Salut Cissy !
Je vais essayer d'éclairer un peu ta lanterne sur le sujet avec quelques éléments de réponse...
Commençons par quelques corrections. Avant toute chose, tu as du voir qu'un mélangeur était constitué de 3 entrées / sorties. Sur le schéma que tu as fait sous Proteus, il s'agit de l'entrée OL (oscillateur local) entre C1 et D1, FI (fréquence intermédiaire) entre C2 et D1 et RF (là ça coule de source
) entre D1 et C3. Tu me dira : 'oui, mais tes 3 connexions elles sont toutes reliées les unes aux autres !'. C'est vrai, mais c'est pas gênant pour autant
.
La quasi totalité des mélangeurs fonctionnent de la même manière : tu l'as souligné, on prend un composant non linéaire tel que la diode, puis on y injecte
le signal porteuse à bas niveau, le signal oscillateur local à fort niveau [...].
Dans ton schéma, c'est le contraire que tu as fait. Ton OL, modélisé par le générateur R1, ne fait que 0.2 V alors que ton signal FI (R2) est à 13 V ! MAIS MAIS MAIS, je te l'accorde, le "signal porteuse à bas niveau" est mal exprimé sur Wikipédia, car ce n'est valable qu'en réception, alors que toi tu fais de l'émission
!
(mais soit dit en passant, le mélangeur est utilisable dans les deux sens, tu peux inverser FI et RF tant que OL est fort niveau et que les autres sont faible niveau)
Ensuite, au niveau de ton analyse de Fourier, tu n'as pas suffisamment d'échantillons pour correctement afficher ton spectre. Ça se voit à l'allure très triangulaire, et ça s'explique par le fait que tu n'affiche qu'une seule période de ton 30 Hz (et pas ton 12 kHz) en temporel (je pourrais te préciser tout ça plus tard si tu veux). Pour le moment, lance ta simulation sur 10 périodes de 30 Hz, soit 330 ms. Ton spectre s'améliorera.
Bon, du coup assez de blabla et passons aux choses sérieuses : ma simu à moi est visible sur les figures 1 et 2.
J'ai repris les mêmes tensions que toi mais cette fois-ci inversées entre modulant et OL
. J'ai également agrémenté l'OL d'un offset de tension continue qui permet de positionner la diode dans son "meilleur" régime de non linéarité (tout un sujet, encore !). Sur la figure 1, On peut voir d'une certaine façon que le mélangeur est bien un composant 3 ports. D'ailleurs, je préfère mettre la diode en série, mais en parallèle ça fonctionne bien également. Enfin, la RF est évacuée dans une charge adaptée.
Tu remarqueras que la simulation dure 1 seconde dans mon cas, de quoi avoir une bonne résolution pour le 30 Hz modulant.
Sur la figure 2, tu as respectivement la première période de 30 Hz affichée en temporel, la transformée de Fourier 'des' 1 seconde de simulation temporelle zoomée de 11.5 à 12.5 kHz et enfin de 0 à 100 kHz.
Sur la courbe temporelle, l'amplitude du signal descend jusqu'à 0 V, pas en deçà. De part l'échelle, cette capture ressemble 'un peu plus' à une modulation d'amplitude que la capture de ton post, et c'est ce qu'on recherche ! En expliquant 'avec les mains', on cherche à ce que l'allure temporelle soit au plus proche d'une véritable modulation d'amplitude (si explications supplémentaire nécessaire...).
Sur le spectre fréquentiel zoomé, et en décibels (c'est important), on observe bien notre porteuse à 12 kHz et nos raies de modulation à +- 30 Hz. En plus large bande cependant, on voit bien que notre signal est bourré d'impurtés, et ce parce que le signal temporel n'est pas rigoureusement le résultat de la multiplication de deux fréquence : la diode n'est pas un multiplicateur (mais s'en rapproche pas mal !).
Bon... Un petit coup de maths avant d'aller me coucher ? C'est parti !
On a :
- notre signal modulant : A_t*cos(f_t), avec A_t l'amplitude du signal et f_t sa fréquence ;
- notre porteuse : A_0*cos(f_0), avec A_0 son amplitude et f_0 sa fréquence ;
- notre tension continue d'offset A_dc.
On ajoute la tension continue au signal modulant, que l'on appelle sig_FI :
sig_FI = A_dc + A_t*cos(f_t)
sig_FI est multiplié, via le mélangeur, par l'OL. On l'appelle sig_RF :
sig_RF = A_0*cos(f_0) * (A_dc + A_t*cos(f_t))
sig_RF = A_dc*A_0*cos(f_0) + A_t*A_0*cos(f_t)*cos(f_0)
Le formulaire de trigonométrie (
http://web.univ-pau.fr/~puiseux/enseignement/MathsPourSDM/formulaire_trigo.pdf) nous dit que cos(a)*cos(b) = 1/2(cos(a-b) + cos(a+b)), donc :
sig_RF = A_dc*A_0*cos(f_0) + 1/2*A_t*A_0*(cos(f_0 - f_t) + cos(f_0 + f_t))
sig_RF = A_dc*A_0*cos(f_0) + 1/2*A_t*A_0*cos(f_0 - f_t) + 1/2*A_t*A_0*cos(f_0 + f_t))
On retrouve alors :
- notre porteuse dont l'amplitude peut être modifiée par A_dc : A_dc*A_0*cos(f_0)
- nos deux raies latérales en +- f_t par rapport à la porteuse f_0 : 1/2*A_t*A_0*cos(f_0 - f_t) et 1/2*A_t*A_0*cos(f_0 + f_t))
Voili voilou
En espérant avoir répondu à tes questions !
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