correspondant

Domaine de l'invention

Le domaine de l'invention est celui des sources de fréquences de précision.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un résonateur radiofréquence (ou RF) contrôlé en température et à un oscillateur RF correspondant.

L'invention a ainsi de nombreuses applications, que ce soit pour des applications analogiques, par exemple dans des domaines nécessitant de générer des signaux RF de précision, ou bien pour des applications numériques, par exemple dans des domaines nécessitant de générer des horloges de précision. A titre d'exemples, on peut citer de manière non exhaustive le domaine des communications RF (e.g. cellulaires, militaires, spatiales, etc.), le domaine des transactions bancaires dans lequel une grande précision d'horloge est nécessaire, etc.

Art antérieur et ses inconvénients

Les sources de fréquences sont nécessaires à la génération de signaux périodiques de toute nature, aussi bien pour des applications analogiques (e.g. pour la génération de porteuses RF) que numériques (e.g. pour la génération d'horloges destinées à cadencer des circuits numériques à base de bascules).

De nombreuses sources de fréquences RF se basent sur l'utilisation d'un (ou plusieurs) élément résonant permettant de filtrer, autour de la fréquence de résonance de l'élément résonant en question, un signal périodique entretenu au sein d'un oscillateur. L'utilisation d'un tel élément résonant permet notamment d'améliorer les performances en bruit de phase du signal périodique entretenu au sein par l'oscillateur via le filtrage effectué par l'élément résonant.

Cependant, de par la nature physique des éléments résonants utilisés en pratique (e.g. des éléments du type MEMS (pour « MicroElectroMechanical Systems » en anglais), ou du type piézoélectrique, ou encore du type SAW (pour « Surface Acoustic Wave » en anglais) ou BAW (pour « Bulk Acoustic Wave » en anglais), etc.), la fréquence de résonance d'un tel élément résonant est fonction de sa température. C'est pourquoi les sources de fréquences de précision connues utilisent un asservissement en température de l'élément résonant qu'elles mettent en oeuvre.

Par exemple, la Fig. 1 illustre un tel résonateur RF 100 contrôlé en température selon une implémentation connue. Plus particulièrement, le résonateur RF 100 comprend une enceinte 110 thermique isolante à l'intérieur de laquelle sont implémentés :

un élément résonant 120 configuré pour délivrer un signal RF 120s de sortie lorsqu'il est alimenté par un signal RF 120e d'entrée. Plus particulièrement, le signal RF 120s de sortie correspond au signal RF 120e d'entrée filtré autour de la fréquence de résonance RF de l'élément résonant 120 ;

un élément chauffant 130 configuré pour fournir une énergie thermique au sein de l'enceinte 110 thermique lorsqu'il est alimenté par un signal électrique 130ali basse fréquence, ou BF, d'alimentation. Par exemple l'élément chauffant 130 est une résistance produisant de la chaleur par effet Joule lorsqu'elle est traversée par un courant électrique (courant électrique qui correspond dans ce cas au signal électrique 130ali). Dans certaines implémentations courantes, il est recherché que le signal électrique 130ali soit continu, ou DC, (pour « Direct Current » en anglais). Cependant suivant la stabilité de l'alimentation utilisée pour générer le signal électrique 130ali, le signal en question est là encore plus généralement BF, sachant que la terminologie BF couvre le cas idéal DC selon la présente demande. Par ailleurs, dans certaines implémentations courantes, un tel signal électrique 130ali est destiné à être asservi via une boucle d'asservissement. C'est par exemple le cas dans la configuration de l'oscillateur 300 décrit ci-dessous en relation avec la Fig. 3. Dans ce type d'asservissement, le signal électrique 130ali varie dans le temps, que ce soit au moment de la fermeture de la boucle d'asservissement, ou bien lors des changements de la consigne d'asservissement (e.g. pour suivre les variations en température relevées par la sonde de température 140). Le spectre des variations du signal électrique 130ali est dans cette implémentation limité en fréquence par la bande passante de la boucle d'asservissement. En pratique, les variations en question sont ainsi BF, par opposition à la fréquence de résonnance RF du résonateur 100 ; et

une sonde de température 140 configurée pour délivrer un signal électrique 140mes BF de mesure fonction de la température présente à l'intérieur de l'enceinte 110 thermique. Par exemple la sonde de température 140 est une résistance variable en fonction de la température. Le signal électrique 140mes BF de mesure est dans ce cas un courant dont l'intensité est fonction de la température lorsque la sonde de température 140 est soumise à une différence de potentiel donnée.

