BE488955A - - Google Patents

Info

Publication number
BE488955A
BE488955A BE488955DA BE488955A BE 488955 A BE488955 A BE 488955A BE 488955D A BE488955D A BE 488955DA BE 488955 A BE488955 A BE 488955A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
frequency
oscillator
frequencies
gas
low
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Publication of BE488955A publication Critical patent/BE488955A/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/26Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using energy levels of molecules, atoms, or subatomic particles as a frequency reference

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements apportés à la production d'oscillations à fréquences micro-ondulatoires de référence. 



   La présente invention concerne la production d'oscilla- tions micro-ondulatoires ayant une grande stabilité à des fréquences choisies décalées d'une quantité voulue de la fré- quence d'un générateur de micro-ondes stabilisé au gaz. 



   Dans plusieurs demandes de brevets antérieures, la Demanderesse a décrit des dispositifs utilisant la résonance moléculaire aiguë présentée par certains gaz aux fréquences micro- ondulatoires, pour stabiliser la fréquence du générateur de micro-ondes. Quoique l'on puisse disposer d'une grande quantité de fréquences micro-ondulatoires étalons données pour une quantité 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 correspondante d'oscillateurs de micro-ondes stabilisés dans différentes bandes de fréquences de résonance de gaz, il se peut qu'aucune de ces fréquences disponibles ne corresponde à un étalon demandé éventuellement et que la fréquence étalon désirée soit différente de n'importe quelle fréquence de réso- nance moléculaire. 



   Conformément à la présente invention, on peut obtenir un très grand nombre de fréquences micro-ondulatoires étalons distinctes ou une bande continue de fréquences micro-ondula- toires étalons, au départ d'un seul oscillateur stabilisé au gaz, en mélangeant la sortie de celui-ci avec celle d'un oscil- lateur de fréquence basse stabilisé et en éliminant, par filtres, les fréquences de battement indésirables.

   Plus précisément, l'oscillateur de fréquence basse peut être stabilisé à des fré- quences distinctes choisies, en incorporant sélectivement dans le circuit de l'oscillateur plusieurs cristaux piézo-électriques, ou, dans le cas d'un circuit à accord réglable, l'oscillateur de fréquence basse peut être stabilisé à toute fréquence de sa gam- me d'accord sous la supervision d'un discriminateur accordé à la fréquence micro-ondulatoire désirée ou à la fréquence fonda- mentale désirée de l'oscillateur de fréquence basse ou à un harmonique de celle-ci. 



   Un important avantage de l'invention réside dans le fait que la stabilité en fréquence de la composante de signal de modulation choisie dépend presque exclusivement de la stabilité en fréquence de l'oscillateur à micro-ondes stabilisé au gaz. 



  Un pourcentage relativement grand d'instabilité de fréquence dans la source de fréquence basse sera relativement insignifiant aux fréquences micro-ondulatoires de l'ordre de 25. 000 méga- cycles. la source de fréquence basse ne doit donc pas être stabilisée de façon très poussée. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   L'invention consiste en procédés et dispositifs dont les caractéristiques sont décrites et revendiquées ci-après. 



   L'invention ressortira clairement de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: 
La figure 1 est un schéma de connexions   d'un   système servant à la production de fréquences micro-ondulatoires étalons. 



   La figure 2 représente schématiquement une forme par- ticulière du système de la figure 1. 



   La figure 3 est un schéma de connexions d'une variante de la figure 1. 



   La figure 4 représente schématiquement une forme par- ticulière de circuit de stabilisation par discriminateur, uti- lisable dans le système de la figure 3 ;   La figure 5 représente schématiquement un modulateur   de   nagnétron   utilisable dans les systèmes des figures 1, 2 ou 3. 



  Les éléments semblables répétés à différentes figures,   portent   la même référence. 



   En se reportent à la figure 1, la fréquence de l'oscil- lateur de micro-ondes 10, qui est couplé par une ligne de trans- mission 11 à un modulateur ou étage mélangeur 12,est stabilisée à une valeur correspondant à une bande d'absorption d'un gaz à moment de dipôle. On sait que de nombreux gaz parni lesquels 
 EMI3.1 
 NH3, COS, CH3, OH, CH3, NH2' S02' présentent une propriété d'absorption sélective dans la gamme des micro-ondes du spectre des fréquences. Les mesures faites sur la "fréquence de résonance" d'ur. tel gaz ont montré que la grandeur du coefficient d'absorption est tout-à-fait indépendante de la pression du gaz, mais que la largeur apparente de la bande d'absorption décroît pratiquenent   @    mirèrent   avec la diminution de pression.

