Analyse d'une matrice de commutation

Ce bureau d'études s'appuie sur un cas industriel réel : la conception d'une matrice de commutation hyperfréquences dans la bande 0,5 – 18 GHz, destinée à un système de contre-mesures électroniques embarqué (secteur défense).

Les étudiants disposent d'un cahier des charges fourni par un industriel, ainsi que d'une proposition technique d'un fabricant américain. Leur mission est d'analyser cette proposition, de vérifier sa conformité aux spécifications, puis de proposer des améliorations argumentées.

À l'issue de ce bureau d'études, l'étudiant sera capable de :

• Analyser un cahier des charges RF et identifier les spécifications critiques (gain, facteur de bruit, ROS, isolation, dynamique de réglage, point de compression).
• Réaliser une analyse fonctionnelle d'un système hyperfréquences multi-blocs (commutateurs, amplificateurs, diviseurs de puissance, atténuateurs programmables).
• Calculer le gain en cascade, le facteur de bruit (formule de Friis), le point de compression à 1 dB en entrée et le ROS d'une chaîne RF complète.
• Évaluer la conformité d'une solution proposée par rapport aux spécifications du client.
• Proposer et justifier des solutions alternatives ou correctives pour améliorer les performances.
• Maîtriser l'utilisation pratique des dB et dBm dans un contexte système.

L'évaluation porte sur un compte-rendu de bureau d'études (individuel ou binôme) comprenant :

• Le tableau de conformité complété (spécifications client vs solution proposée).
• Les calculs détaillés justifiant chaque valeur (gain, NF, P1dB, ROS, isolation).
• Une analyse critique argumentée de la solution du fabricant.
• Des propositions d'améliorations techniques justifiées.

• Maîtrise des décibels et dBm : conversions, sommes de gains/pertes en dB.
• Notions de base sur les quadripôles RF : gain, pertes d'insertion, ROS (rapport d'ondes stationnaires).
• Connaissance du facteur de bruit et de la formule de Friis pour les chaînes en cascade.
• Notions sur le point de compression à 1 dB (linéarité des amplificateurs).
• Connaissances générales sur les composants RF : amplificateurs faible bruit (LNA), commutateurs à diodes PIN, diviseurs/combineurs de puissance, atténuateurs programmables.

* Lire et interpréter un cahier des charges RF 

* Calculer les performances en cascade d'une chaîne RF (gain, NF, P1dB) 

* Identifier les blocs fonctionnels d'une matrice de commutation 

* Évaluer la conformité d'une solution industrielle 

* Proposer des solutions d'amélioration argumentées 

* Utiliser les dB/dBm dans un contexte système complet 

• Pozar, D. M. — Microwave Engineering, 4e éd., Wiley, 2011.
• Fiches techniques composants : Agilent 87302C (diviseur stripline), Agilent P9404C (commutateur SP4T PIN), atténuateurs programmables Agilent/Aeroflex DC–18 GHz.

- Web : https://coursenligne.parisnanterre.fr/