Étude et conception des filtres actifs en hautes fréquences

Abstract

Ce projet de recherche porte sur la conception de filtres actifs à hautes fréquences destinés à supporter les spécifications de la technologie LMDS. Il vise à concevoir un type de filtre pouvant être construit sous la forme d’un circuit MMIC. Deux topologies ont été étudiées : le filtre transversal polynomial et le filtre à canaux multiples. Ce projet en est un uniquement de conception et de simulation et n’aborde pas la fabrication du circuit. Il a toutefois été réalisé en vue d’une réalisation dans les salles blanches de l’Université de Sherbrooke. La conception d’un gabarit passe-bas/passe-haut et d’un amplificateur de liaison a été effectuée dans le cadre de l’étude du filtre transversal polynomial. Toutefois, cette topologie n’a pas permis d’obtenir les caractéristiques souhaitées pour le filtre. Ceci s’explique entre autres par l’impossibilité d’insérer des éléments transversaux ayant une capacité d’entrée négligeable par rapport aux points d’insertion dans le circuit. À la suite de cette impasse, la topologie de filtre à canaux multiples a été étudiée. La conception à canaux multiples a été effectuée à partir de trois branches, chacune composée de deux amplificateurs identiques, conçus spécifiquement pour ce projet, ainsi que d’un filtre d’ordre N=3 de type Butterworth. Le circuit résultant a une bande passante de 400 MHz, pour une fréquence centrale de 28,1 GHz. Son gain en bande passante est supérieur à 4 dB et sa réjection meilleure que -80 dB. Les études sur le taux de rendement de production du circuit montrent que celui-ci est sensible aux tolérances des composants et qu’un grand soin devra être apporté à minimiser celles-ci lors de la réalisation. Les dispositifs électroniques utilisés nécessiteraient une surface légèrement supérieure à 10 mm[indice supérieur 2]