Linéarisation par pré-distorsion cubique d’un tube à ondes progressives en bande C

Résumé

Les tubes à ondes progressives sont largement utilisés dans les applications satellitaires (comme par exemple le répéteur satellite) qui requièrent de hauts niveaux de puissances (de l’ordre des Kwatts) à très hautes fréquences (> 4 GHz). Ces amplificateurs de puissance délivrent d’importantes puissances de sortie avec une grande efficacité mais souffrent d’un problème de non-linéarité à l’approche du point de saturation. Ceci oblige à opérer un recul en sortie de l’ordre de 6 dB par rapport à ce point ce qui diminue considérablement la puissance de sortie utile de ce type d’amplificateur. La pré-distorsion analogique (RF et IF), sous différentes topologies, a été alors proposée parmi les meilleures techniques de linéarisation des TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers) en termes de simplicité, de coût et de linéarité. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre travail et qui consiste à concevoir, fabriquer et tester un circuit de pré-distorsion cubique pour un tube à ondes progressives de laboratoire opérant en bande C. Ce circuit utilise une architecture de pré-distorsion RF à deux branches. Dans la branche non-linéaire, le générateur de distorsion (GD) permet de produire une expansion ou une compression contrôlée par la polarisation des diodes Schottky. Les circuits de contrôles (atténuateurs, déphaseur, étage amplificateur) de la branche linéaire permettent d’ajuster le niveau de compression à la fonction inverse du tube et de contrôler sa linéarité. À 5.2 GHz, le circuit assemblé permet d’améliorer la puissance de sortie d’environ 1.7 dB au point de compression 1 dB du TWTA et de réduire considérablement la variation de déphasage. Pour un recul de puissance de 6 dB, l’ACPR (Adjcent Chanel Power Ratio) est amélioré d’environ 7 dB pour un signal QAM16 et le rapport C/I3 est réduit de 15 dB. Ceci permet un gain approximatif de 2.5 dB en puissance de sortie du TWTA considéré pour un ACPR de 40 dBc.

Date	13 mars 2013
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ammar B. Kouki (Directeur(-trice))