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Adaptation d’impédance dans les circuits changeurs de fréquence

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On applique la notion d’adaptation d’impédance au cas des circuits changeurs de fréquence, c’est-à-dire multiplicateurs ou diviseurs, du type parallèle ou série, sans branches auxiliaires, utilisant une non-linéarité purement réactive. Après avoir précisé les notions de point de fonctionnement et point de polarisation, on analyse les tensions et courants existant aux bornes de la non-linéarité, à l’aide d’un développement en série de Taylor de la caractéristique non linéaire autour du point de fonctionnement, en particulier dans le cas où l’on néglige les termes de ce développement d’ordre supérieur à 2N,si Nest le facteur de multiplication ou de division. On écrit les équations des divers types de circuits et, à cette occasion, on met en évidence une propriété des circuits diviseurs, qui les différencie totalement des circuits multiplicateurs. On recherche ensuite les conditions d’adaptation, qui se présentent sous la forme de valeurs à attribuer aux réactances (ou susceptances) des filtres;ces valeurs ne sont réelles que si une condition, dite nécessaire, est satisfaite. L’analyse de cette dernière fait apparaître l’existence d’une fréquence limite, maximale pour les circuits du type parallèle et minimale pour les circuits du type série, au delà de laquelle l’adaptation ne peut plus être réalisée. L’analyse des conditions d’adaptation montre d’autre part que, contrairement à ce qui est couramment admis, on ne pourra généralement pas adapter le circuit, lorsque les filtres résonnent avec la partie linéaire de la non-linéarité.

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Bibliographie

  1. Anderson (D. R.),Léon (B. J.). Analysis of circuits containing variable-capacitance diodes. (Analyse de circuits contenant des diodes à capacité variable).I. R. E. Internation. Conv. Rec., Part 4, U. S. A. (1961),9, pp. 182–190, 3 fig., bibl. (11 rét.).

    Google Scholar 

  2. Araki (K.). Analysis of frequency multiplication with non linear capacitors. (Étude d’un multi-plicateur de fréquence à capacités non linéaires.)Rev. electr. Communic., Lab., Jap. (janv.-févr. 1964),12, n∘ 1–2, pp. 63–76, 8 fig., 1 tabl., bibl. (17 réf.).

    Google Scholar 

  3. Becker (G.),Faltin (P.). Frequenzvervieltachung in das Mikrowellengebiet für den Vergleich von Frequenzstandards. (La multiplication de fréquence en hyperfréquences pour la comparaison des étalons de fréquences).Z. Instrumentenkunde, Dtsch. (juin 1943),71, n∘ 6, pp. 159–164.

    Google Scholar 

  4. Birgels (P.). Über Parametrische Frequenzvervielfachung. (Multiplication paramétrique de fréquence.)Nachr.-tech. Z., Dtsch. (août 1963),16, n∘ 8, pp. 438–445, 11 fig., bibl. (7 réf.).

    Google Scholar 

  5. Braginskii (U. B.),Dianova (V. A.),Mustel (E. R.). Studying the operation of a frequency multiplier using the nonlinear capacitance of a p-n junction. (Étude du fonctionnement d’un multiplicateur de fréquence utilisant la capacité non linéaire d’une jonction p-n).Radiotekh. Elektron. S. S. S. R., (juil. 1961)6, n∘ 7, pp. 218–225, 6 fig., bibl. (7 réf.). Trad. dans Radio Engng Electron., G. B. (juil. 1961)6, n∘ 7.

    Google Scholar 

  6. Chang (K. K. N.). Harmonic generation with nonlinear reactances. (La génération d’harmoniques au moyen de réactances non linéaires.)RCA. Rev., U. S. A. (sept. 1958),19, n∘ 3, pp. 455–464, 6 fig., bibl. (6 réf.).

    Google Scholar 

  7. Chang (K. K. N.),Chase (P. E.). A rigorous analysis of harmonic generation using parametric diodes. (Étude théorique de la production d’harmoniques à l’aide de diodes paramétriques.)RCA. Rev., U. S. A. (juin 1963),24, n∘ 2, pp. 214–225, 4 fig., bibl. (5 réf.).

