FR2873244A1 - Module de generation d'un signal stabilise en frequence et dispositif d'emission correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence.Selon l'invention, un tel module comprend un résonateur (33) couplé à une résistance négative (44) comprenant au moins deux capacités variables, une capacité de couplage (34) et une capacité de réaction (35), permettant de modifier respectivement la partie réelle et la partie imaginaire de ladite résistance négative (44).

Description

Module de génération d'un signal stabilisé en fréquence et dispositif

d'émission correspondant.

1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de la génération d'une fréquence de référence stable, par exemple pour des systèmes de localisation par satellites, des balises ou des systèmes de relevés à distance.

Plus précisément, l'invention concerne la génération de signaux radiofréquences très stables, permettant par exemple de connaître la position d'une balise, par détermination d'une fréquence Doppler affectant le signal reçu par un satellite.

2. Description de l'art antérieur.

Les systèmes traditionnels de localisation par satellites exploitent en effet les caractéristiques de l'effet Doppler pour localiser un événement sol (c'est-à-dire au niveau du sol aussi bien que des océans, des déserts, des régions polaires, ou encore de l'atmosphère...), émis par un émetteur radiofréquence.

On présente ainsi en figure 1 un système classique de localisation par satellites, dans lequel un mobile 11 comprenant un système de génération d'un signal radiofréquence 111 se déplace à une vitesse v 1, en envoyant automatiquement des messages à partir d'une antenne d'émission 112.

Pendant son passage autour de la Terre, un satellite 12 en orbite terrestre se déplaçant à une vitesse v2 reçoit plusieurs messages provenant du même mobile 11 (par exemple une balise). Les messages émis sont généralement reçus par plusieurs satellites, classiquement trois.

Vue de chaque satellite, la fréquence F émise par le mobile 11 est affectée d'une fréquence Doppler AF proportionnelle à la vitesse relative entre le satellite 12 (se déplaçant à la vitesse v2) et le mobile I l (se déplaçant à la vitesse vl).

Le satellite 12 relaie ensuite les messages vers des stations de réception terrestres, qui traitent les messages en mesurant les décalages Doppler: le satellite 12 reçoit en effet des ondes de plus grande fréquence quand il s'approche du mobile 11 et de plus faible fréquence quand il s'en éloigne.

On peut ainsi à la fois déterminer la position de mobiles et recueillir certaines de leurs mesures transmises au moyen de dispositifs d'émission radiofréquence, connaissant la position exacte du satellite 12.

Cependant, pour que ces systèmes de localisation par satellites 5 fonctionnent correctement, il faut que la fréquence émise par le mobile 11 (par exemple la balise) soit particulièrement stable.

Or la stabilité de fréquence dépend de beaucoup de paramètres, dont notamment des paramètres d'environnement climato-mécaniques, temporels et d'alimentation de la source radiofréquence.

Les spécifications de stabilité de fréquence dans toutes les conditions d'environnement des balises (définies dans la spécification C/S T.001) sont par ailleurs très contraignantes: - Dérive sur 5 ans inférieure à 5 kHz; - Stabilité court terme inférieure à 1 e-9 sur 100ms; - Stabilité moyen terme inférieure à 1 e-9 sur 15 minutes.

Il faut donc concevoir un système de génération d'un signal qui tienne compte de ces différentes spécifications.

On connaît, dans l'état de la technique, différents moyens de génération d'un signal essayant de répondre aux contraintes de stabilité de fréquence 20 requises.

Ainsi, comme illustré en figure 2, une technique de génération d'un signal radiofréquence repose sur le principe bien connu de l'asservissement en phase d'une source radiofréquence 23 sur un oscillateur 21. Cette technique met en oeuvre un oscillateur de quelques dizaines de mégahertz et à haute stabilité tel que

par exemple:

- un oscillateur de type OCXO (en anglais Oven Control X-tal Oscillator , en français oscillateur à cristal contrôlé en température ), qui maintient le cristal à une température fixe, dite température d'inversion, indépendamment de la température ambiante; ou - un oscillateur de type TCXO (en anglais Temperature Compensated X-tal Oscillator , en français oscillateur à cristal compensé en température ), qui vient corriger soit analogiquement, soit numériquement et continuellement, la fréquence.