Par ailleurs, le résonateur RF 100 comprend six ports d'entrée/sortie 100esl à 100es6 (un port d'entrée/sortie donné s'entendant dans la présente demande comme comprenant une seule connexion électrique (e.g. un seul conducteur propageant les différents signaux entrant(s)/sortant(s)). Les six ports d'entrée/sortie 100esl à 100es6 traversent l'enceinte 110 thermique isolante de manière à connecter électriquement les différents éléments précités présents à l'intérieur de l'enceinte 110 thermique à un circuit électrique extérieur, par exemple un oscillateur permettant de générer et d'entretenir le signal RF 120e d'entrée. Plus particulièrement : le port d'entrée/sortie 100esl permet de propager le signal RF 120e d'entrée depuis l'extérieur de l'enceinte 110 à destination de l'élément résonant 120 ;

le port d'entrée/sortie 100es2 permet de propager le signal RF 120s de sortie depuis l'élément résonant 120 vers l'extérieur de l'enceinte 110 ;

le port d'entrée/sortie 100es3, respectivement le port d'entrée/sortie 100es4, permet de propager le signal électrique 130ali BF d'alimentation depuis, respectivement vers, une alimentation extérieure à l'enceinte 110 vers, respectivement depuis, l'élément chauffant 130 ; le port d'entrée/sortie 100es5, respectivement le port d'entrée/sortie 100es6, permet de propager le signal électrique 140mes BF de mesure depuis, respectivement vers, la sonde de température 140 vers, respectivement depuis, l'extérieur de l'enceinte 110.

Un tel résonateur RF 100 est classiquement embarqué au sein d'un oscillateur RF afin de générer un signal RF de précision. Cependant, de telles sources de fréquences de précision trouvent de plus en plus d'applications dans lesquelles le critère de consommation en énergie électrique est important, par exemple lorsqu'elles sont embarquées dans un dispositif en autonomie sur le plan énergétique, ou ayant un accès limité à de telles ressources énergétiques (e.g. dans un terminal de radiocommunication, un satellite, un ordinateur portable, etc.).

Il existe donc un besoin pour un résonateur RF contrôlé en température présentant une consommation en énergie électrique réduite par rapport aux résonateurs connus.

Exposé de l'invention

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un résonateur RF contrôlé en température et comprenant une enceinte thermique isolante à l'intérieur de laquelle sont implémentés :

au moins un élément résonant configuré pour délivrer un signal RF de sortie lorsqu'il est alimenté par un signal RF d'entrée, le signal RF de sortie correspondant au signal RF d'entrée filtré autour d'une fréquence de résonance dudit au moins un élément résonant ;

au moins un élément chauffant configuré pour fournir une énergie thermique au sein de l'enceinte thermique lorsque ledit au moins un élément chauffant est alimenté par un signal électrique basse fréquence, ou BF, d'alimentation ; et

au moins une sonde de température configurée pour délivrer un signal électrique BF de mesure fonction d'une température à l'intérieur de l'enceinte thermique.

Un tel résonateur RF comprend au moins un port d'entrée/sortie traversant l'enceinte thermique isolante, ledit au moins un port d'entrée/sortie propageant au moins :

un signal parmi les signaux RF ; et

un autre signal parmi les signaux électriques BF. Ainsi, l'invention propose une solution nouvelle et inventive pour réduire la consommation en énergie électrique d'un résonateur RF contrôlé en température.

Plus particulièrement, la réutilisation des ports d'entrée/sortie (un port d'entrée/sortie donné s'entendant comme comprenant une seule connexion électrique (e.g. un seul conducteur propageant les différents signaux entrant(s)/sortant(s)) traversant l'enceinte thermique isolante) afin de propager à la fois un signal RF et un signal BF permet de minimiser le nombre d'ouvertures présentes dans l'enceinte. De la sorte, les déperditions thermiques sont réduites, ce qui permet de réduire la consommation en énergie liée au chauffage de l'enceinte.

