Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
L’objectif de cet article est de proposer une méthode pour réaliser les choix de conception d’un amplificateur à partir des spécifications (puissance, bande de fréquence, linéarité) et des applications (communications, RADAR, contre-mesures, autodirecteur…) Les performances permettent de déterminer la technologie (état solide ou tube hyperfréquence), selon les applications certaines sont déterminantes dans le choix de l’architecture. Enfin, sur la base d’une même spécification trois architectures différentes sont étudiées et comparées.
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Bertrand GERFAULT : Architecte Produit Amplificateur - THALES/AVS/MIS direction technique, Velizy Villacoublay, France
INTRODUCTION
Lors des phases initiales de conception, il peut être compliqué de choisir une technologie et une architecture pour le développement d’un amplificateur hyperfréquence. Ces choix initiaux peuvent avoir des conséquences importantes sur le produit en termes de coût et de temps de développement de la solution. Cet article propose une méthode pour guider les développeurs dans les choix de conception d’un amplificateur à partir d’une spécification donnée. Les paramètres déterminants de la spécification dépendent fortement de l’application considérée (radiocommunications, RADAR, contre-mesures, autodirecteur…), de la plateforme sur laquelle sera installée l’amplificateur (satellite, aéronef, navire ou véhicule terrestre) et des performances (puissance, bande de fréquence, linéarité) visées. Les applications, les plateformes et les performances permettent de sélectionner les architectures des amplificateurs de puissance. Les performances à atteindre (puissance, consommation, bande de fréquences, modulation…) vont également permettre de déterminer la technologie (état solide ou tube hyperfréquence) à considérer. Cet article présente les performances qui seront déterminantes dans le choix de l’architecture, éventuellement la puissance mais pas uniquement. Pour les applications de radio communications, la linéarité est primordiale. Pour les applications spatiales, le rendement électrique et la fiabilité doivent être prises en compte. Les différentes architectures d’amplificateur sont ensuite présentées et détaillées. Enfin, à partir d’un exemple d’une spécification d’un amplificateur pour une application de contre-mesures, trois choix de conception différents sont étudiés et comparés.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des sigles utilisés.
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Illustration avec trois exemples d’architecture
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3. Architectures
Le but de ce chapitre est d’introduire les principales architectures sans préjuger de la technologie associée (état solide ou tube). Il y a deux architectures d’amplificateur :
-
amplificateur monochaîne ;
-
amplificateur avec recombinaison.
Les architectures d’amplificateur pour antennes actives ne sont pas traitées, elles le sont dans d’autres articles .
3.1 Amplificateur monochaîne
L’amplificateur monochaîne (figure 17) est constitué d’une seule chaîne d’amplification ; il est de par son architecture très simple à réaliser ; il faut que l’amplificateur de sortie soit constitué d’un seul composant de puissance (tube ou transistor) pour fournir la puissance à l’antenne. On admettra pour un amplificateur à état solide que l’utilisation d’une architecture push pull ou d’un MMIC pour l’étage de sortie permet de la classer dans les amplificateurs monochaîne. Le gain d’un amplificateur monochaîne est le produit des gains des amplificateurs de chaque étage. La puissance de sortie de cet amplificateur est égale à la puissance de sortie de l’étage
.
3.2 Amplificateur avec recombinaison
L’amplificateur avec recombinaison (figure 18) est constitué...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BOYAJIAN (T.) - * - . – Thèse Etude et réalisation d’un circulateur hyperfréquence à nano particules magnétiques orientées dans la bande 40-60GHz (2011).
-
(2) - LEGGIERI (A.), ORENGO (G.), PASSI (D.), DI PAOLO (F.) - The Squarax spatial power combiner. - Progress in Electromagnetics Research C, vol. 45, p. 43-55 (2013).
-
(3) - SPATIAL COMBINING TECHNOLOGY - Revolutionizing the microwave power amplifier. - Microwave Journal (2008).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
BELLUOT (J.), GERFAULT (B.). – Amplificateur hyperfréquences de puissance à état solide et combineur de puissance comprenant quatre tels amplificateurs à état solide. FR2006096 (2020).
GERFAULT (B.), BELLUOT (J.). – Système combineur de puissance comprenant quatre amplificateurs de puissance hyperfréquences à état solide. FR2006098 (2020).
PIQUET (J.L.), BARIOU (D.), BOUALAM (N.). – Coupleur hyperfréquence bidirectionnel comprenant deux guides d’onde parallèles, à double nervure. FR1873069 (2018).
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STANAG 4370 AECTP 250 ed C, Conditions d'environnement électriques et électromagnétiques.
STANAG 4370 édition 7-AECTP230, Conditions...
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