Brevet FR2009696A1 — publié le 19700206

La présente invention se rapporte à des appareils pour effectuer la synthèse de plusieurs fréquences, et plus particulièrement à des appareils de synthèse par "addition et division" du type général décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 5 3-300.731 dans lesquels on réalise la synthèse des fréquences en ajoutant, successivement, une ou plusieurs fréquences déterminées fixes et une fréquence de choix de chiffre réglable par échelons à un signal d'entrée portant une information numérique et provenant d'ensembles d'introduction de chiffres antérieurs afin d'ob-10 tenir une somme de fréquences qui est ensuite divisée par un nombre approprié pour réduire le rang de l'information numérique d'entrée de façon à ce qu'elle soit compatible avec le rang de l'information numérique venant d'être introduite, et de manière à produire simultanément une fréquence de sortie appropriée servant? 15 de fréquence d'entrée du circuit d'introduction numérique immédiatement suivant. Dans le brevet précité, la fréquence de synthèse traversant successivement un train d'"ensembles d'introduction de chiffres" est ramenée par cette division de fréquence approximativement au même niveau que la fréquence d'entrée de cha-20 cun des ensembles d'introduction de chiffres. Si on définit cette fréquence en fonction de deux composantes, une composante "porteuse" fixe, relativement importante et une petite composante"de signal", le système du brevet précité peut être considéré comme étant à "répétition de la porteuse". Bien que la présente inven-25 tion puisse être appliquée particulièrement à des systèmes à répétition de la porteuse, cette répétition de la porteuse ne constitue pas une exigence essentielle. Plus particulièrement, la présente invention se rapporté à l'introduction de balayages de fréquence allant depuis des balayages étroits jusqu'à des balaya-30 ges étendus, dans les signaux de synthèse et à la production de repères ou marqueurs de fréquence avec la précision de l'appareil de synthèse. Une technique satisfaisante pour produire des repères de fréquence est décrite dans le brevet précité, et utilise des moyens 35 servant à introduire un signal "do.nt la fréquence est balayée à n'importe quel rang choisi de l'appareil de fréquence itératif par addition et division et pour comparer la fréquence de ce signal à balayage de fréquence avec les parties de synthèse du signal formé par les ensembles d'introduction de chiffres d'un rang inférieur BAD ORIGINAL 69 01786 2 2009696 à celui du point d'introduction, de manière à produire des repères ou marqueurs de fréquence précis. En particulier, dans les circuits au brevet précité, des moyens servent à isoler le signal de sortie, après la division, 5 de l'entrée dans les circuits suivants, s. substituer une fréquence d'entrée pouvant être balayée et à comparer dans un détecteur de battement la fréquence d'entrée pouvant être balayée avec le signal de synthèse qu'elle a remplacé. De cette manière, toutes les fois où le signal d'entrée pouvant être balayé de-10 vient instantanément égal à la fréquence du signal de synthèse isolé, il se produit un battement nul dans le détecteur de battement et il se produit un repère ou marqueur pouvant être affiché sur un oscilloscope ou tout autre dispositif de sortie. Le moment où le signal balayé atteint l'égalité avec le signal de synthèse 15 qu'il a remplacé, dépend de la valeur de la fréquence de synthèse remplacée. Par suite, dans un oscilloscope ou dans un autre-indicateur visuel où la base de temps est en rapport direct avec le signal balajré, le repère ou marqueur se déplace sur l'axe des temps de l'affichage si la valeur du signal de synthèse remplacé 20 est modifiée. Cependant, il arrive parfois que ce déplacement du marqueur sur l'axe des temps est indésirable. Bien qu'on puisse réaliser des circuits pour compenser un tel déplacement ou décalage de la gamme de fréquence balayée, par exemple en prévoyant une entrée 25 de commande de fréquence fixe supplémentaire de la source de la fréquence balayée, de tels circuits de compensation sont quelque peu complexes et coûteux. Suivant la présente invention, d'autre part, le résultat recherché d'un balayage équivalent, et comprenant la possibilité de 30 produire un marqueur, est obtenu non seulement sans le déplacement indésirable de la position du marqueur, mais encore à l'aide de circuits simplifiés dans lesquels la fréquence centrale de-la source dont la fréquence est balayée n'a pas besoin d'être modifiée et dans lesquels le cours normal du passage du signal à tra-35 vers les circuits d'addition et de division de l'appareil de synthèse n'a pas besoin d'être interrompu