Selon cette technique de l'art antérieur, l'oscillateur 21, de type TCXO ou OCXO, commande une boucle à verrouillage de phase 22, qui permet d'asservir en phase la source radiofréquence 23 sur l'oscillateur 21.

En général, on superpose un signal modulant à la tension d'erreur de phase, de sorte à moduler analogiquement en phase le signal de sortie, au détriment de la largeur de la boucle de phase 22.

En sortie, on obtient un signal radiofréquence 24 synchronisé en fréquence sur l'oscillateur 21 (TCXO ou OCXO).

La mise en oeuvre la plus ancienne de cette technique consiste à utiliser un oscillateur OCXO.

Un inconvénient de cette technique de l'art antérieur est la consommation électrique, et donc le coût des batteries d'alimentation. En effet, le fait de chauffer un cristal, par exemple de quartz, à sa température d'inversion, suppose une capacité de la batterie qui l'alimente compatible avec la durée de vie du dispositif (par exemple une balise) sur lequel se trouve le système de génération d'un signal radiofréquence. Par conséquent, plus il faut d'énergie pour satisfaire la stabilité, plus le coût des batteries d'alimentation est élevé.

Un autre inconvénient de cette technique de l'art antérieur est que le filtre de la boucle de phase n'est pas programmable. C'est alors le rapport de division qui fixe la fréquence, et tout changement de fréquence entraîne une nouvelle référence de cristal, voire une re- qualification du module de génération de fréquence équipant le dispositif.

Encore un autre inconvénient de cette technique utilisant un oscillateur OCXO est le coût de l'oscillateur lui-même.

La technique utilisant un oscillateur TCXO a ensuite été développée, suite à une légère relaxation des spécifications de stabilité.

Cette technique nécessite également de chauffer un cristal, mais avec une consommation nettement inférieure à celle de la technique utilisant un oscillateur OCXO (rapport de l'ordre de 50 lors de la chauffe et de moins de 10 en stabilité).

Cependant, un inconvénient de cette technique est qu'elle nécessite toujours la mise en oeuvre d'une boucle de phase et ses fonctions associées.

De plus, du fait de la modulation en phase du signal, il faut prévoir, dans la construction de la boucle à verrouillage de phase, entre autres, un affranchissement des couplages radiofréquence qui ont une incidence sur l'indice de modulation, un réglage automatique de l'indice de modulation, une compensation en température, ce qui est coûteux et relativement complexe à mettre en oeuvre.

3. Objectifs de l'invention L'invention selon ses différents aspects a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.

Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de génération d'un signal stabilisé en fréquence qui soit simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse.

Notamment un objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui respecte les spécifications de stabilité de fréquence.

Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre une telle technique qui ne consomme pas beaucoup d'énergie, et qui soit peu encombrante.

Ainsi, un objectif de l'invention est de fournir une telle technique ne nécessitant pas de chauffer un cristal.

L'invention a également pour objectif de mettre en oeuvre une telle 25 technique qui soit bien adaptée aux signaux radiofréquences.

Un objectif complémentaire de l'invention est de fournir une telle technique qui ne nécessite pas l'utilisation d'une boucle à verrouillage de phase.

4. Présentation de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à 30 l'aide d'un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence.

Selon l'invention, un tel module comprend un résonateur couplé à une résistance négative comprenant au moins deux capacités variables, une capacité de couplage et une capacité de réaction, permettant de modifier respectivement la partie réelle et la partie imaginaire de ladite résistance négative.

Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la génération d'un signal stabilisé en fréquence, le contrôle de la fréquence étant réalisé à partir des deux capacités variables, formant un élément d'accord en fréquence.

Il n'est en effet pas évident, pour l'Homme du Métier, de contrôler la résistance négative, en particulier dans le domaine de l'invention.

