FR2620882A1 - Ameliorations apportees a ou concernant des circuits de commutation, en particulier des circuits destines aux commutateurs heterodyne - Google Patents

Abstract

Circuit de commutation pour des applications sélectives en fréquence, ce circuit ayant un trajet à basse fréquence entre son entrée et sa sortie et un élément commutable commandable en tension continue se trouvant sur un trajet couplé par courant alternatif avec celui-ci, caractérisé en ce que l'élément commutable peut être commandé entre au moins un état dans lequel les signaux alternatifs sont transmis et un état dans lequel ils sont interrompus.

Description

La présente invention concerne des commutateurs, et plus précisément, des commutateurs pour commuter entre des réponses de circuits sélectifs en fréquence, comme par exemple la commutation des réponses de circuits filtrants etla commutation hétérodyne.

Dans certaines applications, on peut utiliser des commutateurs simples dans lesquels le pôle du commutateur peut autre commandé de l'extérieur. Cependant, dans certaines applications mettant en jeu des caractéristiques de circuits à haute fréquence ces commutateurs ne sont pas utilisables, et on leur préfère des commutateurs à diodes.Les commutateurs et diodes se prgtent bien a des applications haute fréquence. et les commutateurs à diode du type P-I-N peuvent etre utilisés sans problème au moins jusqu'aux hyperfréquences (par exemple jusqu'a 20 GHz) les commutateurs > diodes fonctionnent par application d'une tension de polarisation continue à un élément de commutation er. plus du - ignal a commuter, qui est couplé par induction er entrée et en sortie du commutateur. Par conséquent le commutateur a = dlcde peut tertre polarisé soit en sens direct (CONDUCTEUR) soit en sens indirect (NON CONDUCTEUR) en laissant respectivement passer ou non le signal d'entrée.Il est à noter que, comme le commutateur est commandé par la tension continue de polarisation, les signaux d'entrée à basse fréquence ne peuvent pas store commutés. Cependant, comme les commutateurs à diodes sont généralement utilisés dans des applications allant des hautes fréquences jusqu'aux hyperfréquences'. une réponse limitée est tolérable à basse fréquence Dan= certaines applications, une bande passante allant des basses fréquences aux hyperfréquences est essentielle et les commutateurs a diodes, avec leurs avantages du point de vue de la commutation en circuit monolithique, ne peuvent malheureusement pas etre utilisés.

L'analyse spectrale constitue par exemple un tel domaine.

On rappelle que l'analyse spectrale consiste essentiellement à determiner la caractéristique amplitude-fréquence (ou le spectre) d'un signal d'entrée. En général, un analyseur de spectre qui est conçu pour fournir cette caractéristique, comprend un filtre accordable que l'on peut amener à balayer la plage de fréquences à laquelle on s'intéresse. En variante, on peut utiliser un filtre a fréquence fie et mélanger le signal d'entrée à un signal connu de fréquence variable afin de produire ce balayage.Quelle que soit la méthode utilisée, un analyseur de spectre effectue t rpi quement un balayage de la plage de fréquences dans laquelle il peut fonctionner, afin de fournir en sortie le spectre d'un signal d'entrée Or, peut trouver des analyseurs de spectre qui sont capables de résoudre le spectre de signaux d'entrée ayant des composantes qui se situent dans la barde des hyperfréquences. Ces analyseurs constituent un progrès consi drabl e dans le domaine de l'analyse spectrale et on peut considérer qu'un analyseur de spectre ayant une réponse s étal art de 2 GH à 18 GH= est réalisable.

Cependant, il existe une demande pour des performances encore meilleures, et un analyseur capable de fournir l'analyse complète d'un signal d'entrée, c'est à dire un analyseur ayant une réponse allant des basses fréquences (1 MHc) a environ 18 GHz, serait souhaitable. En pratique, un tel anal sur ne peut autre réalise. La technique utilisée consiste à séparer la réponse de l'analyseur en deux bandes, l'une allant généralement jusqu'à 2 GHz, et l'autre, de 2 a 18 8Hz.

