III. Gm-C Filtering - Epublications - Université de Limoges

French Introduction
Les signaux TV sont transmis de manière analogique. Une modulation, soit analogique
ou digitale, de ces signaux leur permet de porter le codage notamment des pixels, de la
couleur et du son. La présente thèse se place dans le cadre la réception de signaux transmis
par voie terrestre et par câble, ce qui représente un spectre fréquentiel s’étalant de 42 à
1002MHz par canaux d’une largeur de 6 à 8MHz selon le standard utilisé.
La réception des signaux TV est constituée de deux étapes. D’abord la réception du
signal RF, qui nécessite l’amplification du signal et le filtrage d’un canal désiré parmi tous
ceux reçus. Cette étape doit limiter au maximum les dégradations supplémentaires du signal.
Cela signifie que cette étape doit être réalisée avec un faible bruit pour pouvoir recevoir des
signaux de faible puissance, et une forte linéarité pour être capable de recevoir le canal désirés
malgré la présence d’interféreurs forts. Ces contraintes de dynamique se retrouvent sur chacun
des blocs qui constituent le récepteur TV. Son rôle est donc de fournir le canal désiré le plus
propre possible pour réaliser la démodulation, qui est la seconde étape, dans de bonnes
conditions. Toute dégradation du signal peut en effet mener à des erreurs de démodulation,
comme un pixel affiché dans une mauvaise couleur sur l’écran de télévision par exemple.
Aujourd’hui, l’architecture des récepteurs TV est constituée d’un amplificateur faible
bruit (LNA) suivi d’un mélangeur pour pouvoir filtrer le canal désiré à plus basse fréquence.
Cela permet de filtrer le canal de manière plus précise. Cependant, un filtrage RF est aussi
nécessaire pour assurer la qualité de la réception, protéger le mixeur et réaliser un premier
filtrage du spectre reçu. Pour relâcher ses contraintes en termes de dynamique, le filtre RF
peut être placé entre le LNA et le mélangeur, pourvu que le LNA soit assez performant. En
plus de bonnes performances en bruit et en linéarité, le filtre RF doit être accordable en
fréquence pour pouvoir être centré sur le canal désiré partout dans la bande 42 – 1002MHz. Il
doit également être sélectif pour réaliser un premier filtrage des signaux non-désirés forts qui
peuvent dégrader la qualité de la réception.
Ces signaux peuvent être de trois natures différentes. Il s’agit d’abord de rejeter les
fréquences d’harmoniques impaires. En effet, le mélangeur utilise un oscillateur local à signal
carré et provoque la conversion à basse fréquence des harmoniques impaires du spectre RF
reçu. D’autre part, les canaux adjacents au canal désirés doivent être atténués dès le début de
la chaîne de réception pour assurer la compatibilité avec les standards internationaux comme
l’ATSC A/74. Enfin, les signaux non-TV situés dans la bande 42 – 1002MHz doivent aussi
être rejetés. On peut citer comme exemple les signaux FM ou TETRA.
Habituellement, des résonateurs LC assurent sur ce filtrage RF. Pour ce faire, ils
utilisent des varactors ou des bancs de capacités mis en parallèle d’inductance. Cependant,
atteindre le bas de la bande VHF à 42MHz nécessite l’utilisation de valeurs d’inductance
d’environ 100nH. Alors, l’intégration de ces inductances sur silicium s’avère compliquée. De
plus, les inductances en composants discrets ou intégrées sur silicium sont soumises à des
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