    Google Scholar 

  8. Della Torre (E.),Sirkis (M. D.). Power conversion with nonlinear reactances. (Conversion de puissance par des réactances non linéaires.)IRE Trans., CT., U. S. A. (juin 1961),8, n∘ 2, pp. 95–99, 3 fig., bibl. (14 réf.).

    Google Scholar 

  9. Diamond (B. L.). Idler circuits in varactor frequency multipliers. (Les circuits à branche auxiliaire dans les multiplicateurs de fréquence à diode varactor.)IEEE Trans. CT., U. S. A. (mars 1963),10, n∘ 1, pp. 35–44, 9 fig., bibl. (14 réf.).

    MathSciNet  Google Scholar 

  10. Dianova (V. H.),Maneshin (N. K.)et al. A microwave frequency multiplier with a high multiplication factor. (Un multiplicateur pour hyper-fréquences à grand facteur de multiplication.)Radiotekh., Elektron., S. S. S. R. (févr. 1962),7, n∘ 2, p. 348. Traduit dans Radio Engng Electron Phys., G. B. (févr. 1962),7, n∘ 2, pp. 326 327.

    Google Scholar 

  11. Fairley (D. O.). How to design solid-state micro wave generators. (Comment effectuer le projet des générateurs d’hyperfréquences à état solide).Electronics, U. S. A. (11 oct. 1963),36, n∘ 41, pp. 23–28, 7 fig., 4 tabl., bibl. (17 réf.).

    Google Scholar 

  12. Giacoletto (L. J.),O’Connell (J.). Variable-capacitance germanium diode for UHF (Une diode au germanium à capacité variable pour ondes décimétriques).RCA. Rev., U. S. A. (mars 1956),17, n∘ 1, pp. 68–85, 10 fig., bibl. (13 réf.).

    Google Scholar 

  13. Giacoletto (L. J.). Junction capacitance and related characteristics using graded impurity semiconductors. (La capacité de jonction et les caractéristiques associées de semiconducteurs à impuretés contrôlées).IRE Trans. ED, U. S. A. (juil. 1957),4, n∘ 3, pp. 207–215, 7 fig., bibl. (8 réf.).

    Google Scholar 

  14. Gibbons (J. F.),Pearson (G. L.). P-N-P variable capacitance diodes. (Les diodes à capacité variable type p-n-p.)Proc. IRE, U. S. A. (févr. 1960),48, n∘ 2, pp. 253–255, 3 fig., 1 tabl.

    Google Scholar 

  15. Grayzel (A. I.). The frequency dependence of the powers and impedances of varactor frequency multipliers. (La variation, en fonction de la fréquence, des puissances et des impédances des multiplicateurs de fréquence à diodes « varactor »)Proc. I E E E, U. S. A. (sept. 1964),52, n∘ 9, pp. 1056–1057, bibl. (1 réf.).

    Google Scholar 

  16. Guissard (A.). Impedance matching in nonlinear reactance frequency multipliers. (Adaptation d’impédance dans les multiplicateurs de fréquence à réactance non linéaire.)Rev. HF, Belg (1964),6, n∘ 2, pp. 49–62, 5 fig., bibl. (30 réf.).

    Google Scholar 

  17. Guissard (A.). Adaptation d’impédance dans les changeurs de fréquence à réactance non linéaire. Thèse de doctorat, Université deLouvain (1965).

  18. Hedderly (D. L.). An analysis of a circuit for the generation of high order harmonics using an ideal nonlinear capacitor (Analyse d’un circuit pour la génération d’harmoniques d’ordre élevé, utilisant une capacité non linéaire idéale)IRE Trans. ED-U. S. A. (nov. 1962),9, n∘ 6, pp. 484–491, 13 fig., bibl. (11 réf.).

    Google Scholar 

  19. Hedderly (D. L.). An exact analysis of a parametric subharmonic oscillator. (Analyse exacte d’un oscillateur paramétrique produisant des sous-harmoniques.)I E E E Trans. ED-U. S. A. (1963)10, n∘ 13, pp. 134–142, 13 fig., bibl. (12 réf.).

