Conception des amplificateurs de puissance micro ondes en classe A, AB, B et C

Abstract

Ces dernières années, le développement de la téléphonie mobile a conduit à un essor très important du secteur des télécommunications dans les domaines numérique et analogique. En ce qui concerne le segment analogique des systèmes, un des aspects réside essentiellement dans la fonction d’amplification de puissance en émission. Dans ce cadre, le travail présenté dans ce mémoire consiste à concevoir, selon la topologie cascade et la topologie diviseur combineur, des amplificateurs de puissance micro ondes en classe A, AB, B et C à la fréquence de 2 GHz. Les paramètres de conception sont déterminés en considérant que le transistor est un dispositif linéaire et les circuits passifs sont à constantes localisées, semi localisées et réparties. Nous montrerons par les résultats que la conception ainsi effectuée est valable malgré le fait de supposer le transistor linéaire. Notre travail est organisé en cinq chapitres: Dans le premier chapitre nous présenterons brièvement des modèles non linéaires des transistors bipolaires et à effet de champ ainsi que les nouvelles technologies basées sur le développement des matériaux semi conducteur. Le deuxième chapitre présente les différentes classes de fonctionnement d'un amplificateur de puissance ainsi qu’une évaluation de ses performances. Nous présentons aussi quelques grandeurs caractéristiques du comportement non linéaire des amplificateurs de puissance. Puisque l’un des objectifs de ce travail est la comparaison de linéarité et de rendement entre les différentes classes de fonctionnement des amplificateurs précédents, le troisième chapitre présente une analyse des performances d’un modèle linéaire et non linéaire (modèle de Gopinath) d’amplificateur de puissance. Le quatrième chapitre est consacré à la conception des amplificateurs de puissance conventionnels pour différentes classes de fonctionnement des circuits à constantes localisées, semi localisées ou réparties. La fin de ce chapitre présente la conception du diviseur de Wilkinson. Le dernier chapitre est divisé en deux parties. La première partie présente les résultats obtenus des simulations linéaires et la deuxième partie ceux des simulations non linéaires pour les différents amplificateurs conçus. Une conclusion de ce travail sera indiquée en fin de ce mémoire. Mots-clés