Un analyseur de spectre présentant une réponse dans la bande de i MHz à is (3Hz comprend un analyseur de bande hyperfréquence < 2-1(3 GHz) associé a un convertisseur de fréquence pour transposer la bande inférieure à 2 (3Hz en une bande pouvant être résolue par l'analyseur. Cette transposition de fréquence peut être faite par-la technique hétérodyne connue, selon laquelle le signal d'entrée est mélangé à un signal obtenu localement, d'amplitude connue et de fréquence variable, de façon à produire un signal de frequence intermédiaire fixe, choisie pour qu'elle se situe dans la bande pouvant autre résolue par 12analyseur.En commutant l'analyseur dans un mode a fréquence fixe, a cette fréquence intermédiaire, on réalise la couverture de la bande inférieure à 2 8Hz par balayage de l'oscillateur local. Par conséquent un analyseur de spectre à plage de fréquence complète comprend également un oscillateur local (pour élaborer le signal de melange connu) et un mélangeur ?pour assurer la transposition de frequence), associés à un commutateur permettant soit la connexion directe entre 1 entrée et l'analyseur (bande hyperfréquence), soit la conne: ion par un trajet passant par le mélanger (bande inférieure)
On notera qu'en raison de la réponse exigée à basse fréquence, on ne peut pas utiliser de commutateur monolithique capable de fonctionner à haute fréquence, tel qu'un commutateur à diodes PIN. On doit au contraire utiliser un commutateur mécanique comportant des contacts metallises à pertes faibles, de grande qualité. Bien qu'il permette d'obtenir les caractéristiques de commutation requises, ce commutateur présente un certain nombre de caractéristiques peu souhaitables liées au fait qu'il est mécanique, parmi lesquelles sa relative lenteur (au mieux environ 15 ms pour établir ou interrompre), et sa durée de vie limitée (de l'ordre de 10* commutations).Par conséquent, å l'heure actuelle, un analyseur de spectre à plage de fréquence complète, est essentiellement un appareil à deux bandes (iusqutå 2 8Hz et 2-18 GHz) dans lequel le choix d'une bande s'effectue manuellement ou selon les circonstances. En particulier, une commutation immédiate est impossible, ce qui empoche d'effectuer un balayage de la bande complet d'un signal d'entrée échantillonne unique.

Même une commutation répétés, par exemple d'échantillons alternes dans des bandes alternés, n'est pas réalisable en pratique en raison de la durée de vie limitée du commutateur.

La présente invention a pour but de fournir un moyen de commutation monolithique capable d'assurer une commutation sélective en fréquence entre des circuits ayant des réponses a basse fréquence et en hyperfréquence.

Confortrément a un premier aspect de la présente inventions celle-ci concerne un circuit de commutation pour des applications sélectives en frequence, ce circuit ayant un trajet basse fréquence entre son entrée et sa sortie et un élément commutable commandé en tension continue dans un trajet couple par courant alternatif à celui-ci, dans lequel l'élément commutable peut ëtre commandé entre au moins un état transmettant un signal alternatif et un état en interrompant le passage.

De préférence, l'élément commutable est une diode, telle qu'une diode PIN.

Le trajet de signal alternatif peut tre agence parallèlement au trajet basse fréquence, ou-en variante, astre sous la forme d'un trajet de dérivation vers la masse du signal, ou d'une combinaison des deux.

Conformement à un second aspect de la présente invention, celle-ci concerne un commutateur hétérodyne comportant au moins un élément de commutation ayant un trajet permettant la transmission des basses fréquences.

Selon un troisième aspect de la présente invention, un analyseur de spectre hétérodyne, ayant un trajet direct commutable entre une entrée et un élément analyseur, et au moins un autre trajet commutable entre l'entrée et la sortie, et passant par une boucle hétérodyne, comporte un commutateur prévu pour la sélection du trajet et assurant la transmission à basse fréquence par ledit autre trajet.