On parvient ainsi à générer un signal stabilisé en fréquence, suffisamment précis, sans boucle à verrouillage de phase, ni chauffage d'un cristal.

Avantageusement, la capacité de couplage est montée en parallèle avec le résonateur.

Cette capacité de couplage peut notamment être commandée par une tension de commande. Elle permet de coupler le résonateur à la masse électrique, à la fréquence de résonance du résonateur.

De manière préférentielle, la capacité de réaction est connectée à un premier transistor d'isolation, également connectée audit résonateur.

Cette capacité de réaction peut également être commandée par une tension de commande.

Selon un mode de réalisation préférentiel, le premier transistor est un transistor bipolaire, dont l'émetteur est connecté à la capacité de réaction et la base est connectée au résonateur.

Le transistor présente alors sur sa base une impédance dont la partie réelle est négative. La partie imaginaire peut notamment varier en fonction de la tension de commande appliquée à la capacité de réaction.

De manière préférentielle, le résonateur est un résonateur à ondes de surface.

Un tel résonateur présente l'avantage de délivrer des signaux stabilisés en fréquence.

Le module de génération d'un signal stabilisé en fréquence est également remarquable en ce qu'il comprend un capteur de température et des moyens de 5 compensation d'une dérive thermique du résonateur.

En effet, les deux capacités variables du module selon l'invention permettent un contrôle de la fréquence sur les parties réelle et imaginaire de la résistance négative.

L'invention permet également de compenser les dérives de fréquence en 10 température du module, ce qui permet de s'affranchir de la mise en oeuvre d'une boucle à verrouillage de phase.

Selon une première variante de réalisation, ces moyens de compensation sont numériques, et mettent en oeuvre un algorithme par dichotomie.

Selon une seconde variante de réalisation, ces moyens de compensation sont numériques, et mettent en oeuvre un apprentissage de ladite dérive.

Ces moyens de compensation numériques peuvent notamment être commandé par un microcontrôleur, agissant sur la résistance négative, en corrigeant la température et la fréquence.

Selon une troisième variante de réalisation, ces moyens de compensation sont analogiques, et comprennent au moins un multiplieur analogique.

Ces multiplieurs permettent notamment de reconstituer une tension cubique.

Avantageusement, le module comprend des moyens d'isolation entre ledit résonateur et une charge en sortie du module.

Ces moyens d'isolation comprennent, par exemple, au moins deux transistors d'isolation montés en cascade.

De façon préférentielle, le module comprend des moyens de programmation des capacités variables.

Ces moyens de programmation peuvent notamment comprendre un microcontrôleur, et permettent de régler les tensions de commande appliquées à chacune des capacités variables.

L'invention concerne également un dispositif d'émission d'un signal 5 radiofréquence stabilisé, comprenant un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence tel que décrit précédemment.

La génération d'un signal en bande radiofréquence permet notamment de relier la sortie du module à un modulateur I/Q.

Selon un mode de réalisation avantageux, le module est placé dans un 10 boîtier hermétique fermé sous vide primaire ou gaz lourd.

Le boîtier hermétique peut notamment être recouvert d'un isolant thermique et/ou d'un capot métallique.

On augmente ainsi l'isolation thermique entre le résonateur et la température ambiante.

Un tel dispositif d'émission d'un signal radiofréquence stabilisé peut notamment mettre en oeuvre des moyens d'émission d'un signal de détresse, et/ou des moyens de relève de mesures à distance.

5. Liste des figures.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1, déjà présentée en préambule, présente un système classique de localisation par satellites; - la figure 2, également présentée en préambule, illustre une technique bien connue de génération d'un signal radiofréquence utilisant une boucle à verrouillage de phase; - la figure 3 présente un schéma de principe d'un oscillateur selon l'invention; - les figures 4A et 4B illustrent deux solutions pour compenser les dérives thermiques naturelles d'un résonateur de l'oscillateur de la figure 3; - la figure 5 illustre le gain thermique obtenu en mettant en oeuvre l'une 5 ou l'autre des solutions de compensation des dérives thermiques du résonateur des figures 4A et 4B; - la figure 6 présente une étape de modulation du signal radiofréquence en sortie de l'oscillateur de la figure 3; - les figures 7A et 7B présentent un exemple de technologie de 10 construction et d'intégration d'un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence selon l'invention.

