L'impédance d'entrée du transistor est Ze = (4 4 + j 10 6) Ω Les lignes sont considérées sans pertes 1- Adaptation simple stub Calculer la distance d par rapport
ze = 0,138 + j0,26 ye = 1,59 - j3 On place le point M représentatif de ye sur l' abaque de Smith et on procède " quasiment"comme une adaptation simple stub
stubs Réseau d'adaptation Charge Z0 Gabriel Cormier (UdeM) GELE5223 Chapitre 4 Complexité : Typiquement, le design le plus simple est le meilleur
Les lignes de transmission en régime harmonique : Adaptation et ABAQUE DE SMITH Lignes en régimes transitoires Exercice 1: Adaptation à l'aide d'un stub
2 10 2 ADAPTATION SIMPLE STUB 2 10 3 ADAPTATION DOUBLE STUBS Pour assurer l'adaptation le stub doit donc ramener une admittance purement
ADAPTATION PAR STUB La bande passante instantanée pour un canal simple: On ajoute les lignes et le stub en parallèle comme l'exercice d'avant :
charge tandis que le second est `a 0 1λ de la charge et du premier stub entre les deux stubs; c) le SWR qu'elle aurait produit sans le circuit d'adaptation 2
EXERCICE 2 : Soit une ligne sans pertes qui, associée à une charge, On souhaite réaliser une adaptation parfaite en utilisant un stub réalisé avec un Stub=dispositif de compensation place in parallèle d'ou résolution plus simple en
Exercice supplémentaire : montrer que l'impédance ramenée à 4 8 cm de la charge vaut (95-j 159) Ω III trouve le bon résultat, faire l'exercice sur l' adaptation à 2 stubs situé à la fin du texte permettant de importante que leur simple valeur
Quand l'onde incidente n'est pas réfléchie par la charge une simple onde Un tel exercice d'adaptation à un stub sera traité en TD à l'abaque de Smith
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DEPARTEMENT T.S.T
HYPERFREQUENCES
COMPOSANTS ASSOCIES
C. JOUSSEMET
Année Scolaire 2008 / 2009
3B ESME - Sudria Hyperfréquences Département TST et composants associés
C. JOUSSEMET page 2 / 102 Juin 2008
SOMMAIRE
1
INTRODUCTION 6
1.1 MICRO-ONDES ET HYPERFREQUENCES 6
1.2 CLASSEMENT 7
1.3 LE POURQUOI DES HYPERFREQUENCES 7
1.3.1 DIRECTIVITE DES ANTENNES 7
1.3.2 LE BESOIN DE BANDE PASSANTE 8
1.4 L"ABSORPTION ATMOSPHERIQUE. 8
1.5 APPLICATIONS DES HYPERFREQUENCES 9
1.5.1 RADAR : 9
1.5.2 TELECOMMUNICATIONS : 9
1.5.3 LES CONTRE MESURES : 10
1.5.4 ET AUSSI : 10
1.6 SPECIFICITE DES CIRCUITS HYPERFREQUENCES 10
2 THEORIE DES LIGNES - (PROPAGATION MODE TEM) 11
2.1 INTRODUCTION 11
2.2 EQUATIONS DE PROPAGATION 12