Pour que les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaissent plus clairement, on décrira ci-après d titre deemple, certains modes de réalisation, en se référant dU; dessins schématiques annexés, dans lesquels:: - la figue t représente une commutation hétérodyne de l'art antérieur - la figure 2 représente un commutateur sélectif en fréquence de 1 -'art antérieur, la figure représente un commutateur hétérodyne, - la figure 4 représente un commutateur selectif en fréquences - la figure 5 représente les caractéristiques en fréquence du commutateur de la figure 4, - la figure 6 représente un commutateur hétérodyne, - la figure 7 représente une variante du commutateur sélectif en fréquence, - la figure 8 représente les caractéristiques en fréquence associées au commutateur de la figure 7, - la figure-9 représente une analyseur de spectre à bande large, et - la figure 10 représente des chronogrammes associes à l'analyseur de la figure 9.

Conrormfment à une e > igence souvent rencontrée, on souhaite effectuer 1 'analyse spectrale d'un signal d'entrée 10 (fig.

1), ayant une largeur de bande de i MHz-18 8Hz. L'analyse doit entre effectuée par un analyseur de spectre classique à bande hyperfréquence 11, qui est capable de balayer dans une gamme de fréquences de 2 à 18 GHz. Une analyse du signal d'entrée peut donc ?tre effectuée sur cette gamme de fréquences limitée, par connexion directe de l'entrée 10 à l'analyseur de spectre 11. Entre l'entrée et l'analyseur de spectre 11, se trouve un commutateur inverseur bipolaire double 1 < permettant d'effectuer la commutation entre une première position a (conne ion directe) et une seconde position (b). La commande du commutateur s'effectue par des moyens non représentés, mais qui seront décrits plus loin.

Dans sa seconde position (b), le commutateur 12 interrompt la connexion directe entre le signal d'entrée 10 et l'analyseur de spectre il, mais établit par contre la connexion entre le signal d'entrée 10 et un mélangeur 14 qui peut entre un simple mélangeur à deux entrées. Le second signal d'entrée du mélangeur 14 provient d'un oscillateur local à fréquence variable 16 dont la fréquence balaye entre 2,7 8Hz et 4,7 GHz afin de donner un signal de sortie à fréquence intermédiare fixe, par exemple de 2,7 GHz. Lorsque le commutateur se trouve en position (b-), l'analyseur est simultanément commuté dans un mode à fréquence fixe.

L'analyse de la bande inférieure à 2 (3Hz s'effectue par balayage de l'oscillateur local 16. Pour s'assurer que le mélange s'effectue correctement, l'entrée vers le mélangeur 14 est soumise à une limitation de bande par un filtre 15.

la sortie du mélangeur est connectée, au lieu du signal d'entrée 10. à l'analyseur de spectre 11, lorsque le commutateur se trouve dans sa seconde position (b). Comme la fréquence intermédiaire (2s7 GHz) se situe à l'intérieur de la largeur de bande de l'analyseur de spectre, on obtient une couverture complète de la bande de fréquence d'entrée.

