Radiocommunications numériques. 2 , Conception de circuits intégrés RF et micro-ondes

Résumé

Principes et méthodes de conception des circuits radiofréquences et micro-ondes linéaires et non linéaires qui entrent dans une chaîne d'émission/réception numérique. Les applications couvrent le domaine des circuits entrant dans le cadre des systèmes de communication mobile, des réseaux locaux, des systèmes de communication par satellite, etc.

Contributeur(s)
- Villegas, Martine. Éditeur scientifique
Éditeur(s)
- Dunod
Date
- DL 2007
Notes
- Notes bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XVIII-459 p.) : ill., couv. ill. ; 25 cm
Collections
- Technique et ingénierie
Sujet(s)
- Transmission numérique
ISBN
- 978-2-10-050516-6
Indice
- 621.52 Réseaux de télécommunications
Quatrième de couverture
- Cet ouvrage en deux tomes constitue l'unique traité d'électronique radiofréquence indispensable à tout ingénieur ou technicien de recherche et développement en systèmes de radiocommunications numériques (communication mobile, réseaux locaux, communication par satellite, etc.).
  Le premier tome, Principes, modélisation et simulation, présente les différentes méthodes de conception et de simulation d'un émetteur/récepteur de radiocommunications numériques, partie analogique (RF) et partie numérique. La partie RF est abordée du point de vue dimensionnement et architecture.
  Le second tome, Conception de circuits intégrés RF et micro-ondes, expose les principes et les méthodes de conception des circuits radiofréquences et micro-ondes linéaires et non linéaires qui entrent dans une chaîne d'émission/réception numérique.
  Dans les deux ouvrages, les chapitres sont illustrés par des simulations sur des cas concrets à l'aide du logiciel Matlab ou du logiciel de CAO HPADS d'Agilent Technologies.
  Cette 2^e édition du tome 2, entièrement mise à jour, développe les techniques de conception des circuits intégrés de type MOS. De même, l'évolution de l'état de l'art des technologies d'intégration RF et micro-ondes, et des techniques de mise en boîtier a été prise en compte.
Tables des matières
- - Radiocommunications numériques / 2
  - Conception de circuits intégrés RF et micro-ondes
  - Martine Villegas
  - Dunod
  - Avant-proposXVII
  - Partie 1 Technologies d'intégration
  - Chapitre 1 - Évolution des technologies utilisées pour les circuits intégrés radiofréquences et micro-ondes3
  - 1.1 Les technologies et les composants3
  - 1.2 Les grandeurs caractéristiques essentielles5
  - 1.3 Performance des technologies6
  - 1.4 Évolution des technologies8
  - 1.5 Utilisation des technologies10
  - Chapitre 2 - Les composants silicium11
  - 2.1 Les technologies disponibles11
  - 2.2 Comparaison des technologies bipolaires et CMOS RF11
  - 2.3 La technologie BiCMOS SiGe13
  - 2.3.1 Le SiGe contraint sur silicium13
  - 2.3.2 L'intérêt de l'hétérojonction SiGe-Si14
  - 2.4 La technologie LDMOS15
  - 2.5 Les éléments passifs réalisés sur silicium15
  - 2.5.1 Les résistances15
  - 2.5.2 Les condensateurs plans16
  - 2.5.3 Les inductances16
  - Chapitre 3 - Les composants arséniure de gallium17
  - 3.1 Rappels des propriétés des matériaux III-V17
  - 3.2 Le transistor MESFET19
  - 3.3 Les transistors de type HEMT20
  - 3.4 Le transistor HBT23
  - 3.5 Les éléments passifs réalisés sur arséniure de gallium25
  - Partie 2 Techniques de conception de circuits micro-ondes linéaires