2.3 CONSEQUENCES 13
2.4 LIGNES A FAIBLES PERTES 14
2.5 ONDES DE PUISSANCE 14
2.6 COEFFICIENT DE REFLEXION, TOS / ROS 15
2.6.1 COEFFICIENT DE REFLEXION 15
2.6.2 RELATION ENTRE COEFFICIENT DE REFLEXION ET IMPEDANCE (LIGNES SANS PERTE) 16
2.6.3 RAPPORT (OU TAUX) D"ONDE STATIONNAIRE : ROS (OU TOS) 16
2.7 VARIATION DE L"IMPEDANCE LE LONG DE LA LIGNE 18
2.8 ABAQUE DE SMITH 20
2.8.1 COURBES DEFINIES PAR R = CONSTANTE 20
2.8.2 COURBES DEFINIES PAR X = CONSTANTE 22
2.8.3 DIAGRAMME EN ADMITTANCE 23
2.8.4 UTILISATION DE L"ABAQUE DE SMITH 24
2.9 MESURES A LA LIGNE A FENTE 26
2.9.1 DEFINITION 26
2.9.2 MESURES POSSIBLES : 26
2.9.3 MESURE D"UNE IMPEDANCE A LA LIGNE A FENTE : 27
2.10 PRINCIPALES TECHNIQUES D"ADAPTATION 28
2.10.1 DEFINITION 28
2.10.2 ADAPTATION SIMPLE STUB 28
2.10.2.1 Remarques préliminaires : 28
2.10.2.2 Méthode : 29
2.10.2.3 Exemple : 29
2.10.2.4 Variantes : 30
2.10.3 ADAPTATION DOUBLE STUBS 30
2.10.3.1 Considérations préliminaires et analyse 30
2.10.3.2 Mode opératoire 31
2.10.3.3 Limitations liées au dispositif 32
2.10.4 UTILISATION DE TRANSFORMATEURS QUART D"ONDE 32
3 PRINCIPALES LIGNES T.E.M. 34
3.1 LA LIGNE COAXIALE 34
3.1.1 CALCUL DE L"IMPEDANCE CARACTERISTIQUE 34
ESME - Sudria Hyperfréquences Département TST et composants associés
C. JOUSSEMET page 3 / 102 Juin 2008
3.1.2
MODES SUPERIEURS 35
3.1.3 ATTENUATION 35
3.2 LIGNE TRIPLAQUE 36
3.2.1 MODES SUPERIEURS 36
3.2.2 IMPEDANCE CARACTERISTIQUE 36
3.3 LA LIGNE MICRORUBAN (MICROSTRIP) 38
3.3.1 MODES ET VITESSES DE PROPAGATION 38
3.3.2 DETERMINATION DE LA LONGUEUR D"ONDE GUIDEE ET DE L"IMPEDANCE CARACTERISTIQUE 39
3.4 AUTRES TYPE DE LIGNES 40
4 PARAMETRES [S] - MATRICE DE REPARTITION 41
4.1 DEFINITION 41
4.2 REPRESENTATION PHYSIQUE DES PARAMETRES [S] 42
4.2.1 ELEMENTS DIAGONAUX : 42
4.2.2 ELEMENTS NON DIAGONAUX : 42
4.3 PROPRIETES DE LA MATRICE [S] 43
4.3.1 RECIPROCITE 43
4.3.2 RESEAUX SANS PERTE 43
4.3.3 QUADRIPOLES SYMETRIQUES 43
4.3.4 DEPLACEMENT DES PLANS DE REFERENCE 44
4.4 RELATIONS ENTRE LA MATRICE [S] ET LES MATRICES [Z] OU [Y] 44
4.5 MATRICE DE CHAINE ET MATRICE [S] 45
4.5.1 RAPPEL SUR LA MATRICE DE CHAINE 45
4.5.2 RELATION ENTRE MATRICE [S] ET MATRICE DE CHAINE : 46
4.5.3 MATRICES DE CHAINE DE QUADRIPOLES PARTICULIERS 47
4.6 REPRESENTATION DES CHARGES ET GENERATEURS 48
4.6.1 CHARGES 48
4.6.2 GENERATEURS 48
5 APPLICATIONS DES PARAMETRES [S] AUX AMPLIFICATEURS A TRANSISTORS 50
5.1 GENERALITES 50
5.2 EXPRESSIONS DU GAIN 51
5.2.1 DEFINITION 51
