Brevet FR2026911A1 — publié le 19700925

la présente invention se rapporte aux circuits de commande automatique de gain ou circuits AGC et, plus particulièrement, à de tels circuits destinés aux systèmes de réception haute fréquence (HP) et qui utilisent des varactors polarisés par la tension de com-5 mande automatique de gain ou tension AGC du système pour faire varier le couplage du signal HF entre les éléments du récepteur. Une certaine forme de transmodulation peut se produire dans les récepteurs radio lorsqu'un fort signal d'interférence est appliqué à un amplificateur accordé sur un signal désiré de fréquence 10 différente. Ce type de transmodulation est dû à la modulation de la fréquence porteuse désirée par la fréquence de modulation du signal d'interférence et se produit aussi bien lorsque la fréquence porteuse désirée est modulée que lorsqu'elle ne l'est pas. les systèmes d'émission-réception pour aéronefs sont particulièrement sujetsà cette 15 forme d'interférence du fait que plusieurs de ces systèmes sont souvent montés sur un aéronef, de sorte que chaque récepteur se trouve soumis à de forts signaux provenant d'un émetteur d'un autre système dans le cas où les couplages d'antenne sont normalement très serrés, la transmodulation due à des signaux indésirables de prove-20 nance lointaine est réduite en procurant une sélectivité adéquate en amont du premier dispositif non-linéaire du récepteur. Cependant, en ce qui concerne les signaux indésirables de provenance proche, on ne peut obtenir qu'une faible réfection, voire aucune réjection, du signal indésirable. Pour de tels cas, une amélioration considérable 25 des caractéristiques du récepteur vis-à-vis de la transmodulation ou de l'intermodulation peut être obtenue en diminuant le gain en amont du premier amplificateur HF lorsque le signal désiré augmente, les développements récents des condensateurs variables par application de tension présentant des rapports d'accord relativement élevés ren-30 dent maintenant possible cette commande. la commande automatique de gain fut longtemps utilisée dans les récepteurs radio pour limiter les variations d'intensité du champ dû à la porteuse reçue, la commande automatique de gain est réalisée en utilisant la composante continue du courant détecté (signal AGC) 35 d'un détecteur, qui est soit le détecteur basse fréquence ou un détecteur de commande automatique de gain, pour faire varier la polarisation d'éléments actifs particuliers des amplificateurs du récepteur. le plus, le degré de couplage du signal HF entre le circuit accordé d'antenne et le premier étage amplificateur HP peut être com-40 mandé par le signal AGC. Bien que le signal AGC soit généralement 69 44369 2 2026911 appliqué à plusieurs étages amplificateurs du récepteur pour rendre optimal le signal basse fréquence délivré par le récepteur après qu'un certain seuil de signal basse fréquence ait été atteint, le signal AGC appliqué au tout premier amplificateur procure une meil-5 leure amélioration vis-à-vis de la transmodulation que lorsqu'il est appliqué aux étages suivants. Cependant, plus l'amplitude du signal AGC appliqué à l'amplificateur HF croît, plus ce dernier devient non-linéaire dans la zone des signaux de haut niveau, de sorte qu'il se comporte alors comme nu facteur de limitation qui détermine les ca-10 ractéristiques du récepteur vis-à-vis de la transmodulation et de l'intermodulation. Par conséquent, en eonûiclant le niveau du signal HP en amont du premier étage amplificateur HF, on obtient une amélioration supplémentaire en ce qui concerne la transmodulation et l'intermodulation sans perte de sensibilité pour le récepteur. Jusqu'à 15 maintenant, le relâchement du couplage du signal HP avait donné naissance à une perte de sélectivité du circuit accordé d'antenne qui avait pour résultat de réduire la protection contre la transmodulation. Il en était ainsi du fait que le relâchement du couplage avait été réalisé à l'aide d'éléments résistifs, chargeant ainsi le circuit 20 accordé et abaissant le Q de celui-ci de sorte que la bande passante se trouvait accrue. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser un dispositif destiné à contrôler le couplage du signal HP entre le circuit accordé d'antenne et le premier étage amplificateur 25 HP en réponse au signal AGC sans sensiblement affecter les caractéristiques de sélectivité du circuit accordé d'antenne. les condensateurs variables par application de tension ou va-ractors sont constitués par des diodes à jonction Pli qui se comportent comme des condensateurs de Q relativement élevé lorsqu'ils sont pola— 30 risés dans le sens inverse, la capacité effective dépend de la tension continue de polarisation qui est appliquée. En raison du Q relativement élevé des varactors, on a constaté qu'un varactor convenablement polarisé par un signal AGC peut être utilisé pour contrôler . le couplage du signal HF entre le circuit accordé d'antenne et le 35 premier étage amplificateur HP. et qu'il n'introduit qu'uneperte de sélectivité négligeable dans le circuit accordé d'antenne. Un autre objet de l'invention consiste à réaliser un tel dispositif de contrôle,qui utilise un ou plusieurs varactors polarisés par le signal AGC du récepteur. 4-0 On a également constaté que lorsqu'un circuit accordé d'antenne 69 44369 3 202691 1 double est employé, un signal AGC peut être utilisé pour contrôler le couplage de ce circuit sans affecter sérieusement sa sélectivité à condition de coupler simplement les deux circuits accordés par un dispositif à varactor(s) polarisé par le signal AGC de la même 5 manière que décrit ci-dessus. En fait, si le couplage maximal entre les deux circuits accordés d'antenne approche le couplage critique ou si les circuits sont légèrement surcouplés, la sélectivité peut même être quelque peu accrue lorsque le signal AGC augmente. Encore un autre objet de l'invention consiste à réaliser un 10 dispositif de contrôle du circuit accordé HF d'un récepteur radio sensible au signal AGC de ce dernier. Ces objets et ces caractéristiques et d'autres encore de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui. suit ainsi que des dessins y annexés, étant bien entendu 15 que ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemples nullement limitatifs . Sur les dessins : La Pig. 1 est un schéma montrant deux varactors polarisés par le signal AGC et utilisés pour coupler le circuit accordé d'antenne 20 au premier étage amplificateur HP ; La Pig. 2 est un schéma montrant un varactor polarisé par le signal AGC et utilisé pour coupler le circuit accordé d'antenne au premier étage amplificateur HP ; La Pig. 3 est un schéma montrant deux varactors branchés en 25 série entre le circuit accordé d'antenne et le premier étage amplificateur HP ; La Pig. 4 est un schéma montrant trois varactors branchés en I entre le circuit accordé d'antenne et le premier étage amplificateur HF ; et 30 La Pig. 5 est un schéma d'un dispositif à varactor destiné à contrôler un circuit accordé d'antenne à l'aide du signal AGC du récepteur. En se reportant maintenant aux dessins sur lesquels les parties semblables sont indiquées par les mêmes numéros de référence, 35 et plus particulièrement à la Fig. 1, on y voit qu'un dispositif de couplage variable selon l'invention comprend un varactor 14 et un condensateur 20 branchés en série entre la prise de sortie d'un circuit accordé d'antenne 12 d'un récepteur et la base d'un transistor bipolaire 30 utilisé pour 11amplificateur HP du récepteur. Le circuit 40 accordé 12 est relié à l'antenne 10 du récepteur. Un second varactor 69 44369 4 2026911 18 et un condensateur 24 reliés en série sont "branchés entre le point de jonction 16 du varactor 14 et du condensateur 20 et la masse. Une tension +A agissant par l'intermédiaire d'une résistance 22 contre-polarise le varactor 18. La tension AGC développée par tout 5 moyen approprié, normalement dans la partie relative à la détection basse fréquence du récepteur, est appliquée par un amplificateur inverseur 32 et une résistance 26 au point de jonction 16. La tension AGC est également appliquée par une résistance de polarisation 28 à la base du transistor 30. Il est supposé dans la description du 10 fonctionnement de ce dispositif que de forts signaux d'entrée