Selon un mode de réalisation, le résonateur RF comprend en outre à l'intérieur de l'enceinte thermique isolante :

un chemin RF sur lequel se propagent les signaux RF et sur lequel est implémenté ledit au moins un élément résonant, le chemin RF comprenant des moyens de découplage bloquant les composantes électriques BF.

Ainsi les signaux BF sont aiguillés vers les chemins BF correspondants. De tels moyens de découplage comprennent par exemple une (ou plusieurs) capacité.

Selon un mode de réalisation, les moyens de découplage comprennent ledit au moins un élément résonant.

Ainsi, le découplage BF/RF est obtenu de manière simple et efficace. Par exemple un élément résonant du type MEMS, piézoélectrique, ou encore SAW ou BAW est mis en oeuvre, de tels éléments résonants présentant naturellement un effet capacitif en BF.

Selon un mode de réalisation, le résonateur RF comprend en outre en outre à l'intérieur de l'enceinte thermique isolante :

un premier chemin BF sur lequel se propage le signal électrique BF d'alimentation et sur lequel est implémenté ledit au moins un élément chauffant, le premier chemin BF comprenant au moins un premier circuit bouchon bloquant les composantes électriques RF ; et/ou

un deuxième chemin BF sur lequel se propage le signal électrique BF de mesure et sur lequel est implémentée ladite au moins une sonde de température, le deuxième chemin BF comprenant au moins un deuxième circuit bouchon bloquant les composantes électriques RF.

Ainsi les signaux RF sont aiguillés vers le chemin RF du résonateur. Par exemple, le (ou les) circuit bouchon comprend une inductance, implémentée sous forme d'un élément discret ou sous une forme distribuée (e.g. via un tronçon de piste imprimée se comportant comme une inductance aux fréquences RF). Le (ou les) circuit bouchon peut également être implémenté sous la forme d'un circuit filtrant d'ordre supérieur présentant une meilleure réjection à une fréquence RF donnée qu'une seule inductance.

Selon un mode de réalisation, une première extrémité du chemin RF et une première extrémité du premier chemin BF sont connectées électriquement à un premier port d'entrée/sortie traversant l'enceinte thermique isolante ; et/ou une deuxième extrémité du chemin RF et une première extrémité du deuxième chemin BF sont connectées électriquement à un deuxième port d'entrée/sortie traversant l'enceinte thermique isolante.

Selon un mode de réalisation, le résonateur RF comprend le premier chemin BF et ledit deuxième chemin BF. Une deuxième extrémité du premier chemin BF et une deuxième extrémité du deuxième chemin BF sont connectées électriquement à un troisième port d'entrée/sortie traversant l'enceinte thermique isolante.

Ainsi, le nombre d'ouvertures présentes dans l'enceinte 110 est encore réduit, et donc les déperditions thermiques également.

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un oscillateur RF comprenant un résonateur RF selon l'un quelconque des modes de réalisation précités.

Selon certains modes de réalisation, le résonateur RF de l'oscillateur RF comprend le premier chemin BF et/ou le deuxième chemin BF (selon l'un quelconque des modes de réalisation précités dans lesquels le résonateur RF comprend le premier et/ou le deuxième chemin BF en question). Dans ces modes de réalisation :

le premier port d'entrée/sortie est connecté électriquement à la fois au moins à : * une première extrémité d'un chemin RF de l'oscillateur propageant le signal RF d'entrée, respectivement le signal RF de sortie, la première extrémité du chemin RF de l'oscillateur comprenant des premiers moyens de découplage bloquant les composantes électriques BF ; et

* un premier chemin BF de l'oscillateur propageant le signal électrique BF d'alimentation, le premier chemin BF de l'oscillateur comprenant au moins un premier circuit bouchon de l'oscillateur bloquant les composantes électriques RF ; et/ou

le deuxième port d'entrée/sortie est connecté électriquement à la fois au moins à :

* une deuxième extrémité du chemin RF de l'oscillateur propageant le signal RF de sortie, respectivement le signal RF d'entrée, la deuxième extrémité du chemin RF de l'oscillateur comprenant des deuxièmes moyens de découplage bloquant les composantes électriques BF ; et

* un deuxième chemin BF de l'oscillateur propageant le signal électrique BF de mesure, le deuxième chemin BF de l'oscillateur comprenant au moins un deuxième circuit bouchon de l'oscillateur bloquant les composantes électriques RF.

