Modélisation paramétrique des amplificateurs industriels hautes fréquences à triode et fonctionnant en classe C

Parametric model of a class C triode vacuum tube amplifier for industrial radio frequencies applications

• Auteur / Autrice : Geneviève Bouchet
• Direction : Georges Roussy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et électrotechnique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Courants continus

Mesure

Courants alternatifs

Mesures vectorielles

Ondes décamétriques

Tubes électroniques

Amplificateurs de puissance

Amplificateurs haute fréquence

Résumé

Ce travail est consacré à l'étude des amplificateurs hautes fréquences, utilisés pour des applications industrielles de chauffage diélectrique avec pour objectif précis de développer un modèle permettant de simuler le fonctionnement d'un amplificateur haute fréquence de classe C à tube électronique alimentant une charge d'impédance variable. Le modèle mis au point repose sur deux relations analytiques qui explicitent la dépendance des courants instantanés qui circulent dans le tube en fonction des tensions instantanées appliquées aux électrodes. Ces deux relations utilisent sept paramètres caractéristiques de la triode et permettent de déterminer la valeur de tous les courants continus et alternatifs qui circulent dans le tube en fonction des tensions appliquées. En intégrant les circuits d'anode et de cathode au modèle de la triode, on a pu construire un programme de calcul décrivant le fonctionnement complet d'un amplificateur. Cette modélisation a été validée par l'étude d'un amplificateur industriel de puissance fabriqué par la société SAIREM. Il utilise une triode CTK5. 1 de 10 kW. Les mesures des tensions et courants ont été effectuées sur cet amplificateur en module et en phase. Elles justifient la forme analytique des deux relations caractérisant la triode y compris en classe C et permettent de calculer les valeurs numériques des paramètres. L'exploitation du modèle permet de définir clairement sur un abaque de Smith la zone de variation de l'impédance de charge que l'amplificateur peut supporter lorsqu'il est utilisé en classe C. Le modèle peut également être utilisé comme outil de dimensionnement pour les circuits d'anode et de cathode.