Linéarisation des amplificateurs de puissance large-bande pour des applications de communications tactiques et de diffusion audio ou vidéo numérique

TLDR: In this article, the authors propose linearization d'amplificateurs RF haute-puissance and large-bande par predistorsion numerique (DPD) and reduction du PAPR du signal (CFR).

Abstract: L'amplificateur de puissance est le module le plus critique dans les equipements de communication radio. Il determine la qualite de la liaison par sa linearite et a une contribution consequente dans la consommation de l'emetteur ; environ 60% de l'energie consommee est consacre a l'amplification. Il est donc crucial de le faire fonctionner avec un rendement energetique eleve. Cependant, ces deux specifications principales de l'amplificateur que sont la linearite et le rendement energetique sont antagoniques. Par consequent, la conception d'un module d'amplification de puissance suppose de trouver un compromis entre la linearite et le rendement. L'optimisation de ce compromis est la raison d'etre des techniques de linearisation d'amplificateurs et d'amelioration du rendement, parmi lesquelles la predistorsion numerique (DPD) et les techniques de reduction du PAPR du signal (CFR).Le cœur de cette these est la linearisation d'amplificateurs RF haute-puissance et large-bande par predistorsion numerique (DPD). Dans ces travaux, nous abordons trois problematiques liees a la predistorsion et qui constituent des verrous technologiques importants. Le premier aspect concerne l'implementation de la predistorsion numerique dans un contexte multi-bande ou le signal a lineariser comporte plusieurs formes d'ondes, situees a des frequences differentes. La seconde problematique est l'utilisation conjointe de la predistorsion avec une technique de CFR. Dans la majorite des applications haute-puissance, les techniques de DPD et de CFR sont presentes de maniere complementaire, cependant elles sont utilisees de facon autonome et disjointe. Celles-ci gagneraient en performances de linearisation en etant implementees de maniere plus concertee. . Le dernier theme aborde par cette these est l'effet des desadaptations d'impedance de l'antenne sur le mode de fonctionnement de l'amplificateur. La variation de l'impedance d'antenne entraine des reflexions de signal vers l'amplificateur qui modifient ses specifications de linearite et de rendement. Nous ameliorons la linearite du systeme DPD + AP, lorsque l'amplificateur est soumis a des variations de l'impedance a sa charge, grâce a une correction adaptative de gain