   Plus précisément, '.-   longueur     è'or.de   de 1,25 centimètres, le Q de la bande du 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 gaz ammoniac vaut environ 10 sous une pression de gaz d'un dixième d'atmosphère; il vaut 100 à une pression d'un centième d'atmosphère, etc. Cependant, quand la pression décroît de plus en plus jusqu'à une valeur de 0,3 millimètre de mercure, la bande d'absorption se subdivise en plusieurs bandes composantes très étroites, correspondant chacune à une fréquence particulière. 



  Une quelconque de ces bandes peut être utilisée suivant un des divers procédés décrits dans les demandes de brevet antérieures de la Demanderesse, pour stabiliser la fréquence de l'oscillateur 10. 



   On applique aussi au modulateur 12, par la ligne de transmission 15 par exemple, la fréquence fondamentale ou un harmonique de la fréquence d'un oscillateur de fréquence basse 13 qui peut être stabilisé par un cristal de quartz ou par un autre élément de circuit à Q élevé ou par un circuit de commande automatique de fréquence classique. 



   Par conséquent, la fréquence de sortie F du modulateur ou mélangeur 12 peut être exprimée par : 
F = P + nS. où P = fréquence de l'oscillateur 10. 



   S = fréquence de l'oscillateur 13. et n = un nombre entier petit pouvant être l'unité. 



   La fréquence somme (P + nS), ou la fréquence différence (P - nS), aussi bien que les fréquences porteuses P et S, peuvent être pratiquement éliminées par un filtre 17, de sorte que la fréquence de sortie, apparaissant dans la ligne 18, est une fré- quence étalon unique très stable correspondant à la fréquence de l'oscillateur stabilisé au gaz 10, plus ou moins la fréquence fon- de   extraie   de l'oscillateur 13 ou un harmonique désiré de celle-ci. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Donc, en choisissant divers étalons de fréquence basse ou secondaires, on peut obtenir, au moyen d'une seule fréquence stabilisée au gaz, un grand nombre de fréquences de la plus grande stabilité dans la région des micro-ondes du spectre des fréquences. 



   La figure 2 représente, à titre d'exemple, un dispositif particulier dans lequel l'oscillateur à micro-ondes 10 A est un klystron dont la cavité de sortie 20 est couplée, par un guide d'onde 11 A ou une autre ligne de transmission appro- priée de haute fréquence, à une dérivation 21 couplée à son tour par son ouverture 22 à la cavité résonnante 23 qui, comme décrit par après, joue le r8le du modulateur 12 et du filtre 17 de la figure 1. 



   La ligne de sortie 11 A du klystron 19 est aussi connec- tée à la dérivation 24 contenant une cellule à gaz 25 remplie d'un gaz, sous une faible pression appropriée, à résonance molé- culaire sur la fréquence de travail désirée du klystron. L'énergie moléculaire, passant dans la cellule à gaz 25, est convertie par un redresseur 26, de préférence du type à cristal, et envoyée dans un amplificateur 27. La sortie de l'amplificateur 27 est appliquée à la diode 28 ou à un autre redresseur approprié, et utilisée pour commander la tension de travail de l'anode réflec- trice 29 du klystron. 



   A titre d'exemple précis, la cathode du klystron peut être maintenue, au moyen de la source 36, à - 1600 volts par rapport à la terre, en supposant que la cavité de sortie 20 est mise à la terre. L'anode réflectrice 29 est reliée, par la résis- 
 EMI5.1 
 1:-ce 31, à la borne négative d'une source 35 de 1800 volts, de ;"6:

   ",-le le réflecteur est à -200 volts par rapport à la cathode, te-ticr Fteft cependant variable suivant le débit du redres- 1-1 '-:- de stabiliser 1 fréquence de l'oscillateur. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 le alystron   19   est règle de telle façon que, lorsque la source   @   est allumée, la fréquence de l'oscillateur est légèrement infé- rieure à la fréquence de résonance moléculaire du gaz dans la cellule 25 et augmente à une vitesse déterminée par la constate de   teps   du circuit résistance-capacité 32,33.

   Quand la fréquence de l'oscillateur s'approche de la fréquence de résonance   moléculaire   du gaz, la tension de commande apparaissant aux bornes du circuit 76,77 côté cathode du redresseur 28, fait varier le potentiel de l'anode réflectrice 29, l'équilibre étant,atteint quand la sortie de la diode 28 appliquée à la résistance 32 par l'intermédiaire de la résistance 30 est égale à la tension produite aux bornes de la   résis@@nce   32, à travers la résistance 31, par le courant prove-   r.art   de la source35. Les résistances 31 et 30 sont choisies ou réglées ce telle façon que l'équilibre ou la stabilisation se produit er. un point de pente maximum de la caractéristique d'absorption de fréquences du gaz.

