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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Etude et réalisation d'un sous-bloc commutateur TX/RX PCM innovant d'un FEM 5G/SATCOM


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2019-10776  

Description de l'unité

Le Leti, institut de recherche technologique de Cea Tech, a pour mission d'innover et de transférer les innovations à l'industrie. Son coeur de métier réside dans les technologies de la microélectronique, de miniaturisation des composants, d'intégration système, et d'architecture de circuits intégrés, à la base de l'internet des objets, de l'intelligence artificielle, de la réalité augmentée, de la santé connectée. Le Leti façonne des solutions différenciantes, sécurisées et fiables visant à augmenter la compétitivité de ses partenaires industriels par l'innovation technologique. L'institut est localisé à Grenoble avec deux bureaux aux USA et au Japon, et compte 1800 chercheurs.

Description du poste

Domaine

Composants et équipements électroniques

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Etude et réalisation d'un sous-bloc commutateur TX/RX PCM innovant d'un FEM 5G/SATCOM

Sujet de stage

Le stage consiste en l'étude et la conception d'une cellule élémentaire de FEM , dans la bande 34-44 GHz, pour les futurs réseaux 5G et SATCOM. Cette cellule est constituée d'un LNA en réception accessible via un interrupteur entre les voies TX/RX . La technologie proposée pour la réalisation de cette cellule est le nœud avancé CMOS FD-SOI 28nm comprenant l'option PCM .

Deux objectifs principaux afin de répondre au contraintes fortes (cout/performance) dans le cas du déploiement de FEMs mmW (39 GHz dans notre cas) pour les stations de base 5G/SATCOM :
1) Commutateur TX/RX PCM à très faibles pertes d'insertion (inférieur à 1 dB) et forte tenue en puissance (IP1dB: 34 dBm)
2) LNA à très faible NF (inférieur à 1.5 dB).
Pour ces deux circuits, le fil conducteur est le remplacement des circuits III-V du FEM actuels par ces circuits silicium de coût et consommation moindre à l'exception du HPA en GaN.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Pour faire face à la complexité croissante des systèmes de télécommunications sans fil, de récents travaux visent à développer des systèmes RF et millimétriques plus performants et agiles afin de répondre aux attentes des futurs réseaux cellulaires 5G [a] et satellites SATCOM.

Dans ce contexte, le FEM [1] représente un fort enjeu pour plusieurs raisons. D’une part, il permet la reconfigurabilité du système. D’autre part, il concentre et définit les performances du réseau (notamment en terme de gain global).

En particulier, dans la bande Q visée (autour de 39 GHz), les constituants de chaque bloc de FEM (PPA [2], HPA [3], LNA (4], commutateurs SPDT [5]) devront présenter des caractéristiques répondant aux futures normes 5G/SATCOM en termes de puissance et de linéarité.

L'objectif du stage est de réaliser le circuit élémentaire d'un FEM comprenant un interrupteur TX/RX [6] et un LNA en technologie avancée FD-SOI CMOS [7, b] 28nm PCM [8], à fortes performances RF, couvrant l'ensemble de la bande Q pour la 5G/SATCOM, soit 34-44 GHz. Cette technologie, intégrant des matériaux à changement de phase, offre l’avantage de pouvoir réaliser des commutateurs innovants à faible niveau de pertes (les performances attendues sont des pertes < 1 dB).

Le travail se décomposera en plusieurs étapes couvrant les compétences demandées à un ingénieur R&D :

- Dans un premier temps, à partir des travaux déjà opérés au Leti sur les commutateurs RF à base de PCM [c], à l'aide des outils de CAO développés au Leti, et en s'appuyant sur une analyse fine de l'état de l'art actuel, le stagiaire étudiera et concevra l’interrupteur T/R. Il disposera pour cela d’un accès privilégié au Design Kit de la FD-SOI CMOS 28nm PCM.

- Dans un second temps, en fonction des résultats précédents, il concevra la cellule élémentaire proprement dite constituée du LNA et du commutateur SPDT depuis le schéma électrique jusqu'au layout.

- Une étude comparative des performances obtenues avec l'état de l'art actuel des autres architectures intégrées clôturera le stage.  

[a] Mark Pierpoint, Keysight Technologies, Santa Rosa, Calif.; Gabriel M. Rebeiz, University of California, San Diego, Calif., “Paving The Way For 5G Reali

 [b] Franck Arnaud, STMicroelectronics, “28nm FDSOI platform with embedded PCM for IoT, ULP, digital, analog, automotive and other applications,” ESSCIRC 2019.

[c] Alexandre Leon, Thèse : “Commutateurs RF à base de matériaux à changement d’état : conception, caractérisation et application », 2019. 

[1] FEM Front End Module

[2] PPA Pre-Power Amplifier

[3] HPA High Power Amplifier

[4] LNA Low Noise Amplifier

[5] SPDT Single Pole Double Thru

[6] TX/RX ou T/R Transmitter/Receiver

[7] CMOS FD-SOI 28nm Nœud technologique avancé 28nm, fully depleted, silicon on insulator

[8] PCM Phase Change Material

 

Moyens / Méthodes / Logiciels

CAO: CADENCE VIRTUOSO, KEYSIGHT ADS/MOMENTUM, ANSYS HFSS

Profil du candidat

Cette proposition est dédiée aux étudiants recherchant un stage au contenu technique ambitieux et désirant acquérir une expérience dans la recherche technologique en lien avec l'industrie. L'étudiant devra présenter un niveau équivalent de dernier année d'école d'ingénieur (ou master 2) avec de préférence une spécialité en électronique radiofréquence. Enfin, l'étudiant devra présenter une bonne capacité de travail personnel, une habilité à travailler en équipe et une motivation pour les challenges techniques.

Localisation du poste

Site

Grenoble

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes

Critères candidat

Langues

Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

17/02/2020