Brevet FR2034879A1 — publié le 19701218

! 2034879 La présente invention concerne un circuit de déphasage pour un déphasage universel d'une source à fréquence radio. Le circuit est particulièrement applicable, mais non de manière limitative., à des fréquences de l'ordre de 100 MHz jusqu'à plusieurs GHz. > Le crircuit trouve une application particulière pour décaler la fréquence d'une onde à fréquence radio, c'est-à-dire pour engendrer des bandes latérales uniques dans dos systèmes de radio-navigation du type doppler," et également pour engendrer des ondes,en double bande latérale^requises pour des systèmes de navigation classiques, tels que des systèmes d1 atterrissage sans visibilité. Le circuit est capable de fonctionner à des niveaux de puissance considérablement plus élevés (un à dix watts ou plus) que les circuits classiques, qui impliquent habituellement l'utilisation de modulation en anneau avec laquelle il est difficile de dépasser un niveau de puissance maximal de 5 milliwatts. Selon l'invention, le circuit de déphasage est caractérisé en ce qu'il comporte : - une borne d'entrée pour une connexion à une source de fréquence radio i - une ligne de transmission à fréquence radio, de forme arquée, centrée sur ladite borne et connectée à elle en des points régulièrement espacés, sur sa longueur, par n alimentations radiales commutables,- n étant égal ou supérieur à trois et la distance entre les extrémités des points étant égale El (n - 1) fois la longueur d'onde de la ligne de transmission à la fréquence de lansource - des moyens pour commuter cycliquement et successivement les alimentations radiales, afin de connecter la borne d'entrée aux points espacés successifs correspondants, le long de la ligne de transmission. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La rigure 1 représente,d'une manière schématique, la configuration générale d'un circuit de déphasage selon l'invention. Les figures 2 et 3 représentent des variantes de réalisation d'une borne de commutation du circuit, de la figure 1, utilisant une simple diode. La figure 4 représente un bras du circuit de la figure 1 présentant deux diodes pour la commutation. La figure 5 montre comment des signaux de sortie, à double bande latérale, sont obtenus à partir des sorties de la figure 1. En se référant à la figura 1, la source à fx'équence radio 1 est connectée à la borne dlentrée 2 située au centre d'une ligne de transmission, en arc de cercle, à fréquence radio., Des alimentations radiales 5 sont connectées, en étoile, à partir de la borne d'entrée 2 vers des points régulièrement espacés 4, le long de la ligne de transmission 3; chaque alimentation radiale 5 étant BAD 0RTGINAI. 70 08690 2034879 ccmutable en 6 par une- iupulsicn provenant d'un distributeur d'impulsions r-cur- i nant 7, destiné à connecter 1". borne d1 entrée 2 aux points correspondants 4 sur la ligne de transmission 3. 1 Le rnycn de l'arc do la ligne de transmission peut être de toute valeur ; 5 sc;;haitéu, noie la labeur do l'arc entre les deux points d'extrémités 4 avec n ! alimelTcationc radiale;?, est n - 1 fais la longueur d'onde de la ligne de 'crans- jj mission à la fréquence de la source. i La ligne de transmission peut, de manière: appropriée, être une ligne de transmission en hyperfroquence (appelée également "microstrip") se présentant j 10 sous la forme d'un conducteur en bande arquée, immédiatement au voisinage d'un plan de terre métallique, et le diélectrique disposé en "sandwich" entre le conducteur en bande et le plan de terre, peut être tel que la longueur d'onde 1 physique est très réduite (la vitesse de propagation dans, la ligne de transmis- ;! sion étant proportionnelle à la racine carrée de la constante diélectrique). i 15 Dans le circuit particulier, représenté sur la figure 1, il y a huit alimen- ! tations radiales 5 aux points 4 espacés à des intervalles de l/8ème de longueur j i i donde, le long de la ligne 3» de telle sorte que la conduction d une simple j alimentation par une impulsion provenant du distributeur 7 engendre deux sorties. | en A.et B, une pour chaque point d'extrémité 4 qui, en général, sont de phase , 20 différente. La commutation à une alimentation adjacente engendre deux phases nouvelles, une avancée de 45°, et l'autre retardée de 45°, selon la direction de la rotation de la commutation. - " La commutation cyclique continue des alimentations 5 en succession par le distributeur 7, fait avancer en phase une sortie de manière continue, par étapes 25 digitales de 45°, tandis que l'autre sortie est retardée en phase de manière continue par des étapes digitales semblables. Ainsi, une sortie représente une bande latérale supérieure digitale, et l'autre sortie une bande latérale inférieure digitale, 1& déplacement en fréquence de la bande latérale, à partir de la fréquence porteuse de la source 1, représentant la fréquence de 30 rotation de la commutation. Le nombre de phases nécessaires pour faire tourner, de manière continue, la phase, doit être au moins 3j c'est-à-dire qu'il doit y avoir au moins trois alimentations radiales ccmmutables allant du centre de l'arc de la ligne de transmission vers le-s points régulièrement espacés- (de 1/3 de longueur d'onde), le 35 long de la ligne, mais le nombre d'alimentations peut être augmenté d'un nombre quelconque plus grand. A