Brevet FR2487524A1 — publié le 19820129

La présente invention concerne les appareils pour la mesure instantanée de la fréquence des signaux d'ondes micrométriques pulsées et se rapporte en particulier à la mesure de la fréquence des impulsions radar dans lesquelles un train d'impulsions provenant d'une sour- ce radar doit être distinguée et séparée des impulsions radar d'une autre source sur une base de temps réelle, impulsion par impulsion. Un appareil connu pour la mesure de la fréquence des ondes micrométriques utilise un amplificateur d'entrée amené à saturation pour éliminer les effets de la va- riation d'amplitude, et un comparateur de phases d'ondes micrométriques. La présente invention a pour objet de réaliser un ap- pareil pour la mesure de la fréquence des ondes micro- métriques donnant de meilleurs résultats que l'appa- reil connu pour la réception des signaux de faible puissance dans lesquels le rapport signal/bruit est bas et dans lesquels la mesure de la fréquence d'une seule impulsion devient bruyante. Dans l'appareil connu, on atteint une limite du rapport signal/bruit lorsque la dégradation du signal empêche d'appliquer la méthode d'intégration sur plusieurs impulsions pour améliorer la précision de la mesure. L'appareil de mesure de fréquence instantanée d'ondes micrométriques selon la présente invention comprend - un diviseur de puissance pour diviser un signal d'entrée de radiofréquence en un premier signal et un second signal, - des organes d'introduction d'un retard dans ledit premier signal, - un coupleur hybride de 3 décibels pour la sommation en quadrature et la différenciation du premier si- gnal retardé d'avec le second signal, - une paire d'amplificateurs logarithmiques connectés de façon à recevoir les signaux de sortie du cou- pleur, indiquant la somme et la différence, - et un soustracteur disposé de façon à effectuer la soustraction des signaux de sortie des amplifica- teurs Les signaux de sortie indiquant la somme et la diffé- rence pourront être adressés aux amplificateurs loga- rithmiques par l'intermédiaire de détecteurs vidéo à cristal accordés Les signaux de sortie du soustracteur pourront être adressés à un lecteur numérique par l'intermédiaire d'un circuit échantillonneur-mémoriseur. L'invention est décrite ci-après en détail en se ré- férant à un exemple préféré, non limitatif, de réa- lisation représenté sur les dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est un schéma de montage d'un appareil de mesure de la fréquence instantanée d'une onde micrométrique, conforme à l'invention; - la figure 2 est un schéma d'un coupleur hybride de 3 décibels faisant partie de l'appareil de la fi- gure I; - la figure 3 montre les angles de phase, et leurs vecteurs correspondants a1 et C2, à la sortie du coupleur de la figure 2, pour des signaux d'entrée en concordance de phase; - la figure 4 montre les angles de phase, et leurs vecteurs ccorrespondants C1 et C2, à la sortie du coupleur de la figure 2, pour des signaux d'entrée déphasés; - la figure 5 est une courbe représentant les varia- tions de la valeur: log(C1 / C23 en fonction de l'angle de phase t; et - la figure 6 est une courbe caractéristique du fonc- tionnement de l'appareil de la figure 1. Un signal d'entrée de radiofréquence sur la ligne 1 est divisé (dans un diviseur de puissance de 3 déci- bels en phase) en deux signaux de sortie qui sont adressés à deux lignes 3 et 4 d'inégale longueur élec- trique, la ligne 4 étant plus longue que la libne 3. Les lignes 3 et 4 sont connectées à des points d'en- trée respectifs d'un coupleur hybride à 902, de 3 dé- cibels, 5 qui divise en parties égales la puissance des signaux et transmet les signaux correspondants, directement et en quadrature de phase, à deux points de sortie. Les signaux sortant de ces points de sor- tie sont transmis aux lignes 8 et 9 par l'intermédiai- re de deux détecteurs accordés 6 et 7, respectivement. Les signaux détectés sur les lignes 8 et 9 sont adres- sés à deux amplificateurs vidéo logarithmiques 10 