  - Chapitre 4 - Lignes de transmission29
  - 4.1 Généralités29
  - 4.2 Paramètres primaires29
  - 4.3 Équation de propagation30
  - 4.4 Paramètres secondaires30
  - 4.5 Lignes sans pertes31
  - 4.6 Longueur d'onde31
  - 4.7 Lignes chargées31
  - 4.8 Lignes microruban33
  - 4.9 Abaque de Smith35
  - 4.10 Les éléments distribués36
  - 4.10.1 Le tronçon de ligne sans pertes36
  - 4.10.2 La ligne en court-circuit (stub court-circuit)37
  - 4.10.3 La ligne en circuit ouvert (stub circuit ouvert)38
  - 4.10.4 Le transformateur quart d'onde39
  - Chapitre 5 - Paramètres S, adaptation d'impédances41
  - 5.1 Généralités41
  - 5.2 Définition41
  - 5.3 Coefficient de réflexion43
  - 5.4 Notion de puissance44
  - 5.4.1 Le dipôle44
  - 5.4.2 Le générateur44
  - 5.5 Transfert de puissance dans les circuits micro-ondes45
  - 5.5.1 Pertes par désadaptation45
  - 5.5.2 Gains en puissance des quadripôles46
  - 5.6 Adaptation d'impédance48
  - 5.6.1 Présentation du problème48
  - 5.6.2 Adaptation à éléments localisés49
  - 5.6.3 Adaptation à éléments distribués58
  - Chapitre 6 - Circuits passifs65
  - 6.1 Atténuateur65
  - 6.2 Déphaseur65
  - 6.3 Isolateur66
  - 6.4 Circulateur67
  - 6.5 Diviseurs, combineurs67
  - 6.5.1 Diviseur résistif 3R68
  - 6.5.2 Diviseur combineur Wilkinson69
  - 6.5.3 Applications70
  - 6.6 Coupleurs bidirectionnels70
  - 6.7 Jonctions hybrides72
  - 6.7.1 Jonction branchline73
  - 6.7.2 Coupleur de Lange73
  - 6.7.3 Jonction rat-race73
  - 6.7.4 Applications74
  - Chapitre 7 - Filtres passifs75
  - 7.1 Introduction75
  - 7.2 Les filtres à ondes de surface77
  - 7.2.1 Principe de fonctionnement77
  - 7.2.2 Constitution77
  - 7.2.3 Mise en équation simplifiée78
  - 7.2.4 Bilan sur les filtres SAW79
  - 7.3 Filtres LC à éléments localisés et à éléments distribués80
  - 7.3.1 Filtres LC à éléments localisés80
  - 7.3.2 Filtres LC à éléments distribués86
  - 7.4 Les filtres à lignes couplées94
  - 7.4.1 Principe94
  - 7.4.2 Illustration sur un exemple96
  - 7.5 Conclusion97
  - Chapitre 8 - Amplificateurs fonctionnant en régime linéaire99
  - 8.1 Les différents types d'amplificateurs dans une chaîne d'émission-réception99
  - 8.2 Rendements d'un amplificateur100
  - 8.3 Critères de stabilité101
  - 8.4 Cercles à gain constant107
  - 8.5 Topologies d'amplificateurs et applications108
  - 8.6 Amplificateur à structure différentielle110
  - 8.6.1 Décomposition en modes pair et impair110
  - 8.6.2 Application à l'étude d'un amplificateur différentiel112
  - Chapitre 9 - Amplification faible bruit115
  - 9.1 Le bruit dans un quadripôle linéaire115
  - 9.1.1 Rappels sur les notions de bruit115
  - 9.1.2 Définition du facteur de bruit117
  - 9.2 Cercles à bruit constant120
  - 9.3 Facteur de bruit d'une chaîne de quadripôles121
  - 9.4 Exemple de conception d'un amplificateur faible bruit121
  - 9.4.1 Introduction121
  - 9.4.2 Étude des caractéristiques du transistor123
  - 9.4.3 Synthèse du réseau d'entrée127
  - 9.4.4 Synthèse du réseau de sortie128
  - 9.4.5 Analyse de l'amplificateur complet129
  - Bibliographie de la partie 2130
  - Partie 3 Techniques de conception de circuits micro-ondes non linéaires
  - Chapitre 10 - Modélisation et simulation des phénomènes non linéaires133
  - 10.1 Grandeurs non linéaires caractérisant un circuit133
  - 10.1.1 Définition d'un circuit non linéaire133
  - 10.1.2 Point à 1 dB de compression134
