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This thesis has as objective to realize low cost front-end TRX modules, in D-band (110-170 GHz), using MMIC chips integrated on an LTCC substrate. The applications at these frequencies are various: imaging (security) by deploying high-resolution scanners, automotive assistance radars, radiometry or the backhaul of the 5G telephony network. At very high frequencies, the packaging is generally made of metal structures, which makes it expensive, bulky and relatively long to manufacture. Packaging solutions based on LTCC technology have been proposed and developped during the thesis with the objective of maintaining the intrinsic performance of chips before integration. To integrate the MMIC chips on th LTCC support, various aspects have been studied and validated experimentally, with the difficulties in measurement inherent to these very high operating frequencies. These are in particular interconnection techniques for connecting the RF access pads of the chip to the pads on the subtrate and the thermal solution to limit the heating of certain chips, such as the power amplifier, which can cause a malfunction of even failure of the module. The establishement of th DC blasing networks of active chips is also a crucial point in the design of the packaging since they must not interferer with the RF accesses.; Cette thèse a pour objectif de réaliser des modules d''émission-réception (front-end TRX) faible coût, en band D (110-170 GHz), utilisant des puces intégrées MMIC reportées sur un substrat LTCC. Les applications visées à ces fréquences sont diverses : l'imagerie (sécurité) par le déploiement de scanners haute résolution, les radars automobiles d'aide à la conduite, la radiométrie ou encore le "back-haul" du réseau de téléphonie 5G. Aux fréquences très élevées, les boîtiers sont généralement réalisés à partir de structures métalliques, ce qui les rend coûteux, volumineux et relativement longs à fabriquer. Des solutions de mise en boîtier basées sur la technologie LTCC ont été proposées et développées au cours de la thèse avec l'objectif de maintenir les performances intrinsèques des puces avant report. Pour intégrer les puces MMIC sur le support LTCC, différents aspects ont été étudiés et validés expérimentalement, avec les difficultés en mesure inhérentes à ces fréquences de fonctionnement très élevées. Il s'agit en particulier des techniques d'interconnexion pour relier les plots d'accès RF de la puce aux plots sur substrat et du contrôle technique pour maîtriser l'échauffement de certaines puces, comme l'amplificateur de puissance, qui peut provoquer un dysfonctionnement voire une défaillance du module. La mise en place des réseaux d'alimentation continue des puces actives est également un point crucial dans la conception du boîtier puisqu'ils ne doivent pas interférer avec les accès RF.

Les ouvrages de transport d’électricité ont d’abord été pensés un par un, reliant un excédent de production à un besoin de consommation. Ils ont ainsi parfois très naturellement et dès l’origine traversé les frontières des États pour répondre à leur raison d’être. Les secteurs électriques se structurant fortement lorsque le virage électrique fut pris, les interconnexions entre pays furent conçues par les techniciens comme une mesure élémentaire de sûreté et d’équilibre de ce produit atypique qu’est l’électricité. En France plus particulièrement, lorsque la production électronucléaire se développa à partir des années 1970, ces interconnexions devinrent petit à petit sources de revenus pour l’entreprise nationale, et d’équilibre pour la balance commerciale nationale. L’intérêt grandissant porté au secteur électrique par les institutions européennes à la fin des années 1990 vient ébranler les acteurs économiques géographiques verticaux, et rebat les cartes des enjeux à adresser à une maille plus large que l’État nation. Dans ces transformations successives, les interconnexions aux frontières, et particulièrement aux frontières françaises, jouent ainsi un rôle tout à fait spécifique et de plus en plus structurant pour les économies ouvertes des pays européens. Les réseaux de transport électriques continuent ainsi une mutation entamée dans les années 1970 qui les a conduits de la condition de mal nécessaire à celle de vecteurs indispensables de transformation des économies européennes. L’objet de ce mémoire est d’illustrer la très grande capacité d’adaptation de ces organes industriels, économiques, sociétaux et politiques, dont on pourrait faussement penser qu’ils sont immobilisés par leur nature capitalistique, à travers les enjeux portés par les interconnexions aux frontières françaises. Les sources sont à la fois issues de données des opérateurs techniques, de la documentation – encore peu fréquente – sur ces sujets, ainsi que des statistiques officielles du ministère français. Cette capacité d’innovation et de développement de « couches de services » permet aujourd’hui aux grands réseaux de transport de traverser les époques et la variabilité des orientations de leurs environnements, durablement., Transmission networks were first thought one by one, connecting a production surplus to a consumer need. They thus sometimes very naturally and from the outset crossed state boundaries to suit their purpose. The electrical sector reinforced itself strongly as the electric turn was taken. The interconnections between countries were thought by technicians as a basic security measure and balance of this unusual product that is electricity. In France especially, where nuclear power generation developed from the 1970s, these interconnections gradually became a source of revenue for the national company, and furnished surplus for the national trade balance. The growing interest in the electric power sector by the European institutions in the late 1990s challenged the vertical geographical economic players and shifted the stakes to a framework wider than the nation state. In these successive transformations, cross-border interconnections, especially across the French borders, play a specific and increasingly structuring rôle for open economies of European countries. The electrical transmission networks continue a transition that began in the 1970s, and took them from being a necessary evil to the status of essential factors of the European economies. The purpose of this thesis is to illustrate the wide adaptability of these industrial, economic, societal and political bodies, apparently immobilized by their capital-intensive nature. It does so by way of issues relating to interconnections at the French borders. Sources are technical data from operators, literature – although rare - on these topics, as well as official statistics from the French ministry. This strong capacity for innovation and development of "service layers " now allows major transportation networks to endure even as their environment changes.