Selon certains modes de réalisation, la deuxième extrémité du premier chemin BF du résonateur RF et la deuxième extrémité du deuxième chemin BF du résonateur RF sont connectées électriquement à un troisième port d'entrée/sortie traversant l'enceinte thermique isolante. Dans les modes de réalisation en question, le troisième port d'entrée/sortie est connecté électriquement à une masse électrique de l'oscillateur RF.

Liste des figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :

[Fig. 1], déjà discutée ci-dessus en relation avec la section « Art antérieur et ses inconvénients », illustre un résonateur RF contrôlé en température selon une implémentation connue ;

[Fig. 2] illustre un résonateur RF contrôlé en température selon un mode de réalisation de l'invention ;

[Fig. 3] illustre un oscillateur RF comprenant le résonateur RF contrôlé en température de la Fig. 2 selon un mode de réalisation de l'invention ;

[Fig. 4a] et [Fig. 4b] illustrent les performances en bruit de phase obtenues pour l'oscillateur de la Fig. 3 relativement à un oscillateur comprenant le résonateur RF connu de la Fig. 1.

Description détaillée de modes de réalisation de l'invention

Le principe général de l'invention repose sur la réutilisation d'un (ou plusieurs) port d'entrée/sortie d'un résonateur RF contrôlé en température pour propager à la fois un signal RF (e.g. le signal RF 120e d'entrée ou le signal RF 120s de sortie) et un signal BF (e.g. le signal électrique 130ali BF d'alimentation ou le signal électrique 140mes BF de mesure) utilisés par certains des éléments présents à l'intérieur de l'enceinte thermique isolante du résonateur RF. De la sorte, les déperditions thermiques sont réduites, ce qui permet de réduire la consommation en énergie liée au chauffage de l'enceinte.

On présente désormais, en relation avec la Fig. 2 un résonateur RF 200 contrôlé en température selon un mode de réalisation de l'invention.

Le résonateur RF 200 reprend une partie des éléments constitutifs du résonateur RF 100 discuté ci- dessus en relation avec la Fig. 1. Plus particulièrement, le résonateur RF 200 comprend également une enceinte 110 thermique isolante à l'intérieur de laquelle sont implémentés :

un élément résonant 120 configuré pour délivrer le signal RF 120s de sortie lorsqu'il est alimenté par le signal RF 120e d'entrée. Comme discuté ci-dessus en relation avec la Fig. 1, le signal RF 120s de sortie correspond au signal RF 120e d'entrée filtré autour de la fréquence de résonance RF de l'élément résonant 120. Dans d'autres modes de réalisation, plusieurs éléments résonants sont utilisés afin d'améliorer le filtrage du signal RF, et donc les performances en bruit quand bien même la taille de la solution se trouve impactée.

De retour à la Fig. 2, à l'intérieur de l'enceinte 110 est également implémenté : un élément chauffant 130 configuré pour fournir une énergie thermique au sein de l'enceinte 110 lorsque l'élément chauffant 130 est alimenté par le signal électrique 130ali BF d'alimentation. Comme discuté ci-dessus en relation avec la Fig. 1, l'élément chauffant 130 est par exemple une résistance produisant de la chaleur par effet Joule lorsqu'elle est traversée par un courant électrique qui correspond dans ce cas au signal électrique 130ali. Dans d'autres modes de réalisation, plusieurs éléments chauffants sont utilisés, par exemple de manière distribuée à l'intérieur de l'enceinte 110 afin d'en uniformiser la température.