5.2.2 COEFFICIENTS DE REFLEXION AUX ACCES DU TRANSISTOR 52
5.2.3 EXPRESSION GENERALE DU GAIN 52
5.2.4 GAIN UNILATERAL 52
5.2.5 GAIN UNILATERAL MAXIMAL 53
5.3 CERCLES A GAIN CONSTANT 53
5.4 NOTIONS DE STABILITE 54
5.4.1 CERCLE DE STABILITE 55
5.4.2 STABILITE INCONDITIONNELLE : FACTEUR K 56
5.5 FACTEUR DE BRUIT ET TEMPERATURE DE BRUIT 56
5.5.1 DEFINITIONS - RAPPELS 56
5.5.1.1 Facteur de bruit 56
5.5.1.2 Température additionnelle de bruit 57
5.5.1.3 Relation entre facteur de bruit et température additionnelle de bruit 57
5.5.2 FACTEUR DE BRUIT D"UN ATTENUATEUR 57
5.5.3 FACTEUR DE BRUIT D"UNE CHAINE DE QUADRIPOLES 58
5.5.4 AMPLIFICATEUR FAIBLE BRUIT 58
5.5.4.1 Facteur de bruit minimum d"un quadripôle 58
5.5.4.2 Cercles à facteur de bruit constant 59
5.6 AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE 59
5.6.1 LE COMPOSANT 59
5.6.2 LA CONCEPTION 60
5.6.2.1 Conception par le calcul 61
5.6.2.2 Conception à l"aide de mesures 61
ESME - Sudria Hyperfréquences Département TST et composants associés
C. JOUSSEMET page 4 / 102 Juin 2008
5.6.3
DYNAMIQUE SANS PARASITE 62
6 COUPLEURS DIRECTIFS 64
6.1 PROBLEME 64
6.2 CONSEQUENCES 65
6.3 DEFINITIONS : COUPLAGE ET DIRECTIVITE 65
6.4 LES COUPLEURS SUR GUIDE D"ONDE 66
6.4.1 LES GUIDES ACCOLES SUR LE PETIT COTE 66
6.4.2 GUIDES ACCOLES PAR LE GRAND COTE 67
6.4.3 COUPLEURS EN CROIX 67
6.4.4 UN CAS PARTICULIER : LE TE MAGIQUE 68
6.5 COUPLEURS A LIGNES COUPLEES 68
6.6 LES COUPLEURS 3 DB EN ANNEAUX 69
6.6.1 ANNEAU 4 l/4 69
6.6.2 ANNEAU 6 l/4 70
6.7 APPLICATIONS DES COUPLEURS DIRECTIFS 71
6.7.1 METROLOGIE ET TEST 71
6.7.2 DISTRIBUTION DE PUISSANCE 71
6.7.3 FONCTIONS AVEC UN COUPLEUR 3DB A SORTIES EN QUADRATURE 71
6.7.3.1 Résultats préliminaires 71
6.7.3.2 Applications 72
6.7.4 ETAGES EQUILIBRES 72
7 COMPOSANTS HYPERFREQUENCES ET FONCTIONS ASSOCIEES 73
7.1 INTRODUCTION 73
7.2 LES FONCTIONS DE CONTROLE 73
7.2.1 LA DIODE PIN 73
7.2.2 INTERRUPTEURS 75
7.2.3 COMMUTATEURS 75
7.2.4 LIMITEURS 76
7.2.5 LES FONCTIONS D"ATTENUATIONS 77
7.2.5.1 Cellules résistives 77
7.2.5.2 Coupleurs 3 dB et dipôles réflectifs : 78
7.2.5.3 Coupleurs 3 dB et diodes PIN en transmission 78
7.2.6 DEPHASEURS DIGITAUX 79
7.2.6.1 Cellules de déphasage à commutation de lignes 79
7.2.6.2 Cellules de déphasage à coupleurs 3 dB 80
7.2.6.3 Cellules de déphasage à perturbation 80
7.2.6.4 Déphaseurs complets 81
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[PDF] Exercices sur ladaptation dimpédance