La figure II.1.10 représente cette caractéristique de transfert en amplitude du sys-tème “Linéariseur + Amplificateur”.
Pe Ps Ps,sat Pe,sat (c) Pente =GL =Ps,satPe,sat
FigureII.1.10 – Caractéristique AM/AM linéarisée idéale (en vert)
Dans la suite de ce document, les caractéristiques de transfert en amplitude et phase mono-fréquences d’un système “Linéariseur + Amplificateur” à atteindre sont celles présentées sur les figures II.1.5 et II.1.10.
1.4 Mise en application
Ce court paragraphe présente les caractéristiques de transfert en amplitude et en phase d’un linéariseur par prédistorsion adapté aux amplificateurs de puissance présentés dans le chapitre I.1, déterminées grâce à la méthode développée dans le paragraphe 1.2 et en vue d’obtenir les caractéristiques globales du système “Linéariseur + Amplificateur” présentées au paragraphe 1.3. Les six courbes sont présentées sur la figure II.1.11
0 0,25 0,5 0,75 0,25 0,5 0,75 Pe,lin(mW) Pe,H P A (m W) 110 130 Phase ( o) Pe,HP A Phase (a) TEDCNES (θL= 300o) 0 0,1 0,2 0,3 0,1 0,2 0,3 Pe,lin(mW) Pe,H P A (m W) 150 160 170 Phase ( o) Pe,HP A Phase (b) ARABSAT4 ) (θL= 220o) 0 20 40 60 0,2 40 Pe,lin(mW) Pe,H P A (m W) 130 140 150 Phase ( o) Pe,HP A Phase (c) TI9083-8 (θL= 250o)
Figure II.1.11 – Caractéristiques AM/AM (en bleu) et AM/PM (en rouge)
des linéariseurs idéaux définis pour les amplificateurs TEDCNES (a), ARABSAT4 (b) et TI9083-8 (c)
1.5 Conclusion
Ce chapitre a présenté dans un premier temps, une technique novatrice adaptable à tout type d’amplificateur, rapide et précise, de détermination des caractéristiques AM/AM et AM/PM d’un linéariseur par prédistorsion. Ensuite, les caractéristiques AM/AM et AM/PM idéales d’un amplificateur linéarisé, bénéficiant d’une exploitation maximale des performances en puissance du HPA, linéaire sur tout l’intervalle de puissance [0;Pe,sat], 43
II.1. CARACTÉRISTIQUES DE TRANSFERT AM/AM ET AM/PM MONO-FRÉQUENCES D’UN LINÉARISEUR PAR PRÉDISTORSION
et n’impliquant pas l’utilisation de module de gain ou d’écrêteur, ont été présentées. Grâce à ces données, les caractéristiques de prédistorsion des linéariseurs associés aux amplificateurs présentés au chapitre I.1 ont enfin été définies.
Le chapitre suivant présente une étude de différentes architectures permettant de réaliser des opérations de linéarisation par prédistorsion. L’une de ces structures, polyva-lente et plus simple à mettre en œuvre, est par la suite davantage détaillée.
CHAPITRE 2
Architectures de linéariseur par
prédistorsion
Dans le chapitre II.1 a été présentée une méthode innovante de détermination des caractéristiques de transfert en amplitude et en phase d’un linéariseur par prédistorsion. Ce chapitre présente une étude d’architectures de linéariseur fonctionnant en bande de base ou à fréquence intermédiaire et mettant en œuvre ces caractéristiques de transfert. Le choix de concevoir un linéariseur utilisant des structures de prédistorsion en amplitude et en phase connectées en série est justifié. Des techniques d’implantation de ces structures sont par ailleurs proposées.
Dans toute la suite, le linéariseur est supposé fonctionner en bande de base ou à fréquence intermédiaire et l’opération de transposition à haute fréquence est supposée transparente.
2.1 Les différentes architectures de linéariseur
envi-sageables
Le système de prédistorsion conçu dans ces travaux agit à la fois sur l’amplitude et sur la phase du signal d’entrée. Il est néanmoins difficile de réaliser un circuit électronique permettant d’agir finement sur les 2 composantes simultanément. S’il est impossible, à haute fréquence de modifier l’amplitude d’un signal sans en modifier la phase – et inverse-ment –, ce n’est pas le cas en bande de base ou à fréquence intermédiaire. Par conséquent, dans le contexte de ces travaux, il est possible de réaliser deux modules de prédistor-sion distincts, l’un agissant sur l’amplitude du signal sans en modifier la phase et l’autre agissant sur la phase du signal sans en altérer l’amplitude. Deux architectures sont alors envisageables.
2.1.1 Architecture parallèle
D’abord, il est possible de distordre en même temps et en parallèle le signal en amplitude et en phase, puis de recombiner les deux signaux, comme le suggère la figure II.2.1.
Cette topologie présente néanmoins deux inconvénients majeurs. D’abord, elle né-cessite que les temps de parcours du signal dans les deux modules de prédistorsion soient identiques afin que les ondes recombinées en sortie soient bien issues du même symbole. Cette contrainte peut notamment nécessiter le développement d’un ligne à retard program-mable. Ensuite, cette structure nécessite le développement d’une fonction supplémentaire permettant de recombiner les 2 signaux. Dans l’idéal, cette fonction de mélange ne doit
II.2. ARCHITECTURES DE LINÉARISEUR PAR PRÉDISTORSION
Amplitude
Phase Recom
binaison
FigureII.2.1 – Architecture de linéarisation à prédistorsions parallèles
pas apporter de modifications supplémentaires au signal prédistordu ; si elle en apporte, elles doivent être prises en compte dans le calcul des caractéristiques de prédistorsion, ce qui complexifie la mise en œuvre du système.
2.1.2 Architectures série
Une autre structure permet de s’affranchir de ces contraintes : il est possible d’as-sembler les deux modules de prédistorsion en série. En effet, comme la prédistorsion en amplitude ne modifie pas la phase et celle en phase n’altère pas l’amplitude, le signal peut être traité successivement en amplitude puis en phase (ou l’inverse) comme le montre la figure II.2.2. L’ordre des corrections n’a pas d’influence sur la linéarisation.
Amplitude Phase
Phase Amplitude
FigureII.2.2 – Deux architectures de linéariseur à prédistorsions série
Cette structure permet de s’affranchir des contraintes de temps de recombinaison en phase de deux ondes ayant parcouru des chemins différents et ne nécessite pas de circuit de recombinaison. Cette solution est retenue pour la conception d’un linéariseur présentée dans la suite de ce tapuscrit.