EDN Europe - avril 2002
Les commutateurs d'antenne dans un transmetteur, que ce soit un appareil de forte puissance ou un téléphone portable, connectent à la demande l'amplificateur de puissance à l'antenne ou à l'entrée du récepteur. En général, ce commutateur est constitué de diodes Pin ou de transistors Fet pilotés par une logique de contrôle. Ce commutateur doit présenter des pertes aussi faibles que possible tant en émission qu'en réception. Ces pertes influent sur la consommation et l'autonomie de l'appareil. Le GSM peut, lui, tolérer quelques pertes entre l'antenne et l'amplificateur d'entrée (LNA) pourvu qu'elles restent faibles, mais le GPRS (General packet radio service) y est davantage sensible. Les architectures futures devront présenter un isolement plus élevé entre le canal réception et le canal émission. La connexion de deux transistors à effet de champ ou de deux diodes en série est certes possible, mais les pertes d'insertion augmentent. La réduction des tensions d'alimentation à 2 V ou moins ne permet plus une polarisation suffisante des diodes ou des transistors. Dans ce cas, l'état passant reste trop résistif et des pertes apparaissent.
La technique est ainsi appelée à évoluer vers d'autres formes de commutateurs qui s'apparenteront davantage à celle ancienne du relais électromécanique. L'alternative est le Mems (Microelectromechanical systems). Un commutateur Mems est capable de fournir un isolement pour le signal RF de 40 dB au moins, et les pertes à la conduction ne sont que de quelques fractions de décibel. Ces performances découlent directement de la construction du Mems RF qui peut être directement connecté aux lignes haute fréquence ; ainsi l'adaptation est quasi parfaite avec un rapport d'onde stationnaire proche de l'unité. L'activation d'un commutateur Mems utilise les forces électrostatiques pour changer la position de l'élément mobile. Le dispositif Mems comporte généralement une poutre en porte-à-faux avec un contact à l'une des extrémités (voir figure). La tension nécessaire pour activer la poutre est comprise entre 40 et 60 V. La tension la plus haute est souvent appliquée afin d'obtenir une commutation très rapide et une longue durée de vie (6 x 10 9 opérations).