Le dispositif décrit jusqu'ici est celui qui est mis en outre dans les analyseurs de spectre à très large bande hyperfréquence de l'art antérieur, dans lesquels un commutateur mécani que de haute qualité est utilisé en tant que commutateur 12. Bien qu'ils assurent la transmission en fréquence et l'adaptation d'impédance requises (puisque le commutateur lLil-meme n' introduit que de faibles pertes) qui sont essentielles pour les connexions, les commutateurs mécaniques i mposent certaines limitations aux performances du système d'analyse spectrale.En premier lieu, comme l'action d'inversion du commutateur est lente (de l'ordre de 15 ,--) un balayage continu de la totalité de la plage de fréquences est interdit. Au contraire, le signal d'entrée doit etre analysé dans les deux bandes par une sélection manuelle de la bande d'analyse. Bien que la commutation de barde puisse autre automatisée, cela est peu souhaitable en raison de la durée de vie limitée des commutateurs mécaniques (de l'ordre de 10- opérations). Par conséquent, il n'est mbme pas réalisable en pratique d'effectuer un balayage des bandes de façon répétée et alternée, aprés que le temps de commutation se soit écoulé.Une commutation à l'état monolithique satisfaisant à la fois les exigences de la réponse en fréquence et de l'adaptation d'impedance pour l'analyse spectrale à large bande, n'a pu encore être obtenue avec succès, la principale raison en étant que les caractéristiques de commutation de fréquence requises n'ont pu autre atteintes avec des pertes d'insertion tolérables.

On sait que des commutateurs à diodes, par exemple à base de diodes PIN, peuvent tre utilisés à haute fréquence et dans la bande des hyperfréquences. Un commutateur à diodes PIN effectue une simple commutation entre une entrée 20 (41g. 2 et une sortie 21.Lorsqu'une tension de commande à lentr-ee 22 (Vc1 est positive par rapport au potentiel de la masse 23 et qu'une tension de commande à entrée 24 (V,2t tt négative par rapport à la masse, une première diode PIN 25 est polarisée en sens direct pour devenlr conductrice, et un signal appliqué sur son anode appara?tra sur sa cathode 26. SULS l'effet de la tension négative Vc2, une seconde diode PIN 27 est polarisée en sens inverse et présente une impéndance élevés sur un noeud de circuit 2 & sans aucun effet sur le signal. La polarité des tensions de commande étant inversée, cl devenant négative et V=2 devenant positive, on peut noter que la diode 25 devient polarisée en sens inverse et par conséquent, qu'aucun signal appliqué sur son anode 26 ne sera transmis ver-s le noeud 28, qui est en outre effectivement court-circuité à la masse du fait de la polarisation en sens direct appliquée à la diode 27. On notera par conséquent que le commutateur peut être commandé entre un état de transmission et un état d'interruption par les tensions de commande Vl and Vc2.Celles-ci peuvent etre utilisées pour faire passer ou interrompre un signal appliqué à l'entrée 20, vers une sortie 21. L'entré 20 et la sortie 21 sont respectivement couplées par courant alternatif, par l'intermédiaire de condensateurs 29, 200 au > noeuds 26 et 28, afin d'éviter toute interaction avec les tensions de commande. On notera par conséquent que le commutateur présente intrinséquement une réponse en fréquence à bande limitée ou au mieux, passe-haut, entre l'entrée et la sortie. Dans de nombreuses applications, telles que la commutation radiofréquence, cela ne pose pas de problème, et la présence des condensateurs 29 et 200 peut présenter l'avantage de permettre une adaptation d'impédance avec les circuits connectés en aval des bornes 201 et 202.

Cependant, 1 l est à noter que la conf i gurati on de 1 art ent ér i Cur ne pet être utilisée dans le cas oh une réponse à tasse fréquence ou à composante continue est requise, le domaine d'utilisation de ce commutateur étant par conséquent restre nt.

Pour illustrer cette limitation, on considérera par exemple un commutateur pour analyseur de spectre à bande large (fig.

7). Mont le fonctionnement peut déjà être compris d'après la description précédente. La commutation entre une entrée 30 et un analyseur de fréquence i est réalisée par trois commutateurs 32, 33, 34 (S1, S2, et S3). L'entrée 30 peut ?tre soit directement connectée à l'analyseur 31 (S,
CONDUCTEUR, 52 et 53 NON CONDUCTEURS), soit etre connectée par l'intermédiaire d'un mélangeur 35 qui reçoit également un signal de l'oscillateur local 36 (S1 NON CONDUCTEURs So et S3 CONDUCTEURS). Avant que ces commutateurs ne soient réalisés, il est nécessaire de déterminer les réponses en fréquence requises.

