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Amplificateur faible bruit

pour la bande 144 MHz

Vincent GRIGIS, F1OPA

La structure en sortie, associée à L5-C26, donne la possi-
bilité d’alimenter l’amplificateur directement par le câble
coaxial.

3 Routage et implantation des
composants
Le substrat choisi pour cet amplificateur est du FR4 d’épais-
seur 0,8 mm. Le PCB est réalisé avec un procédé industriel.
Des trous métallisés permettent une bonne mise à la masse
des composants. Du vernis épargne facilite le soudage des
composants en évitant la diffusion de l’étain sur les pistes.

Une finition Nickel/Or permet d’éviter l’oxydation dans le
temps. L’utilisation de composants 0603 permet d’intégrer
cet amplificateur dans un boîtier type Schubert de 37 x 37 mm.
Le routage et l’implantation des composants sont visibles
1 Introduction en figure 2.
Voici la description d’un amplificateur faible bruit destiné L’assemblage des composants ne présente pas de difficulté
à la bande 144 MHz. Cet amplificateur se caractérise par particulière. Il faut néanmoins avoir l’habitude de souder
un faible facteur de bruit (NF), un niveau d’inter modula- des cartes électroniques en technologie 0603.
tion (IP3) élevé, une bonne sélectivité et une protection de
l’entrée contre les signaux forts et les décharges électrosta- Une fois tous les composants positionnés sur la carte, il faut
tiques. La majorité des composants discrets sont en boîtier souder à son tour le PCB dans le boîtier Schubert, par la
0603, ce qui permet de réduire la taille de l’ensemble. Le face de dessous du circuit.
design étant peu sensible à la dispersion des composants,
le seul réglage s’effectue au niveau du filtre passe-bande.

2 Topologie de l’amplificateur
Ce LNA est composé d’un étage amplificateur (ATF54143)
et d’un filtre sélectif assurant un bon rejet des signaux hors
bande (figure1). Le transistor PHEMT utilisé (ATF54143) se
caractérise par un faible facteur de bruit associé à un niveau
d’inter modulation élevé. De plus, à la différence des tran-
sistors PHEMT classiques, ce transistor requiert une tension
de « gate » positive, ce qui simplifie la mise en œuvre. Dans
cet amplificateur, la polarisation de ce transistor est dite
active. Elle permet de garder le point de fonctionnement
constant même en présence d’une variation de la tempéra-
ture de fonctionnement.

Le transistor est protégé contre les signaux forts par les
diodes D2 et D3. La protection de l’entrée est complétée par
D1 (ESD Supressor) qui permet de renforcer la résistance du
transistor contre les décharges électrostatiques.
Les composants C2, L1, C9, C10 permettent d’obtenir un
compromis entre facteur de bruit, adaptation et sélectivité.
Afin de minimiser les pertes dans l’étage d’entrée, l’induc-
tance L1 est bobinée (Coilcraft – Midi Série).

La contre-réaction C11-R5, associée à R5, permet de sta-
biliser le transistor et également d’améliorer l’adaptation
d’entrée. Le réseau L2-C16 permet, à la fois, d’optimiser
l’adaptation de sortie et d’alimenter la source du transistor.
Un atténuateur, d’environ 6 dB (R11, R12, R13), limite le
gain à 20 dB. Le filtre passe-bande (C20, C21, L3, C22, L4,
C24, C23) permet d’obtenir une bonne sélectivité.

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