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

CHAPITRE III - METHODOLOGIE DE CONCEPTION OPTMALE EN TERME DE LINEARITE ET DE CONSOMMATION
Ces critères dépendent de manière conjointe de la puissance de sortie, de la linéarité et
de la consommation qui dépendent, elles-mêmes, de la nature du signal (chapitre II). La
recherche d’optimum proposée est effectuée avec un signal du type (bruit blanc gaussien) et le
critère de linéarité (NPR) associé.
Nous allons considérer une topologie d’amplificateur parallèle, constitué de k cellules
élémentaires Une cellule élémentaire pouvant être un transistor où un module amplificateur.
La puissance de sortie, le bruit d’intermodulation et la consommation de l’amplificateur
global, notés respectivement C , I , P ) , suivent ainsi une loi linéaire en fonction du
( e e dce
nombre de transistors par rapport aux caractéristiques de la cellule élémentaire notées de la
)
même manière par ( C,
I,
P aux pertes de recombinaison près.
dc
C : Puissance de sortie
I : Bruit d’intermodulation
Pdc : Consommation
cellule
Figure III.3 – Loi d’échelle Linéaire
k cellules
Ce=k*C
Ie=k*I
Pdce=k*Pdc
Pour simplifier l’étude, seul le bruit thermique de la liaison descendante noté N r , sera
pris en compte. Pour de nombreux systèmes de télécommunication la consommation de la
station terrienne n’est pas le critère d’optimisation prépondérant puisque les ressources en
puissance sont très importantes. Il est donc possible de rendre le rapport signal à bruit montant
négligeable en augmentant la puissance de la station terrienne.
Le schéma de la Figure I. peut donc être simplifié comme ci-dessous (Figure I.4).
Nous avons défini dans le plan de sortie de l’amplificateur un signal de bruit thermique
équivalent Ne=Nr/a, celui-ci représente le bruit thermique que transmettrait l’amplificateur
pour avoir le même rapport S/B du récepteur en considérant un canal de transmission et un
récepteur non bruyant. On peut alors raisonner au niveau de l’amplificateur en faisant
( )
abstraction du canal de réception. On observe que les rapports C / N + I et
C / ( N + I )
C / ( N + I )
r
r
r
sont égaux. La connaissance du rapport et du bruit thermique
équivalent N e définit donc la liaison en termes de rapport signal à bruit.
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e
e
e
e
e
e