La connexion directe par S2 nécessite le passage de signaux ayant des composantes de fréquence dans la gamme de 2 à 18
GHz. Dans le cas de la connexion hétérodyne par S1 et So, SI doit autre conducteur en-dessous de 2 8Hz et S doit laisser passer la fréquence intermédiaire d'environ 2,7 GHz. On notera que pour Sz et SJ, une caractéristique en frequence à bande limitée est suffisante, et que de tels dispositifs peuvent autre réalisés en pratique à partir de commutateurs à diodes classiques du type déjà décrit.On remarquera aussi que la caractéristique passe-bas (en-dessous de 2 GHz) requise pour le commutateur S1 ne peut être obtenue avec les commutateurs à diodes de l'art antérieur. Un autre point importait à prendre en compte est l'adaptation d'impédance et la perte d'insertion des commutateurs, en particulier des commutateurs S1 et S2 qui sont directement connectés à entrée de signal 30. Pour pouvoir fonctionner dans la bande des basses fréquences, S1 doit avoir une faible parte d'insertion. et S,, une impédance élevée dans cette plage de fréquences (C-- GHz).Pour pouvoir fonctionner dans la bande des hyperfréquences, S1 doit présenter une impédance élevée et S2 doit avoir une faible perte d'insertion dans cette plage de fréquences (2-18 GHz).

L'invention formit un commutateur à diodes de type monolithique ayant la réponse passe-bas, nécessaire par le pour on commutateur du type de S1, qui peut être configuré de façon à satisfaire aux exigences précédemment mentionrées d'adaptation d'impédance et de perte d'insertion. On décrit ci-aprbs un mode de réalisation d'un commutateur de ce type.

Un commutateur 40 (fig. 4) comporte un trajet à basse fréquence entre une entrée 41 et une sortie 42, passant par de inductances 47'q 44 (L1 et L2) . Un élément de commutation commandable en tension continue 46 sous la forme d'une diode
PIN (D1) est couplé par courant alternatif à ce trajet par un condensateur C' 45. La commande de la diode D, s'effectue par application d'une tension de commande Vc sur l'entrée de commande 47. Lorsque Vc est positif par rapport au potentiel de la terre 47a, la diode D1 est polarisée en sens direct pour devenir conductrice et les signaux appliques sur son anode 48 sont transmis.Lorsque Vc est négatif, la diode D1 ne laisse pas passer le signal On notera que lorsque la diode D1 est non conductrice, la bande passante est déterminée par le réseau L1, Lz et le condensateur de dérivation 49 (C). Lorsque la diode D1est polarisée en sens direct, un condensateur de dérivation C' supplémentaire est présent. On obtient par conséquent un commutateur sélectif en fréquence capable de laisser passer des composantes de sigr.au: á basse fréquence. La diode D2 permet de maintenir le condensateur C' déconnecté lorsque D1 est polarisée en Ses indirect, meme au basses fréquences.

Le comportement en fréquence de ce commutateur est décrit ci-dessous de mani Ère plus détaillée.

8, i' on suppose qte les valeurs de L1 et de L2 sont égales à une aI cur unique L, la fréquence de coupure du commutateur lorsque la diode D1 est non conductrice est donnée par fc1 = 1/(2LC. 1/2 et peut être représentée par un tracé 50 (fig. 5) de l'amplitude de sortie Si en fonction de la fréquence 52,. pour un niveau d'entrée constant. Une tension de commande positive (V) étant appliquée à l'entrée de commande 47, de façon à ce que la diode D1 soit conductrice, le condensateur de dérivation C' parait autre en parallèle avec C, ce qui donne: f=2 = i/(2L (C+C'))1/z. L'amplitude de sortie Si en fonction de la fréquence est représentée en trait plein (57) sur la figure 5. Contrairement aux dispositifs de l'art antbrieur,pour lesquels la fréquence de 2 8Hz constitue généralement la fréquence de coupure basse d'un commutateur passe-bande à diodes PIN, on remarquera que fez peut avoir une valeur inférieure à 2 GHz, ce qui conduit à la possibilité de commuter à basse fréquence.

