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

CHAPITRE II – CONSIDERATIONS GENERALES SUR LA LINEARITE DES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE
II.4. - INTERMODULATION
Lorsque plusieurs porteuses monochromatiques sont amplifiées simultanément par un
élément non-linéaire, on obtient à la sortie, en plus des porteuses d’entrée, des signaux
indésirables appelés produits d’intermodulation. Leurs fréquences sont des combinaisons
linéaires des fréquences d’entrée ( f L ) :
1 fN
f = m f + m f + L + m
x
1 1
2
2
N
f
N
( , , m )
Ces combinaisons sont obtenues pour toutes les Nuplets m L avec mi
entier
positif, négatif ou nul. Certains de ces produits retombent dans la bande du signal utile et
comme ils ne peuvent être filtrés, ils viennent perturber irrémédiablement le signal. La
quantification de l’impact de ces produits devient nécessaire. En pratique on défini l’ordre
d’un produit d’intermodulation par la valeur x = m1
+ L + mN
. Cette valeur est utile pour
déterminer les combinaisons de fréquence donnant naissance à des produits retombant dans la
bande du signal. Ainsi seul les combinaisons donnant une valeur de x impaire sont gênantes
car elles retombent dans la bande de l’amplificateur.
II.4.1. - PRODUITS D’INTERMODULATION A DEUX PORTEUSES : IP3,
C/I
3
Nous avons représenté Figure II.2 le spectre de sortie d’une nonlinéarité excitée par un
signal constitué de deux porteuses pures. Nous y avons fait figurer uniquement les produits
d’intermodulation jusqu’à l’ordre 3. Nous pouvons voir qu’en plus de la distorsion
harmonique, certaines raies retombent autour des fréquences d’excitation. Le rapport entre la
puisance de ces raies et du signal utile constitue un facteur de mesure de linéarité qui peut être
exprimé selon les besoins de différentes manières.
Bande d’utilisation
f1 f2
Non-linéarité
f2+f1
2f1-f2
f1 f2
Spectre à l’entrée Spectre à la sortie
1
2f2-f1
2f1
N
f1+f2
Figure II.2 – Spectre en entrée et en sortie d’une non-linéarité
48
2f2