6. Description selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention.

Le principe général de l'invention repose sur l'utilisation d'un module comprenant un résonateur couplé à une résistance négative, la résistance négative 15 comprenant une partie réelle et une partie imaginaire, dont les valeurs sont

ajustables.

L'invention permet en effet un contrôle de la fréquence sur les parties réelle et imaginaire de la résistance négative, en agissant sur un élément d'accord en fréquence de cette résistance, comprenant au moins deux capacités variables. Il suffit ensuite de compenser les dérives de fréquence en température, ce qui permet de s'affranchir de la mise en oeuvre d'une boucle à verrouillage de phase.

On parvient ainsi à générer un signal stabilisé en fréquence, suffisamment précis, sans boucle à verrouillage de phase, ni chauffage d'un cristal.

Notamment, ce signal présente une stabilité court terme compatible aux 25 spécifications des systèmes de localisation par satellites, comme les systèmes SARSAT ou ARGOS (marques déposées) par exemple.

On présente, en relation avec la figure 3, un schéma de principe d'un oscillateur selon l'invention.

Un tel oscillateur est réalisé à partir d'un oscillateur de Colpitts, bien connu de l'Homme du Métier, auquel on adjoint deux accès 31 et 32 pour le contrôle de la fréquence.

L'oscillateur comprend notamment: - un résonateur 33, relié à un circuit couplage 34; - un premier transistor d'isolation T 1 relié à un circuit réaction 35; - un deuxième transistor d'isolation T2 relié à une charge 36.

Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le résonateur 33 est un résonateur à ondes de surface ROS. Le schéma électrique de principe proposé peut indifféremment utiliser des résonateurs à ondes de surface ROS en coupe AT, BT, voire SC, présentant au minimum: - un coefficient de qualité au moins égal à 12000; - un coefficient thermique maximum de 0,032 ppm/ C; - dans le cas d'un angle de coupe BT, un point d'inversion pratiquement centré sur la plage de température; ce niveau de performances ne nécessitant pas de développements spécifiques compte tenu du savoir faire technologique.

On note que les coupes AT, BT et SC précisent l'angle de coupe du cristal dans le résonateur ROS. Notamment, une coupe de type AT présente une courbe de stabilité en température de forme cubique, tandis qu'une coupe de type BT présente une courbe de stabilité en température de forme parabolique.

Le circuit réaction 35 comprend une première capacité variable, dite capacité de réaction, connectée à l'émetteur du transistor Tl dans ce mode de réalisation préférentiel de l'invention. Cette première capacité variable est commandée par une première tension de commande Vtl, sur l'accès 31.

Du fait de la structure de réaction 35, le transistor T1 présente sur sa base une impédance dont la partie réelle est négative. La composante imaginaire de réaction est légèrement variable selon la première tension de commande Vt 1.

Cette tension Vtl peut être mise à profit pour moduler directement le signal de sortie.

Le circuit couplage 34 comprend une deuxième capacité variable, dite capacité de couplage, montée en parallèle avec le résonateur ROS 33 dans ce 5 mode de réalisation préférentiel.

La capacité de couplage est commandée par une deuxième tension de commande Vt2, sur l'accès 32, et couple notamment le ROS 33 à la masse électrique, à la fréquence de résonance du ROS 33.

Cette deuxième tension de commande Vt2 est notamment exploitée pour le 10 calage et la compensation thermique de la fréquence de sortie.

Le circuit couplage 34 et le circuit réaction 35 agissent ainsi un composant de type résistance négative.

Le montage cascade formé par les transistors d'isolation T1 et T2 permet notamment d'isoler le ROS 33 de (pratiquement) toute variation de la charge 36.

Par ailleurs, pour s'affranchir quasiment des variations de la tension collecteur sur la fréquence, on peut simplement réguler la tension de base du montage, ce qui simplifie la régulation.