par commutation, 3n conséquence, la présente invention a pour but de fournir : - un appareil de synthèse de fréquences nouveau et perfectionné de la catégorie à "addition et division", dans lequel, en BAD ORIGINAL ^rOT706 ^ 3 2009696 résumes une fréquence standard ou étalon fixe d'entrée du moyen d'addition de l'un quelconque des ensembles d'introduction de chiffres peut être commutée sélectivement et remplacée par une entrée à balayage de fréquence centrée autour de la fréquence 5 standard de manière à produire le marqueur ou repère voulu dans un détecteur de battement nul qui compare cette fréquence de balayage avec la fréquence standard fixe et déterminée ; - un nouveau moyen de production de repères de fréquence d'application et d'utilisation plus générales. 10 D'autres avantages et caractéristiques de la présente inven tion ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dont la figure unique représente un schéma synoptique et un schéma de câblage combinés d'une forme préférée de la présente invention. * 15 En se reportant au dessin, un signal porteur d'entrée fQl est représenté appliqué à un premier circuit d'addition 1 d'un premier ensemble I d'introduction de chiffres. L'additionneur 1 comporte un second circuit d'entrée servant à appliquer une fréquence standard fixe et déterminée provenant d'une source F afin 20 d'obtenir une première somme de fréquences qui est ensuite additionnée à la sortie réglable par échelons d'une source de fréquence de chiffres 2, dans un second additionneur 3> Ceci produit une seconde somme de fréquences qui, à son tour est divisée suivant une division appropriée en 4, afin de produire une sortie 25 qui peut servir de signal d'entrée du circuit suivant II d'introduction de chiffres, tout ceci étant décrit dans le brevet précité. Pour simplifier l'explication, on peut décrire ce fonctionne ment en se reportant à un exemple particulier de fréquences pré-30 férées pour un appareil de synthèse de fréquences pratique, ces fréquences étant indiquées par les chiffres portés sur le dessin et qui sont destinés à représenter des unités en mégahertz ; mais il va de soi qu'on peut également utiliser d'autres fréquences et d'autres gammes de fréquences. La porteuse f du signal 1 35 d'entrée du premier circuit T d'introduction de chiffres est indiquée par 5,0 (ce qui représente une fréquence de 530 MHz) la fréquence fixe et déterminée de la source standard F est indiquée par 42 MHz, et elle est appliquée par l'entrée 10 et par l'intermédiaire d'un commutateur à l'additionneur 1 ; la 69 017S* 4 20096^6 sortie de l'additionneur 1, choisie à l'aide d'un filtre est indiquée par 47 MHz ; la source 2 de fréquence de chiffres, qui comporte des échelons réglables de 100 kHz est indiquée par 3,0 à 3,9 MHz de la même manière que dans la description du brevet 5 précité ; la seconde somme de fréquences choisie résultante à la sortie de 3 est indiquée comme étant de 50-51 MHz ; et le circuit de division 4, qui est indiqué comme un diviseur par 10, donne une sortie (qui sert d'entrée de porteuse répétée f du circuit 2 suivant II d'introduction de chiffres) est indiquée, comme étant 10 une fréquence de 5 a 5>09 MHz dans cet exemple. Dans le second circuit II d'introduction de chiffres, le signal d'entrée.f est ajouté en 1' à une autre sortie de la 2 source F de fréquence déterminée qui est fournie, par l'intermédiaire d'un commutateur S£, par la source à fréquence standard 15 fixe de 42 MHz dans cet exemple. Dans l'additionneur 1', on produit ainsi une première somme de fréquences de 47-47,09 MHz. Cette somme de fréquences est mélangée à son tour avec la sortie d'une source 2' de fréquence de chiffre réglable en dix échelons de 100 IcHz dans un additionneur 3!, pour produire une seconde 20 somme de fréquences choisie comprise entre 50 et 51 MHz. La division en 4' par un facteur de 10 donne une sortie f - qui peut °3 servir de signal d'entrée à répétition de la porteuse de 5~5S1 MHz pour le circuit suivant III d'introduction de chiffres, et ainsi de suite pour les circuits restants de l'appareil de synthèse, 25 dont la sortie finale peut être utilisée de n'importe quelle-manière voulue. Suivant la présente invention, un générateur de fréquence balayé périodiquement ou modulateur de fréquence est centré autour de la fréquence standard fixe et déterminée de la source F 30 pour produire un balayage de fréquence ou une fréquence modulée F + f (42 MHz-+A f dans l'exemple ci-dessus). Si l'un quelconque des cemmutateurs S^, S£ ... qui est associé aux circuits d'entrée respectifs 10, 10' ... dés additionneurs 1, 1'... des circuits successifs I, II... des ensembles d'introduction de 35 chiffres est commuté sélectivement et est