    Google Scholar 

  20. Hyltin (T. M.),Kotzebue (K. L.). A solid-state microwave source from reactance-diode harmonie generators. (Source d’ondes hyperfréquences à l’état solide constituée par un générateur d’harmoniques à diode réactive.)IRE Tram. MTT, U. S. A. (jan. 1961),9, n∘ 1, pp. 73–78, 13 fig., bibl. (6 réf.).

    Article  Google Scholar 

  21. Ikenoue (J.),Fukui (K.),Matsuzaki (M.). One method of frequency multiplication with a variable-capacitance diode. (Une méthode de multiplication de fréquence utilisant une diode à capacité variable.)J. Inst. electr. Communic. Engrs Jap. (juil. 1963),46, n∘ 7, pp. 912–919, 13 fig., bibl. (6 réf.).

    Google Scholar 

  22. Ilegems (H.). Multiplication et division de fréquence par réactance non linéaire.Rev. HF, Belg. (1965),6, n∘ 6, pp. 173–180, 10 fig., bibl. (10 réf.).

    Google Scholar 

  23. Isobe (T.),Miyakawa (T.). Frequency multipliers consisting of NC and NR elements (Multiplicateurs de fréquence formés d’éléments à capacité non linéaire et à résistance non linéaire).Proc. I E E E (avr. 1965),53, n∘ 4, p. 394, 2 fig., bibl. (2 réf.).

    Google Scholar 

  24. Johnson (K. M.). Large signal analysis of a parametric harmonic generator. (Analyse pour grands signaux d’un générateur d’harmonique paramétrique.)IRE Trans. MTT-U. S. A. (sept. 19608, n∘ 5, pp. 525–532, 12 fig., bibl. (9 réf.).

    Article  Google Scholar 

  25. Kach (A.). Die Frequenzvervielfachung mittels Kapazitätsdioden Teil. 1-Der Frequenzverdoppler. (La multiplication de fréquence au moyen de diodes à capacité variable. 1re partie. Le doubleur de fréquence).Arch. elektr. Ubertrag., Dtsch. (mars 1964),18, n∘ 3, pp. 161–173, 14 fig., bibl. (10 réf.).

    Google Scholar 

  26. Kaufman (I.),Douthett (D.). Harmonic generation using idling circuits. (La génération d’harmoniques par utilisation de circuits à fréquences complémentaires.)Proc. IRE, U. S. A. (avr. 1960)48, n∘ 4, pp. 790–791, 4 fig., 1 tabl., bibl. (4 réf.).

    Google Scholar 

  27. Kaylie (H. L.). Large-signal varactor harmonic generator equivalent circuit. (Circuit équivalent pour grands signaux d’un générateur d’harmonique à varacteur.)I E E E Trans. VC. U. S. A. (sept. 1963),12, n∘ 1, pp. 108–124.

    Google Scholar 

  28. Kita (S.). A harmonic generator by use of the nonlinear capacitance of germanium diode. (Un générateur d’harmoniques utilisant la capacité non linéaire d’une diode au germanium).Proc. IRE, U. S. A. (juin 1958).46, n∘ 6, p. 1307, 2 fig.

    Google Scholar 

  29. Kressel (H.),Klein (M. A.). High-power epitaxial silicon varactor diodes. (Diodes varacteur au silicium épitaxiées à grande puissance.)RCA Rev., U. S. A. (déc. 1963),24, n∘ 4, pp. 616–626, 7 fig., 2 tabl., bibl. (7 réf.).

    Google Scholar 

  30. Lee (H. C.). Frequency multipliers and harmonic generators using varactor diodes. (Multiplicateurs de fréquence et générateurs d’harmoniques utilisant des diodes varacteurs.)Semiconductor Prod., U. S. A. (nov. 1962),5, n∘ 11, pp. 17–23.

    Google Scholar 

  31. Leenov (D.),Uhlir (A.). Generation of harmonies and subharmonics at microwave frequencies with p-n junction diodes. (Production d’harmoniques et de sous-harmoniques aux très hautes fréquences à l’aide de diodes à jonction p-n.)Proc. IRE, U. S. A. (oct. 1959),47, n∘ 10, pp. 1724–1729, 5 fig., 2 tabl., bibl. (12 réf.).

