Page 117 - Propagation_antenne_adaptation

Comment ça marche ?

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Les circuits réactifs

2 1 - L 'adaptation (1) - T ransformateurs inductifs

Après avoir vu l'usage des circuits réactifs dans les filtres fréquentiels, nous allons
aborder leur utilisation dans l'adaptation d'impédance, en commençant par les trans-
formateurs inductifs.

ADAPTATION D'IMPÉDANCE Nous commencerons l'étude des La bande passante d'un transforma-
On lit couramment que l'adapta- quadripôles adaptateurs par les teur inductif, en dehors des effets
tion d'impédance consiste à faire en transformateurs inductifs HF à dus aux pertes dans le matériau
sorte que la source soit chargée par large bande. utilisé pour obtenir un K proche
son impédance conjuguée, quelle que de 1 et des capacités parasites,
soit l'impédance de charge réelle. Si TRANSFORMATEURS est limitée aux fréquences basses
ceci n'est pas faux, c'est généraliser INDUCTIFS par la diminution du rapport X /
L2
un cas très particulier par rapport au R et aux fréquences élevées par
C
cas général que voici : On a déjà vu que si l'on s'arrange un K inférieur à 1.
L'adaptation d'impédance consiste à pour que le flux électromagnétique Voir sur la figure 3 un exemple
faire en sorte que la source soit char- produit par une inductance tra- de courbes de réponses en ampli-
gée par son impédance nominale de verse en totalité une autre induc- tude et en phase pour Rc=50 Ω,
charge, quelle que soit l'impédance tance (coefficient de transfert K, L1=L2=100 μH et K=0,9, 0,99 et
de charge réelle . Pour illustrer ceci, dit « coefficient de couplage », 0,999 (transfo 1/1 sans pertes).
(1)
prenons un exemple avec une pile élec- égal à 1), la tension induite est
trique de 1,5 V de tension nominale. proportionnelle à la racine carrée Noter qu'ici la source a une impé-
Sa f.é.m. est de 1,6 V et son débit nomi- du rapport entre les inductances dance interne égale à Rc.
nal (pour un maximum de rendement) et le courant induit est propor- Ainsi pour K=0,9, la diminution de
est égal à 50 mA pour avoir sa ten- tionnel à la racine carrée du rap- 1 dB n'est pas due à une perte dans
sion nominale de 1,5 V. Sa résistance port inverse. Donc l'impédance le transfo, mais à la diminution du
interne est donc de (1,6-1,5) / 0,05 = image (induite) est proportion- rendement de la source ajoutée à
2 Ω (loi d'Ohm). L'impédance nominale nelle au rapport des inductances. une baisse de la puissance totale
de charge est alors de 1,5 / 0,05 = 30 Ω Tout ceci est explicité sur la figure 2. mise en jeu (elle double pour F=0
(à comparer aux 2 Ω de sa résistance Les deux bobines couplées consti- et tend vers zéro quand F tend vers
interne) et le rendement est de 30 / tuent un transformateur inductif. l'infini).
(30+2) ≈ 0,94. Si l'on chargeait la pile Il est en principe utilisé avec des
par sa résistance interne, son rende- charges résistives pures. On remarquera que la variation de
ment serait de 0,5 et on la détrui- Avec des charges réactives, son phase augmente rapidement bien
rait par échauffement interne. C'est comportement est complexe et avant la fréquence de coupure.
exactement le même cas avec une difficilement prévisible du fait Grosso modo, il faut un couplage
centrale électrique ou un émetteur de l'imperfection du composant de 0,999 pour avoir une variation
HF . fabriqué (K<1, capacités parasites, inférieure à 10° sur une décade,
(2)
Un circuit d'adaptation d'impédance pertes diverses, etc.). à condition d'être à plus d'une
peut être modélisé par un quadripôle
avec une fonction de transfert entré/
sortie G (et la fonction inverse 1/G
pour sortie/entrée, car c'est un circuit
passif). Si l'entrée est une charge
Zc, l'impédance Zim (« im » pour
« image ») que le quadripôle pré-
sente à sa sortie est égale à Zc×G .
(3)
Voir la figure 1. Figure 2 :

Figure 1 : Figure 3 :

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