Brevet FR2295546A1 — publié le 19760716

La présente invention concerne les oscillateurs à ultra hautes fréquences destinés, en particulier, aux tuners UHF équipant les récépteurs de télévision. Dans ces tuners, il est courant d'utiliser des lignes résonnantes discrètes fonctionnant en "quart dwonde" ou en "demi-onde". Ia fréquence de résonance des différents étages du tuner est déterminée suivant la position angulaire d'un condensateur variable unique, triple ou quadruple ou la tension appliquée à des diodes à capacité variable. Dans ces conditions, pour faire coSncider les courbes de variation d'accord des différents étages d'un tuner UHF équipé de lignes résonnantes, il est nécessaire de pouvoir effectuer certains ajustements pour pallier les différences existant entre les mimes composants, différences résultant essentiellement des marges de tolérance admises pour chaque compo- sant. D'autre part, les capacités résiduelles dues en particulier aux semi-conducteurs utilisés et aux dispersions dans les cEblages sont très importantes en ultra-bautes fréquences et nécessitent d'3tre compensées. pr ès ente invention a pour objet des moyens permettant d'obtenir la compensation précitée sans augmenter la capacité résiduelle. A cet effet , on dispose un condensateur variable dont la ligne elle-mssme constitue l'une des armatures. On comprendra mieux l'invention et d'autres buts, caracté ristiques et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante en se préférant à la planche de dessin annexée, description et dessin étant donnés à titre d'exemple non limitatif pour illustrer un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un circuit oscillant UHF typique comprenant une ligne résonnante et une diode à capacité variable. La figure 2 représente une ligne résonnant en quart d'onde et la figure 3 la répartition de la tension le long de cette ligne. la figure 4 représente schématiquement une ligne résonnant en demi-onde et la figure 5 la répartition de la tension selon de cette ligne. tes figures 6, 7 et 8 illustrent trois modes de réalisation possibles de l'invention. On sait que l'on distingue deux façons d'utiliser les lignes accordées selon leur mode de résonance : à savoir:en "quart d'onde" ou entRemi-ondel. La figure 1 représente un circuit oscillant UHF typique où la ligne résonne en quart d'onde. La ligne 2 ,équivalant électriquement à un solénode,est reliée à la masse par son extrémité l,tandis que son extrémité 3 est connectée à l'anode d'une diode à capacité variable 4. La tension de commande UV de la diode à capacité variable 4 est appliquée à la cathode de ladite diode par l'intermédiaire d'un enroulement 5 ne laissant passer que la tension continue, ladite cathode étant d'autre part connectée à la masse par 1'intemné- diaire d'un condensateur dit "de padding" 6. le transistor 7 est monté en oscillateur Colpitts modifié, et la fréquence de résonance est commandée par la tension continue Ev- Sur la figure 2 est représente un circuit oscillant identique ,résonnant en quart d'onde et comprenant un condensateur variable 8. La répartition de la tension le long de la ligne est illustrée figure 3 : un maximum de tension dit ventre de tension est situé à l'extrémité 3 de la ligne 2, et un minimum de tension dit noeud de tension est situé à l'extrémité 1 de la ligne. Pour un fonctionnement en demi-onde, l'extrémité 1 de la ligne doit être connectée à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur 9 dit "padding", variable ou fixe, comte sur la -figure 4. ajour les fréquences relativement basses, c'est-à-dire lorsque la capacité du condensateur 8 est élevée,et en tout cas supérieure à celle du 11padding11 9, on obtient , comme indiqué dans la courbe 10 ae la figure 5, une répartition de tension avec un ventre à l'extrémité 1 et un noeud à l'extrémité 3 de la ligne. pour les fréquences plus élevées, c'est-à-dire lorsque la capacité du condensateur 8 est égale à celle du 1'pudding" l oh obtient une répartition de la tension tel que représenté par la courbe 1l de la figure 5, avec un noeud au milieu de la ligne et un ventre à chaque extrémité de cette dernière. Pour les fréquences les plus élevées, clest-à-dire lorsque la capacité du condensateur 8 est faibie, et en tout cas inférieure à celle du 'tpaddingU 9, on obtient une répartition de la tension analogue à celle de la figure 3,tel que représenté par la courbe 12 de la figure 5, avec un ventre à l'extrémité 3 et un noeud à l'extrémité 1 de la ligne. Dans ce cas la ligne fonctionne pratiquement en quart d'onde. les tuners des récepteurs de télévision sont généralement équipés de trois lignes résonnantes et l'on doit faire coincider les courbes de variation d'accord des différents étages pour que la commande du tuner soit effectuée entièrement à partir de la modification d'une unique variable,qui est en général la tension de commande appliquée à la cathode de la diode à capacité variable. On sait qu'aux fréquences ultra hautes, une légère imprécision des valeurs de n'importe lequel des composants et des marges de