De retour à la Fig. 2, à l'intérieur de l'enceinte 110 est également implémenté :

une sonde de température 140 configurée pour délivrer le signal électrique 140mes BF de mesure proportionnel à une température de l'intérieur de l'enceinte 110 thermique. Comme discuté ci-dessus en relation avec la Fig. 1, la sonde de température 140 est par exemple une résistance variable en fonction de la température. Le signal électrique 140mes BF de mesure est dans ce cas un courant dont l'intensité est fonction de la température lorsque la sonde de température 140 est soumise à une différence de potentiel donnée. Dans d'autres modes de réalisation, plusieurs sondes de température sont utilisées, par exemple de manière distribuée à l'intérieur de l'enceinte 110 afin de mieux estimer la température.

De retour à la Fig. 2, le résonateur RF 200 comprend deux ports d'entrée/sortie, 200esl et 200es2, traversant l'enceinte 110 thermique isolante, chacun des deux ports d'entrée/sortie en question propageant un signal RF, 120e ou 120s, et un signal BF, 130ali ou 140mes. Ainsi, la réutilisation des ports d'entrée/sortie 220esl, 200es2 afin de propager à la fois un signal RF, 120e ou 120s, et un signal BF, 130ali ou 140mes, permet de minimiser le nombre d'ouvertures présentes dans l'enceinte 110. De la sorte, les déperditions thermiques sont réduites, ce qui permet de réduire la consommation en énergie liée au chauffage de l'enceinte 110. En effet, la consommation en énergie est essentiellement liée à la puissance à fournir pour compenser les pertes thermiques dues aux divers accès entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte 110.

De telles pertes sont de plusieurs origines, la conduction thermique, le rayonnement, la convection. A titre comparatif, l'ordre de grandeur de la consommation d'un circuit d'oscillation peut être de quelques dizaines à quelques centaines de microwatts tandis que la consommation des éléments présents dans l'enceinte 110 est de l'ordre de 100 mW.

En général, dans les implémentations industrielles connues l'élément résonant 120 est placé sous vide, limitant ainsi la convection. Le rayonnement est quant à lui maîtrisé par le revêtement du boîtier environnant la zone à maintenir à la température de consigne. La conduction thermique est due aux divers éléments physiques faisant le lien entre la zone à chauffer et l'extérieur de l'enceinte 110. Ces éléments sont les fils électriques et le maintien mécanique. A titre d'exemple, un fils de pontage (ou « wire-bonding » en anglais) d'or de 25 pm de diamètre a une résistivité de 26 MK .W ¹ .rrf ¹ . Cette résistivité est divisée par le nombre de fils nécessaire à la mise en oeuvre du résonateur. Par exemple, si on considère un support mécanique en verre d'épaisseur de 100 pm sur une surface de 400 pm ^c 100 pm, une résistance thermique de 2,5 kK.W ¹ est obtenue, ce qui donne une résistance équivalente de 1,9 kK-W^-m ¹ avec trois fils de 1 mm de longueur (configuration de la Fig. 2 par exemple) et de 1,7 kK.W ¹ . m ¹ avec cinq fils toujours de 1 mm de longueur (configuration de la Fig. 1 par exemple). La consommation avec cinq fils peut ainsi être estimée à 85,5 mW dans le cas d'une variation de température de 145 K à l'intérieur de l'enceinte 110, et celle de la configuration avec trois fils à 75 mW, soit une réduction de 12% de la consommation en énergie en passant de cinq ports d'entrée/sortie à trois ports d'entrée/sortie. Le même calcul effectué pour des fils de 100 pm de longueur donne une réduction de 33% de la consommation en énergie en passant de cinq ports d'entrée/sortie à trois ports d'entrée/sortie.

Par ailleurs, le temps de démarrage (i.e. le temps nécessaire pour mettre à la température souhaitée les éléments du résonateur RF 200 et donc stabiliser correctement sa fréquence de résonance sur la fréquence voulue) est lié à la masse calorifique du résonateur RF 200, et donc aux fuites thermiques entre autres. Le temps de démarrage du résonateur RF 200 est ainsi également réduit par rapport au temps de démarrage du résonateur RF 100 connu.