    Article  Google Scholar 

  32. Leeson (D. B.),Weinreb (S.). Frequency multiplication with nonlinear capacitors. A circuit analysis. (Multiplication de fréquence au moyen de capacités non linéaires. Analyse du circuit.)Proc. IRE, U. S. A. (déc. 1959),47, n∘ 12, pp. 2076–2084, 11 fig., bibl. (7 réf.).

    Article  Google Scholar 

  33. Leeson (D. B.). Subharmonic generation with nonlinear reactance. A circuit analysis (Génération de sous-harmoniques par une réactance non linéaire. Analyse du circuit.)Proc. IRE, U. S. A. (janv. 1961),49, n∘ 1, pp. 351–352, 5 fig., bibl. (2 réf.).

    Google Scholar 

  34. Léonard (T. C.). Prediction of power and efficiency of frequency doublers using varactors exhibiting a general nonlinearity. (Prédiction de la puissance et du rendement de doubleurs de fréquence utilisant des diodes varactor présentant un caractère arbitraire de non-linéarité.)Proc. I E E E, U. S. A. (août 1963),51, n∘ 8, pp. 1135–1139, 6 fig., bibl. (4 réf.).

    Google Scholar 

  35. Luettgenau (G.),Dirnbach (P. H.),Duffin (M. V.). High power at 1 000 Mc, using semi-conductor devices. (Grande puissance à 1 000 MHz à l’aide de dispositifs semiconducteurs.)Pacific semiconductors, Inc., Hawthorne, California (1960).

    Google Scholar 

  36. Mahapatra (S.),Hyde (F. J.). Phase relationships in a parametric harmonic generator. (Relations de phases dans un générateur d’harmoniques paramétrique.)J. Electron. and Control, G. B. (sept. 1962),13, n∘ 3, pp. 221–229, 6 fig., bibl. (5 réf.).

    Google Scholar 

  37. Mc Mahon (M. E.),Straube (G. F.), Voltagevariable semiconductor capacitors. (La réalisation des condensateurs variables en fonction de la tension à l’aide de semiconducteurs.)IRE Wescon Conv. Rec., Part 3, U. S. A. (août 1958),2, n∘ 3, pp. 72–82, 12 fig., 3 tabl., bibl. (15 réf.).

    Google Scholar 

  38. Manley (J. M.),Rowe (H. E.). Some general properties of nonlinear elements, general energy relations. (Quelques propriétés générales des éléments non linéaires. 1re partie: relations énergétiques générales.)Proc. IRE, U. S. A. (juil. 1956),44, n∘ 7, pp. 904–913, 3 fig., bibl. (13 réf.).

    Article  Google Scholar 

  39. Marinos (P. N.). A note on varactor diodes. (Note sur les diodes varactor.)Proc. I E E E, U. S. A. (févr. 1963),51, n∘ 2, p. 388, bibl. (3 réf.).

    Google Scholar 

  40. Page (C. H.). Frequency conversion with positive nonlinear resistors. (Sur la conversion de fréquence par résistances non linéaires positives.)J. Res. nation. Bur. Stand., U. S. A. (avr. 1956),56, n∘ 4, pp. 179–182, bibl. (1 réf.).

    Google Scholar 

  41. Page (C. H.). Harmonic generation with ideal rectifiers. (La génération d’harmoniques par des redresseurs idéaux.)Proc. IRE, U. S. A. (oct. 1958),46, n∘ 10, pp. 1738–1740, 2 fig., bibl. (2 réf.).

    Article  Google Scholar 

  42. Page (C. H.). Frequency conversion with nonlinear reactance. (Le changement de fréquence par reactance non linéaire.)J. Res. nation. Bur. Stand., U. S. A. (mai 1957),58, n∘ 5, pp. 227–236, bibl. (2 réf.).

    MATH  MathSciNet  Google Scholar 

  43. Palmer (W. F.),Rice (D. H.), Characteristics and applications of low impedance diodes used as voltage-variable capacitors. (Caractéristiques et applications des diodes à basse impédance utilisées comme condensateurs variables sous l’effet de la tension.)IRE Trans, BTR, U. S. A. (juin 1958),4, n∘ 3, pp. 10–18, 11 fig., bibl. (1 réf.).

