Intermodulation

L'intermodulation sert à désigner, en électronique analogique, un défaut de certains amplificateurs qui peut être particulièrement gênant pour les amplificateurs haute fréquences destinés aux radiocommunications.

Description

Un amplificateur linéaire est censé restituer sur sa sortie un signal de plus grande amplitude, mais de même forme que le signal d'entrée. Si le signal de sortie n'a pas la forme du signal d'entrée, on dit qu'il y a distorsion. Il y aura distorsion si:

- le spectre du signal d'entrée n'entre pas dans la bande passante de l'amplificateur.

- la phase ne varie pas linéairement en fonction de la fréquence (distorsion de temps de propagation de groupe).

- il y a une non linéarité d'amplitude.

Cette dernière distorsion est dite distorsion harmonique. C'est dans ce cas que l'intermodulation apparaîtra.

Le problème de l´intermodulation se pose lorsqu'un amplificateur amplifie des signaux de forme complexe. On mesure les caractéristiques d'intermodulation d'un amplificateur en appliquant simultanément à l'entrée de celui-ci deux signaux sinusoïdaux, de fréquences F1 et F2.

• Si l'amplificateur est parfaitement linéaire, on retrouve sur sa sortie les deux signaux superposés, de fréquences F1 et F2, et seulement ceux-ci.
• S'il n'est pas parfaitement linéaire, on retrouvera en sortie, d'autres fréquences en plus de F1 et F2.

On retrouvera par exemple la fréquence F1+F2, la fréquence F1-F2, la fréquence 2F1- F2, etc... D'une façon générale, on pourra retrouver nF1 +mF2 ou n et m sont des entiers relatifs.

Par exemple, un amplificateur destiné à amplifier les signaux de canaux TV va ainsi créer des signaux parasites sur d'autres canaux, et provoquer un brouillage de ces derniers.

Précisions techniques

• L'ordre de l'intermodulation est égal à la valeur absolue de n plus la valeur absolue de m.
• Les ingénieurs spécifient les caractéristiques d'intermodulation d'un amplificateur par le "point d'interception", qui doit être défini "en entrée" ou "en sortie". Par exemple, si un amplificateur possède un point d'interception du troisième ordre de valeur IP3 en sortie, et s'il sort deux signaux utiles F1 et F2 de niveau égaux à P , il sortira également des signaux parasites sur 2F2 -F1 et sur 2F1-F2, de niveaux IMD = 3 P - 2 IP3. (attention, les puissances P, IP3 et IMD sont exprimées en dBm).

• Rappel théorique: Un amplificateur parfait possède une caractéristique linéaire, ce qui signifie qu'autour de son point de fonctionnement, on a une droite. Si la caractéristique n'est pas linéaire, la courbe caractéristique autour du point de fonctionnement peut être décrite par un polynôme. Un niveau d'intermodulation d'ordre n est lié au coefficient du terme de puissance n du développement de ce polynôme.

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