amené à sa position inférieure sur le dessin, une connexion est réalisée avec la sortie commune du générateur de fréquence de balayage F + & f. La fréquence de sortie de l'appareil de synthèse varie alors BAD ORIGNAL 69 01786 2009696 d'une quantité qui dépend de la valeur de A f et du commutateur particulier S^, S^... qui a été ainsi commuté. En montant un détecteur de battement nul constitué par un mélangeur 12 et par un filtre passe-bas 13 entre les sorties de la source F de fré-5 quence déterminée et la source de fréquence balayée F + ^.f, on produit un repère (par un battement nul) toutes les fois où la fréquence de balayage devient égale à la fréquence fixe F (42 MHz dans l'exemple ci-dessus), (la sortie à basse fréquence-de 13 qui se produit près du battement 0 ou nul peut, bien entendu être re-10 dressée pour produire un signal de repère en courant continu, à volonté). Il convient d'observer de plus que, si cette coïncidence de fréquence se produit, la fréquence de l'appareil de synthèse est exactement égale a celle qui est demandée par les circuits de choix de chiffres normaux de l'appareil de synthèse cdbi-15 plet. Du fait que la sortie repère M du détecteur 12 se produit toujours lorsque le signal de balayage est égal au signal à fréquence fixe, il ne se déplace pas sur l'oscilloscope ou sur tout autre indicateur visuel de sortie de l'appareil de synthèse en M lorsqu'on modifie les cadrans ou les autres circuits de sélection 20 de chiffres de l'appareil de synthèse. Du fait que le point d'introduction de la fréquence de balayage est changé, par exemple en choisissant les différents points de commutation S^, S2-.-3 la largeur de fréquence du balayage (à la sortie finale de l'appareil de synthèse) change également. Dans le système "à répétition de 25 la porteuse", représenté sur la figure, ou dans le brevet précité, la variation de la fréquence de sortie de l'appareil de synthèse résultant d'une variation d'entrée déterminée A f est modifiée par un facteur de 10 lorsque" S£ est actionné â la place de Des facteurs supplémentaires de dix, bien entendu, sont introduits par 30 des commutateurs de rang plus élevé, non représentés. Par suite, sans nouveau réglage, on peut utiliser un fonctionnement avec des balayages variant entre des limites nulles (ou très étroites) et des limites étendues ou élargies, qui tous sont centrés automatiquement sur la fréquence de synthèse. 35 De plus, lorsque le battement du mélangeur 12 n'est pas nul, il constitue une mesure de l'écart de la fréquence de synthèse réelle par rapport à la fréquence définie par les réglages de chiffres. Par suite, comme on le voit sur la figure, il est possible de produire des repères ou marqueurs supplémentaires, de 69 01786 2009696 chaque côté du marqueur de la fréquence centrale, en.comparant la fréquence du battement avec un générateur de marqueurs latéraux auxiliaire 6, dans un détecteur de battement nul à bande étroite supplémentaire 14 et 15. L'espacement des marqueurs latéraux par 5 rapport au centre, en hertz,.pour toute valeur donnée de la fréquence du générateur de marqueurs latéraux est en relation directe avec le commutateur particulier S^, S^... qui a été actionné. La position des marqueurs latéraux sur l'affichage est déterminée cependant uniquement par la fréquence du générateur 6 de marqueurs 10 latéraux et elle est indépendante de S^, S2... C'est-à-dire que, pour une tension de déviation fixe et déterminée de l'oscilloscope ou de tout autre dispositif d'affichage, et pour une fréquence déterminée du générateur de marqueurs latéraux, la position des marqueurs sur l'affichage est indépen-15 dante de celui des commutateurs S^, S2... qui est actionné, et elle est également indépendante de la fréquence demandée par les réglages de choix de chiffres. Il est par suite facile de déplacer la fréquence centrale de synthèse, à volonté, pour l'amener à n'importe quelle fréquence dans la gamme de fonctionnement de 20 l'appareil de synthèse (à l'aide de réglages et de commandes de choix de chiffres) et de choisir n'importe quelle largeur de balayage voulue (en actionnant les commutateurs S^, S2...) sans perturber l'affichage ni la position des marqueurs sur ce dernier. Le marqueur de la fréquence centrale indique toujours la fréquence 25 centrale de synthèse exacte ; l'espacement des marqueurs latéraux peut représenter des écarts de fréquences étendus ou étroits-, suivant le choix de S^, S2... et suivant la fréquence fournie par le générateur de marqueurs•latéraux. Bien entendu, la fréquence du générateur de marqueurs laté-30 raux n'a pas besoin d'être fixe et déterminée ; elle peut être réglée ou programmée suivant une série de valeurs différentes, à volonté, afin de produire des paires de marqueurs latéraux supplémentaires.. On voit ainsi que du fait que dans tout appareil de synthèse 35 à "addition et division", l'une des fréquences fixes et déterminées d'entrée- de chaque groupe de circuits d'introduction de chiffres peut toujours être amenée à une valeur unique de fréquence, il est facile d'introduire une fréquence de balayage ou un signal modulé en fréquence pour remplacer cette entrée, à 69 01786 2009696 n'importe quel rang qui peut être choisi, même sans tenir compte du fait que le train principal de l'appareil de synthèse peut ne pas être à "répétition de la porteuse", comme dans le système du brevet précité. 