Presentation du projet de 3 ème année

1. Presentation du projet de3ème année Gap Filaire CHENAIS Jérémy JARQUE Nicolas FREMONT Sébastien SIMONNET Raphaël

2. Introduction • Sujet: realisation d’un gap filaire • Utilisation: retransmission des signaux satellites vers des zones non couvertes • Projet à faible coût

3. Gap Filaire • Introduction • Presentation des 3 parties • Modifications d’une tête de réception satellite du commerce, et réalisation du circuit d’adaptation d’impédance • Amplification • Antenne de réémission • Conclusion

4. Gap Filaire – 1ère partie • Modification d’une tête de réception satellite du commerce • Schéma de principe du fonctionnement de la tête de réception • Modification de l’amplification • Récupération des signaux • Réalisation du circuit d’adaptation d’impédance • Adaptations d’impédances à réaliser • Adaptation par stubs simples • Adaptation par “tapered lines” • Conclusion

5. Schéma de principe

6. Modifications • Polarisation horizontale: • Changement de la partie amplification • Ajout de l’alimentation du transistor

7. Modifications • Polarisation verticale: • Changement de la partie amplification • Ajout de l’alimentation du transistor

8. Modifications • Soudure et collage des connecteurs pour la récupération des signaux

9. Circuit d’adaptation • Nécessité d’adapter sur 50Ω pour entrer sur le circuit d’amplification • 2 impédances différentes: • 50 – j 60 Ω • 12 – j 35 Ω

10. Circuit d’adaptation • Adaptation pour la polarisation horizontale: • Peu désadaptée • Utilisation de stubs simples • Adaptation plutôt bonne

11. Circuit d’adaptation

12. Circuit d’adaptation • Adaptation pour la polarisation verticale: • Beaucoup plus désadapté • Essai en utilisant des stubs simples • Pas adapté sur toute la bande

13. Circuit d’adaptation

14. Circuit d’adaptation • Utilisation de « tapered lines » • Adaptation plus large bande • Répond aux exigences • Circuit de petite taille

15. Circuit d’adaptation

16. Circuit d’adaptation • Utilisation de « tapered lines » • Adaptation plus large bande • Répond aux exigences • Circuit de petite taille

17. Circuit d’adaptation

18. Conclusion – 1ère partie • Modification de la tête peu difficile, sauf pour l’implantation des fils d’alimentation, • Design des circuits d’adaptation peu difficile, mais théorie différente de la pratique.

19. Gap Filaire – 2ème partie • Simulation des performances du transistor • Évaluation du gain du transistor • Adaptation du transistor • Conception d’un circuit de polarisation • Conception d’un étaged’amplification • Test du circuit réalisé • Solutions envisagées • Calcul du nombre d’étages • Conclusion

20. Simulation Gain Coefficient de réflexion

21. Adaptation • Augmentation du gain du transistor • Limiter les pertes par réflexion

22. Circuit de polarisation • Alimentation du transistor (Vgs = 0V) • Atténuation des hyper - fréquences

23. Schéma du circuit

24. Conception • Conception du masque du circuit d’amplification • Test du transistor à l’IETR • Analyse des résultats • Comparaison avec la théorie • Réalisation du circuit d’amplification • Test d’un étage d’amplification

25. Solutions envisagées • Deux solutions pour améliorer l’amplification • Utiliser la technologie co-planaire • Changer la position des composants • Conception des deux solutions • Analyse des résultats • En co-planaire, pas de gain • En changeant la position : gain insuffisant (4/5dB)

26. Calcul du nombre d’étages • Établir le bilan de liaison • PIRE de 82 dBm • Trajet satellite – parabole : 205dB de pertes • Trajetantenne de réémission – client : 134 dB de pertes • Gain minimum de l’amplificateur : 104dB

27. Conclusion – 2ème partie • Pertes importantes sur ce type de substrat à 12 Ghz • 2 solutions envisageables • Utilisation d’un substrat de meilleure qualité => augmentation du coût • Travailler à 1 Ghz => ajout d’un transistor supplémentaire

28. Gap Filaire – 3ème partie • Objectif : • Émettre le signal reçudans la bande 10.7 – 12.7 Ghz • Caractéristiques du substrat : • Neltec 9300 • εr= 3 • Tan δ = 0.0023 • Epaisseur h = 0,762mm

29. Antenne patch simple • Caractéristiques du patch • Élémentrayonnant • Élément de couplage (augmentation de la bande) • Utilisation d’Ansoft Designer • Optimisations (dimensions de l’antenne) • Résultats

30. Caractéristiques de l’antenne Elément de couplage (augmentation de la bande)

31. Résultats • Adaptation • Réflexion et couplage • Gain • Réalisation

32. Réseau d’antennes • Élémentsvusprécédemment • Double polarisation • 4 éléments • Espacement de 0.8λ

33. Détails du réseau‏ • Adaptation par λ/4

34. Résultats • Avec réseauthéoriquecomplet • Impédancevraimentdésadaptée • Résultatsdifficilementexploitables • Étape par étape • Résultats cohérents jusqu’au premier coude

35. Conclusion – 3ème partie • Discontinuités • Fréquences • Taille des pistes

36. Conclusion