Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Philippe DEFRANOULD : Directeur Industriel de Thomson Microsonics - Docteur en Physique
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Peter WRIGHT : Directeur de la stratégie de Thomson Microsonics - Docteur-ingénieur
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les composants à ondes de surface SAW (Surface Acoustic Wave) sont des dispositifs discrets de traitement analogique du signal. Ils sont critiques pour le fonctionnement de beaucoup de systèmes électroniques modernes. Ce sont des composants passifs, bien adaptés pour réaliser des fonctions telles que ligne à retard, filtrage et source stable de fréquence.
Les paragraphes qui suivent ont pour ambition de décrire les principaux aspects de la conception et des technologies de fabrication de filtres à ondes de surface (FOS) dits à « faible perte », les structures « classiques » étant présentées par ailleurs. Nous ne développons que les structures à un seul niveau de métallisation qui seules sont l’objet actuellement d’applications significatives, décrites en fin d’article. Ce sont les structures à transducteur unidirectionnel à une seule phase dit SPUDT (Single Phase Uni-Directional Transducer) dont il existe plusieurs variantes comme les DART (Distributed Acoustical Reflection Transducer) ou les IIDT (Interdigitated InterDigital Transducer) et les structures à base de résonateurs que ce soit du type couplé dites CRF (Coupled Resonator Filter) et guidé dites TCF (Transversely Coupled Filter) ou encore du type Impédant avec les configurations « échelle » (ladder) et « pont équilibré » (balanced bridge).
Les thèmes abordés s’appuient sur les bases théoriques des ondes acoustiques et des structures classiques des filtres à ondes de surfaces développées de façon détaillée dans plusieurs ouvrages. Les lecteurs sont donc invités à consulter ces ouvrages cités en fin de cet article, dans « Pour en savoir plus ». Ne seront rappelés dans cet article que les points qui ont été jugés indispensables à une bonne compréhension de l’exposé.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1980 par Philippe COEURÉ
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Présentation
Concept de « faible perte »5. Conclusion/tendances
De façon surprenante, l’explosion de ce marché, environ un milliard de composants par an (en 1998), n’a pas été réellement bien prévue. Quelques unes des raisons sont :
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le succès des systèmes de communication sans fil y compris et peut être surtout dans les pays en voie de développement ;
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l’usage des bandes de fréquence de plus en plus rigoureusement réglementé ;
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l’exigence de portabilité de plus en plus impérative pour le grand public ;
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l’amélioration de la technologie ondes de surface ;
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l’électronique à vitesse de traitement de plus en plus rapide.
Une conséquence de cette croissance a été le renouvellement de l’investissement dans le domaine de la recherche et de l’effort de développement technologique. Le résultat est la disponibilité en seulement quelques années d’une énorme amélioration de performance des dispositifs FOS. Il y a 10 ans beaucoup de spécialistes du domaine croyaient que la technologie avait atteint sa maturité et que les opportunités de futurs développements fondamentaux étaient réduites.
Aujourd’hui, les FOS datant de 10 ans semblent archaïques et les nouveaux développements vont à une allure effrénée. Poussé par le marché civil plutôt que par les besoins militaires, le domaine des ondes de surface est redevenu un sujet significatif en matière de recherche et développement, domaine de développement rapide et excitant pour la créativité et l’imagination.
Devenus « banals », ces composants n’échappent pas aux tendances de diminution de dimension et de coût des composants de l’électronique Grand Public. Les dimensions se sont considérablement réduites en quelques années, plus d’un facteur 10 à performance équivalente, grâce à la modélisation plus précise et à la proposition de nouvelles structures extrêmement astucieuses. D’un autre coté, la technologie ondes de surface est toujours menacée par la concurrence du silicium et bientôt du silicium germanium qui permet la démodulation en bande de base et aussi le filtrage numérique à une fréquence de plus en plus élevée. Cela entraîne pour les filtres FOS des évolutions dans le domaine de la conception et de la technologie qui sont principalement :
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la recherche de structure...
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Conclusion/tendances
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DIEULESAINT (E.), HARTEMAN (P.) - Perfectionnements aux dispositifs acousto-électriques à ondes acoustiques de surface, notamment à usage de filtre. - Brevet 2.040.881, avr. 1969.
-
(2) - DEVRIES (A.J.), SREENIVASAN (T.), SUBRAMANIAN (S.), WOJCIK (T.J.) - Detailed description of a commercial surface-wave TV IF filter. - 1974 IEEE Ultrasonics Symposium, p. 147-52.
-
(3) - ASH (E.A.) - Surface Grating Reflectors and resonators. - Proceeding IEEE International Microwave Symposium, mai 1970, p. 385-6.
-
(4) - MATHAEI (G.L.), O’SHAUGHNESSY (B.P.), BARMAN (F.) - Relation for analysis and design of Surface Wave Resonators. - IEEE Transsactions Sonics & Ultrasonics SU-23, mars 1976, p. 99-107.
-
(5) - CROSS (P.S.), SCHMIDT (R.V.) - Coupled Surface-Acoustic-Wave Resonators. - The Bell System Technical Journal, vol. 56, no 8, oct. 1977, p. 1447-82.
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(6)...
NORMES
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Test Method Standard Microcircuit Department of Defense - MIL-STD-883 -
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Code Division Multiple Access - CDMA -
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Digital-Advanced Mobile Phone Service - D-AMPS -
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Wide-Code Division Multiple Access - W-CDMA -
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Universal Mobile Telecommunication System - UMTS -
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Global System for Mobile communication - GSM -
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Personal Communication System - PCS -
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Digital Communication System - DCS -
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Digital European Cordless Telephone - DECT -
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