Brevet FR2045766A1 — publié le 19710305

La présente invention concerne les circuits synthétiseurs ou sélecteurs de fréquences du type dans lequel un signal de sor-" tie fourni par un oscillateur à fréquence réglable est modifié par un diviseur de fréquences réglable de façon à fournir l'un 5 des deux signaux d'entrée destinés à un comparateur de phases ou de fréquences dont l'autre signal d'entrée est constitué par une fréquence étalon ou de référence, un signal de commande provenant de ce comparateur étant utilisé pour commander ladite fréquence de sortie de façon à annuler toute différence de fréquences exis-10 tant entre les signaux d'entrée qui lui sont appliqués, la fréquence de l'oscillateur commandé ou asservi étant réglable en fonction du réglage du diviseur de fréquences réglable. Un circuit synthétiseur ou sélecteur de fréquence du type précité peut être un synthétiseur numérique à boule unique qui, 15 pour fournir des accroissements discontinus de la fréquence du canal relativement petits, doit utiliser une fréquence de référence ou fréquence étalon faible et est, par conséquent, lent à aecorder et présente une certaine lenteur dans la correction-d'un décalage de fréquence non désiré dans l'oscillateur asservi. Il est iné-20 vitable qu'on se base alors sur la stabilité inhérente à court terme de l'oscillateur asservi. Des systèmes destinés à la commande d'un oscillateur asservi et présentant une boucle de commande à fonctionnement plus rapide ont été décrits dans la demande de brevet déposée en Grande Bretagne sous le 13*331/69 et dans le 25 brevet français N° 69-21.233» Ces systèmes reposent sur des échelons plus importants pour la boucle de commande principale du diviseur de fréquences, ce qui permet d'utiliser une fréquence de référence ou fréquence étalon relativement élevée. Cependant, aucun de ces systèmes antérieurs ne permet d'introduire une fréquen— 30 ce d'interpolation réglable de façon continue qui est nécessaire pour certaines applications. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ce problème. Elle est matérialisée dans un circuit synthétiseur ou sélec-35 teur de fréquences du type précité dans lequel le signal de fréquence étalon est obtenu à partir d'un circuit mélangeur auquel sont appliqués un signal de fréquence provenant d'un oscillateur pilote et un signal provenant d'un oscillateur à fréquence réglable et obtenu par l'intermédiaire d'un circuit diviseur de fréquen-40 ces réglable, le facteur de division du diviseur de fréquences 70 13917 2 2045766 réglable étant conçu de façon à présenter une relation constante par rapport au facteur de division du diviseur de fréquences réglable (faisant partie du synthétiseur tel qu'il est défini ci-avant) pour divers réglages de ce dernier et", par conséquent, pouc 5 diverses fréquences de l'oscillateur asservi faisant partie des synthétiseurs tels que décrits. . . Il est évident que dans un synthétiseur selon l'invention, la fréquence de l'oscillateur asservi peut être réglable de façon continue ou bien réglable par de très petits échelons et peut 10 être commandée simplement en ajustant l'oscillateur à fréquence réglable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titré d'exemple et en se référant au dessin annexé, dont la figure uni que est une re-15 présentation schématique sous forme de blocs d'un circuit synthétiseur ou sélecteur de fréquences selon l'invention. Si l'on se réfère à la figure unique, un synthétiseur selon l'invention comprend un oscillateur commandé ou oscillateur asservi 1, un diviseur de fréquences réglable 2 et un compara-20 teur de fréquences ou de phases 3 montés en-série de façon à constituer une boucle de commande principale. On obtient une fréquence de référence ou fréquence étalon destinée au comparateur de phases 3 à partir d'un circuit mélangeur 4-, cette fréquence de référence étant appliquée au comparateur de phases 5 par 25 l'intermédiaire d'un filtre 5« Un signal provenant d'un oscillateur pilote 6 est appliqué à l'une des entrées du circuit mélangeur 4 et tin oscillateur à fréquence réglable 7 alimente une seconde entrée du circuit mélangeur 4 par 1'intermédiaire d'un second diviseur de fréquences réglable 8. 30 II est évident que la fréquence de référence ou fréquence étalon appliquée au comparateur de phases 3 et multipliée par le facteur de division du diviseur de fréquences réglable 2 est égale à la fréquence de sortie apparaissant sur une ligne 9 et provenant de l'oscillateur asservi 1. Par conséquent, toute va-35 riation de la fréquence de référence appliquée au comparateur de phases 3 produit une variation de fréquence apparaissant sur la ligne de sortie 9 et égale à la variation de la fréquence de référence multipliée par le facteur de division du diviseur de fréquences réglable 2. Pour cette raison, il n'est pas possible 40 de faire varier simplement l'un ou l'autre des signaux d'entrée 70 13917 3 2045766 appliqués au mélangeur 4 pour obtenir sur la ligne 9 une fréquence de sortie réglable de façon continue et présentant un étalonnage uniforme. Pour éviter ce problème» on interpose le second diviseur de fréquences réglable 8 entre l'oscillateur à fréquen-5 ce réglable 7 et le mélangeur 4, le facteur de division de ce diviseur de fréquences réglable 8 étant prévu égal à tout instant à celui du diviseur-de fréquences réglable 2. On peut obtenir ce résultat en réalisant un jumelage ou un accouplement mécanique ou électrique des diviseurs 8 et 2, de façon qu'ils fonc- 1 0 tionnent ensemble. Grâce à ce montage, on peut obtenir une fré- f 7 i? n quence de sortie ayant pour équation : 16 * M(fm + M ^ * Mfm + f V.F.O. Dans cette expression, M est le facteur de division du diviseur. 