   Par conséquent, si le klystron tend à osciller à une fréquence plus haute ou plus basse, le potentiel de l'anode 29 varie dans le sens propre à compenser l'écart par rapport à la fréquence désirée. Ainsi, la fréquence de l'énergie micro-ondulatoire délivrée par l'oscillateur 10 A au modulateur ou mélangeur à cavité 23 est maintenue constante entre des limites très étroites. 



   L'énergie de fréquence basse fournie au mélangeur 23 est produite, dans le dispositif particulier de la figure 2, par une pentode à fréquence basse classique 37 avec un circuit de cathode accordé 38,39 qui met en valeur l'harmonique de la 
 EMI6.1 
 sortie de l'oscillateur, sur lequel son circuit dar.oae 40, 41 -#-#>-±<#'. C5' condensateurs de by -pass 4.2, 43 assurent que 4- ve 7 et une extrémité du circuit d'ar¯ode se trouv<;-.t ' c terre.

   La .- elf de choc haute fréquence 44 .... ¯ un --.e,ir: ^ ' É C G L:1 e' P 7 de !, 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 r'11c 0 rO2nd du tube 37 à la terre, pour le courir.* -:>:#-!# 
L'un quelconque de plusieurs cristaux 46 peut. être connecté, au   choi   ,au moyen d'un commutateur   47  par exemple, ertre grille et cathode du tube, et un ou plusieurs   sockets   48 peuvent être prévus pour y introduire d'autres cristaux quelconques à fréquences de travail connues. On peut donc, en commutant ou ajoutant différents cristaux, produire des   oscil-   lations de fréquence relativement basse connue à haute stabilité. 



  On peut insérer entre l'oscillateur de fréquence basse stabilisé 13 A et le mélangeur 23, un multiplicateur de fréquence ou gé-   nérateur   d'narmoniques 50 ayant un nombre convenable d'étages accordas ou pouvant être accordés dans le but de donner le ni- veau ce sortie désiré de l'harmonique n choisi transmis par la ligne 15 A au mélangeur 23. 



   Les plongeurs réglables 51, 51 ou équivalents peuvent être utilisés dans la cavité 23 pour former un filtre à sections multiples servant à atténuer les fréquences porteuses et de battement indésirables. Par conséquent la sortie du redresseur 52 muni d'une sonde ou boucle pénétrant à l'inté- rieur de l'extrémité de sortie de la cavité 23, contient uniquement la fréquence de battement (P + nS) ou (P - nS) correspondant à l'étalon désiré et cette fréquence seule est transmise par la ligne   18 A   à la charge qui peut être une arienne ou un appareil à micro-ondes à essayer. 



   La disposition de la figure 3 est semblable à celle de la figure 1, sauf que la fréquence de l'oscillateur de fré- quence basse, qui dans ce cas-ci peut être réglable de façon 
 EMI7.2 
 ,n.Ljl'Ue et produire une gamme de fréquences basses au lieu, e '-, 1.'. figure 2, de prévoir un certain nombre de fréquences . .w'¯ ¯ eu modulateur 12 peut être appliquée à un ¯;¯: : .t : ,produire un courant ou une tension 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 continus que l'on peut utiliser, de façon classique, pour   Mobiliser   la fréquence de l'oscillateur de fréquence basse 13. 



   La figure 4 représente une solution pour stabiliser la fréquence de l'oscillateur 13. Le discriminateur de fréquence micro-ondulatoire 53 A peut être d'un type dans lequel le guide d'onde   54   est pourvu de deux redresseurs 55,55 de préfé-   rence   également écartés des points de jonction du guide   d'onde     54   avec les deux dérivations 56 et 57 reliées respectivement à la paroi large et à la paroi étroite de la section 54. Les deux dérivations 56 et 57 partent de la section commune 58 connectée, de façon appropriée, à la sortie du modulateur 12. Une des déri- vations la branche 56, contient une cavité résonnante 59 accordée sur la fréquence (P + nS) ou (P - nS).

   La paire de circuits résistance-capacité 60, 62 insérés entre les redresseurs 55, contient un point 62 dont le potentiel continu par rapport à la terre augmente ou diminue en fonction respectivement   d'inné   déviation dans l'un ou l'autre sens de la fréquence par rapport à l'étalon désiré. 



