Novel circuit models of arbitrary-shape line: Application to parallel coupled microstrip filters with suppression of multi-harmonic responses

International audienceFollowing a hierarchical approach, several models are built in microwave-circuit design software to simulate and design many configurations of arbitrary-shape line. The global shape is controlled by a cubic spline interpolation; our purpose is, indeed, to make easier the handling of nonuniform structure for microwave device designers. To illustrate the potentialities of these new components, we designed a third-order bandpass coupled-line filter at 5.5 GHz. A sinusoidal strip-width perturbation is applied by using the new model of nonuniform symmetrical coupled-line. Associated to over-coupling of the resonator end, the first three spurious passbands are then suppressed

Equalization of Interconnect Propagation Delay with Negative Group Delay Active Circuits

International audienceIn this paper, we propose a technique to compensate the propagation delay and losses in VLSI interconnects by using negative group delay (NGD) active circuits. This study uses the RLC models of interconnect lines currently considered in VLSI circuits. The circuit proposed here is based on a cell consisting of a Field Effect Transistor (FET) in parallel with a series RL passive network. We also describe the synthesis method to achieve simultaneousely a significant negative group delay and gain. Simulations allow us to first verify the performance of the NGD circuit and also show a restoration of the distorted signal shape as well as a reduction of propagation dela

Nouvelle topologie de déphaseurs analogiques agiles large bande

National audienceUn nouveau type de déphaseur analogique à variation continue de phase est présenté. Il est basé sur l'association du déphaseur de Schiffman et de varicaps assurant l'agilité en phase. Cette topologie assure un nouveau compromis particulièrement intéressant en terme de bande passante, de plage de variation de phase, de pertes d'insertion, de compacité et de coût. L'application principale visée est le réseau d'antennes à balayage. Un prototype à une seule cellule a été conçue sur la bande 4-7 GHz. La validation expérimentale montre un très bon accord avec la simulation avec une agilité en phase de plus de 180° et permet d'envisager les 360° avec seulement deux cellules, tout en assurant un niveau de pertes d'insertion très raisonnable pour un déphaseur analogique

Application of negative group delay active circuits to reduce the 50% propagation Delay of RC-line model

International audienceThis paper presents a new method developed to reduce the propagation delay by using a negative group delay (NGD) active circuit. Analytical expressions are proposed to demonstrate the validity of our approach in the case of an RC-transmission line model. The synthesis method of NGD circuits versus the line length is detailed. For a 0.5 Gbit/s digital signal and a 2-cm-long RC-line model, time-domain simulations carried out with a high-frequency circuit simulator showed that the 50% propagation delay was reduced by 94%. Finally, potential applications of this method to compensate for time delays in different interconnect configurations (VLSI, package, on-chip, long-line, ...) are discusse

Déphaseur large bande à phase indépendante de la fréquence à base de circuit actif à temps de propagation de groupe négatif

National audienceUn nouveau principe de déphaseur actif à phase constante est proposé. Ce déphaseur est obtenu par l'association de dispositifs à Temps de Propagation de Groupe (TPG) positif et négatif de même valeur absolue. Pour le concevoir, nous avons ainsi associé une ligne de transmission classique avec un circuit actif à TPG négatif développé récemment. Après réalisation d'un prototype en technologie planaire hybride, nous avons mesuré une phase constante (indépendante de la fréquence) de -90° ± 5° sur une bande relative d'environ 75 % autour de 1,7 GHz. Les niveaux de gain et d'adaptation mesurés sont également en très bon accord avec les simulations. Finalement, des perspectives d'applications sont décrite