tolérances un peu larges ont de grandes conséquences sur la fréquence de résonance de l'ensemble.Ainsi, la compensation des tolérances de la longueur électrique de la ligne est obtenue très simplement au moyen d'une boucle en court-circuit qu'on approche plus ou moins de l'extrémité de la ligne de manière à pouvoir "raccourcir" électriquement cette dernière. Dans le cas d'une ligne fonctionnant en demi-onde , on peut aussi régler la longueur de la ligne aux fréquences élevées en disposant un solénoïde en parallèle avec le condensateur variable 8, cela n'étant évidemment pas possible pour les fréquences basses. Dans le cas d'une ligne fonctionnant en quart d'onde,le seul moyen connu de pallier les capacités résiduelles est l'adjonction d1un condensateur variable dit "Trimmer" en paral- lèle avec le condensateur variable 8. Cependant,ce composant est coûter, difficile à loger dans un bottier de petites dimen sions, et il augmente la capacité résiduelle globale de l'en- semble, réauisant ainsi la gamme de fonctionnement. En effet, si l'on désigne par Cv la capacité variable du conden sateur 8 ,et par CA la capacité globale résiduelle de l'ensemble lorsque le condensateur 8 présente son minizniun de capacité, le rapport n de la fréquence maximale à la fréquence minimale de la gamme d'accord peut s'écrire d'où il ressort que toute augmentation de CA a pour conséquence une diminution du rapport n, donc de la couverture de gamme possible. Dans ces conditions,il est nécessaire de prévoir un moyen a'ajustement sans effet sur la capacité globale résiduelle CA. Ainsi, on peut disposer sur la ligne un manchon métallique coulissant de telle manière que ce dernier forme avec la ligne elle-meme un condensateur ajustable n'augmentant pas la capacité résiduelle globale CA. La figure 6 représente une ligne fonctionnant en quart d'onde pourvue d'un manchon métallique 13 coulissant sur celleci avec interposition d'une gaine isolante 14 constituant dié lectrique.le manchon 13 est relié directement à la masse de telle façon que manchon et ligne forment ensemble un condensateur, ajustable par le déplacement du manchon le long de la ligne. En effet, ce manchon n'a aucune action lorsqu'il est disposé à liextrémité 1 de la ligne et a au contraire une action maximale lorsqu'il est disposé à l'extrémité3de la ligne Bien évidemment, en raison des ajustements à effectuer, ce rnn-nchon ne sera pratiquement jamais disposé à l'extrémité 3 où il serait alors en parallèle avec le condensateur 8 tel un "trimmer" et ou il diminuerait très sensiblement la couverture de gamme possible. On peut prévoir d'autres réalisations de ce condensateur ajustable. Par exemp'.e, eozXle représenté sur la figure 7, la ligne peut être elle-m8me recouverte d'une matière diélectrique isolante 14, le manchon métallique 13 coulissant directement sur ce diélectrique de telle manière que l'ensemble manchon/tigne constitue un condensateur ajustable. Un autre ez-:enple est représenté figure 8. Suivant la réalisation représentée, au manchon coulissant 13 sont substi- tuées quelques spires 15 d'un fil isolé dont l'une des extrémités est reliée à la masse et dont l'autre extrémité est libre. Dans ce cas, l'isolant du fil constitue le diélectrique et l'ensemble spires/tigne forme un condensateur ajustable. I1 est évident que les exemples décrits ci-dessus sont donnés à titre non limitatif et que toute autre variante dans la réalisation d'un condensateur ajustable dont la ligne elle même constituerait une armature du condensateur ne sortirait pas du cadre de l'invention, quel que soit le mode de fonction nement de la dite ligne. REVENDI CÂT IONS 1. Condensateur ajustable destiné à compenser les dispersions de la capacité résiduelle d'un oscillateur à ultra hautes fréquences comprenant une ligne résonnante et prévu plus part culièrement pour les tuners IJEF des récepteurs de télévision,4 caractérisé en ce que l'une des armatures du dit condensateur est constituée par la ligne elle-m8me, l'autre armature de celuici étant montée mobile sur la dite ligne avec interposition d'une matière isolante constituant diélectrique et étant connectée à la masse. 2. Condensateur ajustable selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature mobile connectée à la masse est un manchon métallique monté coulissant le long de la ligne. 3. Condensateur ajustable selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diélectrique est constitué par une matière isolante répartie sur la paroi interne du manchon métallique. 4. Condensateur ajustable selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature mobile connectée à la masse est constituée par quelques spires de fil dont une des extrémité tés est reliée à la masse et l'autre libre. 5. Condensateur ajustable selon les revendications 1,2 ou 4, caractérisé en ce que le diélectrique est constitué par une matière isolante recouvrant la ligne résonnante. 6. Condensateur ajustable selon la revendication 4, caractérisé en ce que les spires sont formées de fil isolé dont l'isolant constitue le diélectrique.