Architectures des front-ends radio pour les communications mobiles

Stage intra entreprise

Objectifs

Aujourd'hui, les réseaux cellulaires offrent l'accès à Internet sur les terminaux mobiles et les réseaux à courte portée sans-fil permettent l’interconnexion et la transmission de données à haut débit entre équipements multimédia. Ces applications requièrent la mise en œuvre d'architectures radiofréquences optimisées dans les technologies d’intégration disponibles aux fréquences de fonctionnement visées. La formation donne les bases nécessaires à l'étude et à l'analyse des systèmes sans-fil. Elle est notamment consacrée aux parties analogiques hyperfréquences. Il s'agit de :

- comprendre les architectures des émetteurs-récepteurs pour la transmission sans fil et les principes de leur dimensionnement.
- identifier les blocs RF de la chaîne et spécifier l’impact de leurs caractéristiques électriques sur les performances "système".

Stage

Programme

Introduction

Systèmes sans fil : radiocommunications, réseaux courte-portée
Techniques d’accès multiples et duplex

Architectures du front-end RF d'un terminal mobile et technologies

Architecture hétérodyne, homodyne, "Low-IF"
Evolutions des architectures (multi-modes, multi-standards, SDR,...)

Calcul du rapport signal à bruit, facteur de bruit du récepteur et sensibilité

Non-linéarités

Intermodulation (IP2, IP3)
Désensibilisation du récepteur

Amplification de puissance (PA - Power Amplifier)

Caractéristiques - Technologies
Classes de fonctionnement

Impact des non-linéarités du PA sur les modulations

Définitions : enveloppe, PAR, PEP, EVM, ACPR

Principes de base des techniques de linéarisation des PA

Filtrage

Spécifications des filtres de la chaîne (réjections, pertes dans la bande)
Impact sur les modulations

Génération de fréquence : oscillateurs et synthétiseurs

Stabilité et précision : GSM, GPS...
Résistance négative, système bouclé
Bruit de phase et de fréquence (spectres de bruit)
- Modulations et relations temps-fréquence
- Technologies des résonateurs
- Multiplicateurs et diviseurs de fréquence
Boucle à verrouillage de phase (PLL), temps d’acquisition Influence du bruit de phase sur les performances des systèmes

Des formations en intra-entreprise sont possibles : conception de circuits actifs hyperfréquences tels que les amplificateurs de puissance, les mélangeurs, les oscillateurs.

Modalités pédagogiques

- illustration de l'incidence des performances sur une constellation : linéarité d’un amplificateur, bruit de phase...
- stabilité d’un VCO et d’un Quartz, montage pratique et pilotage d’une PLL « dual modulus prescaler » programmable, stabilité, temps d’acquisition

Public cible et prérequis

Ingénieurs amenés à utiliser ou à dimensionner des systèmes de communications sans fil.
Des notions de base sur les composants électroniques et les fonctions (amplificateur, oscillateur, mélangeur...), les hyperfréquences et le signal sont requises.

Pas de prérequis spécifiques

Responsables

Alain PEDEN

Professeur au département "Micro-ondes" de Télécom Bretagne, ses activités de recherche au sein du Lab-STICC concernent les applications en ondes millimétriques comme les techniques de combinaison pour les amplificateurs de puissance hyperfréquences ou le radar automobile d'aide à la conduite (mise en œuvre d’une plate-forme de simulation et matérielle à 77 GHz).

Daniel BOURREAU

Maître de conférences au département Micro-Ondes de Télécom Bretagne. Ses domaines d’activité sont : systèmes (RF, hyperfréquences, millimétriques et optoélectroniques), dispositifs et circuits micro-ondes (amplificateur, mélangeur, oscillateur et synthétiseur de fréquence), électromagnétisme, bancs de test et techniques de mesure.