    Google Scholar 

  44. Penfield (P.). Frequency-power formulas. (Formules exprimant les relations entre la puissance et la fréquence.)M. I. T., J. Wiley, (1960), 168 p., 18 fig., 15 tabl., bibl. (121 réf.).

  45. Penfield (P.), Rafuse (R. P.). Varactor applications. (Applications des varacteurs.) TheM. I. T. Press, Cambridge, Mass. (1962), 623 pp., nombr. fig. et tabl., bibl. (nombr. réf.).

  46. Pulfer (J. K.),Lindsay (A. E.). Simultaneous amplification and parametric frequency multiplication in very high frequency power transistors. (L’amplification et la multiplication de fréquence paramétrique simultanées dans les transistors de puissance à très haute fréquence.)Proc. I E E E, U. S. A. (févr. 1964),52, n∘ 2, p. 212. bibl. (2 réf.).

    Google Scholar 

  47. Rizkin (I. Kh.). Optimum characteristics of the nonlinear elements of frequency multipliers. (Caractéristiques optimales des éléments non linéaires des multiplicateurs de fréquence.)Radiotekhnika, S. S. S. R., (juil. 1964),19, n∘ 7, pp. 13–22.

    Google Scholar 

  48. Rossen (S.),Engle (W.). High order varactor multipliers. (Multiplicateurs d’ordre élevé à capacité variable.)I E E E Trans., MTT. U. S. A. (janv. 1964),12, n∘ 1, pp. 142–143, 4 fig.

    Article  Google Scholar 

  49. Rouche (N.), Neirynck (J.), Joos de Ter Beerst (T.). Théorie des circuits non linéaires filtrés.Université Lovanium. Rapport de recherches du laboratoire d’électricité, n∘ 1, Léopoldville, (1960).

  50. Roulson (D. J.). Hysteresis effects in varactor multipliers. (Les effets d’hystérésis dans les multiplicateurs à varacteurs.)Proc. I E E E, U. S. A. (oct. 1963),51, n∘ 10, pp. 1369–1370.

    Google Scholar 

  51. Roulson (D. J.),Schwindenhammer (M.). Étude des multiplicateurs de fréquence avec des diodes à capacité variable.Ann. Radioélectr., Fr., (janv. 1964),19, n∘ 75, pp. 30–39, 14 fig., 2 tabl., bibl. (6 réf.).

    Google Scholar 

  52. Roulston (D. J.). Frequency multiplication using the charge storage effect: an analysis for high efficiency, high power operation. (La multiplication de fréquence par utilisation de l’effet d’accumulation des charges: analyse du cas d’un fonctionnement à forte puissance et à rendement élevé.)Internat. J. Electron, G. B. (janv. 1965),18, n∘ 1, pp. 73–86, 11 fig., bibl. (6 réf.).

    Article  Google Scholar 

  53. Roulson (D. J.),Boothroyd (A. R.). A largesignal analysis and design approach for frequency multipliers using varactor diodes. (Une analyse et une méthode de calcul en régime de grands signaux pour multiplicateurs de fréquence employant des diodes à capacité variable).I E E E Trans., CT. U. S. A. (juin 1965),12, n∘ 2, pp. 194–205, 16 fig., 3 tabl., bibl. (7 réf.).

    Google Scholar 

  54. Scanlan (J. O.),Laybourn (P. J. R.). Largesignal analysis of varactor harmonic generators without idlers. (L’analyse, en régime de grands signaux, de générateurs d’harmoniques à diode à capacité variable, sans circuits à fréquences complémentaires.)Proc., Instn. electr. Engrs., G. B. (août 1965),112, n∘ 8, pp. 1515–1522, 9 fig., bibl. (5 réf.).

    Google Scholar 

  55. Scarlett (R. M.). Harmonic generation with a capacitor exhibiting an abrupt capacitance change. (Génération d’harmoniques au moyen d’un condensateur présentant un changement brusque de capacité.)Proc. I E E E, U. S. A. (mai 1964),52, n∘ 5, pp. 612–613, 1 fig., bibl. (8 réf.).

