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Auteur(s)
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Vincent GIORDANO : Directeur de recherche CNRS - Laboratoire de physique et de métrologie des oscillateurs (LPMO), CNRS/université de Franche-Comté
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Enrico RUBIOLA : Professeur, université Henri-Poincaré (Nancy-I)/École supérieure des sciences et technologies de l’ingénieur de Nancy (ESSTIN) - Laboratoire de physique des milieux ionisés et applications (LPMIA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La synthèse de fréquence consiste à générer à partir d’un signal fourni par un oscillateur de référence, un signal de fréquence différente. La stabilité de fréquence de l’oscillateur de référence est alors transférée au signal généré dont la fréquence correspond aux besoins de l’utilisateur.
Une synthétiseur de fréquence est par extension un instrument qui permet de générer, dans une gamme de fréquences donnée, un signal dont on peut ajuster la fréquence et l’amplitude et auquel il peut être imposé une modulation de fréquence, de phase ou d’amplitude.
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7. Applications. Quelques exemples
La possibilité de réaliser des dispositifs de synthèse en version intégrée et à faible coût a entraîné la généralisation de leur emploi dans de très nombreux systèmes électroniques grand public. On trouve en particulier un synthétiseur de fréquence dans chaque récepteur de radio ou de télévision moderne. Le signal de l’oscillateur local utilisé pour la démodulation du signal est généré par synthèse (DDS, PLL ou synthèse fractionnaire). La souplesse des dispositifs de synthèse modernes a permis d’étendre les fonctionnalités des récepteurs. Citons à titre d’exemple le système RDS (Radio Data System) qui équipe certains autoradios. Grâce à ce système, il est possible de suivre une station de radiodiffusion quelles que soient les conditions de réception et de capter les messages d’avertissement diffusés par la Sécurité routière.
Les applications militaires font largement appel à la synthèse de fréquence. Le radar Doppler, par exemple, utilisé pour la détection à grande distance, nécessite la bonne pureté spectrale des sources synthétisées. D’autre part, les possibilités de modulation de fréquence et de phase sont utilisées pour réaliser des antennes directives et pour des systèmes de communication sécurisés.
Dans l’instrumentation technique et scientifique, on retrouve également de très nombreuses sources synthétisées. Les sources à synthétiseurs DDS remplacent avantageusement dans certains cas les anciens générateurs de fonction. Les synthétiseurs dédiés aux télécommunications permettent le test des canaux de transmission.
En métrologie, le synthétiseur est bien souvent l’instrument clé. En effet, la réalisation de plusieurs unités métrologiques comme la seconde (horloges atomiques), le mètre (distance parcourue par la lumière) ou encore le volt (effet Josephson) utilisent des sources de référence qui sont basées sur des synthétiseurs de fréquence.
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