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CHAPITRE I – OUTILS DE MODELISATION, DE CARACTERISATION ET D’ANALYSE NON-LINEAIRE I.4.5. - SIMULATION DE BANC DE LOAD-PULL MULTIPORTEUSE Pour caractériser les amplificateurs en linéarité et consommation nous avons développé un outil de simulation permettant l’optimisation des impédances de charges d’un transistor pour un fonctionnement CW et deux porteuses (équilibrage harmonique) et un fonctionnement multiporteuse (Transitoire d’enveloppe). Ce simulateur doit nous permettre de dégager des corrélations entre un fonctionnement à une ou deux porteuses et un fonctionnement à porteuse modulée. Les méthodologies couramment utilisées pour l’optimisation d’un transistor sont la technique des générateurs de substitution et la technique de type Load-Pull multiharmonique. La technique des générateurs de substitution est un outil très pratique pour l’optimisation en fonctionnement à une porteuse. Elle permet de générer facilement les formes d’ondes temporelles adéquates aux accès du transistor. Toutefois sa généralisation à un fonctionnement multiporteuse n’est pas envisageable du fait de la complexité des signaux. Nous avons choisi d’utiliser la technique du Load-Pull multiharmonique décrite Figure I.25. Z(nf0) Z(3f0) Z(2f0) Z(f0) Té de polarisation RF DC+BF Vgs Té de polarisation DC+BF Vds Figure I.25 – Simulateur « Load-Pull multiharmonique » Elle consiste à synthétiser des charges aux différentes harmoniques sous formes de coefficients de réflexion . 39 RF Z f0 Z 2f0 Z 3f0 Z nf0
CHAPITRE I – OUTILS DE MODELISATION, DE CARACTERISATION ET D’ANALYSE NON-LINEAIRE 1+ ρ( nf = 0) Z ( nf0) Z0 1− ρ( nf ) 0 avec ⎪⎧ ρ( nf0) = ρ0( nf0) + ∂ρ( nf ) ⎨ ( 0 ⎪⎩ ∂ρ( nf0) = ∂ρ0( nf0) * e Z(nf ) : impédance de charge synthétisée à la fréquence nf 0 0 0 ϕ nf ) ρ0 (nf 0) : Coefficient de réflexion de l’impédance de désadaptation à nf0 (nf ) : module de ∂ρ à la fréquence nf ∂ρ0 0 0 ϕ (nf ) : phase de ∂ρ à la fréquence nf 0 0 Les paramètres d’optimisation de cette charge sont le module et la phase de ∂ ρ .Les lieux des impédances synthétisées par cette méthode sont sur un abaque de Smith, des cercles de rayon ∂ρ centrés autour la désadaptation engendrée par ρ 0 .Nous pouvons voir deux répartitions différentes Figure I.11. La première répartition permet de synthétiser toutes les impédances de l’abaque de Smith. Cette répartition est adaptée à la localisation d’impédances optimales au fondamental mais également aux harmoniques puisqu’elle permet de synthétiser des impédances à fort coefficient de réflexion, lieu des impédances optimales aux harmoniques. La deuxième répartition permet d’améliorer la distribution locale de charge. Par la suite les répartitions de charge seront conformes à celles présentées Figure I.11. Les impédances seront supposées constantes autour de chaque harmonique sur les bandes ⎡ ⎢nf ⎣ 0 f0 f0 ⎤ − ; nf0 + ⎥ avec n ∈ Ν . 2 2 ⎦ Ce banc de test simulé a été implémenté sur le logiciel LISA (Limoges Spectral Analysis) qui offre la possibilité de faire des simulations en transitoire d’enveloppe mais également celle de programmer les outils nécessaires au développement de ce type d’analyse. A l’heure actuelle, seul deux produits commerciaux ont développé le transitoire d’enveloppe : MDS7 et ADS (non disponible dans notre laboratoire lors de cette étude). Sur le logiciel MDS nous nous sommes heurté à un environnement rigide et non adapté à ce type de simulation. De plus nous avons rencontré beaucoup de problèmes de convergence qui nous ont contraint à abandonner ce support. 40
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Résumé Les signaux traités par l
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