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

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.
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(1)