Interface Radiofréquence des Systèmes de Télécommunication Mobile

Objectifs et présentation


Identifier les spécifications radiofréquences des systèmes de télécommunication mobile (GSM, EDGE, UMTS). Savoir utiliser les logiciels de simulation de circuits radiofréquences et d''antennes. Savoir concevoir la tête d''émission et de réception.

L''interface radio des systèmes de télécommunication mobile (GSM, EDGE, UMTS) est constituée à minima d''une antenne, d''un duplexeur, d''amplificateurs de réception faible bruit et d''émission forte puissance. Cette formation donne une vue d''ensemble des méthodes de conception et de simulation de ces dispositifs RF ainsi que leurs caractéristiques (NF, MDS, IP, ACLR, SDFR...) et des contraintes de l''environnement sur les performances de l''antenne.



Responsable


Bernard HUYART

Professeur au département Communications et Électronique de Télécom ParisTech.

Ses activités de recherche sont centrées sur la caractérisation, la modélisation et la conception de circuits micro-ondes intégrés et d''antennes. Il est auteur de nombreux articles dans les revues
scientifiques (IEEE on MTT, IM, AP et Electronics Letters).



Participants et prérequis


Ingénieurs ou techniciens impliqués dans la recherche et développement de produits incluant le transport d''information par voie radiofréquence.

Des connaissances de base dans le domaine des radiofréquences sont utiles pour suivre cette formation avec profit.



Programme


Architectures RF des téléphones mobiles et portables

• Exemples : GSM, EDGE, UMTS
• Définitions et ordres de grandeurs des caractéristiques RF : NF, MDS, IP, PAR, ACLR, EVM, SFDR...
• Contraintes de consommation et de linéarité
• Présentation de la technologie intégrée RF, modèle électrique des transistors, des inductances et des capacités

Travaux pratiques

• Simulation d''un amplificateur faible bruit 5 GHz pour la norme Hiper LAN, à l''aide du logiciel ADS de AGILENT et des modèles électriques des composants de la fonderie OMMIC
• Représentation des cercles de stabilité, à bruit ou gain constant
• Calcul du NF et de l''IP3

Conception d''antennes

• Mécanismes de rayonnement et principes de conception des antennes
• Grandeurs caractéristiques permettant de dimensionner une antenne
• Grandes familles d''antennes (antennes filaires, à ouvertures rayonnantes)
• Nouvelles générations d''antennes : actives, réseaux et imprimées

Travaux pratiques

• Modélisation globale de l''antenne (ADS, HFSS, ensemble...)
• Utilisation de simulateurs électromagnétiques
• Dimensionnement d''antennes à l''aide d''outils simples (NEC, PCAAD...)

Amplificateurs de puissance

• Transistors de puissance RF (Mesfet, Hemt, HBT...)
• Différentes classes de fonctionnement (A, AB, B, E)
• Optimisation des caractéristiques des PA par la méthode source-pull et load-pull
• Modélisation non linéaire des transistors

Travaux pratiques

• Présentation du banc de mesure source-pull et load-pull de Télécom ParisTech
• Simulation non linéaire d''un amplificateur de puissance en technologie HBT sur SiGe
• Représentation du spectre de sortie, des courbes AMAM, AMPM et de l''ACLR

Synthèse et conclusion