   Ce potentiel est appliqué à la grille du tube à réactance 63 pour la commande de la fréquence des oscillations produites par le tube oscillâtes à fréquence basse 64. Plus exactement, la fréquence de ces oscillations est déterminée par le circuit accordé formé de la self 65 et du condensateur   66,   dont au moins une des composantes est variable pour choisir, corne fréquence de l'oscillateur, une valeur désirée quelconque dans une gamme étendue.

   Dans le circuit particulier représenté, l'anode du tube à réactance 63 est couplée par le condensateur 
 EMI8.1 
 ¯ une extraite du circuit accordé 65. 66 et à un circuit .'-'..r coprer<.r¯t une résistance 68 e* -n condensateur 69, ce ; : être shunte r; la fuite ce grille 70 fournissant ,"!.;' le curant continu de l; grille de co?- -, compose, rtc- : z :- J!': 1 

 <Desc/Clms Page number 9> 

   @   modulateur correspondant à la fréquence micro-ondulatoire   -.'talon   désirée tend à s'écarter de cette fréquence étalon, la sortie du discriminateur fait varier la tension de grille du tube à   réac-   tance 65 dans un sens assurant la composition de la variation du circuit de détermination de fréquence de l'oscillateur à fréquence basse 13 B. 



   En variante, la fréquence de l'oscillateur à fréquence   bsse   peut être stabilisée par un circuit discriminateur de type plus courant inséré dans le circuit de sortie de l'oscil- lateur à fréquence basse 13 ou du générateur d'harmoniques 14. 



   Dans les deux systèmes des figures 1 et 3, le modulateur peut être, comme indiqué à la figure 5, un magnétron à modulation d'amplitude 12 B du type utilisant un faisceau électronique de modulation couplé dans les cavités du magnétron. En particulier, Liresonde ou boucle de couplage 72 pénétrant dans le guide d'onde et venant de l'oscillateur 10 peut être reliée à une grille 73 insérée entre la cathode 71 et les cavités d'anode du magnétron. De mène, une grille 74 du magnétron peut être reliée à la ligne de transmission 15 B venant de l'oscillateur à fréquence basse. La sortie du modulateur, comprenant les fré- quences (P + nS) et (P- nS), est appliquée, par exemple au moyen de la boucle ou sonde de couplage 75, à la ligne de transmission 16. 



   L'invention n'est pas limitée aux dispositifs particu-   lirs   décrits et présentés, et il est évident qu'il est possible   d'agencer   d'autres dispositifs pour obtenir des fréquences micro- ondulatoires très stables différent, d'une quantité connue, de la   fréquence   de résonance moléculaire   d'un   gaz.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Improvements made to the production of oscillations at reference micro-wave frequencies.



   The present invention relates to the production of microwave oscillations having high stability at selected frequencies offset by a desired amount of the frequency of a gas stabilized microwave generator.



   In several previous patent applications, the Applicant has described devices using the acute molecular resonance exhibited by certain gases at microwave frequencies, to stabilize the frequency of the microwave generator. Although we can have a large quantity of standard micro-wave frequencies given for a quantity

 <Desc / Clms Page number 2>

 microwave oscillators stabilized in different gas resonant frequency bands, it may be that none of these available frequencies correspond to a possibly requested standard and the desired standard frequency is different from any frequency molecular resonance.



   In accordance with the present invention, a very large number of distinct standard micro-wave frequencies or a continuous band of standard micro-wave frequencies can be obtained from a single gas stabilized oscillator by mixing the output of the gas stabilized oscillator. here with that of a stabilized low frequency oscillator and by filtering out unwanted beat frequencies.

   More precisely, the low frequency oscillator can be stabilized at selected distinct frequencies, by selectively incorporating in the oscillator circuit several piezoelectric crystals, or, in the case of an adjustable tuning circuit, the The low frequency oscillator can be stabilized at any frequency in its tuning range under the supervision of a discriminator tuned to the desired micro-wave frequency or the desired fundamental frequency of the low frequency oscillator or to a harmonic thereof.



   An important advantage of the invention is that the frequency stability of the selected modulating signal component depends almost exclusively on the frequency stability of the gas stabilized microwave oscillator.



  A relatively large percentage of frequency jitter in the low frequency source will be relatively insignificant at micro-wave frequencies of the order of 25,000 mega cycles. the low frequency source therefore does not have to be very extensively stabilized.

 <Desc / Clms Page number 3>

 



   The invention consists of methods and devices whose characteristics are described and claimed below.



