Jean-François FOURCADIER
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Montpellier  (France)

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Amplificateur linéaire 1 W
pour émission numérique dans la bande 1,2 GHz

 

Le petit amplificateur linéaire qui est décrit ci-après permet de délivrer dans la bande 1,2 GHz une puissance RF de 1 W, au point de compression de -1 dB. Rappelons qu'en transmission numérique il est souvent utile de recourir à une amplification linéaire pour amplifier les signaux radiofréquence car ceux-ci n'ont généralement pas une enveloppe constante (cas de la modulation QPSK). Si l'on ne prend pas cette précaution, on observe un phénomène gênant d'étalement du spectre émis.
La réalisation qui est présentée ici constitue une suite logique au driver linéaire 100 mW décrit dans un article précédent.

Le schéma

Le montage est articulé autour de deux amplificateurs identiques et mis en parallèle. Chacun des amplificateurs comporte deux étages fonctionnant en classe A. Le premier étage emploie un transistor BFR96S très performant et peu coûteux, alors que l'étage suivant fait appel à un transistor BFQ34 en boîtier tourelle SOT122A. Les adaptations sont obtenues au moyen de simples circuits en L. Une polarisation active confère une bonne reproductibilité et une très grande stabilité des points de fonctionnement des transistors. Comme dans l'amplificateur driver précédemment décrit, nous faisons ici appel à une adaptation d'un montage proposé par Philips dans une de ses notes d'application (fichier .pdf, 238 ko).

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La réalisation

Le montage est construit sur du circuit imprimé epoxy double face FR4 de 1,6 mm d'épaisseur, dont une seule face est gravée. L'autre face sert uniquement de plan de masse. Des morceaux de fil de câblage traversants et soudés des deux côtés assurent à intervalle régulier les indispensables mises à la masse côté composant.

Les inductances d'adaptation sont réalisées avec du fil argenté de 1,0 mm de diamètre, plié en épingle à cheveux. Au cours de la phase de mise au point, de nombreux essais ont été réalisés avec des inductances de valeurs diverses pour rechecher le meilleur gain et la meilleure adaptation.

Les condensateurs ajustables sont des modèles miniature céramique de capacité maximale 6 pF. Les transistors CMS PMBT2907A, BCP53, les diodes BAV99, ainsi que les capacités CMS de 10 µF, de 100 nF et de 39 pF sont simplement récupérés sur de vieilles cartes informatiques.

- le circuit imprimé :

Le circuit imprimé est conçu au moyen du logiciel Eagle de Cadsoft, logiciel très performant, dont la version gratuite permet de dessiner des cartes jusqu'à une dimension de 80 mm x 100 mm.

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téléchargez le circuit imprimé au format Eagle .brd, ou image .gif (90 ko zippé)

 

 

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Un radiateur de taille convenable assure la dissipation des 4 W absorbés par le montage.

Le réglage est réduit à sa plus simple expression : en présence d'un signal de niveau + 17 dBm (50 mW) à l'entrée, et d'une charge 50 ohms en sortie, les condensateurs ajustables sont réglés pour un maximum de puissance de sortie.

Performances

Avec une tension d'alimentation de 12,5 V, le courant absorbé est de 350 mA. Le gain mesuré à 1250 MHz est de 13,2 dB. La puissance de sortie est de 1 W au point de compression de -1 dB. Sur l'exemplaire construit, la courbe liant la puissance RF de sortie à la puissance RF d'entrée est la suivante :

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Conclusion

Cet amplificateur de puissance est facile à réaliser avec des composants peu coûteux ou de récupération. Il permet d'obtenir un début de puissance intéressante et une bonne linéarité pour conduire des essais de transmission numérique dans la bande 1,2 GHz.

 

allumons nos fers à souder !

 

 

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