Brevet FR2338605A1 — publié le 19770812

L'invention concerne un procédé pour la réalisation d'un générateur hyperfréquence. On connsit déjà des générateurs hyperfréquences qui comprennent une cavité résonnante dont on modifie les dimensions à l'aide d'un piston mobile pour changer la fréquence. Cependant, ce genre de générateur est d'un fonctionnement peu précis et d'un usage trèspeu pratique. On connaft également des générateurs qui comprennent une source de fréquence pourvue notamment d'une bille de grenat d'yttrium (YIG) et d'un électro-aimant. Dans ce gendre de générateur, on obtient une fréquence de sortie qui est fonction du courant continu alimentant l'électro-aimant. Cependant, pour chaque valeur de courant, la source ne produit pas exactement la meme fréquence suivant que le courant est appliqué à I' électro-aimant dans le sens montant ou descendant, suivant la vitesse de variation de ce courant et suivant, également, la valeur de départ de la variation pour arriver à la valeur nominale. Cela provient en partie d'un phénomène d'hystérésis et certainement d'une orientation moléculaire du YIG qui est plus ou moins précise suivant la vitesse de variation du courant. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un procédé pour la réalisation d'un générateur hyperfréquence comportant une source de fréquence pourvue d'un matériau magnétique et d'un électro-aimant, dans laquelle le matériau magnétique est susceptible de faire produire un signal de sortie haute fréquence variant dans une gamme de fréquences en fonction d'un courant continu d'entrée alimentant l1électro-aimant, procédé caractérisé en ce que, au moins après chaque variation du courant d'entrée, on réinitialise ce courant à une valeur au moins égale, par valeurs inférieure ou supérieure, respectivement à la valeur inférieure ou-supériegre du courant déterminant les fréquences inférieure et supérieure de la gamme de fréquences considérée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on réinitialise le courant en le modulant par des signaux toujours de meme forme pour atteindre la valeur nominale de ce courant à la méme vitesse et dans le méme sens. Suivant une autre caractéristique de l'invention, après chaque variation de courant d'entrée, on réinitialise le courant à une valeur nulle. Le procédé de l'invention est illustré, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 représente le schéma synoptique et partiel d'un mode de réalisation du générateur de l'invention ; - la figure 2 illustre, suivant l'invention, la variation de la fréquence de sortie obtenue en fonction de la variation du courant d'entrée - la figure 3 est un schéma synoptique d'ensemble d'un mode de réalisation d'un générateur de l'inven- tion. La présente invention a, en ccnséquence, pour but de rendre inopérant3 particulièrement les phénomènes d'hystérésis se produisant normalement dans une source hyperfréquence YIG afin de pouvoir connaître, avec une bonne précision, la fréquence de sortie de la source en connaissant le courant injecté dans l'électro-aimant du YIG. la présente invention a également pour but de réaliser un générateur dans lequel on puisse afficher la fréquence en mesurant le courant continu de commande et également de réaliser un générateur qui est programmable en utilisant, pour cela, une alimentation en courant elle-m#me programmable. Sur la figure 1, on a représenté, en 1, une source de fréquence YIG connue en elle-même et se composant d'un oscillateur d'un électro-aimant 2 et d'une bille de grenat d'yttrium 3, cette ferrite magnétique 3 permettant d'obtenir, en 4, une fréquence de sortie élevée (de plusieurs gigaherz) qui est fonction du courant continu qui alimente l'électro- aimant 2. Comme cela est connu, une telle source 1 produit une fréquence de sortie qui varie suivant le sens de variation du courant continu d'alimentation, la vitesse de variation de ce courant et la valeur de départ de ce courant. Ainsi, sur le graphique de la figure 2, on a représenté deux courbes a et b illustrant, pour la courbe a, la variation de la fréquence de sortie lorsque le courant d'entrée varie d'une valeur O à une valeur Il alors que, au contraire, la courbe b représente la variation de cette fréquence lorsque le courant varie depuis une valeur Il vers la valeur 0.On constate que ces deux courbes ne sont pas superposées si bien que pour une même valeur 12 du courant, on peut obtenir deux valeurs de fréquence ri ou P2 suivant que l'on part de la valeur 0 jusqu'à la valeur I2 du courant (fréquence 21) ou au contraire suivant que l'on part de la valeur il pour descendre jusqu'à la valeur I2 (fréquence 22). Pour éviter cet inconvénient, on a alors prévu, suivant l'invention, de réaliser une réinitialisation du courant I au moins après chaque variation dp courant, de manière telle que l'on aborde la valeur nominale de ce courant toujours dans le même sens, soit par les valeurs superieures, soit par les valeurs inférieures. En outre, pour être certain d'être situé, pour toute variation de courant, sur la même courbe de fréquence, il est prévu de réinitialiser ce courant à une valeur qui est au moins égale, par valeurs inférieure ou supériexre, respecti vexent à la valeur inférieure ou supérieure du courant détermi- nant les fréquences inférieure et supérieure de la gamme de fréquences considérée, Ainsi, si l'on se reporte à la figure 2 et en supposant que le générateur produise une gamme de fréquences variant de F3 à F4 pour un courant continu d'entrée variant de 12 à 14, on pourra être certain de se situer sur la courbe c si à chaque variation on réinitialise le courant d'entrée, soit à la valeur 12 soit à la valeur I4, de manière à obtenir paur un courant I2, une fréquence PJ, Bien