Finalement, on peut contrôler la fréquence de l'oscillateur sur les deux parties réelle et imaginaire de la résistance négative à partir des deux tensions de commande sur les deux accès 31 et 32, agissant sur les deux capacités variables de la résistance négative.

En utilisant un tel oscillateur comprenant un résonateur à onde de surface, on peut générer un signal radiofréquence avec une fréquence stable.

Ce signal stabilisé en fréquence répond notamment aux spécifications des 25 systèmes de localisation par satellites, comme les systèmes SARSAT ou ARGOS par exemple.

Il peut également être mis en oeuvre dans d'autres systèmes, et plus généralement dans tous les dispositifs nécessitant une radiofréquence très stable. De plus, du fait de la potentialité d'accordabilité en fréquence du ROS 33, l'utilisation d'un tel oscillateur permet de couvrir l'ensemble de la bande de fréquence allouée sans aucune obligation de requalification du dispositif équipé d'un tel module (une balise par exemple) puisque l'accord de fréquence est obtenu par une simple variation de la tension de commande d'une capacité variable.

Il suffit ensuite de compenser les dérives de fréquence en température en s'affranchissant de la mise en oeuvre d'une boucle à verrouillage de phase.

Pour ce faire, on présente en relation avec les figures 4A et 4B deux solutions pour compenser les dérives thermiques naturelles du résonateur.

Une première solution illustrée en figure 4A consiste à utiliser un système numérique, agissant sur la résistance négative de la figure 3.

Ce système numérique est commandé à partir d'un microcontrôleur 42, lui même contrôlé via une interface homme/machine IHM 41, et délivrant une tension de commande à chacune des capacités variables, formant l'élément d'accord en fréquence.

En fonction de la température courante mesurée à l'aide d'un capteur de température au niveau du résonateur ROS 43, le microcontrôleur 42 agit sur la résistance négative 44 d'une part en corrigeant la température, d'autre part en calant la fréquence.

Selon une première variante de réalisation, le microcontrôleur 42 met en oeuvre un algorithme par dichotomie, qui maintient la fréquence de sortie à la 20 fréquence d'inversion du ROS 43.

Selon une deuxième variante de réalisation, le microcontrôleur 42 met en oeuvre un apprentissage de la dérive: la dérive est stockée dans une table qui est restituée par la suite en fonction de la température courante, mesurée à l'aide du capteur de température au niveau du résonateur ROS 43.

Une deuxième solution permettant de compenser les dérives thermiques naturelles du résonateur est illustrée en figure 4B.

Cette solution permet de reconstituer une tension cubique à partir de multiplieurs analogiques 45, 46, 47.

Cette deuxième solution prend notamment en compte la température 30 courante mesurée à l'aide d'un capteur de température au niveau du résonateur ROS 43. La valeur de la température courante est ensuite multipliée dans les multiplieurs analogiques 45, 46 et 47.

Les trois termes en sortie des multiplieurs 45, 46 et 47 sont notamment sommés au cours d'une étape 48, en ajustant le gain par de simples résistances.

La tension cubique résultante est alors appliquée à l'élément d'accord en fréquence, c'est-à-dire aux capacités de couplage et de réaction, de sorte à fermer la boucle de compensation.

L'invention permet ainsi de contrôler en fréquence les parties réelle et imaginaire de la résistance négative, et de compenser les dérives de fréquence en 10 température.

La figure 5 illustre le gain thermique obtenu en mettant en oeuvre l'une ou l'autre des solutions de compensation des dérives thermiques du résonateur des figures 4A et 4B.

On retrouve ainsi en abscisse la température exprimée en degrés Celsius, et en ordonnée la variation AF, en kilohertz, de la fréquence autour d'une fréquence stabilisée de 433,82MHz, avec gradué à gauche la variation AF de la fréquence lorsqu'on met en oeuvre des moyens de compensation de la dérive thermique du résonateur, et gradué à droite la variation AF de la fréquence sans compensation de la dérive thermique.

