Développement d’une tête de réception numérique innovante pour réception de télécommunications par satellite en Bande X

Discipline

Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

SATCOM, Radio Fréquence (RF), Radio-logicielle, Duplexeur de polarisation numérique (DOMT), Sous-échantillonnage RF, Track and Hold Amplifier (THA), Convertisseur Analogique Numérique, SNR, SFDR, THD

Mots-clés

Antennes (électronique),

Radiofréquences,

Satellites artificiels dans les télécommunications,

Bande X,

Circuits de commutation,

Ondes électromagnétiques -- Polarisation

Cette thèse réexamine l’architecture des récepteurs de station sol de télécommunications par satellites (SATCOM) en mettant en oeuvre des briques technologiques innovantes de sous-échantillonnage / numérisation RF et de duplexeur de polarisation numérique (DOMT). Un démonstrateur fonctionnant en Bande X a été étudié et conçu à partir de ces briques technologiques. Le sous-échantillonnage des signaux RF est réalisé grâce à la technologie Track and Hold Amplifier (THA) qui permet d’échantillonner des signaux dont la bande passante couvre plusieurs GHz (DC-13 GHz dans le cadre de ce travail). Une étude expérimentale a été menée pour comparer les performances en termes de dynamiques, de taux de distorsion harmonique et de facteur de bruit d’un THA avec celles d’un mélangeur équivalent. La numérisation du signal FI image basse fréquence du signal RF sous-échantillonné est ensuite assurée par un Convertisseur Analogique Numérique (CAN) haute vitesse. Le DOMT réalisé comporte une jonction tourniquet purement analogique qui permet de canaliser les signaux polarisés reçus. L’unité de traitement numérique du signal du DOMT permet de recombiner les signaux polarisés orthogonalement à partir d’un calibrage numérique. Le fonctionnement en bande X de ce concept innovant de tête de réception numérique est démontré, d’une part, théoriquement à partir d’un modèle mathématique et expérimentalement d’autre part, à travers les caractérisations du démonstrateur conçu. Les résultats obtenus en simulation comme en mesure permettent de valider le concept et d’obtenir un couplage de polarisation croisée de l’ordre de 40dB en bande X.