2 et du diviseur 8, qui est le même, fm est la fréquence de l'oscillateur pilote et f T.P.O; est la fréquence 15 de l'oscillateur réglable. On petit maintenant »e rendre compte que si la fréquence de l'oscillateur réglable f Y.3T.0. est modifiée» sa valeur particulière est ajoutée au terme Mfm de façon à produire la fréquence de sortie apparaissant sur la ligne 9 et reste indépendante de Mfm. En pratique, on ne peut réaliser un 20 montage comportant un oscillateur à fréquence réglable et un filtre mélangeur qui fonctionne jusqu'à atteindre une fréquence nulle comme cela serait nécessaire si la fréquence f V.iF.O. était réglable entre 0 et 1 MHz, mais il n'y a pas de raison pour que la fréquence de l'oscillateur réglable f V.î*.0. ne comporte pas 25 un accroissement discontinu de fréquence constant« Le rapport de division H du diviseur peut alors être réglé pour tenir compte de cet accroissement discontinu. Par exemple, s'il est nécessaire d'obtenir sur la ligne 9 un signal de sortie qui varie de façon continue de 50 à 51 MHz, on peut s'arran-30 ger pour que l'oscillateur à fréquence réglable soit réglable de 2 à 3 MHz et pour que le facteur de division M ait la valeur 48, la fréquence de l'oscillateur pilote fm étant égale à 1 MHz. Pourvu que la relation entre les rapports de division des diviseurs 2 et 8 soit maintenue constante, il en résulte les avantages 35 d'un étalonnage uniforme. Par conséquent, les rapports de division des diviseurs 2 et 8 ne doivent pas nécessairement être les mêmes, à condition que la relation entre leurs rapports soit constante. Par exemple, le rapport de division du diviseur 8 peut être égal à MO, relation dans laquelle 0 est une constante, 40 le rapport de division du diviseur 2 pouvant être égal à M. La 70 13917 4 2045766 ■F T? Ê fréquence de sortie ïo aurait alors pour râleur et, par conséquent, la fréquence f Y.F.q* ajoutée au facteur Mfm serait simplement modifiée par une constante et ne serait pas affectée par le facteur M® 5 Le système selon l'invention présente une souplesse de fons-" tionnement extrêmement importante. Il peut être utilisé comme circuit, sélecteur final de la fréquence de sortie en mégahertz, 15interpolation pouvant être obtenue à partir d'un oscillateur étalonné et accordé de façon continue s pouvant également être obtenue à 10 partir d'un. synthétiseur numérique à bousLe unique fonctionnant pour une fréquence relativement faible, et pouvant encore être fournie par un dispositif numérique similaire alimenté par une série de circuits supplémentaires comportant chacun une ou méat© deux décades et fournissant un accord extrêmement rapide pouvaEb 15 atteindre une milliseconde par décade. Dans tous les eas9 les bandes de fonctionnement de l'oscillateur doivent être choisie?:, pour obtenir les résultats les meilleurs et pour correspondre sas exigences des applications particulières. Des modifications peuvent être apportées aux modes de ré&Li=> 20 sation décrits, dans le domain© des équivalences techniques, es®,© s'écarter de l'invention. BAD ORIGINAL 70 13917 5 2045766 EEVENDI. GATIONS 1. Circuit synthétiseur ou sélecteur de fréquences, caractérisé en ce qu'un signal de fréquence étalon est obtenu à partir d'un circuit mélangeur auquel sont appliqués un signal de fréquen- 5 ce provenant d'un oscillateur pilote et un signal provenant d'un oscillateur â fréquence réglable et obtenu par l'intermédiaire d'un circuit diviseur de fréquences réglable, le facteur de division du diviseur de fréquences réglable étant conçu de façon à présenter une relation constante par rapport au facteur de diviskn 10 du diviseur de fréquences réglable faisant partie du synthétiseur et pour divers réglages de ce dernier et, par conséquent, pour diverses fréquences de l'oscillateur réglable. 2. Synthétiseur de fréquences suivant la revendication 1, car ractérisé en ce qu'il comprend un oscillateur asservi fournissant 15 une fréquence de sortie, un comparateur de phases ou de fréquences recevant deux signaux d'entrée et fournissant un signal de sortie destiné à commander la fréquence de l'oscillateur asservi, un premier diviseur de fréquences réglable recevant un signal provenant de l'oscillateur asservi et fournissant l'un des deux signaux 20 d'entrée, l'autre signal d'entrée étant constitué par un signal étalon ou de référence, un circuit mélangeur fournissant ce signal étalon ou de référence et destiné à recevoir un signal de fréquence provenant d'un oscillateur pilote ainsi qu'un autre signal, un générateur de fréquences réglable, et un second diviseur de fré-25 quences, réglable alimenté par le générateur de fréquences réglable de façon à fournir l'autre signal, la fréquence de sortie pouvant être sélectionnée en fonction du réglage de l'oscillateur à fréquence réglable et de celui des diviseurs, la relation entre les facteurs de division des diviseurs étant maintenue constante 30 pour diverses fréquences de sortie. 3. Synthétiseur de fréquence selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les facteurs de division des diviseurs respectifs sont maintenus égaux pour diverses fréquences de sortie en utilisant des dispositifs de jumelage ou d'accouplement élec- 35 trique ou mécanique. 4. Synthétiseur de fréquence suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit mélangeur est monté de façon à alimenter le comparateur de phases par l'intermédiaire d'un filtre. 70 13917 6 2045766 5. Synthétiseur de fréquence suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oscillateur à fréquence réglable peut être réglé de façon continue dans les limites d'une bande de fréquence prédéterminée.