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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Frédéric Nabki

PLAN DE COURS

Automne 2026
ELE793 : Circuits et systèmes radiofréquences (3 crédits)

Préalables
Pour tous profils : ELE200

Description du cours
Ce cours vise à concevoir et analyser des circuits radiofréquences.

Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de :

comprendre les architectures de récepteurs et de transmetteurs RF ainsi que les circuits clés qui les composent;
utiliser les principes de conception pour développer des circuits intégrés et des systèmes RF;
concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans fil simples et complexes;
évaluer les limitations de performance des circuits RF, notamment en termes de non-linéarité et de bruit;
appliquer des techniques avancées pour la conception et l'implémentation de circuits RF tels que les amplificateurs faible bruit, oscillateurs, mélangeurs et boucles à verrouillage de phase.

Éléments de contenu : circuits de communication : comparaison entre la conception à basse fréquence et la conception RF, ainsi que les circuits utilisés dans les transmetteurs récepteurs RF. Difficultés de conception de circuits intégrés RF : bruit, linéarité, distorsion et signaux modulés. Architectures de systèmes RF : architectures de transmetteurs-récepteurs, considérations de conception et introduction aux liens entre transmetteurs et récepteurs. Révision : transistors BJT et MOSFET, dessin de transistors RF et performance RF des transistors. Interfaçage et adaptation des impédances adaptation à large bande et utilisation des paramètres S, Y et Z. Éléments passifs dans les circuits intégrés RF : parasites inductifs et capacitifs, interconnexions, ainsi que condensateurs, inductances et résistances intégrés. Amplificateurs à faible bruit : structures typiques, structures avec rétroaction, bruit et linéarité, stabilité, topologies à basse tension, polarisation DC. Mélangeurs : principe de mélange des signaux avec des non-linéarités, opération, cellule de Gilbert, bruit et linéarité. Oscillateurs contrôlés en tension : oscillateurs LC, oscillateurs différentiels, de Colpitts, en boucle et en quadrature, ainsi que bruit de phase et contrôle des oscillateurs. Synthétiseurs de fréquence : synthétiseurs à diviseur entier et fractionnel, composants et analyse des synthétiseurs. Amplificateurs de puissance : efficacité, différentes classes d'amplificateurs de puissance.

Stratégies pédagogiques

Un (1) cours par semaine où l'emphase est mise sur l’analyse et la conception.

Quatre (4) heures de laboratoire à toutes les deux (2) semaines qui permettront à l'étudiant(e) de comprendre par simulations les concepts présentés dans les cours. Des exemples d’analyse et de conception seront traités. Une pondération importante sera accordée à la rédaction des rapports de laboratoire.

Informations concernant l’agrément du BCAPG

Catégories de UA	Nombre	Proportion	Matière(s) traitée(s)
Science du génie	19,6 UA	33,33 %
Conception Ingénierie	39,2 UA	66,67 %

Les objectifs de ce cours sont liés aux indicateurs de qualités requises des diplômés de la manière suivante :

Objectif spécifique	Qualité	Indicateur	Niveau d'enseignement
comprendre les architectures de récepteurs et de transmetteurs RF ainsi que les circuits clés qui les composent;	Q1 . Connaissances en génie	i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles	Introduit
comprendre les architectures de récepteurs et de transmetteurs RF ainsi que les circuits clés qui les composent;	Q1 . Connaissances en génie	i3 . Appliquer les concepts fondamentaux de l’ingénieri	Appliqué
comprendre les architectures de récepteurs et de transmetteurs RF ainsi que les circuits clés qui les composent;	Q1 . Connaissances en génie	i4 . Appliquer les concepts spécialisés de l’ingénierie	Développé
évaluer les limitations de performance des circuits RF, notamment en termes de non-linéarité et de bruit;	Q2 . Analyse de problèmes	i2 . Choisir un modèle ou une méthode pour solutionner	Développé
évaluer les limitations de performance des circuits RF, notamment en termes de non-linéarité et de bruit;	Q2 . Analyse de problèmes	i3 . Appliquer modèle ou méthode	Appliqué
évaluer les limitations de performance des circuits RF, notamment en termes de non-linéarité et de bruit;	Q2 . Analyse de problèmes	i4 . Interpréter les résultats	Développé
utiliser les principes de conception pour développer des circuits intégrés et des systèmes RF;	Q4 . Conception	i2 . Développer des concepts	Développé
utiliser les principes de conception pour développer des circuits intégrés et des systèmes RF;	Q4 . Conception	i4 . Intégrer les concepts	Développé
concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans fil simples et complexes;	Q4 . Conception	i1 . Formuler un problème d'ingénierie ouvert	Développé
concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans fil simples et complexes;	Q4 . Conception	i2 . Développer des concepts	Développé
concevoir des architectures de récepteurs et de transmetteurs sans fil simples et complexes;	Q4 . Conception	i4 . Intégrer les concepts	Développé
appliquer des techniques avancées pour la conception et l’implémentation de circuits RF tels que les amplificateurs faible bruit, oscillateurs, mélangeurs et boucles à verrouillage de phase.	Q5 . Outils d'ingénierie	i2 . Appliquer	Développé