Un trajet à bande limitée permettant une connexion directe entre l'entrée 60 (fig. 6) et la sortie 61, peut être commuté par l'intermédiaire des entres de commande V=zl,
Vc22 par le commutateur S2 precédemment décrit. Lorsque Sz est réglé pour être non conducteur, S1 et S3 peuvent etre commandés pour établir un trajet passant par la sortie 62 et l'entrée 67, par les entrées de commande Vc1, et Vc31 et
Vc32. Cn notera que le commutateur 91 est du type monolithique basse fréquence décrit précédemment.Le fonctionnement de ce dispositif est illustré par le tableau suivant.

Mode <SEP> S1 <SEP> S2 <SEP> S3
<tb> <SEP> Uc1 <SEP> Etat <SEP> Bande <SEP> Uc21 <SEP> Uc22 <SEP> Etat <SEP> Bande <SEP> Vc31 <SEP> Vc32 <SEP> Etat <SEP> Bande
<tb> A <SEP> + <SEP> Passe <SEP> fc2 <SEP> + <SEP> - <SEP> COM- <SEP> 2-18 <SEP> Ghz <SEP> - <SEP> + <SEP> NON <SEP> CON- <SEP> 6
<tb> <SEP> bas <SEP> DUCTEUR <SEP> DUCTEUR
<tb> B <SEP> - <SEP> Passe <SEP> fc1 <SEP> - <SEP> + <SEP> NON <SEP> CON- <SEP> 8 <SEP> + <SEP> - <SEP> CON- <SEP> 2,7-4,7 <SEP> GHZ
<tb> <SEP> bande <SEP> DUCTEUR <SEP> DUCTEUR
<tb>

On remarquera que ce dispositif constitue une forme de réalisation à l'état totalement monolithique permettant une commutation pour analyse spectrale.

De façon à mieux faire ressortir le fonctionnement du dispositif, on decrira à présent les bandes passantes des divers éléments et le mode de commande utilise, en se référant au système de la figure 3, mis en oeuvre de la façon décrite ci-dessus.

Pour un fonctionnement dans la bande des basses fréquences et jusqu'à 2 8H (mode B), aucune composante de signal ne passe par S,. Les composantes des signaux dans la gamme de 0-2 GHz passent par S, dont la fréquence de coupure est réglée sur la fréquence haute f=. Cette bande est transposée vers la fréquence intermédiaire de 2,7 8Hz par l'intermédiaire du dispositif mélangeur à balayage déjà décrit. Le signal décalé en fréquence peut être fourni, via l'entrée 63 de S3, qui est conçue pour laisser passer la fréquence intermédiaire de 2,7 8Hz à laquelle on s'intéresse. L'analyseur est simultanément commuté en mode à fréquence fie, actif à cette fréquence intermédiaire.

Lorsque le dispositif de commutation est commuté en mode A, les composantes de signaux dans la gamme de 2-18 8Hz passent directement vers la sortie 61 par l'intermédiaire du commutateur 52 Il est à noter que toutes les composantes de signaux de fréquences inférieures à fçz peuvent passer par S, mais qu'ils seront soit en dehors de la bande du mélangeur, soit, s'ils sont convertis à fréquence supérieure, bloques par S. Il est donc important de choisir la plage de fréquences de mélange et la fréquence intermédiaire de façon à ce que Si et S3 coopèrent pour couper totalement le trajet indirect en mode k On notera que l'invention fournit une structure dans laquelle le commutateur Si ne constitue pas une charge pour le système, alors que l'impédance hors bande de la structure est élevee.