    Google Scholar 

  56. Shiek (B.),Westphalen (H.), Vergleich zwischen Strom- und Spannungsaussteuerung beim Frequenzvervielfacher mit Kapazitätsdiode. (Comparaison entre les commandes par courant et par tension dans un multiplicateur de fréquence à diode à capacité variable.)Arch. Elektr. Uebertrag., (août 1965),9, n∘ 8, pp. 399–408, 16 fig., 1 tabl., bibl. (7 réf.).

    Google Scholar 

  57. Shimizu (A.),Nishizawa (J.), Alloy-diffused variable capacitance diode with large figure-of-merit. (Étude de la diode par diffusion et alliage à capacité variable et à « coefficient de mérite » élevé.)IRE Trans. ED, U. S. A. (sept. 1961),8, n∘ 5, pp. 370–377, 11 fig., 3 tabl., bibl. (9 réf.).

    Google Scholar 

  58. Stracca (G. B.). On a solid-state microwave source from reactance-diode harmonie generator. (Sur une source hyperfréquence utilisant un générateur d’harmonique à diodes semiconductrices réactives.)IRE Trans. MTT, U. S. A. (sept. 1962),10, n∘ 5, pp. 399–401, 2 fig., bibl. (4 réf.).

    Article  Google Scholar 

  59. Straube (G. F.). A voltage-variable capacitor. (Condensateur variable avec la tension).Electron. Industr., U. S. A. (mai 1958),17, n∘ 5, pp. 69–73, 12 fig., (juil. 1958),17, n∘ 7, pp. 77–80, 7 fig., bibl. (9 réf.).

    Google Scholar 

  60. Sukegawa (T.),Fujikawa (K.),Nishizawa (J.), Silicon alloy-diffused variable capacitance diode. (Diode à capacité variable au silicium à jonction par diffusion.)Solid-State Electron., G. B. (janvfévr. 1963),6, n∘ 1, p. 1–24, 16 fig., bibl. (16 réf.).

    Article  Google Scholar 

  61. Uhlir Jr. (A.). The potential of semiconductors in high frequency communications. (Les possibilités des semiconducteurs dans les communications en hyperfréquences.)Proc. IRE, U. S. A., (juin 1958),46, n∘ 6, pp. 1099–1115, 29 fig., bibl. (40 réf.).

    Article  Google Scholar 

  62. Uhlir Jr. (A.). Similarity considerations for varactor multipliers. (Considérations d’analogies relatives aux multiplicateurs de fréquence à varacteur).Microwave J., U. S. A. (juil. 1962),5, n∘ 7, pp. 55–59, 1 fig., bibl. (5 réf.).

    Google Scholar 

  63. Utsunomiya (T.),Yuan (S.), Theory, design and performance of maximum-efficiency variablereactance frequency multipliers. (Théorie, calcul et performances de multiplicateurs de fréquence à réactance variable à rendement maximal.)Proc. IRE, U. S. A. (janv. 1962),50, n∘ 1, pp. 57–65, 11 fig., bibl. (4 réf.).

    Article  Google Scholar 

  64. Vadnjal (M.),Dragone (C.), Analisi dei moltiplicatori di frequenza con diodi « varactor ». (Analyse des multiplicateurs de fréquence à diodesà capacité variable).Alta Freq., Ital., (mars 1962)31, n∘ 3, pp. 150–157, 3 fig., bibl. (6 réf).

    Google Scholar 

  65. Vasileff (H. D.). P-N-P variable capacitance diode theory. (Théorie de la diode P-N-P à capacité variable).IRE Trans. ED, U. S. A. (nov. 1962),9, n∘ 6, pp. 499–502, 3 fig., bibl (4 réf.).

    Google Scholar 

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  1. Faculté Polytechnique, Université Lovanium, Kinshasa, Rép. dém. du Congo

    Albert C. Guissard

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  1. Albert C. Guissard
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Rapport n∘ 1 (déc. 1965) du séminaire de Mathématique appliquée et mécanique, Université catholique de Louvain, Belgique.

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Guissard, A.C. Adaptation d’impédance dans les circuits changeurs de fréquence. Ann. Télécommun. 22, 85–106 (1967). https://doi.org/10.1007/BF02999786

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