La découverte de ce procédé de réception est attribuée à Lucien Lévy en 1918. Il faudra attendre la fin
des années 1920 pour que ce dispositif soit mis à la portée du grand public.
C'est le procédé encore employé sur les récepteurs actuels (radio, TV,...).
Le mot le mot "superhétérodyne" n'est plus utilisé, on préfère parler de "changement
de fréquence".
PRINCIPE DU SUPERHETERODYNE : LE CHANGEMENT DE FREQUENCE
Publicité dans “La science et la Vie” N°89 - Novembre 1924
Le but est de convertir la fréquence d’un émetteur en une autre fréquence beaucoup plus facile à amplifier.
Sur les premiers “supers”, on convertissait la fréquence de l’émetteur que l’on voulait recevoir en 55kHz, fréquence bien
adaptée aux triodes de l’époque (vers 1925), ce qui permettait d’obtenir une grande sensibilité et une sélectivité inégalée par
rapport autres procédés.
LE MELANGEUR
Dans les premiers étages du récepteur, on "mélange" la tension du circuit d'antenne avec la tension d’un générateur
sinusoïdal, l'oscillateur local (autrefois les mots “oscillateur” et “hétérodyne” étaient synonymes).
Le mot "mélange", n'évoque pas une opération bien précise. Pendant longtemps on a effectivement mélangé ces deux
tensions n'importe comment et les résultats obtenus dans les années 1920 n'ont pas convaincu les auditeurs : sifflements,
distorsions, nombre important de réglages...
A l’origine, le “superhétérodyne” était un récepteur compliqué, réservé aux spécialistes, contesté pour sa qualité sonore,
mais très sensible et sélectif.
Récepteur DUCRETET RM7 - 1926 - 13 boutons en façade et des bobines à changer
à l'intérieur pour les diverses gammes d'ondes
En théorie le “mélange” idéal est la multiplication.
La courbe rouge ci-dessous représente le résultat de la multiplication de la tension Vant provenant de l’antenne par la
tension Vosc de l’oscillateur local.
Le schéma ci-contre,
montre que l’on peut
considérer le résultat de la
multiplication (courbe rouge),
comme la somme de deux
tensions de fréquences
différentes (courbes noires)
En règle générale, la multiplication d’une tension de fréquence f1 par une
tension de fréquence f2, produit une tension de fréquence (f1 - f2) plus une
tension de fréquence (f1 + f2)
Ne doutons pas que tous les spécialistes en mathémathiques auront reconnu dans ces
explications graphiques, des formules qui se trouvent dans tous les manuels de
trigonométrie :
sin a x sin b = 1/2 (cos (a - b ) - cos (a + b))
ou
cos a x cos b = 1/2 (cos (a - b) + cos (a + b))
MOYENNE FREQUENCE (dite aussi FREQUENCE INTERMEDIAIRE)
Le multiplicateur est suivi d'un amplificateur sélectif réglé sur une fréquence fixe : l'étage Moyenne Fréquence qui permet de
sélectionner un émétteur particulier.
EXEMPLE - L'étage moyenne fréquence est accordé sur fMF = 135 kHz (fréquence utilisée vers 1935) .
Pour fosc = 800 kHz, une station qui émet sur la fréquence fant = 665 kHz produira, après multiplication, une
composante de fréquence 800 - 665 = 135 kHz qui sortira amplifiée de l’étage Moyenne Fréquence.
La fréquence de 665 kHz de l’émetteur a été convertie en 135 kHz
AVANTAGES :
- Pour sélectionner un émetteur particulier de fréquence fant, il suffit de modifier la fréquence de
l’oscillateur local de telle sorte que la différence : fosc - fant = 135 kHz.
- La fréquence d'accord de l'étage Moyenne Fréquence est fixée une fois pour toutes et on peut optimiser sa
courbe de sélectivité (bande passante idéale de 9 kHz) qui restera valable quelle que soit la station écoutée.
FREQUENCE IMAGE
En réalité, un récepteur réglé comme indiqué au paragraphe précédent (fosc = 800 kHz) peut recevoir 2 stations
distinctes, celle dont la fréquence est 665 kHz comme prévu, mais aussi une station de fréquence 935 kHz.
En effet, après le mélangeur, une telle fréquence produit une composante à 935 - 800 = 135 kHz qui sera aussi
amplifiée par l’étage Moyenne Fréquence.
Cette fréquence non désirée est la “fréquence image” de la fréquence recevoir.
On doit éliminer la fréquence image, avant l’étage mélangeur. Un circuit d’antenne accordé sur la fréquence à
recevoir permet d’affailir suffisemment la fréquence image. Ce circuit est appelé “Présélecteur”.
SCHEMA DE PRINCIPE DEFINITIF :
Le présélecteur, dont l’accord est réglée par le condensateur variable "CVaccord" permet de sélectionner la station que
l'on veut recevoir et d'éliminer la fréquence image de cette station.
Le présélecteur n'intervient pratiquement pas dans la sélectivité globale du récepteur. Son rôle n'est que de séparer deux
fréquences relativement éloignées (2 x fMF = 270 kHz dans l'exemple ci-dessus). C’est l’étage Moyenne Fréquence qui
détermine les qualités de sélectivité du récepteur pour séparer deux émetteurs de fréquences voisines.
Un montage typique des années 1950
On reconnait l'amplificateur
Moyenne Fréquence au deux
transformateurs qui assurent
les liaisons et la sélectivité de
cet étage.
Depuis l'apparition des
lampes à grille écran (tétrodes,
penthodes) , une seule lampe
suffit pour donner à l’étage
Moyenne Fréquence un gain
très important.