et 11, respectivement, et les signaux de ces amplifica- teurs sont soustraits dans un soustracteur 12. Le signal de sortie du soustracteur 12 est adressé à un appareil de visualisation numérique 14 par l'in- termédiaire d'un circuit échantillonneur-mémoriseur En fonctionnement, lorsqu'un signal de rédiofréquence est appliqué à la ligne 1, les signaux appliqués aux points d'entrée du coupleur 5 seront déphasés l'un sur l'autre selon la fréquence Le coupleur 5 effectue la sommation en quadrature et la différenciation des si- gnaux d'entrée. A mesure que'varie la fréquence du signal d'entrée de la ligne 1, la variation de phase qui en résulte aux entrées du coupleur 5 peut être re- présentée par deux vecteurs tournants de grandeur é- gale à chaque point de sortie. Le rapport des signaux dans le coupleur est représenté sur la figure 2 et le module du vecteur résultant est détecté dans les dé- tecteurs accordés 6 et 7, donnant une variation d'am- plitude dépendant de la différence de phase entre les deux signaux aux points de sortie correspondants du coupleur. L'amplitude du signal à la sortie du sous- tracteur 12 sera indépendante de l'amplitude du signal reçu mais dépendra de la fréquence de ce signal Il apparaîtra que des modifications et des variantes de l'appareil décrit ci-dessus sont possibles sans quitter le domaine de l'invention. C'est ainsi qu'on pourra utiliser une ligne de retard plus longue pour obtenir une plus grande résolution de fréquence aux dépens de l'étendue de la gamme de fréquences dans laquelle une mesure indubitable sera possible. Des canaux parallèles comportant des lignes-de lon- gueurs différentes pourront être ajoutés pour augmen- ter la résolution de fréquence mais avec une meilleure résolution des cas ambigus. En outre, si le signal à mesurer a une fréquer:.::e constante, on pourra utiliser des branchements de lignes de diverses longueurs On pourra utiliser des branchements de batteries de filtres pour résoudre la fréquence jusque dans la bande passante des filtres, ou bien des canaux paral- lèles comportant chacun un filtre pour donner une bande étroite sure On pourra utiliser un déphaseur à bande large pour déplacer la courbe de la figure 5 en vue d'augmenter la gamme certaine de fréquence au prix d'une réduction de la résolution de fréquence. Et l'on pourra encore recourir au branchement d'un déphaseur à bande large pour résoudre les cas incertains. La sensibilité des modes de réalisation décrits pourra être améliorée en leur ajoutant un amplificateur non limiteur à bande large, avec ou sans dispositif anti- fading, pour amplifier le signal d'entrée. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure de fréquence instantanée d'ondes micrométriques, caractérisé en ce qu'il comprend - un diviseur de puissance (2) pour diviser un si- gnal d'entrée de radiofréquence (1) en un pre- mier signal (4) et un second signal (3), - des organes d'introduction d'un retard dans le- dit premier signal (4), - un coupleur hybride de 3 décibels (5) pour la sommation en quadrature et la différenciation du premier signal retardé (4) d'avec le second signal (3), - une paire d'amplificateurs logarithmiques (10,11) connectés de façon à recevoir les signaux de sor- tie (8, 9) du coupleur (5), indiquant la somme et la différence, - et un soustracteur (12) disposé de façon à effec- tuer la soustraction des signaux de sortie des amplificateurs (10, 11) 2. Appareil de mesure de fréquence instantanée d'ondes micrométriques selon la Revendication 1, caractéri- sé en ce que les signaux de sortie (8, 9) indiquant la somme et la différence sont adressés aux ampli- ficateurs logarithmiques (10, 11) par l'intermé- diaire de détecteurs vidéo à cristal accordés (6,7) 3. Appareil de mesure de fréquence instantanée d'ondes micrométriques selon une quelconque de: Revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que les signaux de sortie du soustracteur (12) sont adressés A un lec- teur numérique (14) p,-r l'intermédiaire d'un cir- cuit échantillornneur-mêmoriseur (13).