FR2995153A1 - Procede de suppression d'harmoniques par multiplication de frequences pour circuit rf - Google Patents

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Abstract

Un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF (1) comporte les étapes consistant à définir les fréquences de fonctionnement respectives des composants électroniques principaux prédéterminés du circuit RF (1) à concevoir, utiliser ces fréquences de fonctionnement pour calculer les valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences respectifs et les distorsions d'intermodulation, concevoir des filtres respectifs (11-14) correspondant aux valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences et aux distorsions d'intermodulation obtenues, calculer les emplacements des harmoniques par multiplication de fréquences dans le circuit RF (1) en cours de conception, installer les filtres (11-14) conçus aux emplacements calculés, et soumettre à essai et régler les filtres installés (11-14).

Description

PROCÉDÉ DE SUPPRESSION D'HARMONIQUES PAR MULTIPLICATION DE FRÉQUENCES POUR CIRCUIT RF ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne la technique des radiofréquences, et plus particulièrement, un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF pour supprimer les harmoniques de multiplication de fréquence. 2. Description de la technique associée Avec l'application dans différents domaines des systèmes de communication sans fil, la distance de communication et la vitesse des systèmes de communication sans fil ont été fortement améliorées. Dans ces conditions, la puissance RF de l'émetteur du système de communication RF doit être augmentée. Toutefois, en raison des caractéristiques non linéaires des composants à semiconducteur associés et du circuit, l'augmentation de la puissance RF de l'émetteur peut provoquer la génération d'harmoniques par multiplication de fréquences d'ordre impair et d'ordre pair à l'extrémité de sortie du circuit, et les harmoniques par multiplication de fréquences générés seront directement rayonnés dans l'air, intérférant directement avec les autres matériels de communication. Pour éliminer les interférences par les harmoniques de multiplication de fréquence, le procédé classique le plus couramment utilisé consiste à utiliser une plaque d'étain pour isoler directement le circuit. Dans une application normale, l'utilisation d'une plaque d'étain peut apporter un effet optimum pour supprimer les harmoniques par multiplication de fréquences dans la plage de sécurité et pour atténuer les interférences qu'ils occasionnent avec les autres matériels de communication, mais uniquement lorsque la puissance de sortie est inférieure à 14 à 16 dBm. Si la puissance de sortie du circuit amplificateur RF dépasse la plage susdite, une plaque d'étain d'épaisseur insuffisante ne sera pas capable d'empêcher une fuite des harmoniques de multiplication de fréquence, laissant le problème d'origine non résolu.
Pour supprimer les harmoniques par multiplication de fréquences générés pendant le fonctionnement d'un circuit amplificateur RF d'une puissance de sortie de l'ordre de 27 à 30 dBm ou plus, un boîtier en aluminium coulé ayant une épaisseur de paroi relativement plus grande et une puissance anti-pénétration plus forte peut être utilisé à la place d'une plaque d'étain. Un boîtier en aluminium coulé ayant une épaisseur de paroi de l'ordre de 5 à 10 mm ou plus peut empêcher efficacement une fuite des harmoniques de multiplication de fréquence. Toutefois, l'utilisation d'un boîtier métallique épais augmente le poids, le coût du matériau, le coût du moulage ainsi que le coût de distribution. Cette solution n'est pas préférée.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée en tenant compte de ces circonstances. L'objectif principal de la présente invention consiste à fournir un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF, pour supprimer les harmoniques par multiplication de fréquences en analysant les emplacements et les valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences possibles, puis en utilisant des filtres correspondants pour supprimer les harmoniques par multiplication de fréquences possibles afin de réduire leurs valeurs. Pour atteindre ce but ainsi que d'autres objectifs de la présente invention, un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF comporte l'étape de définition des fréquences de fonctionnement respectives des principaux composants électroniques prédéterminés du circuit RF à concevoir, l'étape d'utilisation de ces fréquences de fonctionnement pour calculer les valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences respectifs ainsi que les distorsions d'intermodulation, l'étape de conception de filtres respectifs correspondant aux valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences et aux distorsions d'intermodulation obtenues, l'étape de calcul des emplacements des harmoniques par multiplication de fréquences dans le circuit RF en cours de conception, l'étape d'installation des filtres conçus aux emplacements calculés, puis l'étape d'essai et de réglage des filtres installés pour s'assurer que le circuit en cours de conception se situe dans la plage de sécurité. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention seront entièrement compris en référence à la description suivante, conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels des références analogues représentent des composants de structure analogue. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera bien comprise et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. La description se rapporte aux dessins indiqués ci-après et qui sont donnés à titre d'exemples : la figure 1 est un schéma de circuit par blocs d'un circuit RF conçu selon la présente invention.