En variante, on peut utiliser des étages de filtrage non passants séparés.

Dans une variante du dispositif commutateur sélectif en fréquence (figure 7), un élément commutateur à diodes classiques 70 comporte une entrée 71 et une sortie 72, et la réponse à basse fréquence est assurée par un élément filtrant 7 passe-bas en parallèle. L'élément commutateur 70 a une bande passante 80 (fig. 8(a)) lorsqu'il est CONDUCTEUR et une bande passante nulle 81 (fig. 8(b)) lorsqu'il est. NON
CONDUCTEUR.L'élément filtrant passe-bas a une bande passante 82 (fig. 6(ci), de sorte que la bande passante totale du commutateur est telle qu'en 53 lorsqu'il est
CONDUCTEUR (fig. 8(du) et qu'en 84 lorsqu'il est NON
CONDUCTEUR (fig. 8(e)). On a ainsi obtenu un commutateur passe-bande ayant une caractéristique du type souhaité.

On décrit ci-après un analyseur de spectre utilisant un commutateur hétérodyne conforme å la présente invention appareil pour analyse spectrale comporte un élément analyseur 9CI (fig. 91 dont la réponse est à bande limitée (par exemple de 2 à 15 GHZ). L'analyseur produit un signal de visualisation de sortie 91 en traçant l'amplitude de chaque composante de fréquence d'un signal d'entrée 92.

l'élément analyseur 9 peut autre adapté à produire une sortie d'amplitude ou un point de visualisation en réponse à une entrée de tension de commande 93 qui définit la fréquence d'analyse. En appliquant une rampe de tension a l'aide d'ur, générateur de balayage 94, l'analyseur peut Etre amené à balayer une bande afin de produire un signal de visualisation complet. En variante, une tension constante peut être appliquée à l'analyseur 90 et un balayage peut être obtenu en effectuant en entrée un mélange avec le signal de l'analyseur centré sur la fréquence intermédiaire fixe.

L'entrée du filtre est dérivée d'un signal d'entrée pour analyse 96 au travers d'un commutateur hétérodyne qui comprend des commutateurs Si, Sz et S3 du type précédemment décrit, de sorte que le signal d'entrée 96 puisse soit Autre directement connecté au filtre d'entrée 95 en vue de l'analyse de la bande de 2-i8 GHz, soit traverser un mélangeur 97 comportant un oscillateur local 98 > pour l'analyse de la bande des fréquences inférieures a 2 GHz. Le mélangeur 97 délivre un signal de fréquence supérieure à la fréquence du signal d'entrée 96.Un filtre passe-bas 99 est inclus dans le trajet de Si pour rejeter les signaux dont les fréquences sont supérieures à 2 8Hz afin d'éviter l'apparition de signaux: parasites lors du mélange ultérieur.

L'actionnement du commutateur s'effectue en conformité avec les principes dja exposés, et la commande du commutateur est représentée par les signaux arrivant sur les conducteurs de commande 90, 901 et 902, qui proviennent d'un dispositif de commande 904, de façon à ce que l'opération de conmutation soit correctement synchronisée.

Comme le commutateur est de structure entièrement monolithique, l'analyseur de spectre est débarassé des contraintes imposées aux analyseurs de l'art anterieur. En particulier, cet analyseur de spectre est capable d'effectuer un balayage complet d'une bande de fréquences allant des basses fréquences, en passant par les hautes fréquences, jusqu'aux hyperfréquences, sans interruption. A cet effet, le dispositif de commande 904 fournit une sortie -9CzS qui commande le générateur de balayage 94. Ce dispositif de commande fonctionne de la manière suivante.

