouvelles architectures de TX, réalisera le design ainsi que le layout du circuit intégré afin de réaliser et valider un démonstrateur.

Lien :
- http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/plateformes/Plateforme-Conception.aspx
- https://www.youtube.com/watch?v=da3x89qxCHM

Profil recherché :
• Diplômé d’une école d’ingénieurs ou d’un master en électronique ou microélectronique
• Connaissance en technologie transistor (CMOS, Bipolar, GaN…) et en conception analogue/RF
• Expérience sur les logiciels ADS et/ou Cadence
• Compétences de bases en programmation (Python, Matlab…)
• Une première expérience en conception de circuit intégré serait appréciée

Contacts : Guillaume.robe@cea.fr, Pascal.reynier@cea.fr

Mots clés : Amplificateur de puissance, Modulation de charge, Modulation d’alimentation, module radiofréquence
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This research is part of an effort to reduce the energy consumption and carbon footprint of future wireless systems by investigating innovative transmitter (TX) architectures with improved energy efficiency. Objective of the thesis is to elaborate a novel TX architecture for beyond 5G and 6G standards. Efficiency enhancement design techniques such as supply modulation or load modulation have been proposed in the past to improve TX efficiency, but the increasing requirement in terms of instantaneous bandwidth tends to limit the benefit of those techniques. During the thesis, the candidate will develop a novel integrated hybrid TX architecture that combine load and supply modulation. On particular, she/he will develop a dedicated co-design methodology between the power amplifier and the supply modulator in order to address 6G-FR3 bands (10GHz+) with high PAPR (>10dB) and high bandwidth (>200MHz) signals.

The candidate will join the integrated radiofrequency architecture laboratory where various skill (system, IC design and layout …) and field of expertise are represented (RF power, Low power RF, RF sensors, High-speed mmW). During the thesis, she/he will analyze and model new TX architectures, perform IC and package design, including layout, to achieve and validate hardware demonstrators.
link:
http://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/Applied-Research/Facilities/Integration-Platform.aspx
https://www.youtube.com/watch?v=da3x89qxCHM

We are looking for this type of profile:
• MSc or Engineering degree in electronics or microelectronics
• Knowledge in transistor technology (CMOS, Bipolar, GaN…) and Analog/RF design
• Experience in ADS or/and Cadence
• Basic programming skills (Python, Matlab …)
• First experience in IC design is an asset

Contact: Guillaume.robe@cea.fr, Pascal.reynier@cea.fr

Key words : Power amplifier, Load modulation, Supply modulator, RF module.

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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes (LETI)
Service : Service Technologies Sans Fils
Laboratoire : Laboratoire Architectures Intégrées Radiofréquences
Date de début souhaitée : 01-09-2025
Ecole doctorale : Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Directeur de thèse : GIRY Alexandre
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DSYS
URL : https://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/Applied-Research/Facilities/Integration-Platform.aspx
URL : https://www.youtube.com/watch?v=da3x89qxCHM

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Systèmes (LETI)
Service : Service Technologies Sans Fils

Bac+5 électronique ou micro-électronique