5 Par exemple, dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amé rique n° 733*592 du. 31 Mai-1968 déposée par Atherton BOTES , Jr., on décrit un apparëil de synthèse dans le.quel la porteuse n'est pas "répétée" et dans lequel ce n'est pas une seule décade de chiffres, mais trois ou quatre ou un plus grand nombre 0 de décades (1000 ou 10.000 échelons de fréquence séparés) qui sont introduits en un seul point d'addition semblable aux points 3 et 3' de la figure. La présente invention est particulièrement avantageuse dans un tel système. Les procédés de balayage et de production des marqueurs du brevet précité peuvent être appliqués fa-5 cilement à des systèmes à répétition de la "porteuse", mais à la différence des procédés selon la présente invention, ils nécessitent une complication supplémentaire lorsque la porteuse varie aux divers points d'introduction des chiffres. On voit, bien entendu que la technique de la présente inven-0 tion peut s'appliquer quelle que soit la source des fréquences qui représentent l'information numérique devant être introduite à chaque point d'addition des chiffres. De telles fréquences peuvent provenir d'un oscillateur numérique, comme dans le brevet précité, ou comme dans un autre exemple, d'une matrice de eommu-5 tation "Cross-bar", en la choisissant dans un jeu de fréquences numériques produites d'une manière continue. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et re-présentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et-qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 0 cadre. 69 01786 2009696 REVENDICATIONS 1. Appareil pour effectuer une synthèse de fréquences dans lequel un signal d'entrée portant une information numérique et appliqué à un premier moyen d'addition est ajouté à une fréquence 5 étalon fixe provenant d'une source de fréquences étalons connectée par l'intermédiaire d'un circuit d'entrée de fréquence étalon au premier moyen d'addition, et dans lequel la fréquence de sortie de ce premier moyen d'addition est ajoutée dans un second moyen d'addition à une fréquence de sélection de chiffre, régla-10 ble par échelons, de façon à produire une fréquence somme dans chaque circuit d'une série de circuits d'introduction de chiffre, les fréquences sommes successives de ces circuits étant chacune divisées de manière à obtenir une fréquence de sortie pouvant être utilisée comme signal d'entrée du circuit d'introduction de 15 chiffre immédiatement suivant, caractérisé par la combinaison comprenant une source fournissant un signal à fréquence balayée variant périodiquement, qui est centré autour de la fréquence étalon, des moyens de commutation servant à connecter la source des signaux â fréquence balayée au circuit d'entrée à fréquence 20 étalon pour remplacer à volonté ce signal à fréquence étalon fixe, _ dans ladite série de circuits d'introduction de chiffre, et un détecteur de battement connecté à la fois à la source à fréquence étalon et à la source à fréquence balayée et servant à produire des repères de sortie destinés à afficher la fréquence de l'ap-25 pareil de synthèse. 2. Moyen de balayage de fréquence suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de battement est un détecteur de battement nul, servant à -afficher la fréquence centrale.de l'appareil de synthèse. 30 3. Moyen de balayage de fréquence suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un moyen servant à détecter les fréquences de battement autres qu'une, fréquence nulle afin de produire des repères de sortie supplémentaires à des fréquences décalées par rapport à la fréquence centrale de.l'appa-35 reil de synthèse. 