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1Mesures hyperfréquences de composants
- Mesure de dipole
- caractérisé par son facteur de réflexion
complexe - permet dobtenir limpédance/admittance complexe
- nécessite la mesure/détection dondes incidentes
et réfléchies - Mesure de quadripole
- facteur de réflexion aux deux accès
- facteur de transmission aux deux accès
- concept de matrice de répartition
-
- plusieurs notions de gain associées
2Dipoles
- Caractérisés par leur impédance, mesurée par leur
facteur de réflexion - Hypothèse impédance de référence de la ligne
daccès réelle ZR Zc Rc - Deux méthodes de mesures
- mesure par sonde fixe ou mobile
- utilise un détecteur sur une ligne fendue
coaxiale ou guide dondes - détecteur fixe?? fréquence variable
- détecteur mobile (ligne fendue) ?? fréquence
fixe - mesure par réflectométrie
- comparaison de la puissance mesurée par
coupleurs directionnels - Ã la puissance incidente
3Dipoles - Mesures à la ligne fendue
- Principe
- fente selon laxe z de propagation dun guide
donde rectangulaire - en x a/2, et y b
- ? pas de perturbation des lignes de courant
- insertion dune petite tige métallique
- ? sensibilité au champ électrique normal à la
paroi - ? tension RF prélevée ? enfoncement de la sonde
- schéma expérimental
b
a
4Dipoles - Mesures à la ligne fendue
V(z)
en z1
en z2 lt z1
lg/2
z1
z2
Si charge remplacée par court-circuit minimum en
z nlg/2
5Dipoles - Mesures à la ligne fendue
en z1
en z2 lt z1
zcc
z1
z2
D
en z 0, zcc
? générateur
plan de charge
En zcc le court-circuit le plus proche côté
charge En z1 Z est minimum et G1 réel
négatif z1 - zcc D avec 4pD/lg déphasage entre
Gcharge et G1 réel négatif NB. D souvent
difficile à mesurer
G1
Gcharge
4pD/lg angle dont il faut tourner vers le
générateur pour, partant de la charge,
rencontrer le premier minimum (G réel négatif)
6Mesures à la ligne fendue - Analyse des erreurs
- instabilité de fréquence
- perturbe la valeur de lg, donc la position des
noeuds - perturbe la valeur de Zc, donc de G mesuré
- connecteurs
- ? couplage idéal si serrage parfait
- erreur due à la présence de la sonde
- ? admittance en parallèle sur la ligne Ys
- ? glissement des nuds et des ventres si Ys
complexe - ? solution accorder la sonde
- ? minimiser la valeur de Ys en réglant
lenfoncement - ? matrice S équivalente dune admittance shunt
Ys
7Dipoles - Erreur due à la sonde
L
générateur
Z
ligne fendue
a1
S12
a
e- jbu
e- jb(L-u)
b2
G
S11
S11
GgÂ
G
a2
b1
S12
e- jb(L-u)
b
e- jbu
NB L choisi tel que G et Gg réels gt 0
8Dipoles - Erreur due à la sonde
Si Ys 0 (S11 0)
Si Gg 0
Perturbe la courbe théorique déplacement des
nuds et des ventres
car D 1 si Gg S11 0
9Dipoles - Erreur due à la sonde
Si Gg 0
Si accord Ys réel petit ? S11 réel lt 0
La puissance à détecter vaut
10Dipoles - Erreur due à la sonde
extremum si
? solution si sin2bu 0 ? 2bu np ? u nlg/4
? Laccord de la sonde préserve la position des
nuds et des ventres
G réel positif
Cas idéal Ys 0
Maxima en nlg/2 Minima en (2n1)lg/4
11Dipoles - Erreur due à la sonde
extremum si u nlg/4
Si n impair
Si n pair
Vmin
Vmax
12Dipoles - Erreur due à la sonde
a1
S12
a
e- jbu
e- jb(L-u)
b2
G
NB L choisi tel que G et Gg réels gt 0
S11
S11
GgÂ
G
a2
b1
S12
e- jb(L-u)
b
e- jbu
Si accord seul (Gg ? 0) Ys réel petit ? S11 réel
lt 0
cas idéal
avec
? D est fonction de u ? déplacement des nuds et
des ventres par rapport au cas idéal
13Dipoles - Mesures à la sonde fixe
Principe la sonde est fixe, le générateur balaye
en fréquence
générateur
Z
ligne fendue
14Dipoles - Mesures à la sonde fixe
Principe f1 telle que f - 2 q(f1) 2 n p
? f2 telle que f - 2 q(f2) (2n1) p ?
erreur max
TOS mesuré
TOS
15Etalonnage des wattmètres
? méthode de la ligne de mesure, supposée adaptée
au générateur (GG 0)
On mesure avec un wattmètre suposé connu
On mesure avec le wattmètre à étalonner
Si sonde sur la ligne, supposée idéale
? mesure des minimas et maximas de tension
permet détalonnner
16Mesure permanente de la puissance
? wattmètre de passage utilisation du
wattmètre lui-même comme détecteur sur une ligne
fendue ? mesure de la puissance sur la ligne
détecteur mobile
Mais le wattmètre mesure une puissance aux
minimas et maximas
mesuré au ventre
mesuré au noeud
valable si générateur adapté