Doctoral

Dans le contexte très évolutif de la recherche en santé animale, une réflexion sur ses enjeux, ses spécificités et ses synergies avec la recherche biomédicale, a été conduite à l’initiative de l’INRA. Affirmés au premier chef par l’OMS, la FAO et l’OIE, les enjeux en santé animale, hors des maladies transmissibles à l’Homme, sont énormes et touchent à la sécurité alimentaire, l’économie de l’agriculture et l’ensemble des activités économiques qui en découlent. S’y ajoutent les enjeux de santé publique (zoonoses, xénobiotiques, antibiorésistance), environnementaux et de bien-être animal. La recherche en santé animale présente des spécificités d’ordre méthodologique et scientifique, liées notamment aux particularités biologiques des espèces domestiques et aux pratiques d’élevage. Elle n’a pas les mêmes questionnements scientifiques qu’en biologie humaine même lorsqu’elle traite des mêmes agents pathogènes et, connectée aux autres sciences animales (génétique, physiologie, zootechnie), elle s’enracine dans une réalité agricole et économique très spécifique. Des synergies génériques et méthodologiques existent néanmoins avec la recherche biomédicale, en particulier autour des outils et des modèles biologiques. Certaines espèces domestiques (tel le porc) présentent en outre des similitudes fonctionnelles avec l’Homme, plus que le rongeur de laboratoire. Ainsi la singularité de la recherche en santé animale par rapport à la recherche en biologie humaine devrait être prise en compte dans son organisation, son évaluation et son financement, via une politique de reconnaissance des enjeux spécifiques. Simultanément, l’approche one health devrait faciliter une collaboration approfondie entre recherche en biologie humaine et recherche en santé animale, à l’échelle des équipes ou des programmes., In the moving context of research on animal health, a collective discussion has been carried out on its issues, special features and synergism with biomedical research. Strongly enhanced by WHO, FAO and OIE, the issues of animal health are important and deal with food security, agriculture economics and all economical activities that follow from it. Others are related to public health (zoonoses, xenobiotics, antimicrobial resistance), environment and animal welfare. Research on animal health has got special features concerning methodology and scientific questions, among others the particular biological nature of domestic species and breeding practices. Scientific questions are not similar to those of biomedical research, even if dealing with the same pathogens; connected to the other animal sciences (genetics, physiology, animal breeding), research on animal health takes root in a very specific agricultural and economical reality. Nevertheless, generic and methodological synergies do exist with biomedical research, particularly concerning biological tools and models. Some domestic species like pig have functional similarities with Humans, better than with mouse or rat. Thus, the peculiarity of research on animal health compared to biomedical research should be considered in its organisation, evaluation and funding, through a political recognition of specific issues. Simultaneously, the one health approach should facilitate a thorough collaboration between biomedical research and research on animal health, at the levels of research teams and research programmes.

