Procédé de conversion de fréquence. L$ présente invention est relative à un procédé de conversion de fréquence et plus particulièrement à un procédé pour convertir une onde de signal d'une première fréquence en une onde de sortie d'une deuxième fré quence en hétérodynant l'onde de signal avec les oscillations provenant d'une source fonc tionnant à une troisième fréquence.
Lorsqu'on fait battre le signal arrivant avec celui de l'oscillateur local pour obtenir une fréquence intermédiaire ou fréquence de battements dans un récepteur du type super hétérodyne, plusieurs facteurs affectent la ré ception de manière nuisible. L'un desdits fac teurs est la tendance de la fréquence de l'oscillateur à se rapprocher de celle du signal, phénomène connu sous le nom d'accrochage. Ledit phénomène se produit généralement dans la région des fréquences d'image du spectre radioélectrique et au-dessus, où la différence en pourcentage entre les fré quences de l'oscillateur local et du signal peut être relativement faible.
Ainsi, lorsque la fréquence du signal@est de 1500 kilupériodes par seconde et celle de l'oscillateur local de 1045 kilopériodes par seconde, ce qui produit une fréquence intermédiaire -de 455 kilo- périodes par seconde, le rapport de la fré quence intermédiaire à celle de l'oscillateur est de l'ordre .de 40 %. Mais avec une fré quence de signal de 200 mégapériodes et une fréquence intermédiaire de, par exemple, 5 mégapériodes, l'oscillateur local.
oseille à<B>195</B> mégapériodes et le rapport @ indiqué ci-dessus n'est que de 21/2 /o. Dans ces conditions, l'oscillateur tend à se .décaler en s'écartant de 195 mégapériodes et en se rapprochant. de 200. Cet, effet se ,traduit par un affaiblisse ment du signal dans l'amplificateur intermé diaire, lequel est accordé à 5 mégapériodes.
Cette .difficulté pourrait être surmontée en augmentant proportionnellement, la fréquence intermédiaire: Mais cette augmentation se traduirait par une .diminution de l'amplifi cation, étant, donné que le gain des étages à. fréquence intermédiaire devient moindre aux fréquences plus élevées. En, outre, en raison de l'élargissement de la courbe de réponse des étages à fréquence intermédiaire aux fré quences élevées, il se produit une .diminution de sélectivité -correspondante.
Une autre-source de distorsion et une autre difficulté généralement rencontrée dans les convertisseurs du type heptode -est le couplage par charge d'espace. Lorsque la différence en pourcentage entre la fréquence de l'oscillateur et celle du signal est faible; il y a couplage entre la grille à laquelle - est. appliqué le signal et la cathode virtuelle située entre ladite grille et la grille-écran. Le dit couplage fait passer des courants à la fré quence de l'oscillateur à travers la grille à la quelle est appliquée le signal.
Cet effet con- duit_ à lune - diminution de l'efficacité de la conversion et une surcharge de ladite. grille. Une autre objection au système superhété- rodyne ordinaire utilisant un amplificateur à fréquence intermédiaire relativement faible est la présence d'une fréquence-image dans ledit amplificateur intermédiaire.
-En conséquence, l'un .des buts de l'inven tion est d'obtenir un. procédé de conversion hétérodyne qui évite l'accrochage de l'oscilla teur à la fréquence du signal.
Un autre but de l'invention est d'obtenir un procédé de conversion hétérodyne évitant les effets nuisibles de couplage par charge spatiale.
Un autre but encore de l'invention est d'obtenir .ime meilleure élimination de la fré- quence-image.
Le procédé suivant l'invention est carac térisé en ce que l'onde résultant du battement de l'onde de signal avec les oscillations dudit oscillateur est à nouveau mélangée avec l'onde de signal originale, la fréquence de battement résultante étant l'onde de sortie désirée.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte un mélangeur .de fréquence relié à une source d'ondes de signal et à un oscillateur suscep tible de fonctionner à une fréquence égale à la somme algébrique de la fréquence de sortie désirée et du double de la fréquence du signal et en ce qu'une impédance non linéaire est connectée dans le circuit. de sortie dudit mé langeur -de fréquence.
Tous les buts mentionnés ci-:dessus peuvent être réalisés sans recourir à une augmenta tion de la fréquence intermédiaire avec la diminution de l'amplification et de la sélec tivité qu'une telle augmentation impliquerait.
L'invention sera mieux comprise à la lec ture de la. description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
La fig. 1 est un schéma d'une forme d'exé cution de ce dispositif.
La fig. 2 est une variante d'une partie du dispositif de la fig. 1. La fig. 1 représente une partie d'un mon tage récepteur superhétérodyne comportant un tube mélangeur Vl, qui peut être du type heptode, un tube détecteur V2 et un oscilla teur local 25. Ladite partie du montage peut être précédée par un ou plusieurs étages d'amplificateurs à haute fréquence pouvant être accordés, sur une bande de fréquence dé sirée, de la manière classique. L'énergie de sortie de l'amplificateur à fréquence radio électrique est le signal reçu<B>f,,</B> qui est appli qué entre la cathode 3 et la grille de com mande 1 du tube mélangeur V1.