  - 10.1.3 Les produits d'intermodulation136
  - 10.1.4 Les caractéristiques d'intermodulation138
  - 10.2 Distorsions dues aux éléments radiofréquences139
  - 10.2.1 Distorsions linéaires140
  - 10.2.2 Distorsions non linéaires142
  - 10.3 Grandeurs non linéaires caractérisant un système144
  - 10.3.1 L'ACPR (Adjacent channel power ratio)144
  - 10.3.2 L'EVM (Error vector measurement)145
  - Chapitre 11 - Amplification de puissance149
  - 11.1 Polarisation des composants et classes de fonctionnement149
  - 11.1.1 Les classes de fonctionnement149
  - 11.1.2 Circuit de polarisation d'un composant149
  - 11.1.3 Points de fonctionnement d'un transistor150
  - 11.2 Rendement théorique selon les classes de fonctionnement153
  - 11.3 Caractérisation dans le cas d'un fonctionnement classe A155
  - 11.4 Méthodes de conception d'un amplificateur de puissance159
  - 11.5 Chaînes d'amplificateurs de puissance161
  - 11.5.1 Rappels sur le fonctionnement des coupleurs 3 dB en quadrature de phase162
  - 11.5.2 Équations de l'amplificateur équilibré162
  - 11.5.3 Exemples de calcul de chaîne d'amplification de puissance164
  - Chapitre 12 - Techniques de linéarisation167
  - 12.1 Introduction167
  - 12.2 Techniques de contre-réaction ou feedback168
  - 12.2.1 Principe de la méthode de la boucle cartésienne169
  - 12.2.2 Exemple d'application de la boucle cartésienne170
  - 12.3 Techniques de type feedforward171
  - 12.4 Techniques d'attaque par des signaux à enveloppe constante171
  - 12.4.1 Méthode LINC172
  - 12.4.2 Méthode CALLUM172
  - 12.4.3 Méthode EER173
  - 12.5 Techniques de prédistorsion numérique173
  - Chapitre 13 - Oscillateurs177
  - 13.1 Introduction à la génération de fréquence177
  - 13.2 Théorie de l'oscillation178
  - 13.2.1 Conditions d'oscillation178
  - 13.2.2 Conditions de stabilité184
  - 13.2.3 Conception des oscillateurs à réaction série186
  - 13.2.4 Conception des oscillateurs à réaction parallèle195
  - 13.3 Principales grandeurs caractéristiques d'un oscillateur198
  - 13.3.1 Bruit de phase198
  - 13.3.2 Facteur de pushing201
  - 13.3.3 Facteur de pulling201
  - 13.4 Oscillateurs à fréquence fixe201
  - 13.4.1 Introduction201
  - 13.4.2 Oscillateurs à résonateur diélectrique202
  - 13.5 Oscillateurs à fréquence variable212
  - 13.5.1 Introduction212
  - 13.5.2 Oscillateurs à varactor212
  - Chapitre 14 - Mélangeurs217
  - 14.1 Caractéristiques électriques219
  - 14.1.1 Gain de conversion219
  - 14.1.2 Isolation219
  - 14.1.3 Compression220
  - 14.1.4 Point d'interception d'ordre 3220
  - 14.1.5 Dynamique221
  - 14.1.6 Facteur de bruit221
  - 14.1.7 Fréquence image222
  - 14.2 Simulation223
  - 14.2.1 Modèles de mélangeurs dans HP-ADS223
  - 14.2.2 Types d'analyses223
  - 14.2.3 Fréquences d'analyse224
  - 14.2.4 Produits d'intermodulation224
  - 14.3 Mélangeurs à diodes225
  - 14.3.1 Mélangeurs à simple diode227
  - 14.3.2 Mélangeur équilibré228
  - 14.3.3 Mélangeur doublement équilibré229
  - 14.4 Mélangeurs à transistors230
  - 14.4.1 Mélangeurs à transistors bipolaires231
  - 14.4.2 Mélangeurs à transistors à effet de champ231
  - 14.5 Mélangeurs à réjection de fréquence image235
  - Chapitre 15 - Commutateurs237
  - 15.1 Grandeurs caractéristiques237
  - 15.2 Description technologique des différents commutateurs238
  - 15.2.1 Interrupteur mécanique238
  - 15.2.2 Interrupteur à diodes Schottky238
  - 15.2.3 Interrupteur à diodes PIN238
