superhétérodyne

Un récepteur superhétérodyne convertit un signal radio entrant en une fréquence intermédiaire (FI) fixe avant l'amplification finale et la détection. Au lieu d'amplifier directement la fréquence de diffusion originale, le récepteur mélange le signal entrant avec un signal d'oscillateur local pour produire une fréquence intermédiaire plus basse et stable. Ce signal intermédiaire est ensuite filtré, amplifié et démodulé pour récupérer l'audio ou les données. La technique est devenue standard dans la radio AM/FM, la télévision et de nombreux systèmes de communication, car elle a résolu les problèmes pratiques de construction d'amplificateurs stables, sélectifs et à gain élevé sur la large gamme de fréquences de diffusion.

Le nom vient du principe hétérodyne : le mélange de deux fréquences produit des fréquences somme et différence. Le préfixe « super » distingue cette architecture des conceptions hétérodynes antérieures plus simples qui n'utilisaient qu'un seul étage de conversion de fréquence. Un récepteur radio AM typique pourrait convertir une fréquence de diffusion de 1 MHz en une FI de 455 kHz ; un récepteur FM utilise généralement 10,7 MHz comme FI. La fréquence de l'oscillateur local est réglée en continu lorsque vous changez de station, mais l'amplificateur FI et les filtres restent fixes à leur fréquence de conception, ce qui leur permet d'être optimisés pour un gain élevé et une sélectivité nette.

L'avantage clé est le rejet d'image. Sans l'étage de fréquence intermédiaire, un récepteur doit amplifier une large bande de fréquences, puis filtrer les canaux indésirables. C'est inefficace et cela génère du bruit. Le superhétérodyne effectue plutôt le filtrage à une fréquence intermédiaire où les composants peuvent être moins chers et plus sélectifs. L'inconvénient est que l'oscillateur local lui-même doit être stable et bien blindé ; toute dérive de sa fréquence entraîne une dérive de la station reçue. Les conceptions modernes utilisent des oscillateurs à quartz ou, dans les systèmes numériques, des boucles à phase asservie pour maintenir la stabilité de la fréquence à quelques parties par million près.

L'architecture apparaît dans toutes les radios FM et AM de diffusion, les récepteurs de télévision et la plupart des équipements de communication fonctionnant en dessous des fréquences micro-ondes. Même les récepteurs satellites et les systèmes radar utilisent des techniques superhétérodynes, bien que les fréquences intermédiaires spécifiques varient. Dans les systèmes radio définis par logiciel modernes, le récepteur peut numériser le signal à une fréquence intermédiaire plutôt qu'en bande de base, puis effectuer la conversion finale et la démodulation dans le logiciel.