On remarque que les résultats obtenus pour le calage par rapport à la fréquence de 433,82MHz avec compensation sont meilleurs que ceux obtenus pour le calage sans compensation.

En effet, pour le calage par rapport à la fréquence de 433,82MHz sans compensation, la variation AF de la fréquence autour de 433,82MHz va d'environ -2 kHz à +20kHz sur la plage de température étudiée, tandis que pour le calage avec compensation, la variation AF va d'environ -0,9 kHz à +1,3kHz.

Les performances obtenues avec un système avec compensation numérique (-0, 9kHz<AF<1,2kHz) sont pratiquement équivalentes aux performances obtenues avec un système avec compensation analogique (-0,6kHz<AF<1,3kHz).

Grâce à l'utilisation d'un système à compensation thermique, on obtient un gain thermique de l'ordre de 20. Ce gain peut encore être amélioré en utilisant des techniques de construction particulières, illustrées en figures 7A et 7B.

On constate également que la stabilité court terme est compatible avec les spécifications de stabilité de fréquence (court terme: < 1 e 9 sur 100 ms), qu'on utilise un système à compensation thermique ou non, la stabilité court terme ayant été mesurée par battement de fréquence, la fréquence étant comptée sur 1, 10 et 100ms et sur 1s.

On obtient les résultats suivants: Durée Objectifs 20 C ventilé 20 C isolé, sans 20 C isolé, avec d'intégration compensation compensation l ms - 3,6 x 10-9 1,3 x 10"9 1,4 x 10-9 10ms - 2,8 x 10-9 1,2 x l0-9 1,5 x 10-9 100ms 2,0 x 10-9 9,2 x 10-10 1,4 x 10-9 4,3 x 10-10 ls - 7,8 x 10'0 1,9 x 10-9 7,8 x 10-10 où la stabilité est estimée au sens de la variable d'Allan.

L'influence de la compensation thermique est mise en évidence dès 100ms. La performance court terme du module selon l'invention est bien compatible avec les spécifications C/ST.001.

On présente maintenant en relation avec la figure 6 une étape de modulation du signal radiofréquence. Le fait de générer directement le signal en bande radiofréquence permet de le moduler avec un modulateur I/Q classique du commerce, I signifiant en phase et Q en quadrature.

Le signal radiofréquence produit par un oscillateur selon l'invention, équivalent à un oscillateur à cristal contrôlé en tension VCXO (en anglais Voltage Controlled X-tal Oscillator ) mettant en oeuvre un résonateur à ondes de surface 61, entre alors directement sur le modulateur I/Q 62, alimenté par une tension de référence 63 et un signal modulant 64.

En sortie du modulateur I/Q 62, on obtient un signal radiofréquence modulé 65, qui sera envoyé aux satellites.

Le principal avantage des modulateurs I/Q du commerce est qu'ils sont bien connus de l'Homme du Métier, ce qui permet ainsi de mieux maîtriser leur excursion et leur dérive.

On présente finalement en relation avec les figures 7A et 7B un exemple de technologie de construction et d'intégration d'un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence selon l'invention.

En effet, pour satisfaire aux contraintes de stabilité de fréquence, la technologie de construction du module de génération doit présenter une caractéristique de court terme intrinsèque, et la dérive naturelle en température doit être compensée.

Ainsi, pour augmenter l'isolation thermique entre le résonateur à ondes de surface ROS 71 et la température ambiante, il convient d'augmenter la résistance thermique vis-à-vis de la température ambiante, et de parfaire le chemin thermique entre le ROS 71 et un capteur de température 72.

Comme illustré en figure 7A, le capteur de température 72 est directement monté sur le ROS 71, par exemple par des techniques de microélectroniques de câblage.

Le ROS 71 et le capteur de température 72 sont montés directement sur un circuit imprimé 73, alimenté par la connexion 74 alimentation et commandes , et délivrant un signal radiofréquence 75 en sortie.

