1. Modelli non lineari di transistori e componenti per alte frequenze e
tecniche di implementazione in programmi per il CAD di circuiti
integrati per telecomunicazioni
2. Modelli elettro-termici di dispositivi a semiconduttore
composto (e.g. GaAs, GaN)
3. Tecniche di misura e caratterizzazione sperimentale per
dispositivi e circuiti per telecomunicazioni
4. Progetto di amplificatori di potenza per
radio-comunicazioni
Modelli non lineari di transistori per alte frequenze e
tecniche di implementazione in programmi per il CAD di circuiti
integrati per telecomunicazioni
La modellistica non lineare di transistori per la progettazione
di circuiti integrati a microonde ed onde millimetriche è
particolarmente complicata a causa della compresenza di effetti non
lineari e di memoria. Questa attività di ricerca riguarda lo
sviluppo di modelli empirici non lineari per transistori a
microonde in grado di tenere in conto degli effetti dinamici
complessi che intervengono al crescere della frequenza fondamentale
del regime operativo (compresi effetti di tipo non quasi-statico).
Tali modelli devono essere facilmente identificabili a partire da
misure multi-bias in regime statico e dinamico. Essi devono infine
presentare caratteristiche di elevata efficienza numerica per
consentire flussi veloci di progetto circuitale.
Sviluppo di modelli elettro-termici di dispositivi a
semiconduttore composto (e.g. GaAs, GaN)
Ai fini della predizione accurata delle caratteristiche di
funzionamento degli amplificatori di potenza per applicazioni a
frequenze elevate, è necessario disporre di modelli elettrotermici
che descrivano i fenomeni dispersivi a bassa frequenza nei
dispositivi ad effetto di campo (MESFET, HFET, PHEMT). Tali
fenomeni, dovuti ad auto-riscaldamento e alla presenza di stati
energetici nelle regioni di interfaccia (“trappole”), causano
infatti importanti variazioni delle caratteristiche dinamiche della
corrente di drain rispetto alle corrispondenti caratteristiche
statiche e poiché tali variazioni risultano fortemente dipendenti
dalle condizioni a riposo, il problema di identificarne un modello
adeguato risulta alquanto complesso e non ha trovato a tutt'oggi
una soluzione pienamente soddisfacente.
Sviluppo di tecniche di misura e caratterizzazione
sperimentale per dispositivi e circuiti per
telecomunicazioni
La caratterizzazione sperimentale dei dispositivi e dei circuiti
è un passo essenziale sia per la identificazione di modelli
descrittivi dei componenti che per la verifica delle prestazioni
funzionali. Questa linea di ricerca riguarda lo sviluppo di banchi
sperimentali innovativi per l'osservazione di fenomeni di dinamica
termica di altri fenomeni “lenti” legati ad intrappolamento di
carica nei dispositivi di tipo ad effetto di campo. A tale scopo si
valutano soluzioni sia ad eccitazione sinusoidale che di tipo
“impulsivo”. L'attività comprende anche lo sviluppo di
procedure per la identificazione della resistenza/impedenza termica
di dispositivi e circuiti.
Progetto di amplificatori di potenza per
radio-comunicazioni
Questa linea di ricerca è finalizzata allo studio di opportune
metodologie di progetto per amplificatori di potenza per
telecomunicazioni caratterizzati dal compromesso tra l'ottenimento
di elevati rendimenti energetici e la necessità di garantire bassa
distorsione. Sulla base della conoscenza di modelli accurati del
dispositivo elettronico, le metodologie allo studio hanno come
obiettivo la determinazione delle impedenze di terminazione di
sorgente e di carico ottimali per il transistore che corrispondano
alla massima potenza ceduta al carico sotto assegnati vincoli di
distorsione di intermodulazione, guadagno di potenza e sensibilità
parametrica. In questo ambito risulta di particolare importanza
anche l'efficienza numerica della procedura di progetto
implementata nell'ambito di programmi per il CAD di circuiti per
telecomunicazioni.