partir de la précision améliorée de la définition des bandes latérales, l'utilisation do plusieurs phases permet la transmission d'une puissance plus grande car la capacité de transmission de puissance peut être déterminée par le r-hauffage des diodes qui sont utilisées pour commuter les alimer-40 tations radiales, sous l.a commande des impulsions à courant continu, délivrées , J -'T.; • ; . COPY 70 08690 3 2034879 par le distributeur. Comme ._ela est représenté sur la figure 2, voie simple- diode û, d'une alimentation radiale 5, est utilisée pour commuter cette alimentation el un condensateur 9 est placé en série avec la diode 8, afin que les impulsions de commutation P puissent être introduites par l'intermédiaire d'une résistance 10 appropriée, à fréquence radio (ou bobine d'arrêt). Une capacité série, peut être réalisée quand la ligne de transmission es-une ligne de transmission. Lyperfréquehce (nieros' rip) , par -ai segment supplémentaire de conducteur en bande, en forme- d'arc de cercle, recouvrant l'arc continu de là ligne de transmission ex. séparé de lai par une couche diélectrique. Ceci est indiqué sur la. figure 3, mais dans un but de clarté, les segments 11 (un pour chaque alimentation) sont représentés en long, non sur la ligne continue. Le* segment qui est au voisinage immédiat et la portion adjacente de ligne, engendrent la capacité souhaitée. Dans certaines applications, la longueur du conducteur ou du trajet de trans mission à partir du oint 2 de la ■•onneation en étoile des diodes à la ligne de transmission peut être telle qu'il est souhai-rble de connecter ec déconnecter chaque alimentation radiale, à chacune de ces extrémités, Ceci est représenté sur la figure 4 où deux diodes 12, montées en opposition, sont utilisées pour chaque phase et permettent l'introduction dos impulsions P do commande entre les diodes, sans interaction mutuelle. Par mise en forme appropriée des impulsions à courant continu de commande, par exemple par l'utilisation d'impulsions semi-sinusoïdales se chevauchant dans le temps, entre la crête et la fin de chaque impulsion, avec le début et lr crête de l'impulsion suivante, les signaux de sor'.le peuvent être amenés à tourner régulièrement pour obtenir un décalage de fréquence sensiblement parfait. Les circuits décrits ici engendrent deux signaux de sortie à bande latérale unique. La figure 5 montre comment les deux signaux de sortie à bande latérale unique provenant de K c'c B de la figure 1, quand ils sont appliqués à une diagonale d'un pont, compose de trois lignes de transmission 13, quart d'onde et d'une ligne de transmission l4, de 3/4 d'onde, délivrent sur l'autre diagonale des signaux de sortie à double bande latérale en C et D. Chaque sortie- correspond à unu modulation équilibrée de la source initiale, à fréquence radie, mais diffère en ce qu'elle correspond à des phases de modulation de fréquence en quadrature. Bien que les principes de la présente invei&ior. ai oui été- décrits ci-dessus «n relation avec un exc-nnle particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement, à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. COPY 70 08690 2034879 4 REVE N PIC ATIONS 1. Circuit de déphasage caractérisé en ce qu'il comporte : - -une borne d'entrée pour une connexion à une source de fréquence radio ; - une ligne de transmission ci fréquence radio, en forme d'arc, centrée sur.la 5 borne, et connectée à-elle en des points régulièrement espacés de sa longueur par n alimentations radiales commutables, n étant égal ou supérieur à trois, et la distance entre les extrémités des points étant égale à (n - l) fois la longueur d'onde de la ligne de transmission à la fréquence de lansource ; - des moyens pour commuter successivement et cycliquement les alimentations 10 radiales, afin de connecter la "borne d'entrée aux points espacés successifs correspondants, le long de la ligne de transmission. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de transmission est une ligne de transmission hyperfréquence(nmicrostrip"). 5. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque alinen-15 tation radiale comporte au moins une diode de commutation répondant à une impulsion de commutation à courant continu, pour connecter la borne d'entrée aux points correspondants de la ligne de transmission. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque alimentation radiale comporte une seule diode en série avec une capacité, l'impulsion 20 de commutation étant appliquée entre la diode et la capacité. 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que quand la ligne de transmission est une ligne ,:microstrip", la capacité est formée par un segmen individuel de conducteur en bande, placé au voisinage immédiat du conducteur en bande de la ligne de transmission. 25 6. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque alimen tation comporte deux diodes, montées en opposition, l'impulsion de commutation étant appliquée entre les deux diodes. 7. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en plus, un pont composé de trois lignes de transmission quart d'onde, et d'une 30 ligne de transmission 3/4 d'onde, connectée aux bornes d'une diagonale aux points d'extrémités de la ligne de transmission en forme d'ara, les bornes de sortie étant connectées aux extrémités de l'autre diagonale du pont. COPY