Le circuit imprimé 73 équipé des composants électroniques est monté dans un boîtier hermétique 76, fermé sous vide primaire ou gaz lourd, comme par exemple le Xénon.

La technologie d'assemblage final du module peut également contribuer au chemin thermique, comme illustré en figure 7B.

Le boîtier hermétique 76 comprenant l'oscillateur contrôlé en tension est alors monté sur un circuit imprimé 77.

Le circuit imprimé 77 est ensuite monté dans un second boîtier hermétique 79, réalisé par exemple à l'aide d'un capot métallique en fer blanc, dans lequel on injecte un isolant thermique 78.

On augmente ainsi l'isolation thermique entre le résonateur à ondes de surface 71 et la température ambiante.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation mentionnés ci-dessus.

Le module de génération d'un signal stabilisé en fréquence de l'invention propose ainsi de nombreux avantages: - atteinte des performances avec un gain en consommation significatif par rapport aux solutions connues à base de boucle à verrouillage de phase, gain que l'on peut estimer d'un facteur 10 à 50 selon l'emploi d'un oscillateur de type OCXO ou de type TCXO; cette baisse de consommation permet de réduire la capacité du dispositif équipé d'un tel module (par exemple une balise) au minimum, soit une pileau format D; - réduction significative du nombre de composants utilisés, ce qui accroît la fiabilité ; - accordabilité en fréquence de l'oscillateur contrôlé en tension, ce qui évite une re-qualification complète de la balise; - réduction du coût d'obtention.

Un tel module de génération d'un signal stabilisé en fréquence, peu encombrant et avec une longue durée de vie, et un dispositif d'émission d'un tel signal stabilisé en fréquence sont donc particulièrement avantageux pour équiper une balise ou tout dispositif devant transmettre régulièrement des informations en consommant peu d'énergie.

Un tel dispositif d'émission d'un signal stabilisé en fréquence est donc bien adapté pour équiper les balises de détresse, ou encore pour la relève de mesures à distance.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Module de génération d'un signal stabilisé en fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend un résonateur (33) couplé à une résistance négative (44) comprenant au moins deux capacités variables, une capacité de couplage (34) et une capacité de réaction (35), permettant de modifier respectivement la partie réelle et la partie imaginaire de ladite résistance négative (44).

2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite capacité de couplage (34) est montée en parallèle avec ledit résonateur (33).

3. Module selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite capacité de réaction (35) est connectée à un premier transistor d'isolation (T1), également connectée audit résonateur (33).

4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier transistor (Ti) est un transistor bipolaire, dont l'émetteur est connecté à ladite capacité de réaction (35) et la base est connectée audit résonateur (33).

5. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit résonateur (33) est un résonateur à ondes de surface.

6. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température et des moyens de compensation d'une dérive thermique dudit résonateur (33).

7. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation sont analogiques, et comprennent au moins un multiplieur analogique.

8. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit multiplieur permet de reconstituer une tension cubique.

9. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation sont numériques, et mettent en oeuvre un apprentissage de ladite dérive.

10. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation sont numériques, et mettent en oeuvre un algorithme par dichotomie.

11. Module selon l'une quelconque des revendications des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'isolation entre ledit résonateur (33) et une charge (36) en sortie dudit module.

12. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'isolation comprennent au moins deux transistors d'isolation montés en cascade.

13. Module selon l'une quelconque des revendications des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de programmation desdites capacités variables.

14. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation comprennent un microcontrôleur (42), et en ce qu'il délivre une tension de commande à chacune desdites capacités variables (34, 35).

15. Dispositif d'émission d'un signal radiofréquence stabilisé, caractérisé en ce qu'il comprend un module de génération d'un signal stabilisé en fréquence selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la sortie dudit module alimente directement un modulateur I/Q (62).

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que ledit module est placé dans un boîtier hermétique (76) fermé sous vide primaire ou gaz lourd.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit boîtier (76) hermétique est recouvert d'un isolant thermique et/ou d'un capot métallique.

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre des moyens d'émission d'un signal de détresse.

20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre des moyens de relève de mesures à distance.