Émetteur-récepteur HF — magnétisme large bande
Adaptation d’impédance et transformateurs HF
Relier correctement les faibles impédances du push-pull à la sortie 50 Ω en maîtrisant le matériau, le rapport de spires, le flux et les pertes.
Chaîne fonctionnelle
Drain A→Primaire bifilaire→Point milieu alimentation→Drain B→Secondaire→Balun / coaxial→Filtre passe-bas→Charge 50 Ω
Sécurité : Un transformateur qui présente un bon ROS à faible niveau peut saturer ou chauffer à forte puissance. La validation doit se faire progressivement sous puissance réelle.
Calcul du rapport
Le rapport d’impédance idéal est le carré du rapport de spires. Un rapport 1:4 en impédance correspond à un rapport 1:2 en nombre de spires.
L’impédance optimale vue par les transistors dépend de la tension d’alimentation, de la puissance, du mode de fonctionnement et du modèle de transistor.
Les capacités parasites, inductances de fuite et pertes du noyau rendent le comportement réel différent du calcul idéal.
Choix du matériau
Un matériau ferrite adapté aux fréquences basses n’est pas forcément optimal à 30 MHz. La documentation du fabricant du noyau doit guider le choix.
Le noyau doit supporter le flux sans échauffement excessif. Plusieurs noyaux empilés ou un volume magnétique plus important peuvent être nécessaires.
Les fils doivent être courts, réguliers et suffisamment isolés pour la tension RF présente.
Validation pratique
Mesurer le transformateur seul avec résistances de terminaison avant de connecter les transistors.
Contrôler le ROS, la perte d’insertion, la symétrie et l’échauffement sur toute la bande utile.
Après montage du PA, vérifier que les deux branches partagent correctement courant et puissance.
Formules et repères
Zsecondaire / Zprimaire = (Nsecondaire / Nprimaire)²
Pour une approximation push-pull : Rcharge optimale dépend de VDD² / Pout
La puissance dissipée dans le noyau augmente avec le flux, la fréquence et le volume soumis.
Règles de mesure
- Utiliser une charge fictive 50 Ω dimensionnée pour la puissance et la durée.
- Documenter les atténuateurs et limites d’entrée des instruments.
- Commencer au niveau minimal puis augmenter par paliers.
- Mesurer courant, puissance, spectre et température simultanément.
- Conserver une marge par rapport aux limites absolues.
Procédure recommandée
Critère de passage :
ne passer à l’étape suivante que lorsque les valeurs mesurées sont stables, reproductibles et consignées.