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filtre duplexeur GSM cavites

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filtre_duplexeur_GSM_cavites.JPG

Par filtre on entend un circuit dont la transmission varie avec la fréquence. Ce filtre permet d’utiliser le même panneau d’antennes à la fois en émission et en réception d’où le nom duplexeur. La gamme de fréquences se situe entre 1710 MHz et 1785 MHz pour la transmission des signaux et entre 1805 MHz et 1880 MHz pour la réception des signaux.
Il s’agit de relier sur la même antenne un émetteur d’une puissance d’environ 50 W et un récepteur qui exploite des signaux compris entre le nW et le pW. Le but de ce filtre est d’aiguiller les signaux de façon à éviter de saturer la réception. On devra avoir une isolation ou découplage d’au moins 80 dB soit cent millions en puissance. C’est dire le degré de performance du filtre et cela justifie le nombre de vis nécessaire pour bien fermer les blindages..
Pour avoir des filtres très sélectifs, on est amené à en associer un grand nombre en série.
Le principe de chaque filtre élémentaire reste le circuit oscillant LC -avec L = self ; C = capacité- connu depuis plus d’un siècle. La contrainte spéciale est que pour les fréquences très élevées utilisées ici on ne sait plus maintenir les signaux prisonniers sur des fils ou dans les composants du type capacité ou self. Les effets de rayonnement deviennent prédominants par rapport à ceux de conduction. C’est la raison pour laquelle les composants sont enfermés dans des petites cavités. Le cheminement des ondes dans toutes les cavités évoque un labyrinthe. La plaque de fermeture qui complète les cavités n’est pas représentée ici. Voir cet exemple de plaque équipée de vis de réglage : ‘’filtre duplexeur GSM interdigite vis reglage’’ Les phénomènes de rayonnement sont tels que l’on ne sait plus localiser une self d’une capacité. On dit que l’on passe des composants localisés aux composants répartis.
Voir un filtre à composants localisés fonctionnant vers 10 MHz pour l’émission en ‘’ Sailor selfs filtres emetteur’’ et pour la réception dans ‘’ Sailor recepteur preselecteur commente’’ (galerie d’électronique marine)
C’est pourquoi une self devient une tige creuse et une capacité devient celle entre l’intérieur de la tige creuse et une vis d’accord fixée sur la plaque de fermeture. Plus précisément les circuits oscillants sont remplacés par des lignes de transmissions et des cavités résonantes dont la fréquence d’accord se règle par les vis fixées sur la plaque de fermeture.
Vers 2 GHz, l’effet de peau est très important et le courant ne passe plus qu’en surface sur quelques microns. Donc on cherche à augmenter le plus possible les surfaces ce qui explique la forme massive des tiges. Pour réduire la résistance qui est responsable des pertes, on utilise le meilleur conducteur existant à savoir de l’argent déposé sur une forme en aluminium poli.
Le duplexeur représenté ici est le regroupement de deux identiques, la cloison de séparation est vue ici horizontalement.
Le gros connecteur coaxial en haut à gauche est celui relié aux panneaux d’antennes. Le connecteur plus petit est relié à l’émetteur. Le récepteur est connecté par un petit fil qui ressemble à une marche d’escalier au premier filtre. On voit que le signal saute d’un filtre à un autre par des tiges isolées de couleur noire réalisant des couplages purement électromagnétiques ou bien par des fenêtres de couplage. La conception de ces filtres fait appel aux dernières avancées en matière de théorie de l’électromagnétisme et de logiciels de simulation électromagnétique en 3 dimensions.
Le réglage de ces filtres se fait au moyen d’analyseur de réseaux comme celui représenté en ‘’ Analyseur de spectre et de réseau TR 4172’’ dans la galerie analyseur de spectre appareils de mesures.

Auteur Ph Maliet
Créée le Samedi 01 Décembre 2007
Ajoutée le Mercredi 19 Décembre 2007
Dimensions 1024*768
Fichier filtre_duplexeur_GSM_cavites.JPG
Poids 338 Ko
Tags amplificateur, Condensateur, Inductance, Radio, récepteur, résistance, transmission
Catégories
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