30 septembre 2015:
Maintenant que toutes les carte sont assemblées sur un grand circuit vierge faisant office de plan de masse, que les liaisons des signaux s'effectuent par câbles blindés et que les alimentations sont proprement découplées (selfs sur tores + capas) les signaux générés sont impeccables, tant le signal principal généré par le DDS AD9951 piloté par GPS que le signal secondaire généré par le DDS AD9850.
Entre temps j'ai acquit une horloge atomique de référence au rubidium (d'occasion à un prix très abordable sur eBay). C'est dire que question fréquence je vois nettement ce qui se passe.
A propos des horloges atomiques au Rubidium :
- Une horloge atomique, ce n'est PAS une horloge nucléaire. Ce qui est mis à profit dans une horloge atomique, c'est une fréquence de résonance des ELECTRONS de l'atome, rien à voir donc avec les constituants du noyau, pas de radioactivité au programme !
- Le Rubidium existe dans la nature sous forme de deux isotopes, le rubidium 85 stable, et le rubidium 87 très légèrement radioactif (demi-vie 47 milliards d'année) bien inférieure donc à celle du potassium 40 que nous hébergeons dans notre corps.
- Les horloges au rubidium utilisent bien l'isotope 87 radioactif, mais compte tenu de la remarque précédente, cette radioactivité n'est pratiquement pas mesurable. J'ai passé cette horloge au compteur Geiger, et je n'ai pas trouvé d'augmentation de la radioactivité par rapport à la radioctivité naturelle du lieu.
Je constate d'ors et déjà que le glissement de phase entre le signal issu du récepteur GPS NEO-7M et celui du rubidium correspond à une erreur en fréquence de 3x10E-10 ce qui est un ordre de grandeur plus important que la précision donnée pour cette horloge au rubidium (FE 5680A de chez FEI Communications, Inc.)
Toutefois je me garderai bien dès à présent d'incriminer le rubidium dont les atomes bien éduqués savent qu'ils doivent osciller à la fréquence correspondant à la transition hyperfine 5²S1/2 égale à 6.834 682 610 904 290 GHz. Quant aux satellites GPS, ils embarquent me semble-t-il des horloges semblables.
Alors où est l'erreur ? J'ai bien lu ici et là que les horloges au rubidium "vieillissent mal"... Mais de quel point de vue ? ce n'est pas précisé.
Deux autres sources d'erreurs me paraissent bien plus plausibles:
- Le récepteur GPS ne sort pas directement la fréquence de son horloge interne (64MHz) mais une fréquence reconstituée par... un circuit DDS.
- D'une manière analogue, l'horloge rubidium FE 5680A ne sort pas directement le signal 6GHz de son VFO couplé à la cavité atomiquement résonnante, ni même un 50255 MHz (après division exacte par /136), mais une fréquence (10MHz) également reconstituée par un synthétiseur qui si j'ai bien compris la doc, est un DDS. Et alors... la précision est peut-être dégradée, suivant la longueur du mot de programmation de ce DDS (nb de bits)
Quoi qu'il en soit, ne perdons pas de vue que nous obtenons une précision d'une seconde par siècle...
Mais comme je me connais, ça ne m'empêchera pas un de ces quatre d'aller choper directement le signal 6.834 682 610 904 290 GHz à l'intérieur du boîtier et de le diviser moi-même pour en avoir le cœur net.
Je vais maintenant travailler sur la partie modulateur d'amplitude. Une note d'ANALOG DEVICES (AN-423) concernant le circuit AD9850, mais sans doute transposable à l'AD9951 indique une manière très simple d'obtenir une modulation AM du signal de sortie du DDS avec un simple transistor FET utilisé en résistance dynamique variable dans le circuit (interne) de sortie. Je vais étudier ça.