   The invention will emerge clearly from the description given below with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a circuit diagram of a system for producing standard micro-wave frequencies.



   FIG. 2 schematically represents a particular form of the system of FIG. 1.



   Figure 3 is a circuit diagram of a variant of Figure 1.



   Figure 4 shows schematically a particular form of discriminator stabilization circuit usable in the system of Figure 3; Figure 5 schematically shows a nagnetron modulator usable in the systems of Figures 1, 2 or 3.



  Similar elements repeated in different figures bear the same reference.



   Referring to FIG. 1, the frequency of the microwave oscillator 10, which is coupled by a transmission line 11 to a modulator or mixer stage 12, is stabilized at a value corresponding to a band. absorption of a gas at the dipole moment. We know that many gases among which
 EMI3.1
 NH3, COS, CH3, OH, CH3, NH2 'SO2' exhibit selective absorption property in the microwave range of the frequency spectrum. Measurements made on the "resonant frequency" of ur. Such gases have shown that the magnitude of the absorption coefficient is quite independent of the pressure of the gas, but the apparent width of the absorption band practically decreases with decreasing pressure.

   More precisely, '.- golden length of 1.25 centimeters, the Q of the band of

 <Desc / Clms Page number 4>

 ammonia gas is worth about 10 under a gas pressure of one tenth of an atmosphere; it is 100 at a pressure of one hundredth of an atmosphere, etc. However, when the pressure decreases more and more until a value of 0.3 millimeter of mercury, the absorption band is subdivided into several very narrow component bands, each corresponding to a particular frequency.



  Any of these bands can be used according to one of the various methods described in the Applicant's prior patent applications, to stabilize the frequency of oscillator 10.



   Also applied to the modulator 12, via the transmission line 15 for example, the fundamental frequency or a frequency harmonic of a low frequency oscillator 13 which can be stabilized by a quartz crystal or by another circuit element to High Q or by a conventional automatic frequency control circuit.



   Consequently, the output frequency F of the modulator or mixer 12 can be expressed by:
F = P + nS. where P = frequency of oscillator 10.



   S = frequency of oscillator 13. and n = a small whole number which can be unity.



   The sum frequency (P + nS), or the difference frequency (P - nS), as well as the carrier frequencies P and S, can be practically eliminated by a filter 17, so that the output frequency, appearing in the line 18, is a very stable single standard frequency corresponding to the frequency of gas stabilized oscillator 10 plus or minus the ground frequency extracted from oscillator 13, or a desired harmonic thereof.

 <Desc / Clms Page number 5>

 



   Thus, by choosing various low or secondary frequency standards, one can obtain, by means of a single gas stabilized frequency, a large number of frequencies of the highest stability in the microwave region of the frequency spectrum.



   FIG. 2 represents, by way of example, a particular device in which the microwave oscillator 10 A is a klystron whose output cavity 20 is coupled, by a waveguide 11 A or another line of appropriate high frequency transmission, to a bypass 21 coupled in turn through its opening 22 to the resonant cavity 23 which, as described below, plays the role of modulator 12 and filter 17 of FIG. 1.



   The outlet line 11A of the klystron 19 is also connected to the bypass 24 containing a gas cell 25 filled with a gas, under an appropriate low pressure, molecular resonance at the desired working frequency of the klystron. Molecular energy, passing through gas cell 25, is converted by a rectifier 26, preferably of the crystal type, and fed into an amplifier 27. The output of amplifier 27 is applied to diode 28 or to a another suitable rectifier, and used to control the working voltage of the klystron reflector anode 29.



   As a specific example, the cathode of the klystron can be maintained, by means of the source 36, at -1600 volts with respect to earth, assuming that the outlet cavity 20 is earthed. The reflective anode 29 is connected, by the resistor
 EMI5.1
 1: -ce 31, at the negative terminal of a source 35 of 1800 volts, of; "6:

   ", -the reflector is at -200 volts with respect to the cathode, te-ticr Fteft however variable according to the flow rate of the rectifier- 1-1 '-: - to stabilize 1 frequency of the oscillator.

 <Desc / Clms Page number 6>

 the alystron 19 is adjusted such that when the source @ is on, the frequency of the oscillator is slightly lower than the molecular resonance frequency of the gas in cell 25 and increases at a rate determined by the observation of resistor-capacitor circuit teps 32.33.