International audience; This paper deals with the non-quadratic decentralized stabilization of a set of n Takagi-Sugeno descriptors. To ensure the stability of the whole closed-loop dynamics and to minimize interconnection effects between subsystems, the main result allows designing a network of non Parallel Distributed Compensation control laws via a H ∞ criterion. Sufficient conditions, obtained from a non quadratic fuzzy Lyapunov approach, are provided in terms of Linear Matrix Inequalities. Finally, a numerical example illustrates the efficiency of the proposed decentralized control approach.; Dans cet article, la stabilisation non-quadratique décentralisée des systèmes non-linéaires composés de n sous systèmes descripteurs flous de type Takagi-Sugeno est abordée. Afin d'assurer la stabilité du système globale en boucle fermée et de minimiser l'effet des interconnections entre les sous systèmes, le résultat principal permet la synthèse d'un réseau de lois de commande décentralisées de type Compensations Parallèles Distribuées modifiées via un critère H ∞. Les conditions de stabilité, exprimées sous la forme d'un ensemble d'Inégalités Linéaires Matricielles, sont obtenues via une fonction non quadratique de Lyapunov. Finalement, un exemple numérique illustre l'efficacité de l'approche de commande décentralisée proposée. Mots-clés : Takagi-Sugeno, Descripteurs, Interconnections, LMI, Commande décentralisée.

The enhancement of integrated circuits performances needs the development of new materials, like ultra low permittivity dielectrics, called Ultra Low-K (Khas been studied., L'amélioration des performances des circuits intégrés nécessite le développement de nouveaux matériaux comme, par exemple, les diélectriques à très faible permittivité, appelés Ultra Low-K (K