La figure 2 est un organigramme d'un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences selon la présente invention. La figure 3 représente des diagrammes de données d'essai obtenues selon la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En se référant à la figure 1, un circuit 1 conçu selon la présente invention est représenté. Le circuit 1 conçu comprend une pluralité de composants électroniques A, B, C et D, le composant A étant respectivement électriquement connecté au composant B et au composant C; le composant C étant respectivement électriquement connecté au composant B et au composant D. Les fréquences de fonctionnement de ces composants électroniques A, B, C et D sont respectivement fa, fb, fc et fd. Puisque chaque harmonique de multiplication de fréquence généré dans le circuit 1 conçu a une fréquence égale à n fois la fréquence de fonctionnement respective, les harmoniques par multiplication de fréquences générés pendant le fonctionnement de ces composants électroniques A, B, C et D sont respectivement Nt, Nfb, Nfc et Nfd, et les distorsions d'intermodulation respectives sont respectivement fa-fb, Ma, fc-fb et fd-fc. On installe ensuite les filtres 11 à 14 entre ces composants électroniques A, B, C et D à des emplacements où peuvent être générés les harmoniques de multiplication de fréquence, pour supprimer les harmoniques par multiplication de fréquences générés Nfa, Nfb, Nfc et Nfd, et les distorsions d'intermodulation générées fa-fb, frfa, fc-fb et fd-fc. Ces filtres 11 à 14 sont sélectionnés dans le groupe constitué de filtres passe bas, filtres passe haut, filtres passe bande et filtres coupe bande (de réjection de bande). Les ordres de filtrage de ces filtres 11 à 14 peuvent être de 1, 2, 3, ... ou N. Après installation de ces filtres 11 à 14, ils sont soumis à essai puis font l'objet d'un réglage précis pour que les données d'essai respectives correspondent à la plaque d'étain qui entoure le circuit 1 conçu. Grâce à la double action de suppression et de prévention, l'invention diminue efficacement les effets des harmoniques de multiplication de fréquence. En se référant à la figure 2, un procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF selon la présente invention comporte les étapes consistant à : (Si) définir les fréquences de fonctionnement respectives des composants électroniques principaux prédéterminés du circuit RF à concevoir ; (S2) utiliser ces fréquences de fonctionnement pour calculer les valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences respectifs et les distorsions d'intermodulation ; (S3) concevoir des filtres respectifs correspondant aux valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences et aux distorsions d'intermodulation obtenues ; (S4) calculer les emplacements des harmoniques par multiplication de fréquences dans le circuit RF en cours de conception ; (S5) installer les filtres conçus aux emplacements calculés ; et (S6) soumettre à essai et régler les filtres installés. En se référant à la figure 3, les données d'essai obtenues selon la présente invention sont présentées. Dans l'exemple d'application de la présente invention, un circuit intégré module RF à 2,4 GHz conçu selon la présente invention est relié à un amplificateur de puissance RF pour fournir une fréquence de sortie allant jusqu'à 27 dBm. Après essai d'IEM/CEM, les données d'essai correspondent aux exigences réglementaires selon FCC15,247.
Bien qu'un mode de réalisation particulier de l'invention ait été décrit en détail pour les besoins de l'explication, diverses modifications et améliorations peuvent être effectuées sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. En conséquence, l'invention n'est pas destinée à être limitée à l'exception des revendications annexées.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF (1) comprenant les étapes consistant à : (a) définir les fréquences de fonctionnement respectives des composants électroniques principaux prédéterminés du circuit RF (1) à concevoir ; (b) utiliser les fréquences de fonctionnement pour calculer les valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences respectifs et les distorsions d'intermodulation ; (c) concevoir des filtres respectifs (11-14) correspondant aux valeurs des harmoniques par multiplication de fréquences et aux distorsions d'intermodulation obtenues ; et (d) soumettre à essai et régler les filtres installés (11-14).
  2. 2. Procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF selon la revendication 1, comprenant en outre une étape secondaire de calcul des emplacements des harmoniques par multiplication de fréquences dans le circuit RF (1) en cours de conception avant l'étape (c) et après l'étape (d).
  3. 3. Procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF selon la revendication 1, comprenant en outre une étape secondaire d'installation des filtres (11-14) conçus à des emplacements prédéterminés dans le circuit RF (1) avant l'étape (d) et après l'étape (c).
  4. 4. Procédé de suppression d'harmoniques par multiplication de fréquences pour un circuit RF selon la revendication 1, dans lequel lesdits filtres (11-14) sont choisis dans le groupe constitué de filtres passe bas, filtres passe haut, filtres passe bande et filtres coupe bande.
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