INTRODUCTION

Schema sinoptique d un émeteur recepteur 

Dans le cas du radar, la transmission d'une information nécessite l'émission d'un signal électrique puis sa modulation.

• Il faut donc disposer en premier lieu d'un oscillateur local associé à un dispositif de contrôle du signal d'émission.
  
  - D'autre part, l'émission d'un signal hyperfréquence met en jeu des niveaux de puissance beaucoup plus élevés que les niveaux de puissance du signal hyperfréquence reçu. Il est par conséquent nécessaire de protéger le récepteur des forts niveaux de puissance hyperfréquence d'émission : c'est le rôle joué par le limiteur.
  
  - Le récepteur est quant à lui destiné à recueillir le signal contenant l'information à traiter. Ce dernier peut être un détecteur ou un mélangeur, suivant le type d'information et le mode de traitement du signal.

Nous voyons donc apparaître les principales fonctions microondes, à savoir la génération de puissance, le contrôle d'un signal électrique et la réception de ce dernier.

En gamme millimétrique, les diodes sont encore à l'heure actuelle utilisées pour la réalisation de toutes ces fonctions.

Sont en particulier très fréquemment employées :

- les diodes à avalanche et temps de transit et les diodes à transfert électronique, pour la génération directe ou harmonique de puissance;

- les diodes à avalanche sans zone de transit, pour la génération de puissance en régime de multiplication de fréquence;

- les diodes dites varactor, pour la multiplication de fréquence et le contrôle hyperfréquence des oscillateurs;

- les diodes PIN, pour la commutation et la limitation de puissance hyperfréquence;

- enfin les diodes Schottky, plus particulièrement pour les fonctions de détection et de mélange.

Nous pouvons très brièvement classifier ces composants :

 - Les diodes à transfert électronique sont typiquement des structures de type N+NN+, c'est à dire faisant apparaître des homojonctions N+ sur N, soit à l'arséniure de gallium (GaAs), soit au phosphure d'indium (InP).

- Les diodes à avalanche, à avalanche et temps de transit, les diodes varactor et PIN, sont fondamentalement basées sur des structures à jonction PN, principalement au silicium (Si).

- Tandis que les diodes Schottky sont des barrières métal sur semiconducteur, le plus souvent à l'arséniure de gallium.

Cette description très sommaire montre donc que :

- si nous savons décrire les phénomènes physiques de base, tels que :

 - dans les matériaux les plus couramment utilisés, tels que le silicium, l'arséniure de gallium, le phosphure d'indium;

- et si, de plus, nous savons décrire le comportement des contacts N+ sur N, des homojonctions PN, et des contacts métal sur semiconducteur,

• • le transit des porteurs (dérive et diffusion),
  • -  la réaction de charge d'espace,

  • -  le transfert électronique intervallées (le cas échéant)

  • -  la recombinaison des porteurs,

  • -  la génération de porteurs par ionisation par chocs (entre autre),

alors nous serons en mesure d'accéder aux formes d'onde du courant et de la tension aux bornes du composant, et par conséquent aux grandeurs physiques externes nécessaires à la mise en oeuvre de ces dispositifs.

Avant d'expliciter la façon dont nous effectuons cette simulation, nous allons faire quelques brefs rappels de notions de base.

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source de documentation : 

www.univ-lille1.fr/ ~eudil/eudilfr/arpe.htm