   As the oscillator frequency approaches the molecular resonance frequency of the gas, the control voltage appearing across circuit 76,77 on the cathode side of rectifier 28 changes the potential of reflector anode 29, equilibrium being, reached when the output of diode 28 applied to resistor 32 through resistor 30 is equal to the voltage produced across resistor 32, through resistor 31, by the current coming from - source art35. The resistors 31 and 30 are chosen or adjusted in this way that equilibrium or stabilization occurs. a maximum slope point of the frequency absorption characteristic of the gas.

   Therefore, if the klystron tends to oscillate at a higher or lower frequency, the potential of the anode 29 varies in the proper direction to compensate for the deviation from the desired frequency. Thus, the frequency of the micro-wave energy delivered by the oscillator 10 A to the modulator or cavity mixer 23 is kept constant within very narrow limits.



   The low frequency energy supplied to the mixer 23 is produced, in the particular device of FIG. 2, by a conventional low frequency pentode 37 with a tuned cathode circuit 38,39 which emphasizes the harmonic of the
 EMI6.1
 output of the oscillator, on which its circuit dar.oae 40, 41 - # - #> - ± <# '. C5 'bypass capacitors 4.2, 43 ensure that 4- ve 7 and one end of the ar¯ode circuit is <; -. T' c earth.

   The .- high frequency shock elf 44 .... ¯ un -. E, ir: ^ 'É C G L: 1 e' P 7 de!,

 <Desc / Clms Page number 7>

 
 EMI7.1
 r'11c 0 rO2nd from tube 37 to ground, to run it. * -:>: # -! #
Any of several crystals 46 can. be connected, to the choice, by means of a switch 47 for example, ertre grid and cathode of the tube, and one or more sockets 48 can be provided to introduce therein any other crystals at known working frequencies. It is therefore possible, by switching or adding different crystals, to produce oscillations of relatively low frequency known to have high stability.



  Between the stabilized low frequency oscillator 13 A and the mixer 23, a frequency multiplier or harmonic generator 50 having a suitable number of stages tuned or which can be tuned in order to give the ni- this desired output of the chosen harmonic n transmitted by line 15 A to mixer 23.



   Adjustable plungers 51, 51 or the like can be used in cavity 23 to form a multi-section filter for attenuating unwanted carrier and beat frequencies. Consequently, the output of the rectifier 52 provided with a probe or loop penetrating inside the output end of the cavity 23, contains only the corresponding beat frequency (P + nS) or (P - nS). to the desired standard and this frequency alone is transmitted by line 18 A to the load which may be an aerial or a microwave device to be tested.



   The arrangement of Figure 3 is similar to that of Figure 1, except that the frequency of the low-frequency oscillator, which in this case can be adjustable so as to
 EMI7.2
 , n.Ljl'Ue and produce a range of low frequencies instead, e '-, 1.'. Figure 2, to provide a number of frequencies. .w'¯ ¯ eu modulator 12 can be applied to a ¯; ¯:: .t:, produce a current or a voltage

 <Desc / Clms Page number 8>

 which can be used, in a conventional manner, to mobilize the frequency of the low frequency oscillator 13.



   FIG. 4 shows a solution for stabilizing the frequency of oscillator 13. The micro-wave frequency discriminator 53 A can be of a type in which the waveguide 54 is provided with two rectifiers 55, 55 preferably. rence also spaced from the junction points of the waveguide 54 with the two branches 56 and 57 respectively connected to the wide wall and to the narrow wall of the section 54. The two branches 56 and 57 start from the common section 58 connected, suitably, at the output of modulator 12. One of the branches, the branch 56, contains a resonant cavity 59 tuned to the frequency (P + nS) or (P - nS).

   The pair of resistance-capacitance circuits 60, 62 inserted between the rectifiers 55, contains a point 62 whose DC potential with respect to the earth increases or decreases as a function respectively of an innate deviation in one or the other direction of the frequency with respect to the desired standard.



   This potential is applied to the grid of the reactance tube 63 for controlling the frequency of the oscillations produced by the low frequency oscillating tube 64. More exactly, the frequency of these oscillations is determined by the tuned circuit formed of the inductor 65 and of the capacitor 66, of which at least one of the components is variable in order to choose, according to the frequency of the oscillator, any desired value in an extended range.

   In the particular circuit shown, the anode of the reactor tube 63 is coupled by the capacitor
 EMI8.1
 ¯ an extract from the tuned circuit 65. 66 and to a circuit .'- '.. r copy <.r¯t a resistance 68 e * -n capacitor 69, this; : to be shunte r; the leak this grid 70 providing, "!.; ' the continuous curant of the grid of co? - -, compose, rtc-: z: - J! ': 1

 <Desc / Clms Page number 9>

   @ modulator corresponding to the micro-wave frequency -. the desired heel tends to deviate from this standard frequency, the output of the discriminator varies the gate voltage of the reactor tube 65 in a direction ensuring the composition of the variation of the low frequency oscillator frequency determination circuit 13 B.



