Changement de fréquence par diode: détecteur de radar allemand

Les allemands n'avaient pas de magnétron (à l'époque) et n'avaient pas non plus de tubes qui pouvaient monter à plus d'1GHz. Il ne pouvaient donc pas détecter qu'ils étaient frappés par le rayon radar. Mais un avion équippé d'un magnétron s'est abattu près de Rotterdam. Le magnétron construit d'une seule pièce en métal a pu être récupéré. Il a été utilisé pour réaliser des mesures de détection. Le magnétron était par la suite appellé Rotterdam Gerät par les allemands.

Les recherches sur le magnétron ont été mises à l'arrêt sur ordre de Hitler, le sergeant à la moustache, mais les allemands avaient besoin d'urgence d'un système de détection. Une diode à point de contact était utilisée comme modulateur: la diode reçoit à la fois le signal d'antenne (radar) et un faible signal haute fréquence produit par un oscillateur local.

La caractéristique non-linéaire de la diode produit l'apparition de différentes fréquences, dont un battement (f_ant - f_osc), dont la fréquence est plus basse et qui peut donc être amplifiée par les tubes de l'époque.

Quand le mouchard signalait que le sous-marin était frappé par le radar, il avait le temps d'aller en plongée, car le signal en retour (vers l'avion équipé du radar) était une petite fraction du signal touchant le sous-marin. Le mouchard n'était par contre pas très fiable car il a été fabriqué d'urgence et n'était pas en mesure de résister aux conditions climatiques en mer.

Changement de fréquence par diode dans syntoniseurs UHF

Les tuners UHF à diode ne produisent pas d'amplification et ne pouvaient recevoir que les émissions locales, mais c'était justement le but recherché: la bande VHF était utilisée par les gros émetteurs (la portée en VHF était d'environ 50 à 100km), tandis que la bande UHF était utilisée par les émetteurs locaux (au niveau d'une ville). Plus tard, Philips fournira des tubes spéciaux pouvant travailler en UHF (PC88 amplificateur UHF et PC86 oscillateur UHF).

Interporteuse

Lors de la détection vidéo, nous transformons notre signal moyenne fréquence en signal vidéo "baseband" (non modulé), mais il apparait également des fréquences issues du mélange. Une des fréquences, c'est le signal sonore modulé en FM (le principe de l'interporteuse n'est pas applicable si le son est modulé en amplitude puisque l'interporteuse contient également le signal d'image).

Ce signal "parasite" peut être prélevé directement après la diode de détection vidéo comme dans l'exemple de principe ci-dessus, mais dans la plupart des cas on prélève le signal FM après un ou plusieurs étages vidéo, ce qui nous permet de gagner un étage d'amplification FM. Au moins deux circuits accordés et un discriminateur FM sont malgré tout nécessaires pour éliminer les fréquences parasites.

L'avantage principal de l'interporteuse n'est non pas le fait de gagner un ou deux transistors, mais la stabilité du son. En effet, la bande passante attribuée au son est très limitée. Si l'accord n'est pas parfait, le son disparait, alors que l'image est encore bonne. Le récepteur peut se dérégler simplement par l'échauffement naturel des composants et le réglage AFC n'est pas assez pointu pour corriger la dérive. Avec le principe de l'interporteuse, s'il y a de l'image, il y a du son, et la fréquence de la sous-porteuse est toujours de 5.5MHz.

Il y a malgré tout un inconvénient au système de l'interporteuse: S'il n'y a pas d'image, il n'y a pas de son non plus. Rappellez-vous que le signal vidéo est modulé amplitude en négatif (image claire: faible signal, image foncée: fort signal). Normalement il reste une marge et la modulation ne disparait pas totalement, même en cas d'image blanche. Par contre les sous-titres (surtout s'ils sont colorés en jaune) peuvent produire un signal vidéo pratiquement nul (a cause de la sous-porteuse couleur). A ce moment, il n'y a plus de composante vidéo et on entend un bruit de crécelle très typique.

Pour réduire ce problème, les émetteurs sont réglés en sorte que la porteuse vidéo ne peut jamais être nulle et le récepteur a un petit truc pour aider à la détection de signaux vidéo très faibles: la résistance 27 dans le premier schéma et la résistance 116 dans le second schéma mettent la diode de détection en légère conduction, ce qui aide à la détection de signaux vidéo très faibles.

Dans le cas de téléviseurs en couleur, il y a un problème supplémentaire qui se présente: La couleur est présente sur 4.43MHz (modulation en amplitude et phase) et le son sur 5.5MHz (modulation en fréquence). Si on utilise une détection classique, les produits se retrouvent comme battement vidéo (à une fréquence de 1.1MHz, donc très bien visible et impossible à éliminer). On va donc effectuer une détection vidéo normale où on filtre la fréquence de 4.43 et 5.5MHz, et puis une détection séparée où on génère la sous-porteuse couleur et la sous-porteuse son.