Dans d'autres modes de réalisation, un seul port d'entrée/sortie est réutilisé afin de propager à la fois un signal RF et un signal BF à travers l'enceinte 110. Dans ce cas, un gain est tout de même obtenu en termes de pertes thermiques, bien que dans une moindre mesure, par rapport au cas de la Fig. 2 ou plusieurs ports d'entrée/sortie sont réutilisés.

De retour à la Fig. 2, le port d'entrée/sortie 200esl propage à la fois le signal RF 120e d'entrée et le signal électrique 130ali BF d'alimentation. Pour ce faire, une première extrémité du chemin RF 200crf (le chemin RF 200crf étant le chemin sur lequel est implémenté l'élément résonant 120 et le long duquel le signal RF se propage au sein de l'enceinte 110 comme illustré par la flèche en pointillés 200crf sur les figures) et une première extrémité du premier chemin BF 200cbfl (le premier chemin BF 200cbfl étant le chemin sur lequel est implémenté l'élément chauffant 130 et le long duquel le signal électrique 130ali BF d'alimentation se propage au sein de l'enceinte 110 comme illustré par la flèche en pointillés 200cbfl sur les figures) sont connectées électriquement au port d'entrée/sortie 200esl.

De même, le port d'entrée/sortie 200es2 propage à la fois le signal RF 120s de sortie et le signal électrique 140mes BF de mesure. Pour ce faire, une deuxième extrémité du chemin RF 200crf et une première extrémité du deuxième chemin BF 200cbf2 (le deuxième chemin BF 200cbf2 étant le chemin sur lequel est implémenté la sonde de température 140 et sur lequel le signal électrique BF 140mes de mesure se propage au sein de l'enceinte 110 comme illustré par la flèche en pointillés 200cbf2 sur les figures) sont connectées électriquement au port d'entrée/sortie 200esl.

Dans d'autres modes de réalisation, le rôle des ports RF du résonateur RF 200 sont inversés, le résonateur RF 200 étant symétrique du point de vue de son chemin RF 200crf. Dans ce cas, un port d'entrée/sortie propage à la fois le signal RF de sortie et le signal électrique BF d'alimentation, et un autre port d'entrée/sortie propage à la fois le signal RF 120e d'entré et le signal électrique BF 140mes de mesure.

De retour à la Fig. 2, le chemin RF 200crf comprend des moyens de découplage bloquant les composantes électriques BF. De la sorte, le signal électrique 130ali BF d'alimentation est aiguillé vers le premier chemin BF 200cbfl. De même, le signal électrique BF 140mes de mesure est aiguillé vers le deuxième chemin BF 200cbf2.

Dans le mode de réalisation considéré, les moyens de découplage en question comprennent l'élément résonant 120 lui-même. En effet, certains éléments résonants comme ceux du type MEMS, ou du type piézoélectrique, ou encore du type SAW ou BAW présentent naturellement un effet capacitif permettant de bloquer les composantes électriques BF. Dans d'autres modes de réalisation, les moyens de découplage comprennent une (ou plusieurs) capacité, par exemple implémentée sous forme d'un élément discret. Dans d'autres modes de réalisation, les moyens de découplage comprennent un circuit passe-haut d'ordre supérieur permettant une meilleure rejection de certaines fréquences BF.

De retour à la Fig. 2, le premier chemin BF 200cbfl comprend un premier circuit bouchon 200cbl bloquant les composantes électriques RF. De même le deuxième chemin BF 200cbf2 comprend un deuxième circuit bouchon 200cb2 bloquant également les composantes électriques RF. Ainsi, les signaux RF 100e et 100s sont aiguillés vers le chemin RF 200crf.

Dans le mode de réalisation considéré, les premier 200cbl et deuxième 200cb2 circuits bouchons comprennent une inductance, implémentée sous forme d'un élément discret ou sous une forme distribuée (e.g. via un tronçon de piste imprimée se comportant comme une inductance aux fréquences RF). Dans d'autres modes de réalisation, le premier circuit bouchon 200cbl et/ou le deuxième circuit bouchon 200cb2 comprend une pluralité d'éléments (discrets ou distribués) afin d'obtenir un circuit filtrant d'ordre supérieur présentant une meilleure réjection à une fréquence RF donnée qu'une simple inductance.