4. Appareil de synthèse de fréquences dans lequel un signal d'entrée portant une information numérique et qui est appliqué à un premier moyen d'addition est. ajouté à une fréquence étalon fixe et déterminée provenant d'une source de fréquences étalon 69 01786 2009696 connectée par l'intermédiaire d'un circuit d'entrée de fréquence étalon au premier moyen d'addition et dans lequèl la fréquence de sortie du premier moyen d'addition est ajoutée, dans un-second moyen d'addition, à une fréquence de choix de chiffre réglable 5 par échelons de manière à produire une fréquence somme dans chaque circuit d'une série de circuits d'introduction de chiffres, les fréquences sommes de ces circuits étant divisées chacune pour obtenir une fréquence de sortie pouvant être utilisée comme signal d'entrée du circuit d'introduction de chiffres immédiate-10 ment suivant, caractérisé par la combinaison comprenant une sour-# ce fournissant un signal à fréquence balayée variant périodiquement, qui est centré autour de la-fréquence étalon et des moyens de commutation servant à connecter la source de signaux à fréquence balayée au circuit d'entrée à fréquence étalon pour rem-15 placer ledit signal à fréquence étalon fixe, sélectivement, dans la série de circuits d'introduction de chiffres. 5. Appareil de synthèse de fréquences dans lequel des fréquences fixes et déterminées et des fréquences de choix de chiffre réglables par échelons sont ajoutées dans un moyen d'addi- 20 tion à un signal d'entrée contenant une information numérique afin de produire une fréquence somme dans une série de circuits d'introduction de chiffres successifs, les fréquences sommes successives de ces circuits étant chacune divisées pour obtenir le rang numérique approprié et fournir par suite une fréquence de 25 sortie pouvant être utilisée comme signal d'entrée du circuit immédiatement suivant, caractérisé par la combinaison comprenant une série de circuits d'entrée connectés chacun à l'un des moyens d'addition des circuits d'introduction de chiffres successifs ; une source de fréquence étalon fixe ; un moyen servant à produire 30 une fréquence balayée périodiquement, centrée autour de la fréquence étalon de la source ; des moyens pouvant être réglés sélectivement servant à connecter l'un quelconque des circuits d'entrée sélectivement à la source et au moyen produisant la fréquence balayée ; et un détecteur de battement qui est connecté 35 à la fois à la source et au moyen produisant la fréquence balayée et qui sert à produire un repère de sortie pour afficher la fréquence de l'appareil de synthèse. 6. Appareil de synthèse de fréquences suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen réglable sélectivement 69 01786 2009696 comprend une' 's'érie de moyens de commutation correspondant chacun à un circuit d'entrée et qui sont destinés à assurer une commutation entre une sortie commune de la source et une sortie commune du moyen de production de la fréquence balayée. 5 7- Appareil de synthèse de fréquences suivant la revendica tion 6, caractérisé en ce que le détecteur de battement est constitué par un moyen de détection d'un battement nul qui est monté entre lesdites sorties communes. 8. Appareil de synthèse de fréquences, dans lequel un moyen 10 d'addition est utilisé pour ajouter un signal d'entrée à d'autres fréquences d'entrée, caractérisé par une combinaison formée par une source à fréquence étalon fixe, un moyen servant à produire une fréquence périodiquement balayée centrée autour de la fréquence étalon de la source, un moyen réglable sélectivement ser-15 vant à connecter le moyen d'addition sélectivement à la source et au moyen produisant la fréquence balayée et un détecteur de battement connecté à la fois à la source et au moyen produisant la fréquence balayée et servant à produire un repère de sortie. 9. Appareil de synthèse de fréquences dans lequel un signal 20 d'entrée portant une information numérique et qui est appliqué à un premier moyen d'addition est ajouté à une fréquence étalon fixe et déterminée provenant d'une source de fréquence étalon qui est connectée, par l'intermédiaire d'un circuit d'entrée à fréquence étalon au premier moyen d'addition, et dans lequel la 25 fréquence de sortie du premier moyen d'addition est ajoutée, dans un second moyen d'addition, à une fréquence de choix de chiffre réglable par échelons, de manière à produire une fréquence somme dans chaque circuit d'une s-érie de circuits d'introduction de chiffres, les fréquences sommes successives de ces circuits étant 30 divisées chacune pour obtenir une fréquence de sortie pouvant être utilisée comme signal d'entrée du circuit d'introduction de chiffres immédiatement suivant, appareil caractérisé par la combinaison comprenant une source fournissant un signal à une fréquence bàlayée variant périodiquement, centré autour de ladite 35 fréquence étalon, et des moyens de commutation servant à connecter la source de signaux à fréquence balayée au circuit d'entrée de la fréquence étalon pour remplacer le signal à fréquence étalon fixe, sélectivement, dans ladite série de circuits d'introduction de chiffres.