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Réalisation et mise au point d'un système de brouillage GSM 900-1800

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par Yazid Hmeydi
Institut supérieur des études technologiques en communications de Tunis - Projet de fin d'études 2009
  

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3.2.3. Générateur de radio fréquence


· Oscillateur BF

Les oscillateurs BF sont constitués par un amplificateur (amplificateur opérationnel ou

transistor) sur lequel on effectue une réaction de la sortie sur l'entrée au moyen d'un circuit RC. Le NE555 est un oscillateur monostable. Il est composé de deux comparateurs de tension, une bascule RS et un transistor pour la décharge.

> Etude du circuit NE 555

Figure 2.4. Schéma interne du circuit NE555 [11]

Le NE555 est composé de deux comparateurs de tension, une bascule RS et un transistor pour la décharge. La composition est très simple, mais c'est un circuit très efficace.

> Fonctionnement

ü Premier temps : Au temps T°, le condensateur est déchargé. L'impulsion de déclanchement (tension inférieur à 1/3 de "cc) appliquée sur la borne 2 met le bistable interne en position « charge », ce qui bloque le transistor ; la sortie est à l'état haut.

ü Deuxième temps : Le transistor étant bloqué, le condensateur se charge à travers la résistance selon la loi :

"C = "CC r--e-Rtc] (2.1)

ü Troisième temps : le comparateur 1 change d'état et ramène le bistable interne dans sa configuration initiale, ce qui entraîne la saturation du transistor et le décharge de C.

> Calcul de la fréquence d'oscillation

La fréquence d'oscillation de cet oscillateur est déterminée selon la valeur de La capacité C, la résistance Ra et la résistance Rb .

Le temps pour que la sortie de l'oscillateur soit au niveau haut « H » et aussi pour qu'elle soit au niveau bas «L» est déterminé comme suit :

Th =ln 2 *(Ra+Rb)*C1 ; niveau haut
Tl=ln 2 *Rb*C1; niveau bas
La période T =Th+Tl=ln 2*(Ra+2Rb) C1

1.44

La fréquence F = 1

h+ t =

(Ra+2Rb)C1

Pour notre cas on a Ra =Rb, soit C1 = 0.01uF, nous obtenons ,Ra=Rb=3.607K?

La courbe ci-dessous représente le signal à la sortie de l'oscillateur NE555 (tension en fonction du temps).

Figure 2.5. Graphe des signaux V3 sur ISIS


· Les filtres

Le filtrage est une opération indispensable en électronique. Elle assure la rejection des bandes ou des fréquences indésirables dans un étage, la sélection d'une bande ou d'une fréquence utile dans une autre. Les filtres sont, généralement, composés des bobines, des condensateurs et des résistances. Une étude préalable des courbes de réponse des filtres s'impose avant leur utilisation dans un montage électronique. La figure ci-dessous représente la réponse d'un filtre passe bas sous ADS.

Figure 2.6. Schéma du filtre passe bas en forme sous ADS

Figure 2.7. Réponse du filtre passe bas

Le NE555 nous permet d'avoir un signal de fréquence de 200 KHz que nous l'avons limité à une bande de fréquence de largeur 25MHz à l'aide d'un filtre passe bas. Nous avons besoin d'une porteuse de 900MHz et d'une porteuse de 1800MHz (mêmes porteuses des signaux émis par une BTS) donc, nous allons utiliser deux oscillateurs HF et deux mélangeurs.

> Oscillateur HF et Mélangeur

Ces oscillateurs sont constitués d'un élément actif, un transistor bipolaire ou un FET et d'un réseau de réaction accordé sur la fréquence d'oscillation [5]. Le réseau de réaction utilise des selfs et condensateurs. Les selfs ne sont pas utilisées aux basses fréquences car leur encombrement est trop important. Nous intéresserons dans notre projet à la modulation d'amplitude qui permet d'effectuer le mélange du signal BF avec le signal issu de l'oscillateur HF. Nous utiliserons pour la réalisation de cette partie le circuit intégré SA612 présenté par la figure 2.8.

Figure 2.8. Structure interne de SA612A [12]

Le SA612A est un circuit intégré réalisant les fonctions d'oscillateur UHF de l'ordre de 900MHz et de 1800MHz. Il est reconnu pour son faible prix, sa faible consommation d'énergie, son faible bruit et son gain assez important (voir data sheet de SA612A).

Les caractéristiques de ce circuit sont les suivantes :

1' Gain de conversion : 4dB.

1' Facteur de bruit : N=5dB.

1' Niveau d'oscillateur local : entre 200 et 300 mV crête - crête.

1' Application (téléphonie mobile, Emetteur /Récepteurs VHF, convertisseur de fréquences HF...etc.).

Pour occuper la bande de fréquence [935_960MHz] et la bande [1805_1880], il est donc indispensable de configurer le SA612A pour qu'il oscille chacune des fréquences centrales:

F0 = Fmax + Fmin = 935 + 960 = 947.5 MHz.

2 2

F0 =

Fmax+Fmin

1805 + 1880

=

2

= 1842.5 MHz.

2

Il est indispensable d'associer à ce circuit un système de régulation de fréquence commandé par tension. Nous avons opté à L'utilisation d'une diode Varicap reliée à un potentiomètre. L'analyseur de spectre nous permet de voir la variation de la fréquence d'oscillation en ajustant la valeur du potentiomètre . Le fonctionnement de la diode varicap est décrit en annexe 1.

A l'aide du circuit SA612A nous avons obtenu une porteuse 900MHz, et avec un autre, une porteuse 1800 MHz. Ces deux signaux doivent être amplifiés avant qu'ils soient émis, ses puissances varieront selon le besoin, pour cela nous avons besoin d'un amplificateur de puissance.

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"L'ignorant affirme, le savant doute, le sage réfléchit"   Aristote