De retour à la Fig. 2, une deuxième extrémité du premier chemin BF 200cbfl et une deuxième extrémité du deuxième chemin BF 200cbf2 sont connectées électriquement à un troisième port d'entrée/sortie 200es3. Ainsi, le nombre d'ouvertures présentes dans l'enceinte 110 est encore réduit, ainsi que les déperditions thermiques.

Dans d'autres modes de réalisation plusieurs ports d'entrée/sortie sont utilisés afin d'implémenter le chemin de retour vers l'extérieur de l'enceinte 110 des différents signaux BF mis en oeuvre dans le résonateur RF 200.

On présente désormais, en relation avec la Fig. 3 un oscillateur RF 300 comprenant le résonateur RF 200.

Plus particulièrement, le résonateur RF 200 permet de filtrer le signal d'oscillation entretenu par la partie active 310 de l'oscillateur afin d'obtenir de bonnes performances, par exemple en termes de bruit de phase.

Par ailleurs, la partie active 310 permet également de mesurer le signal électrique BF 140mes de mesure délivré par la sonde de température 140 et de générer le signal électrique BF 130ali d'alimentation de l'élément chauffant 130 en fonction de la valeur mesurée pour le signal électrique 140mes. Dans d'autres modes de réalisation, les fonctions de mesure du signal électrique BF 140mes et de génération du signal électrique BF 130ali sont déportées de la partie active 310 dédiée en tant que telle dans ce cas à la génération et à l'entretien des oscillations RF.

De retour à la Fig. 3, le port d'entrée/sortie 200esl est connecté électriquement à la fois à :

une première extrémité d'un chemin RF de l'oscillateur 300 propageant le signal RF 120e d'entrée et comprenant des premiers moyens de découplage 300mdl bloquant les composantes électriques BF ; et

un premier chemin BF de l'oscillateur 300 propageant le signal électrique 130ali BF d'alimentation et comprenant un premier circuit bouchon 300cbl de l'oscillateur 300 bloquant les composantes électriques RF.

Par ailleurs, le port d'entrée/sortie 200es2 est connecté électriquement à la fois à :

une deuxième extrémité du chemin RF de l'oscillateur 300 propageant le signal RF 120s de sortie et comprenant des deuxièmes moyens de découplage 300md2 bloquant les composantes électriques BF ; et

un deuxième chemin BF de l'oscillateur 300 propageant le signal électrique 140mes BF de mesure et comprenant un deuxième circuit bouchon 300cb2 de l'oscillateur 300 bloquant les composantes électriques RF.

Dans le mode de réalisation considéré, les premier 300cbl et deuxième 300cb2 circuits bouchons de l'oscillateur 300 comprennent une inductance, implémentée sous forme d'un élément discret ou sous une forme distribuée (e.g. via un tronçon de piste imprimée se comportant comme une inductance aux fréquences RF). Dans d'autres modes de réalisation, le premier circuit bouchon 300cbl de l'oscillateur 300 et/ou le deuxième circuit bouchon 300cb2 de l'oscillateur 300 comprend une pluralité d'éléments (discrets ou distribués) afin d'obtenir un circuit filtrant d'ordre supérieur présentant une meilleure réjection à une fréquence RF donnée qu'une simple inductance.

De retour à la Fig. 3, les premier 300mdl et deuxième 300md2 moyens de découplage comprennent une (ou plusieurs) capacité, par exemple implémentée sous forme d'un élément discret. Dans d'autres modes de réalisation, les premiers moyens de découplage 300mdl et/ou les deuxièmes moyens de découplage 300md2 sont implémentés sous forme d'un circuit passe-haut d'ordre supérieur permettant une meilleure rejection de certaines fréquences BF.

Dans les modes de réalisation précités du résonateur RF 200 dans lesquels un seul port d'entrée/sortie est réutilisé afin de propager à la fois un signal RF et un signal BF à travers l'enceinte 110, seul le port d'entrée/sortie en question est connecté à la fois au chemin RF de l'oscillateur 300 et à un de ses chemin BF via les moyens correspondants décrits ci-dessus. Les autres ports d'entrée/sortie sont connectés de manière connue au chemin RF ou BF correspondants.