Nouveau déphaseur variable analogique large-bande

National audienceDans cet article, une nouvelle topologie de déphaseur analogique variable est proposée. Elle est obtenue en inter-combinant un déphaseur de Schiffman et un déphaseur passe-tout mixte distribué/localisé. Ce déphaseur compact présente l'avantage d'une forte agilité en phase pour une variation limitée de la capacité de la varicap. Les mesures du dispositif réalisé en technologie hybride microruban confirme une variation continue du déphasage jusqu'à 180° pour un circuit à une seule cellule. Sur l'ensemble de la bande considérée, i.e. 4-7 GHz, les pertes d'insertion sont à 1,8 dB+- 1 dB. Cette topologie présente un compromis entre plage de variation, compacité, pertes, platitude de phase particulièrement intéressant

Balun 90° large bande à base de circuit actif à temps de propagation de groupe négatif

National audienceCet article décrit le principe de fonctionnement d'un Balun 90° à base de dispositifs actifs à Temps de Propagation de Groupe (TPG) négatif. Ce Balun est composé d'un diviseur de puissance résistif et de deux branches de sortie, chacune composée de deux cellules actives à TPG négatif et d'une ligne de transmission. Après avoir analysé cette architecture, nous avons simulé un prototype fonctionnant de 3 à 6 GHz. Dans cette bande, nous avons obtenu des phases ayant une platitude de ± 10° et d'un gain au dessus de -3 dB avec de bons niveaux d'adaptation meilleurs que -10 dB aux accès et d'excellentes valeurs d'isolations

Pulse Compression with Superluminal Group Velocity in 1-D Photonic Bandgap Coplanar Waveguide

International audienceWe report on the analysis and design of a Photonic BandGap coplanar waveguide (CPW) that jointly exhibits pulse compression and superluminal group velocity in the so-called anomalous dispersion region for a Gaussian modulated signal. The coupling of an analytical analysis method with an optimization algorithm enables the design of a coplanar PBG to reach the specified function. Measurements confirm our simulation data and the relevance of our approach. Further to these experiments, a discussion on superluminal velocity fundamentals is proposed

An All-Pass Topology to Design a 0-360° Continuous Phase Shifter with Low Insertion Loss and Constant Differential Phase Shift

International audienceIn this paper, an analog phase shifter is designed by using a novel all-pass topology. The phase shift can be continuously adjusted from 0 up to 380° by biasing varactor-diodes while maintaining the differential phase shift constant across the 6.7 GHz - 7.7 GHz band. This two-stage circuit is simple and compact with respectively insertion losses of 2.9 dB +- 1.3 dB, return losses better than 9.4 dB and a differential phase shift flatness of +- 11° in the worst case. With a 90.5°/dB Figure-of-Merit, this topology presents an interesting trade-off between low-cost, low loss, large phase-shift range, phase flatness and bandwidth. Measurements are discussed and carefully compared to current competing topologies

Negative group delay active topologies respectively dedicated to microwave frequencies and baseband signals

©Copyright 2008 European Microwave Association http://www.eumwa.org/en/publications/international-journal/journal.htmlInternational audienceThis paper proposes and describes in details the synthesis, design and implementation of two different active topologies exhibiting negative group delay (NGD) in different frequency bands. With the first of them, gain and NGD in microwave frequency band are simultaneously achieved; the basic cell consists in a field effect transistor (FET) cascaded with a shunt RLC series network. The second topology brings also gain and NGD but is particularly dedicated to baseband signals; this circuit is also built with a FET; but this time in feedback with an RL series network. For both approaches, analytical formulas demonstrating the existence of gain and NGD are proposed together with details about the associated equations, at first for a single cell and then for multi-stage circuits. After implementation of each topology in a two-stage configuration, the results from experiments in frequency-domain are carefully compared to those from simulations; the same thing is done in time-domain for the baseband-dedicated device. Time-domain simulations and measurements highlight the high capability of both topologies to compensate or control various dispersive effects. Indeed for both circuits, in case of Gaussian-pulse or -modulated signal, the maximum of the output signal exhibits a time advance compared to the input one of respectively more than 40% and 60% of the standard devia-tion of the input signal. Moreover, this high relative time-advance is obtained with gain and a pulse compression phe-nomeno