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Auteur(s)
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Joseph ACHKAR : Docteur de l’Université Paris-7 - Habilité à diriger des recherches (HDR) de l’Université Paris-6 - Ingénieur du laboratoire national de métrologie et d’essais LNE à l’Observatoire de Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un analyseur de réseaux est un appareil de mesure performant destiné à caractériser un composant ou dispositif multiport, actif ou passif, supposé linéaire de telle sorte qu’il puisse être entièrement défini par une matrice de paramètres complexes : matrice impédance, admittance, de chaîne, de dispersion S (scattering), etc. Cette caractérisation est généralement faite dans une large bande de fréquence (50 GHz). Les résultats de mesure et les grandeurs associées, en fonction de la fréquence, sont généralement affichés directement sur l’écran de visualisation de l’analyseur.
Dans ce dossier, on s’intéresse particulièrement aux analyseurs hétérodynes (dont le récepteur opère à fréquences intermédiaires) micro-ondes (ou hyperfréquences) où la mesure des tensions et courants devient problématique et de moindre intérêt que la connaissance de la propagation des puissances : c’est pourquoi, les analyseurs de réseaux mesurent, par construction, des facteurs de transmission et de réflexion par rapport à une impédance de référence, ou encore les paramètres de dispersion (paramètres S) du réseau multiport.
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7. Mesures et applications
7.1 Composants passifs ou actifs
L’analyseur de réseaux vectoriel est un instrument de mesure capable de caractériser tout composant micro-ondes passif ou actif, réalisé sur ligne coaxiale ou en guide d’ondes, qu’il soit :
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à large bande de fréquence, tels que : câbles flexibles et semi-rigides, adaptateurs, affaiblisseurs, charges allant des courts-circuits aux circuits ouverts en passant par les charges adaptées, coupleurs directifs et hybrides, ponts, isolateurs et commutateurs ;
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sélectif en fréquence : comme les filtres (passe-bande, passe-bas, passe-haut et stop-bande) et les multiplexeurs ;
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à conversion de fréquence, comme les mélangeurs ;
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à amplification, comme les transistors, diodes et amplificateurs (GaAs FET, bipolaires, tubes à ondes progressives, etc.).
7.2 Mesures d’antennes
Un analyseur de réseaux peut être utilisé comme un récepteur à verrouillage de phase pour les mesures d’antennes. Leur couverture très large bande en fréquences, une grande dynamique de mesure en niveau de puissance et une analyse dans le domaine temporel permettent de nouveaux moyens pour caractériser des antennes. Ainsi des mesures de diagramme de rayonnement et d’impédance sont couramment réalisées.
HAUT DE PAGE7.3 Applications spécifiques
Au-delà des technologies classiques (ligne coaxiale ou guide d’ondes), un analyseur de réseaux peut être équipé de sondes spécifiques afin de pouvoir caractériser des dispositifs réalisés en technologie planaire (microruban, coplanaire, à fente, microruban suspendu, etc.), sur tranche (on-wafer) ou sur support diélectrique (caractérisation électromagnétique de matériau).
HAUT DE PAGE7.4 Connecteurs et brides
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BAREAU (P.) - Analyseurs de réseaux en micro-ondes - . Techniques de l’Ingénieur R 1 145, 4-1991 Archives.
-
(2) - ENGEN (G.F.) - Microwave circuit theory and foundations of microwave metrology - . IEE Electrical Measurement, series 9 (1992).
-
(3) - ACHKAR (J.) - Étude et caractérisation de lignes microruban suspendu en vue de la réalisation de composants hyperfréquences passifs - . Thèse de Doctorat de l’Université Paris-7 (janvier 1991).
-
(4) - Network analysers: product overviews, application notes and data sheets - . Agilent Technologies (2000-2005).
-
(5) - Vector network analysers: product overviews and specifications - . Rohde & Schwarz (June 2004).
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(6) - Network analyzers technical data sheets - . Anritsu (2002-2004).
- ...
(liste non exhaustive)
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AGILENT TECHNOLOGIES (Scalaire [10 kHz-110 GHz] et Vectoriel [10 Hz-325 GHz])
ANRITSU (Scalaire [10 MHz -110 GHz] et Vectoriel [10 Hz-325 GHz])
ROHDE & SCHWARZ (Vectoriel [300 kHz-40 GHz])
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Agilent Technologies (Kits de calibrage et de vérification, adaptateurs, câbles, composants en coaxial [DC à 110 GHz] et en guide [8,2 à 110 GHz])
Maury Microwave (Kits de calibrage, adaptateurs, composants en coaxial [DC à 67 GHz] et en guide [1,7 à 110 GHz], lignes à air et tronçons de guide de précision)
Anritsu (Kits de calibrage et de vérification, adaptateurs, câbles, composants en coaxial [DC à 110 GHz])
Flann (Kits de calibrage et de vérification, composants en guide [1,14 à 110 GHz])
Gore (Câbles coaxiaux haute précision [DC à 67 GHz])
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