Le commutateur est tout d'abord mis en mode B par élaboration d'un signal de commande 100 (fig. 10) pour fermer Si, dun signal de commande 101 pour fermer Sn et d'un signal de commande 1()2 pour fermer S. La boucle hétérodyne est maintenant active, et l'analyseur passe en mode à fréquence fie par application d'une tension constante 10 sur l'analyseur. La tension est choisie de façon à ce qu'elle corresponde la sortie à fréquence intermédiaire du mélangeur. L'oscillateur local peut maintenant effectuer un balayage en fréquence pour couvrir la bande.

Lorsque le balayage se termine à l'instant Ts, le dispositif de commande élabore des signaux de commande appropriés pour contraindre le commutateur à passer en mode B, afin de permettre le balayage du reste de la bande de fréquences de 2-18 8H. Ce balayage peut maintenant autre réalisé par élaboration d'un signal de commande de balayage approprié 105. La fréquence d'analyse instantanée de l'ensemble du dispositif est représentée par un tracé 104, dont il ressort qu'un balayage complet et ininterrompu de la totalité de la bande est obtenu.Une fois le balayage achevé à l'instant
T2, le dispositif de commande peut recommencer le processus pour analyser un autre échantillon d'entrée. n titre d'e::emple, le balayage est effectué linéairement en fonction du temps t, mais on notera que l'on peut si on le désire utiliser sans difficulté d'autres profils de balayage.

Lorsqu'on dispose d'un élément analyseur n'ayant qu'une largeur de bande limitée par comparaison à celle que l'on souhaite analyser, le balayage peut etre divis en une pluralité de bandes, en utilisant une commutation et une commande appropriées. A titre d'exemple, un balayage à trois bandes peut entre effectué avec des commutateurs supplémentaires 906, 907 zizi et SI3), un mélangeur hétérodyne 908 et un oscillateur 909 ayant une plage de fréquences différente, un filtre d'adaptation 910 et des signaux de commande 911 et 912 fournis par le dispositif de commande 904. On notera qu'en effectuant une commutation et une commande de balayage adéquates, la largeur de bande d'analyse peut ?tre divisée en autant de bandes que l'exige la largeur de bande limitée de l'élément analyseur, tout en réalisant un balayage complet et ininterrompu de la totalité de la bande.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS

   l. Circuit de commutation pour des applications selectives en fréquence, ce circuit ayant un trajet à basse fréquence entre son entrée et sa sortie et un élément commutable commandable en tension continue se trouvant sur un trajet couplé par courant alternatif avec celui-ci, caractérisé en ce que l'élément commutable peut être commandé entre au moins un état dans lequel les signaux alternatifs sont transmis et un état dans lequel ils sont interrompus.
2. 2. Circuit de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément commutable est une diode.
3. 3. Circuit de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un trajet à courant alternatif est disposé en parallèle avec le circuit à basse fréquence.
4. 4. Circuit de commutation selon 1' une quelconque des revendications précédentes, caracrtérisé en ce qu' un trajet à courant alternatif est réalisé sous la forme d'une dérivation vers la masse du signal.
5. 5. Commutateur hétérodyne comportant un circuit de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
6. 6. Analyseur de spectre comportant un commutateur hétérodyne selon la revendication 5.
7. 7. Analyseur de spectre selon la revendication 6, le commutateur hétérodyne assurant un trajet direct commutable entre une entrée et un élément analyseur et au moins un autre trajet commutable, entre l'entrée et la sortie, passant par une boucle hétérodyne, circuit dudit commutateur hétérodyne étant prévu pour assurer sélectivement la transmission des basses fréquences par cet autre trajet.
8. 8. Analyseur de spectre selon la revendication 7, dans lequel l'élément analyseur peut balayer au moins une partie d'une bande d'analyse spectrale et en ce qu'il comporte en outre des boucles hétérodynes pour transposer le reste de la bande d'analyse, et un autre commutateur permettant de sélectionner l'une des boucles hétérodynes, caractérisé en ce que ledit autre commutateur est synchronisé avec le balayage afin d'assurer un balayage complet de la bande d'analyse, en sélectionner de façon séquentielle chaque boucle hétérodyne.