Utilisation d’appareils électroniques

Calculatrice permise par l'École

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Lundi	13:30 - 17:30	Laboratoire aux 2 semaines
	Jeudi	13:30 - 17:00	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01		Laboratoire aux 2 semaines
01	Frédéric Nabki	Activité de cours	Frederic.Nabki@etsmtl.ca	A-3318

Cours

Contenu traité dans le cours	Heures
Introduction aux circuits de communication Comparaison entre la conception à basses fréquences et la conception RF Les circuits utilisés dans les transmetteurs-récepteurs RF	4 heures
Les difficultés de conception de circuits intégrés RF Bruit Linéarité et distorsion Signaux modulés	3 heures
Architectures de systèmes RF Architectures de transmetteurs-récepteurs Considérations de conception Introduction aux liens entre transmetteurs et récepteurs	3 heures
Révision sur les transistors Transistors BJT et MOSFET Dessin de transistors RF Performance RF des transistors	2 heures
Interfaçage Adaptation des impédances Adaptation à large bande Paramètres S,Y et Z	2 heures
Éléments passifs dans les circuits intégrés RF Parasites inductifs et capacitifs Interconnexions Condensateurs et résistances intégrés Inductances et transformateurs intégrés Mise en boîtier	2 heures
Amplificateurs à faible bruit Structures typiques Structures avec rétroaction Le bruit dans les amplificateurs à faible bruit La linéarité dans les amplificateurs à faible bruit Stabilité Topologies à basse tension Polarisation DC Amplificateurs large bande	6 heures
Mélangeurs Principe de mélange des signaux avec des non-linéarités Opération des mélangeurs La cellule de Gilbert Le bruit dans les mélangeurs La linéarité dans les mélangeurs	5 heures
Oscillateurs contrôlés en tension L'oscillateur LC Analyse d'oscillateurs comme systèmes avec asservissement Oscillateur différentiel Oscillateur de Colpitts Bruit de phase Contrôle des oscillateurs Oscillateurs en boucle Oscillateurs en quadrature	5 heures
Synthétiseurs de fréquence Synthétiseur à diviseur entier Composants des synthétiseurs Analyse des synthétiseurs Synthétiseur à diviseur fractionnel	4 heures
Amplificateurs de puissance Efficacité Différentes classes d'amplificateurs de puissance Mise en boîtier Non-linéarités dans les amplificateurs de puissance	1 heure
Examen intra	2 heures
Total	39

Laboratoires et travaux pratiques

Description	Heures
Laboratoire 1 : Architectures et simulations des récepteurs radiofréquences	8
Laboratoire 2 : Caractérisation de transistors et conception d’amplificateurs faible bruit	8
Laboratoire 3 : Conception d’un mélangeur et d’un oscillateur contrôlé en tension	8
Total	24

Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO): Keysight Advanced Design System

Évaluation

Type d'évaluation	Pondération	Modalité	Description	Utilisation de l'IA
Examen intra	25	Individuel	Le 29 octobre	Utilisation interdite
Examen final	30	Individuel		Utilisation interdite
Laboratoire	15	En équipe	Laboratoire 1 - Rapport à remettre le 21 octobre	Utilisation interdite
Laboratoire	15	En équipe	Laboratoire 2 - Rapport à remettre le 15 novembre	Utilisation interdite
Laboratoire	15	En équipe	Laboratoire 3 - Rapport à remettre le 7 décembre	Utilisation interdite

Informations additionnelles :

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	29 octobre 2026

Politique de retard des travaux
Conformément au Règlement des études de premier cycle (article 7.5.6) et au Règlement des études de cycles supérieurs (article 6.5.6), tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 7.5.5.1 dans le Règlement des études de premier cycle et l’article 6.5.2 dans le Règlement des études de cycles supérieurs, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par la personne enseignante dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.

Documentation obligatoire

ROGERS, J.W.M. & PLETT, C. - Radio Frequency Integrated Circuit Design - 2nd edition - Artech House, 2010.

Ouvrages de références

RAZAVI B. - RF Microelectronics - 2e éd. - Prentice-Hall, 2011
LEE, T.H. - The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits - 2e édition - Cambridge University Press, 2003
SEDRA, A. & SMITH, K. - Microelectronic Circuits - 6e édition, Oxford University Press, 2009
RAZAVI, Behzad - Design of Analog CMOS Integrated Circuits - McGraw Hill, 2000
GRAY, Paul R.; HURST, Paul R.; LEWIS, Stephen H. & MEYER, Robert G. - Analysis and Design of Analog Integrated Circuits - 5th edition - Wiley & Sons, 2009
HASTINGS, A. - The art of Analog Layout - 2nd edition, Prentice Hall, 2005

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site Moodle ena.etsmtl.ca