Because of the spectrum overcrowding at low frequency, microwave and millimeter-wave bands are now allocated for commercial communication and radar systems. Therefore, a rapid development in microwave and millimeter-wave monolithic integrated circuits (MMICs) is required in term of cost, performances and miniaturization. Consequently, the use of silicon technologies is an attractive issue for the high frequencies communications systems. The silicon substrate presents indeed major advantages in term of cost, micromachining capability and direct integration of SiGe and CMOS circuits. Nevertheless, at microwave and millimetre-wave bands, the performances of interconnects and on-chip passives are limited by the low-resistivity and high dissipation factor of standard silicon substrate. This results in high losses and poor quality factor in the high frequency range. To overcome these drawbacks, this work investigates different technological issues to elaborate an ultra compact RF communication module with low cost and high performances. The first section of this work is dedicated to the state of the art of various approaches proposed to optimize the passive circuits performances on low-resistivity silicon substrate. Secondly, we present different technological issues developed to improve both insertion loss and quality factor of passive components on standard silicon substrates. The first one consists in using thick low-k polymer layers to insulate interconnects and passive circuits from the lossy silicon substrate. The second solution is based on silicon surface micromachining trenches filled with an organic layer. Finally, the last approach consists in employing a bulk silicon micromachining associated to a polymer membrane in order to realize suspended passive components. An important improvement of both attenuation coefficient (superior to 75 %) and quality factor of the coplanar transmission lines is obtained with these technologies compared to classical CPW lines o n bulk silicon. The third part of the memory is dedicated to the application of developed technologies to realize narrow pass-band filters centred at 60 GHz and compact planar antennas working in the 24 GHz ISM band. Finally, in the last section, we develop specific post-processing steps in order to integrate passive devices suspended on polymer membrane with SiGe heterostructures based circuits. The compatibility of each steps, including silicon bulk micromachining, is studied and validated. A design rule is defined in order to appropriately localise the micromachined area from the active devices in order to avoid any deterioration of the active circuits' performances.; La miniaturisation des circuits et la montée en fréquence constituent deux importants leitmotives des systèmes de communication modernes. En effet, avec l'augmentation permanente du nombre d'utilisateurs du spectre fréquentiel et la multiplication des services de télécommunications offerts, les bandes de fréquences radiofréquences sont saturées et des bandes de fréquences micro-ondes et millimétriques sont à présent allouées à des applications grand public. Ceci exige le développement de technologies innovantes assurant aux circuits intégrés micro-ondes et millimétriques d'excellentes performances en terme de pertes, de facteur de qualité, d'intégration avec un encombrement et coût réduits. Dans cette optique, la technologie silicium constitue le candidat idéal pour satisfaire à ces exigences grâce à sa maturité, son faible coût, sa grande capacité d'intégration et la possibilité de réaliser des circuits intégrés à base de technologies SiGe ou CMOS. Cependant, la forte tangente de pertes et la faible résistivité du silicium dégradent considérablement les performances des circuits passifs aux fréquences micro-ondes et millimétriques. Nos travaux ont donc consisté à développer de nouvelles filières technologiques à faibles pertes pour lever ce verrou technologique et permettre une intégration monolithique de composants passifs avec des circuits intégrés pour un coût très réduit. Le premier chapitre de ce mémoire est dédié à l'état de l'art des différentes solutions technologiques proposées pour contourner les mécanismes à l'origine des pertes dans les interconnexions coplanaires sur substrat silicium. Dans le second chapitre, nous présentons les différentes filières technologiques développées pour optimiser les performances des circuits passifs sur substrat silicium basse résistivité. La première consiste à utiliser une couche organique épaisse faibles pertes pour éloigner les circuits passifs du substrat silicium dispersif. La deuxième solution est basée sur la combi naison de micro-usinage de surface et de dépôt de couche épaisse de polymère toujours à faibles pertes. Enfin, la dernière approche consiste à suspendre nos circuits planaires sur une membrane en polymère afin de supprimer complètement le substrat silicium. Ces technologies ont permis une réduction d'au moins 75 % des pertes d'une ligne de transmission coplanaire 50 W, de même qu'une forte amélioration du facteur de qualité par rapport à une ligne coplanaire sur silicium massif. Le troisième chapitre est consacré à la mise en application de ces filières technologiques faibles pertes à un filtre coplanaire passe-bande centré à 60 GHz ainsi qu'à des antennes planaires fonctionnant dans la bande 24 GHz ISM. Enfin, le dernier chapitre est consacré au développement des briques technologiques nécessaires à l'intégration monolithique faible coût de composants passifs sur membrane polymère (tels que des antennes, inductances, filtres,&) avec les circuits actifs à hétérostructure en SiGe. La compatibilité des principales étapes nécessaires à une telle intégration avec les circuits monolithiques intégrés MMIC a également été étudiée. Une règle de dessin a notamment été définie pour localiser le micro-usinage du silicium sans dégrader les performances des circuits intégrés.

