Contribution à la conception optimale en terme de linéarité et ...

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CHAPITRE III - METHODOLOGIE DE CONCEPTION OPTMALE EN TERME DE LINEARITE ET DE CONSOMMATION III.2.2. - BILAN DE LIAISON SIMPLIFIE La Figure III.2 reprend de manière synthétique l’architecture d’une liaison par satellite. Nous y avons fait figurer les différentes composantes des signaux présents à l’entrée et à la sortie des dispositifs. Emetteur Station terrienne ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪⎩ Récepteur Station terrienne Signal ⊕ Signal utile Signal utile ⊕ ⎧⎧ ⎪⎪ ⎪⎨ ⎨⎪ ⎪⎩ ⎪ ⎩⊕ Signal utile ⊕ Canal de Transmission montant Récepteur (Amplificateur faible bruit) Figure III.2 –Schéma simplifié d’une liaison par satellite Au niveau de la station terrienne, un signal est émis qui se propage le long de la liaison montante. Au niveau du satellite le signal se superpose au bruit thermique du récepteur. Ces deux signaux sont amplifiés et ré-émis vers la station terrienne de réception ainsi que le bruit d’intermodulation issu des amplificateurs de puissance à haut rendement. Au niveau de la station terrienne de réception, 4 signaux sont reçus : le signal utile Bruit thermique Bruit d' intermodulation Bruit thermique Canal Transmission descendant le bruit d’intermodulation ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩ Signal Bruit thermique le bruit thermique présent au niveau du récepteur du satellite Satellite le bruit thermique présent au niveau de la station terrienne de réception. Ces signaux d’origines différentes présentent la particularité de ne pas être corrélés. Il est donc possible d’établir un bilan de liaison en fonction des différents rapports signal à bruit. ⊕ 89 ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ Signal utile ⊕ Bruit thermique Bruit d' intermodul ation Emetteur (Amplificateur de puissance)
CHAPITRE III - METHODOLOGIE DE CONCEPTION OPTMALE EN TERME DE LINEARITE ET DE CONSOMMATION Ainsi le rapport signal à bruit au niveau de la station terrienne de réception peut s’exprimer par : ⎛ ⎜ ⎝ C N N ( N r Cr + N ⎞ ) Ir ⎟ + ⎠ ⎛ C = ⎜ ⎝ N ⎛ C + ⎜ ⎝ N : puissance du signal utile au niveau de la station de réception mr dr mr dr −1 mr −1 : puissance du bruit ther mique de la liaison montante : puissance du bruit ther mique de la liaison descendant e Ir : puissance du bruit d' intermodul ation r ⎞ ⎟ ⎠ r dr ⎞ ⎟ ⎠ −1 ⎛ Cr ⎞ + ⎜ ⎟ ⎝ Ir ⎠ −1 de l' amplificat eur de puissance Ce rapport, qui détermine la qualité de la transmission, est l’un des critères fondamentaux de la liaison. Lors de la conception d’un amplificateur, les caractéristiques des équipements en amont et en aval de la chaîne de transmission sont connues (bilan de liaison). Il en découle que le rapport signal à bruit total (1) ne dépend plus que des caractéristiques de l’amplificateur de puissance de l’émetteur du satellite. Ce dernier doit être conçu de manière à ce que le rapport signal à bruit vérifie le cahier des charges. Pour atteindre cet objectif la méthodologie aujourd’hui adoptée est la suivante. Elle consiste à décomposer le rapport signal à bruit conformément à l’équation (1) et à fixer les termes Cr/Ir et Cr/Ndr séparément. Le rapport Cr/Nmr issu des étages précédents est une constante indépendante de l’amplificateur. Ndr étant fixé, ceci a pour effet de fixer la puissance de sortie et le NPR (Noise Power ratio) de l’amplificateur. Ce sont donc deux spécifications que nous retrouvons à l’heure actuelle dans le cahier des charges des amplificateurs de puissance. Si cette méthode permet d’atteindre les contraintes sur le rapport signal à bruit, elle diminue le degré de liberté sur l’optimisation des autres paramètres tel que la consommation. En effet plusieurs couples de rapport signal sur bruit thermique (Cr/Ndr) et signal sur bruit d’intermodulation (Cr/Ir) permettent d’obtenir un même rapport signal à bruit Cr/(N mr+Ndr+Ir). Hors pour deux couples différents, un amplificateur peut présenter des puissances consommées différentes. La consommation étant une donnée critique à bord d’un satellite il est important de déterminer les couples optimaux. Afin de prendre en considération l’observation précédente, nous allons dans ce travail étudier une deuxième méthode de conception qui consiste à intégrer directement le rapport signal à bruit total de façon à obtenir pour un Cr/(N +N mr dr+Ir) donné, la consommation minimale de l’étage de puissance de sortie. 90 (1)
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JURY : N° d'ordre : 9-2000 THÈSE
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ANNEXE présenter des impédances q
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Résumé Les signaux traités par l
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