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caract ris par son facteur de r flexion complexe. permet d'obtenir l'imp dance/admittance ... Principe: la sonde est fixe, le g n rateur balaye en fr quence ... – PowerPoint PPT presentation

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1
Mesures 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


2
Dipoles
  • 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
  • à la puissance incidente

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Dipoles - 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
4
Dipoles - 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
5
Dipoles - 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)
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Mesures 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

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Dipoles - Erreur due à la sonde

L
générateur
Z
ligne fendue
a1
S12
a
e- jbu
e- jb(L-u)
b2
G
S11
S11
Gg 
G
a2
b1
S12
e- jb(L-u)
b
e- jbu
NB L choisi tel que G et Gg réels gt 0
8
Dipoles - 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
9
Dipoles - Erreur due à la sonde

Si Gg 0
Si accord Ys réel petit ? S11 réel lt 0
La puissance à détecter vaut
10
Dipoles - 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
11
Dipoles - Erreur due à la sonde

extremum si u nlg/4
Si n impair
Si n pair
Vmin
Vmax
12
Dipoles - 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
Gg 
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
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Dipoles - Mesures à la sonde fixe

Principe la sonde est fixe, le générateur balaye
en fréquence
générateur
Z
ligne fendue
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Dipoles - Mesures à la sonde fixe
  • Si Gg 0

Principe f1 telle que f - 2 q(f1) 2 n p
? f2 telle que f - 2 q(f2) (2n1) p ?
  • Si Gg ? 0

erreur max
TOS mesuré
TOS
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Etalonnage 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
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Mesure 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
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