   Alternatively, the frequency of the bsse frequency oscillator can be stabilized by a more common type discriminator circuit inserted into the output circuit of the low frequency oscillator 13 or of the harmonic generator 14.



   In the two systems of Figures 1 and 3, the modulator may be, as shown in Figure 5, an amplitude modulated magnetron 12 B of the type using a modulating electron beam coupled into the cavities of the magnetron. In particular, Liresonde or coupling loop 72 entering the waveguide and coming from the oscillator 10 can be connected to a grid 73 inserted between the cathode 71 and the anode cavities of the magnetron. Likewise, a magnetron gate 74 can be connected to the transmission line 15 B coming from the low frequency oscillator. The output of the modulator, comprising the frequencies (P + nS) and (P- nS), is applied, for example by means of the coupling loop or probe 75, to the transmission line 16.



   The invention is not limited to the particular devices described and presented, and it is obvious that it is possible to arrange other devices to obtain very stable microwave frequencies different, of a known quantity, of the molecular resonance frequency of a gas.


    

Claims (1)

EMI10.1 EMI10.1 R " - !< L' 1 C AT 1 ON 1.- Procédé de production de fréquences icro-ondu13tJir- étalons caractérisé en ce qu'on produit une première fréquence en stabilisant la fréquence d'un générateur de micro-ondes par l'effet de résonance moléculaire d'un gaz, on produit une seconde fréquence en stabilisant un oscillateur à fréquence basse sur une fréquence connue choisie, et on mélange les sorties de ces oscillateurs stabilisés dans le but de produire de l'énergie micro-ondulatoire stabilisée à des fréquences différant de la fréquence de résonance moléculaire du gaz de la quantité nS, où n est un nombre entier petit et S la fréquence basse connue. R "-! <L '1 C AT 1 ON 1.- A method of producing standard icro-wavu13tJir frequencies characterized in that a first frequency is produced by stabilizing the frequency of a microwave generator by the molecular resonance effect of a gas, a second frequency is produced by stabilizing a low-frequency oscillator on a chosen known frequency, and the outputs of these stabilized oscillators are mixed in order to produce stabilized microwave energy at frequencies differing from the molecular resonance frequency of the gas by the amount nS, where n is a small integer and S is the known low frequency. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en cE ue la seconde fréquence a une stabilité de fréquence moins bonne que la stabilité de fréquence élevée de la première fré- quence stabilisée au gaz, et en ce que la stabilité de fréquence de l'énergie micro-ondulatoire produite est pratiquement égale à la stabilité de fréquence du premier signal. 2. - Method according to claim 1, characterized in that the second frequency has a frequency stability less good than the high frequency stability of the first gas stabilized frequency, and in that the frequency stability of the micro-wave energy produced is practically equal to the frequency stability of the first signal. 3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sorties des oscillateurs stabilisés sont mélan- gées de manière à produire une énergie micro-ondulatoire sta- bilisée sur deux fréquences respectivement supérieure et inférieure ¯ la fréquence de résonance moléculaire du gaz, de la quantité nS , et en ce qu'une des fréquences est fortement atténuée de façon à ne laisser subsister qu'une seule fréquence micro-ordula- toire étalon. 3. - Method according to claim 1 or 2, characterized in that the outputs of the stabilized oscillators are mixed so as to produce a micro-wave energy stabilized on two frequencies respectively higher and lower ¯ the molecular resonance frequency of the gas, of the quantity nS, and in that one of the frequencies is strongly attenuated so as to leave only a single standard micro-computer frequency. 4. - Appareil pour la production de fréquences -nicro- EMI10.2 ondulatoires étalons, cOI',}.rE c-¯ ' 1'2 oscillateur à les., EMI10.3 an ¯.¯ ,;sitir comportant une cellule reaplie de gaz à pression -''#;i.:e pour stabiliser 1:' fréquence de l'oscillateur à la fré- :,'ooY:.;.'1:::e :1Jl.5c1l2ire du gaz, 'lli oscillateur à frFC]12.'1Ct? ¯ ¯' . ¯ pour "t b:1L.<>r la fr::::.;,;e1ce de l'oscillateur ---:. :.:.." .?..1!" .#."'."#;p1 on -.1!.: lar sorties <Desc/Clms Page number 11> des oscillateurs, et un dispositif de sélection de fréquence ser- vant à atténuer toutes les composantes de fréquence micro- ondulatoire de la sortie du modulateur, sauf une. 4. - Apparatus for the production of frequencies -nicro- EMI10.2 wavelength standards, cOI ',}. rE c-¯' 1'2 oscillator at les., EMI10.3 an ¯.¯,; sitir comprising a folded gas pressure cell - '' #; i.:e to stabilize 1: 'frequency of the oscillator at fre-:,' ooY:.;. '1 :: : e: 1Jl.5c1l2ire gas, 'lli oscillator at frFC] 12.'1Ct? ¯ ¯ '. ¯ for "tb: 1L. <> R la fr ::::.;,; E1ce of the oscillator --- :.:.: ..".? .. 1! ". #." '. " #; p1 on -.1!.: lar outputs <Desc / Clms Page number 11> oscillators, and a frequency selection device for attenuating all of the microwave frequency components of the modulator output except one. 5. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que plusieurs cristaux piézo-électriques sont prévus, un dispositif pouvant insérer sélectivement ces cristaux dans l'oscil- lateur à fréquence basse, dans le but de stabiliser la fréquence de celui-ci à plusieurs valeurs connues. 5. - Apparatus according to claim 4, characterized in that several piezoelectric crystals are provided, a device capable of inserting these crystals selectively into the low-frequency oscillator, in order to stabilize the frequency thereof at several known values. 6. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'oscillateur à fréquence basse peut être accordé à une fréquence connue quelconque d'une gamme de fréquences. 6. - Apparatus according to claim 4, characterized in that the low frequency oscillator can be tuned to any known frequency of a range of frequencies. 7.- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de stabilisation de la fréquence de l'oscillateur à fréquence basse comprend un discriminateur inséré dans le circuit de sortie du modulateur. 7.- Apparatus according to claim 4, characterized in that the device for stabilizing the frequency of the low-frequency oscillator comprises a discriminator inserted into the output circuit of the modulator. 8.- Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le discriminateur répond aux composantes de signal à fré- quence basse de la sortie du modulateur. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the discriminator responds to the low frequency signal components of the output of the modulator. 9. - Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif avec tube à réactance répondant au discriminateur, pour régler la fréquence de l'oscillateur à fréquence basse. 9. - Apparatus according to claim 7, characterized in that it comprises a device with reactance tube responding to the discriminator, for adjusting the frequency of the low frequency oscillator. 10. - Appareil pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, en substance conformément à l'une quelconque des formes d'exécution décrites avec référence aux dessins annexés. 10. - Apparatus for carrying out the method according to claim 1, substantially in accordance with any one of the embodiments described with reference to the accompanying drawings.
BE488955D BE488955A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE488955A true BE488955A (en)

