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Radio & HyperRévisions · BUT GEII
Semestre 6 · Cours 4 · 7 chapitres

Circuits actifs RF

Le récepteur superhétérodyne de la parabole satellite : paramètres S, amplificateurs, LNA, mélangeur, linéarité.

1Pourquoi changer de fréquence ? Le récepteur superhétérodyneDurée ≈ 30 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Expliquer pourquoi un récepteur transpose le signal reçu vers une fréquence intermédiaire
  • Calculer la fréquence intermédiaire produite par un mélangeur
  • Décrire le rôle de chaque bloc d'un récepteur superhétérodyne
  • Calculer la fréquence image et expliquer comment on s'en protège
  • Reconnaître le superhétérodyne dans un LNB, une radio FM et un analyseur de spectre
2Décrire un circuit RF : paramètres S et abaque de SmithDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Expliquer pourquoi on décrit un circuit RF par des ondes et non par des tensions et des courants
  • Donner le sens physique de S11, S21, S12 et S22
  • Passer de S11 et S21 en dB au coefficient de réflexion, au ROS, à la puissance réfléchie et au gain
  • Lire une impédance sur l'abaque de Smith (adaptée, inductive, capacitive, court-circuit, circuit ouvert)
  • Expliquer ce que mesure un analyseur de réseau vectoriel et pourquoi on le calibre
3L'amplificateur RF : gain, adaptation, stabilitéDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Décrire la structure d'un étage amplificateur RF (transistor, polarisation, réseaux d'adaptation)
  • Expliquer pourquoi adapter l'entrée et la sortie augmente le gain
  • Expliquer le principe d'une cellule d'adaptation en L et la suivre sur l'abaque de Smith
  • Expliquer pourquoi un amplificateur peut osciller et énoncer le critère de stabilité inconditionnelle (K > 1 et |Δ| < 1)
  • Citer des moyens de stabiliser un amplificateur et leur prix
4Le LNA et le bruitDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Définir le facteur de bruit F, le NF en dB et la température de bruit
  • Appliquer la formule de Friis à une chaîne de deux ou trois étages
  • Expliquer pourquoi le LNA doit être le premier étage, au plus près de l'antenne
  • Expliquer le compromis entre adaptation en bruit et adaptation en gain
  • Décrire la mesure du facteur de bruit par la méthode Y avec une source de bruit (ENR)
5Le mélangeur et l'oscillateur localDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Expliquer comment un composant non linéaire réalise une multiplication
  • Citer les caractéristiques d'un mélangeur : pertes de conversion, isolations, produits parasites
  • Calculer FI, fréquence de l'OL et fréquence image pour un récepteur à simple ou double conversion
  • Expliquer les moyens de rejeter la fréquence image (présélection, choix de la FI, double conversion)
  • Expliquer le rôle d'une PLL et l'effet du bruit de phase de l'OL (mélange réciproque)
6Linéarité : compression, intermodulation et dynamiqueDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Expliquer d'où viennent les harmoniques et la compression d'un amplificateur
  • Définir le point de compression à 1 dB (P1dB)
  • Décrire le test à deux tons et calculer les fréquences des produits d'intermodulation d'ordre 3
  • Définir le point d'interception d'ordre 3 (IP3) et le déduire d'une mesure à deux tons
  • Expliquer la notion de dynamique et le compromis bruit / linéarité dans une chaîne
7Côté émission : l'amplificateur de puissanceDurée ≈ 35 min · 5 sections
Objectifs et sections
Objectifs
  • Définir le rendement et le rendement en puissance ajoutée (PAE) d'un amplificateur de puissance
  • Décrire les classes A, AB, B et C par leur angle de conduction, et citer leur rendement théorique
  • Expliquer le compromis entre linéarité et rendement, et l'effet du recul (back-off)
  • Expliquer pourquoi les signaux OFDM compliquent la vie des amplificateurs de puissance
  • Citer les techniques qui réconcilient rendement et linéarité (Doherty, prédistorsion, suivi d'enveloppe)