De retour à la Fig. 3, le port d'entrée/sortie 200es3 est connecté électriquement à la masse électrique de l'oscillateur 300.

Dans les modes de réalisation précités dans lesquels plusieurs ports d'entrée/sortie sont utilisés afin d'implémenter le chemin de retour, vers l'extérieur de l'enceinte 110, de tout ou partie des différents signaux BF mis en œuvre dans le résonateur RF 200, les ports d'entrée/sortie en question sont chacun connectés électriquement à la masse électrique de l'oscillateur 300.

On présente désormais, en relation avec les Fig. 4a et Fig. 4b certaines performances en bruit de phase (NF) obtenues pour l'oscillateur 300 dans une configuration où il est configuré pour résonner à 418 MHz.

Plus particulièrement :

la courbe 400a2 (Fig. 4a) illustre le bruit de phase mesuré pour l'oscillateur 300 en fonction de l'offset de fréquence par rapport à la fréquence de résonance du résonateur 200 et pour une température donnée à l'intérieur de l'enceinte 110 (ici 62°C) ; et

la courbe 400al (Fig. 4a) illustre le bruit de phase mesuré pour un oscillateur, dit de référence, ayant les mêmes éléments constitutifs que le l'oscillateur 300 mis à part le résonateur RF 100 connu qui est utilisé en lieu et place du résonateur RF 200. Le bruit de phase est ici également mesuré en fonction de l'offset de fréquence par rapport à la fréquence de résonance du résonateur 100 et pour la même température donnée à l'intérieur de l'enceinte 110 (ici 62°C).

En comparant les courbes 400al et 400a2, on note que la dégradation des performances en bruit de phase de l'oscillateur 300 reste marginale (i.e. inférieure à 20 % en pratique) par rapport à l'oscillateur de référence. Ce résultat reste valable malgré la présence des différents éléments additionnels mis en œuvre dans le résonateur 200 et dans l'oscillateur 300 (circuits bouchons 200cbl, 200cb2, 300cbl, 300cb2 et moyens de découplage 300mdl, 300md2).

La même conclusion s'impose en observant les performances en bruit de phase obtenues en fonction de la température à l'intérieur de l'enceinte 110. Plus particulièrement :

les courbes 400bl et 400b2 (Fig. 4b) illustrent le bruit de phase mesuré respectivement pour l'oscillateur 300 et pour l'oscillateur de référence, à 100 Hz d'offset de la fréquence de résonance du résonateur mis en œuvre dans l'oscillateur en question, et en fonction de la température (chacune des courbes 400bl et 400b2 est normalisée par rapport à la valeur de la courbe 400b2 à 28,5°C) ;

les courbes 400b3 et 400b4 (Fig. 4b) illustrent le bruit de phase mesuré respectivement pour l'oscillateur 300 et pour l'oscillateur de référence, à 1 kHz d'offset de la fréquence de résonance du résonateur mis en œuvre dans l'oscillateur en question, et en fonction de la température (chacune des courbe 400b3 et 400b4 est normalisée par rapport à la valeur de la courbe 400b4 à 28,5°C) ;

les courbes 400b5 et 400b6 (Fig. 4b) illustrent le bruit de phase mesuré respectivement pour l'oscillateur 300 et pour l'oscillateur de référence, à 10 kHz d'offset de la fréquence de résonance du résonateur mis en œuvre dans l'oscillateur en question, et en fonction de la température (chacune des courbe 400b5 et 400b6 est normalisée par rapport à la valeur de la courbe 400b6 à 28,5°C).

En comparant entre elles les courbes 400bl et 400b2, puis les courbes 400b3 et 400b4 et enfin les courbes 400b5 et 400b6, on note que la dégradation des performances en bruit de phase de l'oscillateur 300 reste là encore marginale (i.e. inférieure à 20 % en pratique) par rapport à l'oscillateur de référence quelle que soit la température considérée à l'intérieur de l'enceinte 110.