Family

ID=134031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE488955D BE488955A (en)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE488955A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7457489B2 (en) Frequency tuning of photonic oscillator using amplifier bias voltage
Schünemann et al. Simple scheme for tunable frequency offset locking of two lasers
EP2786492B1 (en) Frequency synthesis device and method
FR2537805A1 (en) AUTOMATIC LINEARIZATION DEVICE FOR THE FREQUENCY-CONTROL SIGNAL CHARACTERISTIC OF A VARIABLE FREQUENCY OSCILLATOR FREQUENCY MODULE
BE488955A (en)
FR2466899A1 (en) PIEZOELECTRIC OSCILLATOR
CA1248168A (en) Frequency stabilization device for a rf excitation laser
JPS5890805A (en) Frequency multiplier
BE657055A (en)
FR2870651A1 (en) NON-LINEAR DISPERSIVE PULSE GENERATOR
BE487007A (en)
BE493048A (en)
BE515451A (en)
BE490919A (en)
BE489799A (en)
FR2459582A1 (en) STABILIZED HYPERFREQUENCY OSCILLATOR WITH FREQUENCY CONVERSION AND ITS SOLID STATE REALIZATION
BE487212A (en)
BE486981A (en)
BE485797A (en)
FR2492987A1 (en) Phase difference measuring circuit for same fundamental frequencies - mixes signal of multiple frequency of input to obtain two phase differing signals which are filtered to retain one component of each signal
FR2501435A1 (en) Stable and spectrally pure Clapp oscillator with quartz crystal - has two series reactances connected to transistor emitter and higher value supplementary reactance between common point and base
BE513022A (en)
Son Generation of coherent low-noise microwave oscillations
BE475128A (en)
BE512097A (en)