Present work contributes to BiCMOS SiGe monolithic technology evaluation for future high-performance millimetre-wave telecommunications applications. For theses applications, balanced circuit architectures are very attractive according to their low noise susceptibility and their EMI radiation immunity. However, as frequency is increased, passive devices losses raise and classical differential amplifier topologies cannot achieve sufficiently well balanced operation. Thus, our main purpose is to propose innovative differential topologies suitable for millimetre-wave high-performance balanced circuits. Firstly, the evaluation of several interconnection technologies (microstrip, coplanar waveguide and coplanar strips) integrated on silicon substrate is presented. An inductor library then is designed for K and Ka frequency band operation. Enhanced performance inductors are issued from the analysis of losses mechanisms. A second part addresses the performance optimization of differential circuits for future applications in the 20-40 GHz frequency range. Firstly, we demonstrate that classical approaches for differential pair design lead to poor balanced behaviour in the millimetre-wave frequency band, because of intrinsic transistor characteristics. Original differential pair topologies are then proposed to overcome these drawbacks. These structures are then applied for the design of a 20 GHz active balun. Finally, a double balanced frequency converter from 20 GHz to 1 GHz is designed. The whole chip integrates the mixing cell and the three couplers. The characterization of this circuit demonstrates the usefulness of our choice for interconnections and confirms the great interest of developed original differential structures.; Cette thèse apporte une contribution à l'évaluation des potentialités de filières SiGe de type BiCMOS pour les futures applications de télécommunications en bande millimétrique. Dans ce cadre, les topologies équilibrées ou différentielles sont très attrayantes, en raison de leur bonne immunité aux perturbations électriques et électromagnétiques. La montée en fréquence des applications hyperfréquences sur silicium s'accompagne de nouvelles difficultés. Les pertes introduites par les éléments passifs augmentent et les performances des structures différentielles classiques chutent très rapidement. Il est alors nécessaire d'exploiter d'autres techniques et de rechercher des topologies innovantes permettant la réalisation de fonctions équilibrées performantes. Une première partie est consacrée à l'évaluation des potentialités des différentes technologies d'interconnexions (microruban, guides coplanaires et lignes à rubans coplanaires) exploitables pour la conception de circuits monolithiques sur silicium. Dans un second temps, une bibliothèque d'inductances optimisées pour une utilisation en bande K et Ka est constituée. Les mécanismes physiques à l'origine des pertes dans ce type d'élément sont détaillés afin de dégager les solutions permettant d'améliorer leurs performances. Une deuxième partie traite de l'optimisation des performances des circuits différentiels pour les futures applications dans la gamme 20-40 GHz. Dans un premier temps, nous détaillons les caractéristiques hautes fréquences du transistor qui pénalisent le fonctionnement d'une structure différentielle classique. Des topologies de structures différentielles originales permettant de résoudre ce problème sont ensuite proposées. Ces structures sont appliquées à la conception d'un diviseur de puissance actif 180° original, optimisé pour une fréquence centrale de fonctionnement de 20 GHz. Enfin, un convertisseur de fréquences 20 GHz vers 1 GHz a été conçu et réalisé. Celui-ci intègre, outre le mélangeur, le s trois coupleurs actifs 180° nécessaires à la génération / recombinaison des signaux différentiels utiles au mélangeur. La caractérisation de ce convertisseur de fréquences démontre la pertinence des configurations choisies pour les interconnexions ainsi que le grand intérêt des structures différentielles originales mises en Suvre.

Au moment où l'on fait appel de plus en plus à l'interdisciplinarité, les rapports entre Ia Sociologie et l'Histoire sont à une étape charnière de leur développement. Autrefois relativement indépendantes les unes des autres, ces deux disciplines tentent de s'influencer, de dépasser leur barrière respective, tout en gardant leur spécificité, pour en arriver à une rneilleure compréhension des phénomènes sociaux. Dans un contexte où les Sciences Humaines cherchent à se redéfinir une place dans le champ social, il importe de réfléchir à fond sur l'apport heuristique de deux secteurs majeurs au sein des Sciences Humaines, l'Histoire et Ia Sociologie. At the moment, when attention is called to the question of interdisciplinary, it can be observed that the relationships between Sociology and History have a particular evolution. They are independent disciplines and they are trying to influence one each other, bypassing their limits, although maintaining their specificity, with the objective of a better understanding of social phenomenon. Human Sciences are redefining their place in social area and it is important to think about the heuristic contribution of these two major sectors : History and Sociology.

Au moment où l'on fait appel de plus en plus à l'interdisciplinarité, les rapports entre Ia Sociologie et l'Histoire sont à une étape charnière de leur développement. Autrefois relativement indépendantes les unes des autres, ces deux disciplines tentent de s'influencer, de dépasser leur barrière respective, tout en gardant leur spécificité, pour en arriver à une rneilleure compréhension des phénomènes sociaux. Dans un contexte où les Sciences Humaines cherchent à se redéfinir une place dans le champ social, il importe de réfléchir à fond sur l'apport heuristique de deux secteurs majeurs au sein des Sciences Humaines, l'Histoire et Ia Sociologie. At the moment, when attention is called to the question of interdisciplinary, it can be observed that the relationships between Sociology and History have a particular evolution. They are independent disciplines and they are trying to influence one each other, bypassing their limits, although maintaining their specificity, with the objective of a better understanding of social phenomenon. Human Sciences are redefining their place in social area and it is important to think about the heuristic contribution of these two major sectors : History and Sociology.