Amplification de puissance radiofréquence à l'état solide - Classes, systèmes et technologies

Cet article et le suivant [E 1 611] traitent de l'amplification de puissance radiofréquence état solide. Les domaines d'application concernent tous les systèmes qui doivent délivrer une puissance en sortie significative pour le produit considéré. On peut grossièrement les classer en deux catégories, selon les contraintes de linéarité :

• applications non linéaires, telles que les télécommunications à enveloppe constante, les dispositifs à impulsions (radars, médical) et le domaine industriel ;

• applications linéaires qui sont de plus en plus indispensables aux services de télécommunications modernes.

Le domaine de fréquences envisagé ici recouvre la gamme de quelques dizaines de kilohertz jusqu'aux limites technologiques actuelles, soit plus de la centaine de gigahertz. Dans la majorité des applications, le sous-ensemble d'amplification de puissance excite une antenne destinée à l'émission d'ondes électromagnétiques. Dans le domaine industriel, celui des plus basses fréquences, l'organe de sortie du système est généralement un solénoïde induisant un champ magnétique.

Dans notre propos, la notion de puissance est toute relative : ainsi, dans le domaine industriel, on parlera de dizaines ou centaines de kilowatts, alors que dans certains domaines des télécommunications, la puissance de sortie peut n'être que de l'ordre du watt (téléphones portables par exemple).

Dans tous les cas cependant, il s'agit de puissance au sens où le sous-ensemble d'amplification consomme la plus grande partie de l'énergie nécessaire au fonctionnement du système complet, et doit donc faire l'objet d'une attention particulière lors de la conception, de façon à optimiser le budget consommation et dégrader le moins possible les paramètres de définition du signal. Ces deux aspects constituent le point commun entre toutes les applications d'amplification de puissance, indépendamment des puissances mises en jeu en valeur absolue.

Si ces critères sont une constante, nous verrons que les solutions proposées peuvent différer, essentiellement pour des raisons technologiques, selon les puissances en valeurs absolues et les gammes de fréquence des systèmes.

Les particularités...