  - 15.3 Utilisation d'un transistor MESFET en commutation239
  - 15.3.1 Introduction239
  - 15.3.2 Schéma équivalent du MESFET en commutation240
  - 15.4 Topologies de commutateurs242
  - 15.4.1 Commutateur SPST à MESFET série242
  - 15.4.2 Commutateur SPST à MESFET parallèle243
  - 15.4.3 Commutateur SPST à MESFETs série et parallèle245
  - 15.4.4 Commutateur SPST multi-étages246
  - 15.4.5 Commutateur SPDT247
  - 15.4.6 Réseaux de commutation248
  - 15.5 Exemple d'application : commutateur SPST249
  - Chapitre 16 - Les déphaseurs hyperfréquences253
  - 16.1 Introduction253
  - 16.2 Les déphaseurs numériques254
  - 16.2.1 Déphaseur en réflexion254
  - 16.2.2 Déphaseur en transmission256
  - 16.3 Les déphaseurs analogiques264
  - 16.3.1 Le déphasage du MESFET264
  - 16.3.2 Déphaseur à combinaison vectorielle267
  - 16.3.3 Déphaseur à cellule RC268
  - 16.3.4 Déphaseur mixte analogique/numérique271
  - Bibliographie de la partie 3272
  - Partie 4 Techniques de conception spécifiques aux ASICs RF bipolaire et MOS
  - Chapitre 17 - Rappels sur la modélisation petit signal et grand signal du transistor bipolaire279
  - 17.1 Fonctionnement d'une jonction PN279
  - 17.1.1 Jonction à l'équilibre280
  - 17.1.2 Jonction polarisée en inverse282
  - 17.1.3 Expression du courant dans la jonction285
  - 17.1.4 Expression de la capacité de diffusion285
  - 17.2 Comportement grand signal du transistor286
  - 17.2.1 Fonctionnement du transistor en mode normal direct et inverse286
  - 17.2.2 Caractéristiques du transistor NPN290
  - 17.3 Modèle petit signal du transistor294
  - 17.3.1 Définition de la transconductance294
  - 17.3.2 Capacités du modèle équivalent295
  - 17.3.3 Résistance du schéma équivalent296
  - 17.4 Modèle grand signal du transistor297
  - 17.4.1 Modèle d'Ebers-Moll297
  - 17.4.2 Modèle de Gummel-Poon298
  - 17.4.3 Paramètres de simulation du transistor299
  - Chapitre 18 - Amplificateurs à structures simple et différentielle301
  - 18.1 Caractéristiques fondamentales pour la conception radiofréquence301
  - 18.1.1 Fréquence de transition du transistor301
  - 18.1.2 Bruit du transistor303
  - 18.2 Structures simples d'amplificateurs309
  - 18.2.1 Montage émetteur commun309
  - 18.2.2 Montage émetteur commun avec dégénérescence d'émetteur314
  - 18.2.3 Montage base commune318
  - 18.2.4 Montage collecteur commun321
  - 18.2.5 Configuration collecteur commun - émetteur commun325
  - 18.2.6 Configuration cascode327
  - 18.3 Paires différentielles329
  - 18.3.1 Principe de la paire différentielle329
  - 18.3.2 Linéarité d'une paire différentielle334
  - 18.3.3 Bruit dans les paires différentielles343
  - 18.4 Sources de courant344
  - 18.4.1 Source de courant simple344
  - 18.4.2 Source de Widlar346
  - 18.4.3 Source de Wilson348
  - 18.4.4 Source de courant cascode349
  - Chapitre 19 - Mélangeurs utilisant une technologie bipolaire351
  - 19.1 La paire différentielle comme mélangeur351
  - 19.2 Mélangeur simple équilibré352
  - 19.3 Cellules de Gilbert353
  - Chapitre 20 - Rappels sur la modélisation petit signal et grand signal du transistor MOS359
  - 20.1 Comportement grand signal du transistor359
  - 20.1.1 MOSFET de type n359
  - 20.1.2 MOSFET de type p363
  - 20.1.3 MOSFET canal court364
  - 20.1.4 Effet de substrat et effet thermique365
  - 20.1.5 Dégradation de la mobilité en fonction du champ vertical366
  - 20.2 Schéma équivalent petit signal du MOSFET366