entendu, pour obtenir les résultats de l'invention, il suffira que cette valeur de réinitialisation du courant soit faite à une valeur quelconque, mais constante, et en-deça ou au-delà des variations maximales du courant pour la gamme de fréquences considérée. Ainsi, par exemple, pour une gamme de fréquences variant entre F3 et F4, on pourra réinitialiser le courant à une valeur constante 15 pour être certain d'obtenir, sur la courbe d, entre les valeurs I6 et 13 du courant de cos- mande, la gamme de fréquences désirée allant de F3 9 P4. Cependant, et conformément à l'invention, il sera préférable pour plus de facilité, de réinitialiser le courant à la valeur O de façon que les variations de fréquence en fonction des variations de courant soient déterminées par la courbe a. Sur la figure 1, on a représenté, dans le circuit d'alimentation de 'électro-aimant 2, un ballast de commande 5 dont l'alimentation est faite par la ligne 6, lequel ballast commande par exemple à l'aide d'un transistor la valeur du courant continu amené dans I'électro-aimant 2. Ce courant 1 est amené dans une résistance R de manière que le potentiel au point 6 puisse être amené sur un voltmètre 7 qui indiquera, en conséquence, à chaque instant, une valeur de tension fonction de la valeur de la fréquence produite par la source I. Ce voltmètre 7 pourra donc être gradué directement en unités de fréquence. Par ailleurs, le potentiel au point 6 est amené à l'une des deux entrées 81 d'un comparateur 8 constitué par un amplificateur opérationnel à fable bruit et à faible dérive dont l'autre entrée 82 reçoit une tension de référence. On réalise ainsi un asservissement en courant de la source 1, de manière à obtenir, à partir d'une tension de réfé- rence stable, un courant I constant et donc une fréquence constante. La réinitialisation du courant I à une valeur constante située en-deçà ou en-delà des variations possibles de la valeur noninale doit être réalisée au moins après chaque variation de courant et, dans ce cas, cette réini- italisation sera effectuée par une commande manuelle schématisée en 9. Cependant, il conviendra de noter que cette commande manuelle pourra être remplacée par une commande automatique pourvue de moyens comparateurs et produisant une réinitialisation du courant des qutil est constate une variation de sa valeur. Cette réinitialisation pourra également Etre obtenue conformément à l'invention par une variation auto mastique et périodique du courant comme cela est représenté en 10. On notera, par ailleurs, que la variation du courant pour la réinitialisation est susceptible de pro- duire une variation indésirée de la fréquence de sortie. Pour remédier à cet inconvénient, il a alors été prévu, suivant l'invention de réaliser nette réinitialisation par un signal dont la fréquence se situe en dehors de la fréquence de réponse de la source. Ainsi, par exemple, on pourra utiliser pour la réinitialis;-tion une fréquence nettement supérieure (10 ou 100 fois) à la fréquence de réponse de la source ou au contraire, réaliser la réinitialisation dans la fréquence de réponse, mais pendant un temps très cournt, de manière que la variation du courant qui en résulte n1 ait aucune influence sur la source. On constate, donc glu'avec le procédé de l'invention on obtient bien pour chaque valeur du courant une fréquence et une seule, cette fréquence pouvant être affichée directement en 7 par une mesure du courant ou de la tension correspondante, cette fréquence pouvant donc être elle-même modulée ou programmée en modulant ou en programmant le courant de commande par des moyens connus. En outre, le signal haute fréquence obtenu à la sortie de la source pourra être modulé soit par des impulsions extékieures, soit par un générateur d'impulsions internes, mais, dans ce dernier cas, il sera Judicieut de rda- liser la réinitialisation pendant les absences de signal de sortie haute fréquence afin que cette réinitialisation n'influe pas sur la fréquence de sortie. En outre, si désiré, un isolateur pourra être prévu entre la source 1 et le modulateur il. Bien entendu, 1'invention n'est pas limitée à exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la réalisat on d'un générateur hyperfréquence comportant une source de fréquence pourvue d'un matériau magnétique et d'un électro-aimant, dans laquelle le matériau magnétique est suscep#ible de faire produire un signal de scrtie haute fréquence variant dans une gamme de fréquences en fonction d'un courant continu d'entrée alimentant l'éleçtro-aimant, procédé caractérisé en ce que, au moins après chaque variation du courant d'entrée, on réinitialise ce courant à une valeur au moins égale, par valeurs inférieure ou supérieure, respectivement à la valeur inférieure ou supérieure du courant déterminant les fréquences inférieure et supérieure de la gamme de fréquences considérée. 20) Procédé conforme à la revendication i, caractérisé en ce qu'on réinitialise le courant en le modulant par des signaux toujours de mdme forme pour atteindre la valeur nominale de ce courant à la même vitesse et dans le même sens. 30) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après chaque variation de courant d'entrée, on réinitialise le courant à une valeur nulle. 40) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réinitialise le courant d'entrée au moins après chaque variation de courant par une commande manuelle. 50) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réinitialise le courant d'entrée par une variation automatique et périodique du courant à l'aide de signaux de même forme. 60) Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réinitialise le courant par un signal dont la fréquence est située en dehors de la fréquence de réponse de la source.