Les oscilla tions produites de façon locale, désignées par <B>f.,</B> sont appliquées entre la cathode 3 et une autre grille 2. La cathode .3 est mise à la terre. La grille, de rejet 4 est reliée à la cathode, cependant que deux grilles-écran 5 et 6 sont reliées à une source de haute tension 7, à tra vers une résistance 8 et une bobine d'impé dance à fréquence radioélectrique 9. Ladite source polarise également l'anode 10. Les grilles 5 et 6 sont shuntées à la terre par un condensateur 8'. L'anode 10 est couplée à la grille d'application du signal 11 .du tube dé tecteur V2, par l'intermédiaire d'un conden sateur 12.
La grille 11 du tube V2 est pola risée, à travers une résistance 13, par une source de tension 14 qui peut être une batterie et qui est shuntée par un condensateur 15. La cathode 16 est mise à la terre. La grille-écran 17 est polarisée par une source de tension, par exemple par la source 7, à travers une résistance 18 et shuntée à la terre par un con densateur 19. L'anode 20 du tube V2 est également- polarisée par la source de tension 7, à travers une résistance de chute de ten sion 21 et l'enroulement primaire,d'un trans formateur ,de sortie 22. La fréquence inter médiaire fif est recueillie sur l'enroulement secondaire dit transformateur 22.
Un conden sateur shunt 21' est monté entre l'extrémité de la résistance 21 reliée à l'anode et la terre. Le fonctionnement du montage est le sui vant: L'oscillateur local 25 est réglé de telle façon qu'il oseille à une fréquence égale à la somme du double de la fréquence du signal et de la fréquence intermédiaire, c'est-à-dire:
fo = 2f1 + fif Le signal d'entrée f, se mélange avec les oscillations locales f,, pour produire dans le circuit d'anode du tube mélangeur V1 des courants de la fréquence f 5 + f i f et de la fré quence 3f; + fif, ainsi que de la fréquence des signaux d'entrée f, et de la fréquence 2 f s + f if.
Les composantes du courant. aux fréquences f, et f s +<B>f if</B> se combinent dans le tube détecteur V2, en vertu (le sa non-linéarité, pour pro.- Buire la fréquence f if qui est appliquée à l'am plificateur intermédiaire, à travers le trans formateur 22. Ledit amplificateur peut être suivi par les amplificateurs intermédiaires classiques, par un second détecteur et par un amplificateur des signaux modulateurs.
Il est également possible d'obtenir le même résultat en ajustant l'oscillateur local, de telle faon qu'il produise un signal égal à la différence dit double de la fréquence du signal et de la fréquence intermédiaire, c'est-à-dire: f@ = 2f@- fif.
Dans ce cas, le signal d'entrée f s se mé lange avec les oscillations locales f,, pour produire dans le circuit d'anode du tube mé langeur Vl des courants des fréquences <I>3 f</I> P <I>- f</I> i <I>f</I> et f, <I>-</I><B>f if,</B> aussi bien qu'aux signaux d'entrée f, et 2f,- fif.
Les composantes du courant aux fréquences f, et f, <I>-</I><B>f if</B> se combinent dans le tube détec teur V2, en vertu de sa non-linéarité, pour produire la fréquence-différence, comme suit: fs- (fs-fif) - fif# En conséquence, on peut généraliser, en écrivant que la. fréquence des oscillations lo cales peut être soit. la somme, soit la diffé rence du double de la fréquence du signal, d'une part, et de la fréquence intermédiaire, d'autre part, et l'on a f. = 2f, fif.
L'expression somme algébrique est uti lisée pour désigner soit la somme arithmé tique, soit la différence arithmétique.
La fig. 2 représente une variante du mon tage de la. fig. 1. La résistance 13 entre les points marqués x-x petit être remplacée par le circuit résonnant formé par un condensa teur 23 et par une bobine de self-inductance 24. Ledit circuit résonnant doit avoir un faible coefficient de surtension et doit être accordé à une fréquence égale à f5 i/2 fif. :Avec cette modification, une intensité de signal plus grande aux fréquences désirées apparaît sur la grille 11 du tube détecteur V2.
On peut remarquer que l'oscillateur local oscille à une fréquence qui n'est pas voisine de la fréquence du signal, puisqu'elle est approximativement double de ladite fré quence. Cette propriété est rendue possible sans augmentation de la fréquence intermé diaire qui petit encore être relativement basse. De cette manière, l'accrochage et le couplage par charge spatiale sont éliminés et l'on ob tient un rapport signal/image élevé, sans la diminution du gain ni de la sélectivité qui accompagne une augmentation de la fréquence intermédiaire. Les principes de l'invention peuvent être appliqués aux montages hétéro dynes en général, et ne sont pas nécessaire ment limités aux récepteurs.