  - 20.2.1 Transconductances367
  - 20.2.2 Capacités intrinsèques de grille/source et de grille/drain368
  - 20.2.3 Résistance d'entrée et de sortie368
  - 20.2.4 Les éléments parasites du modèle368
  - Chapitre 21 - Amplificateurs MOS à structure simple et différentielle, mélangeurs MOS371
  - 21.1 Caractéristiques fondamentales pour la conception371
  - 21.1.1 Fréquence de transition du transistor MOS371
  - 21.1.2 Bruit dans le transistor MOS372
  - 21.2 Montages amplificateurs de base du transistor MOSFET378
  - 21.2.1 Montage source commune378
  - 21.2.2 Montage grille commune379
  - 21.2.3 Montage drain commun380
  - 21.3 Paire différentielle en MOS382
  - 21.3.1 Gains en mode commun et en mode différentiel : fonctionnement en fréquences382
  - 21.3.2 Linéarité d'une paire différentielle en MOS385
  - 21.4 Mélangeur MOS386
  - 21.4.1 Cellules de Gilbert à base de MOS386
  - Bibliographie de la partie 4389
  - Partie 5 Modélisation électromagnétique et application à l'encapsulation
  - Chapitre 22 - Introduction aux techniques d'encapsulation393
  - Chapitre 23 - Nécessité de la modélisation électromagnétique399
  - 23.1 Effets indésirables liés à l'encapsulation399
  - 23.2 Qu'est-ce que l'électromagnétisme ?400
  - 23.3 Les modes d'une ligne403
  - 23.4 Couplages électromagnétiques405
  - 23.5 Phénomènes de résonance406
  - 23.6 Phénomènes de diffraction406
  - 23.7 Conclusions408
  - Chapitre 24 - Phénomènes de couplage409
  - 24.1 Couplages latéraux409
  - 24.2 Coefficients de couplage412
  - 24.3 Cas de plusieurs lignes de propagation414
  - 24.4 Réduction des effets de couplages latéraux414
  - 24.5 Couplages verticaux415
  - Chapitre 25 - Influence du boîtier419
  - 25.1 Effet du boîtier métallique419
  - 25.2 Effet du boîtier diélectrique420
  - 25.3 Effet d'un couvercle métallique421
  - 25.4 Effet de la proximité d'un plan de masse422
  - 25.5 Solutions pour remédier aux effets d'ondes de fuite422
  - Chapitre 26 - Différents types de méthodes numériques425
  - 26.1 La méthode des différences finies temporelles425
  - 26.1.1 Maillage du volume de calcul426
  - 26.1.2 Discrétisation426
  - 26.1.3 Excitation430
  - 26.1.4 Conditions particulières à la traversée de deux diélectriques431
  - 26.1.5 Conditions aux limites particulières431
  - 26.1.6 Calcul de la constante de propagation432
  - 26.1.7 Calcul des paramètres S432
  - 26.1.8 Conclusions432
  - 26.2 La méthode des éléments finis433
  - 26.2.1 Principe de base de la méthode des éléments finis à une dimension433
  - 26.2.2 Principe de base de la méthode des éléments finis à trois dimensions434
  - 26.2.3 Application de la méthode aux problèmes d'électromagnétisme436
  - 26.2.4 Problème d'électromagnétisme dans le cas général439
  - 26.2.5 Conclusions441
  - Bibliographie de la partie 5442
  - Annexe - Méthodes de simulation de circuits et systèmes radiofréquences et micro-ondes445
  - A.1 Classification des méthodes de simulation445
  - A.2 L'analyse DC446
  - A.3 L'analyse AC linéaire447
  - A.4 La simulation des paramètres S447
  - A.5 La simulation temporelle et l'équilibrage harmonique447
  - A.5.1 La simulation temporelle448
  - A.5.2 L'équilibrage harmonique448
  - A.6 La simulation d'enveloppe449
  - A.6.1 Principe théorique450
  - A.6.2 Dimensionnement de l'analyse451
  - A.6.3 Sources d'excitation456
  - A.6.4 Résultats456
  - Index457
Origine de la notice:
- BNF