Fiche technique Amplificateur-RF

Amplificateur de puissance radio-fréquence
Contexte
La prestation porte sur un appareil d’amplification de puissance de signaux de tensions
électriques dans le régime radio-fréquence. L’objectif est d’amplifier une tension d’entrée sinusoïdale
fournie par un générateur de fonction d’impédance 50 Ω. Le signal amplifié est délivré sur une charge
de faible impédance résistive constituée d’une bobine d’induction. Cette bobine L
prim
de quelques
spires alimente le circuit primaire d’un circuit transformateur/symétriseur (BalIUn) qui s’appuie sur un
tore d’induction à base de ferrite. Le circuit secondaire est constitué de deux bobines d’induction
identiques L
1
et L
2
montées en parallèle avec une capacité de charge. La capacité de charge est
composée de deux condensateurs montés en parallèle : un condensateur à capacité variable C
var
et
un quadripôle radio-fréquence (RFQ). Ce quadripôle possède une capacité équivalente de l’ordre de
C
quad
=240 pF. Le rapport de transformation du circuit doit permettre d’atteindre une tension de 4 kV
crête à crête aux bornes du RFQ. Le circuit primaire (émetteur) et le circuit secondaire (antenne) du
BalUn sont en résonance. L’accord de la résonance est assuré par le condensateur C
var
à capacité
ajustable entre 50 pF et 2000 pF. La gamme d’accord maximale se situe entre 100 kHz et 2 MHz. Par
conséquent pour un réglage optimum à la résonance, l’impédance de charge Z du circuit auquel sera
soumis l’amplificateur RF est variable. Z peut varier typiquement entre quelques Ohm (environ 15 Ω
mesuré à 75 kHz) en régime basse fréquence et quelques kilo-Ohm (environ 2,6 kΩ à 600 kHz) en
régime haute fréquence.
Performances techniques
Par conséquent, l’amplificateur retenu devra pouvoir fonctionner sans être en défaut dans des
régimes pour lesquels le désaccord d’impédance est important. L’amplificateur doit pouvoir accepter
un taux d’onde stationnaire (TOS) élevé : au minimum 5:1. Un amplificateur de classe A sera
privilégié. La tension crête à crête disponible aux bornes du circuit primaire doit être au minimum de
200 V
cc
sur toute la gamme de fréquence. La gamme de fréquence de fonctionnement de
l’amplificateur se situe entre 100 kHz et 2 MHz. Le niveau maximum de distorsion harmonique
typique accepté est -20 dBc à 80% de sa puissance typique sur la gamme de fréquence d’intérêt. La
tolérance du gain sur la gamme de fréquence d’intérêt devra être inférieure ±3 dB. Le gain pourra être
fixe ou ajustable.
Accessoires et communication
L’appareil devra être accompagné ou équipé d’un dispositif de mesure de la puissance
réfléchie et de la puissance transmise. Des indicateurs d’alertes seront prévus : défaut, statut ,
échauffement, marche, arrêt… Ces informations pourront être accessibles par le biais d’un système
de communication. Le mode communication privilégié est de type Ethernet. L’appareil devra disposer
d’un protocole de pilotage de ses paramètres à distance. Le fournisseur retenu s’engagera à délivrer
les informations nécessaires au langage de contrôle des commandes à distance de l’appareil.
Caractéristiques physiques
L’alimentation électrique de l’appareil sur secteur est 240 V
AC
– 50 Hz. L’appareil retenu devra
être « rackable » sur un châssis au format 19 pouces. L’appareil est amené à être installé sur une
plate-forme à haute tension (60 kV). Cette plate-forme est alimentée par un transformateur de
découplage.
Nota : un schéma de principe est disponible en annexe.