FI

La fréquence intermédiaire (FI) est la fréquence à laquelle un signal radio entrant est converti après réception, avant la démodulation finale. Dans un récepteur superhétérodyne, l'antenne capte une large gamme de fréquences. Un étage mélangeur combine ensuite le signal entrant avec un signal d'oscillateur local pour produire une nouvelle fréquence, la FI, qui est généralement de l'ordre de 455 kHz à 10,7 MHz pour les radios AM et FM, ou de 36 à 40 MHz pour les récepteurs de télévision. Cette conversion permet au récepteur de filtrer, d'amplifier et de traiter le signal à une fréquence fixe plutôt que de suivre la fréquence entrante sur le cadran.

L'avantage pratique du traitement FI est la sélectivité et le gain. Plutôt que de construire des filtres accordables coûteux pour suivre chaque fréquence entrante, un récepteur utilise des filtres FI fixes qui sont optimisés une fois, puis amplifiés dans des étages d'amplification FI dédiés. Ces filtres rejettent les canaux adjacents et réduisent le bruit avant que le signal n'atteigne le détecteur. Pour la radio AM de diffusion, une FI typique de 455 kHz avec une bande passante d'environ 10 kHz assure la séparation des canaux nécessaire pour l'espacement standard de 9 kHz entre les stations. Les récepteurs FM utilisent une FI plus élevée, généralement 10,7 MHz, avec une bande passante de 150 kHz à 200 kHz pour s'adapter à la déviation de fréquence plus large de la modulation FM.

Le terme reflète la position du signal dans la chaîne du récepteur : après la réception initiale (étage RF) mais avant l'extraction finale des informations (détection). L'oscillateur local est accordé pour maintenir une différence constante par rapport à la fréquence entrante, de sorte qu'un récepteur accordé sur 1000 kHz AM mélangera le signal entrant avec un oscillateur de 1455 kHz, produisant toujours une sortie FI de 455 kHz. C'est pourquoi la fréquence de l'oscillateur doit suivre la fréquence entrante sur le cadran, et non l'ensemble de l'étage d'entrée du récepteur.

Applications modernes et variantes

Bien que les récepteurs superhétérodynes soient moins courants dans l'électronique grand public, les étages FI restent standard dans les systèmes radio professionnels et industriels, les communications par satellite et les infrastructures cellulaires. Les systèmes de radio logicielle (SDR) utilisent toujours le concept de FI, bien que la conversion puisse se faire vers une fréquence intermédiaire numérique qui est échantillonnée et traitée par un DSP (processeur de signal numérique). Les récepteurs militaires et aérospatiaux utilisent souvent plusieurs étages FI, chaque étage réduisant davantage la fréquence pour améliorer le filtrage à chaque étape.

Les problèmes dans l'étage FI se manifestent généralement par une mauvaise sélectivité, un bruit excessif ou une réception faible. Un désalignement des circuits d'accord FI entraîne une perte de gain. Une fuite du signal de l'oscillateur local (LO feedthrough) peut rayonner des interférences. Dans les filtres FI céramiques, le vieillissement ou la dérive en température déplace la fréquence centrale, dégradant les performances. Les tests nécessitent un générateur de signaux et un récepteur capables d'injecter des fréquences connues et de mesurer la sortie FI avec un oscilloscope ou un analyseur de spectre.