Module d’auto-adaptation d’antenne et synthèse d’impédance intégré dans la bande sub-6 GHz pour les applications RF de nouvelle génération // Integrated System for Adaptive Antenna Tuning and Synthesized Impedance in the Sub-6 GHz Band for Next-Generation

L’adoption croissante des systèmes RF sub-6 GHz pour la 5G, l’IoT et les technologies portables a créé une demande critique pour des solutions compactes, efficaces et adaptatives afin d’améliorer le transfert d’énergie, de réduire les effets de désaccord liés à l’environnement, et d’offrir des capacités avancées de détection. Cette thèse propose un système innovant sur puce (SoC) intégrant une unité d’accord d’antenne (ATU) et un module d’impédance synthétisée (SIM) pour répondre à ces défis. En combinant la mesure d’impédance in situ et une réadaptation dynamique, le système résout une limitation majeure des antennes miniatures : leur sensibilité extrême aux perturbations environnementales, telles que la proximité du corps humain ou des surfaces métalliques. De plus, l’intégration du module d’impédance synthétisée apporte une polyvalence supplémentaire en permettant l’émulation de charges complexes. Cette capacité optimise non seulement le transfert d’énergie, mais ouvre également la voie à des fonctionnalités avancées, comme la caractérisation de matériaux et la détection de l’environnement autour de l’antenne.
L’un des axes centraux de cette recherche est la co-intégration d’un analyseur de réseau vectoriel (VNA) avec un réseau de post-matching large bande (PMN) et un module d’impédance synthétisée. Cette architecture combinée offre une surveillance en temps réel de l’impédance, un ajustement dynamique et la génération de profils d’impédance spécifiques, essentiels pour caractériser la réponse de l’antenne dans différents scénarios. Un fonctionnement garanti dans la bande 100 MHz–6 GHz est assuré tout en maintenant une faible consommation d’énergie grâce à une gestion efficace des cycles d’activité.

Profil recherché : vous êtes passionné(e) par l’électronique et la microélectronique, et souhaitez contribuer à une avancée technologique majeure ? Nous recherchons un(e) candidat(e) motivé(e) et curieux(se), doté(e) des qualités suivantes :
. Formation : Diplômé(e) d’une école d’ingénieurs ou titulaire d’un master en électronique ou microélectronique.
. Compétences techniques :
Solides connaissances en technologies transistors (CMOS, Bipolaire, GaN…).
Expertise en conception analogique/RF.
Expérience avec des outils de conception tels qu’ADS et/ou Cadence.
Programmation : Compétences de base en Python, MATLAB ou autres langages similaires.
Expérience complémentaire : Une première expérience en conception de circuits intégrés serait un atout précieux.
. Pourquoi postuler : vous aurez l’opportunité de travailler sur des technologies de pointe au sein d’un environnement de recherche innovant et collaboratif. Vous serez accompagné(e) par des experts renommés du domaine pour relever des défis scientifiques et techniques stimulants.

Contacts : PhD.Ghita Yaakoubi KHBIZA : ghita.yaakoubikhbiza@cea.fr, HDR.Serge Bories : serge.bories@cea.fr


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The growing adoption of sub-6 GHz RF systems for 5G, IoT, and wearable technologies has created a critical demand for compact, efficient, and adaptive solutions to enhance energy transfer, mitigate environmental detuning effects, and enable advanced sensing capabilities. This thesis proposes an innovative system-on-chip (SoC) that integrates an Antenna Tuning Unit (ATU) and a Synthesized Impedance Module (SIM) to address these challenges. By combining in-situ impedance measurement and dynamic re-adaptation, the system resolves a key limitation of miniature antennas—their extreme sensitivity to environmental perturbations, such as proximity to the human body or metal surfaces. Moreover, the integration of a Synthesized Impedance Module brings additional versatility by enabling the emulation of complex loads. This capability not only optimizes energy transfer but also allows for advanced functionality, such as material characterization and environmental sensing around the antenna.
A central focus of this research is the co-integration of a Vector Network Analyzer (VNA) with a broadband post-matching network (PMN) and a Synthesized Impedance Module. This combined architecture provides real-time impedance monitoring, dynamic tuning, and the generation of specific impedance profiles critical for characterizing the antenna's response under various scenarios. Guaranteed operation in the 100 MHz–6 GHz band is achieved while maintaining low power consumption through efficient duty cycling.

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. Education
Graduate of an engineering school or holder of a master’s degree in electronics or microelectronics.
Technical Skills
Strong knowledge of transistor technologies (CMOS, Bipolar, GaN…).
Expertise in analog/RF design.
Experience with design tools such as ADS and/or Cadence.
Programming
Basic skills in Python, MATLAB, or similar programming languages.
Additional Experience
Prior experience in integrated circuit design would be a valuable asset.
. Why Apply: you will have the opportunity to work on cutting-edge technologies in an innovative and collaborative research environment. You will be guided by renowned experts in the field to tackle exciting scientific and technical challenges.

Contacts: PhD. Ghita Yaakoubi Khbiza: ghita.yaakoubikhbiza@cea.fr, HDR. Serge Bories: serge.bories@cea.fr

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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 : BORIES Serge
Organisme : CEA
Laboratoire : DRT/DSYS/STSF/LAPCI
URL : https://www.linkedin.com/in/serge-bories-6149004/
URL : https://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/Applied-Research/Facilities/Integration-Platform.aspx
URL : https://www.linkedin.com/in/ghita-yaakoubi/

Financement public/privé

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

Master ou diplôme d’ingénieur en électronique, microélectronique ou télécommunications