Une expertise dans les communications haute fréquence

Depuis plus de quinze ans, José Luis González Jimenez travaille au CEA-Leti sur la conception de circuits intégrés pour les radiocommunications, en particulier dans le domaine des radiofréquences. Son parcours débute par des études en télécommunications, avec une spécialisation en circuits électroniques. Il rejoint le CEA-Leti en 2011, après une thèse à l'Université polytechnique de Catalogne, portant sur les problématiques d'intégrité du signal dans les systèmes électroniques complexes.

Aujourd'hui il se concentre sur les communications à très haute fréquence, notamment autour des ondes millimétriques et sub-térahertz, dans la bande D (environ 150 GHz). Ces technologies sont aujourd'hui au cœur des enjeux liés aux communications sans fil à très haut débit.

Le travail présenté dans le papier « A 58 Gb/s D-band NLOS link enabled by active RIS » s'inscrit dans la continuité des projets européens COREnext₁, TERRAMETA₂ et le projet national France 2030 PEPR Réseaux du Futur₃. Il constitue aussi une suite importante d'un projet industriel avec INTEL. L'objectif est de développer des technologies 6G basées sur des architectures radio CMOS et des surfaces intelligentes THz pour des communications sans fil à très haut débit. Le prix reçu à la European Microwave Week constitue une reconnaissance importante pour José : 

« Ce genre d'événement constitue une vitrine majeure pour le Leti, c'est l'endroit où l'on peut se réunir avec chercheurs et industriels pour valoriser nos recherches ». 

Des surfaces reconfigurables pour contourner les obstacles

Lancé en 2023, le projet TERRAMETA a pour objectif de répondre aux besoins des usines intelligentes, où robots et humains cohabitent. Comment prédire les comportements des deux et éviter des accidents dans ce contexte ? 

« Le besoin principal ici est d'avoir un système à très haut débit pour récupérer les informations de l'environnement tridimensionnel autour des robots, qui puisse aussi envoyer et traiter ces données avec une latence très basse » explique José. 

En effet, le temps de traitement doit être extrêmement faible, inférieure à la milliseconde, afin de permettre au système central de prendre des décisions rapides.

Des expérimentations menées avec Dell ont montré les limites des technologies classiques, comme le Wi-Fi. La solution développée par José Luis repose sur des liaisons radio multi-canaux associées à une station de base fournie par Intracom Telecom. À cela s'ajoute l'intégration de métasurfaces intelligentes, capables de réfléchir et de rediriger les signaux en fonction de l'environnement. Ces surfaces agissent comme des miroirs reconfigurables, dont l'angle de réflexion peut être contrôlé électroniquement, permettant ainsi de contourner les obstacles et d'optimiser la propagation du signal dans des environnement complexes et changeants.

L'un des apports majeurs du projet est la démonstration de métasurfaces actives capables non seulement de réfléchir les ondes, mais aussi d'amplifier le signal, augmentant ainsi la portée des communications. Les premiers tests ont été réalisés au Leti, notamment en chambre anéchoïque, avant des démonstrations intégrées combinant radio, surface intelligente et serveur de traitement.

Vers des réseaux adaptatifs pour les usines du futur

Le travail de José Luis ouvre la voie à des réseaux de communication intelligents et reconfigurables, applicables à des environnements dynamiques. Les systèmes seraient capables de s'adapter à tout changement de situation, notamment des contraintes extérieures ou des situations imprévues.

Les métasurfaces intelligentes rendraient plus efficaces la nouvelle génération d'usine intelligentes (smart factories), où la grande quantité de données à traiter demande un débit de communication de signal important avec une latence très petite. A travers cette recherche, José Luis illustre pleinement la volonté de l'institut: transformer des avancées technologiques de pointe en solutions concrètes pour les systèmes de communication du futur.​

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(₁) Financement par l'UE/Horizon Europe Framework Program (https://cordis.europa.eu/project/id/101092598/reporting) (₂) Financement par l'UE/Horizon Europe Framework Program (https://cordis.europa.eu/project/id/101097101)​
(₃) Financement par le programme France 2030 Réseaux du Futur​