de récepteur produisent de faibles tensions AGC tandis que de faibles signaux d'entrée de récepteur produisent de fortes tensions AGC. Le fonctionnement convenable du dispositif doit être tel que de forts signaux d'entrée produisent un relâchement du couplage entre l'ampli-15 ficateur HF et le circuit accordé d'antenne et en outre une diminution du gain de l'amplificateur HF, tandis que de faibles signaux d'entrée produisent un couplage plus serré entre ces éléments et un accroissement du gain de l'amplificateur HF. Si l'on suppose maintenant que l'intensité du champ HF à 20 l'antenne 10 a augmenté par rapport à un état antérieur, on doit s'attendre à ce que le signal délivré par le détecteur du récepteur augmente, provoquant ainsi la diminution de la tension AGC. Cette tension, une fois inversée dans 1'amplificateur inverseur 32, provoque l'augmentation de la tension apparaissant au point de jonction 25 16. La contre-polarisation du varactor 14 augmente tandis que la contre-polarisation du varactor 18 diminue, La capacité effective du varactor 14 diminue tandis que celle du varactor 18 augmente. Le couplage du signal HP du circuit accordé d'antenne à l'amplificateur HP est non seulement de ce fait diminué, mais le diviseur de tension 30 HP formé des varactors 14 et 18 et du condensateur 24 atténue encore le signal HF apparaissant au point de jonction 16. L'avantage d'utiliser deux varactors branchés de la manière représentée est double. D'abord, puisque les deux varactors accomplissent une fonction de commande automatique de gain, la bande dy-, 35 namique de chaque varactor n'a besoin d'être qu'une fraction de celle qui serait exigée si un seul varaetor, par exemple le varactor 14, était, utilisé seul pour accomplir-le même degré de commande automatique de gain. Ensuite, le branchement en série des varactors 14 et 18 réduit la variation de réactance à la sortie du circuit accordé 40 d'antenne, réduisant ainsi le désaccord du circuit accordé par 69 44369 5 2026911 Rapport à celui qui serait produit par le varactor unique accomplissant le même degré de commande automatique de gain, la tension AGC appliquée à la base du transistor 30 agit de la manière classique pour effectuer la commande automatique de gain de l'amplificateur 5 HF. Naturellement, il est possible pour certaines applications de supprimer la fonction de division de tension du dispositif, par exemple en éliminant le varactor 18, son condensateur associé 24 et la résistance 22. Ce cas est représenté à la Pig. 2 où un transis-10 tor à effet de champ 36 est utilisé pour l'amplificateur HF. Ce transistor est particulièrement avantageux pour résoudre les problèmes posés par la transmodulation puisqu'un transistor à effet de champ permet le fonctionnement à des niveaux d'entrée plus élevés que cela n'est possible avec un transistor bipolaire avant d'attein-15 dre la région non-linéaire pour laquelle la transmodulation pose un problème, la tension AGC est appliquée de manière connue à l'amplificateur HF, dans le présent cas à la gâchette 36b, tandis qu'une résistance 34 procure la polarisation de la gâchette 36a. Naturellement, le transistor classique représenté à la Fig. 1 pourrait être 20 utilisé pour l'amplificateur HF si le léger désaccord additionnel du circuit accordé d'antenne provoqué par celui-ci peut être toléré. Dans le présent dispositif comme dans celui selon la Fig. 1, la tension AGC est inversée par l'amplificateur inverseur 32 et appliquée par la résistance 26 pour contre-polariser le varactor 14 et ainsi 25 contrôler sa capacité. En se reportant maintenant à la Pig. 3f on y voit une autre variante du dispositif selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, le condensateur 20 représenté à la Pig. 2 a été remplacé par un second varactor 20-1. Si l'on suppose une gamme donnée de 30 tension AGC et un degré donné de commande automatique de gain, la bande dynamique de chacun des varactors 14 et 20-1 n'a besoin d'être qu'environ seulement la moitié de celle du varactor unique 14 représenté à la Pig. 2. Inversement, une commande automatique de gain plus étroite peut être obtenue à l'aide de ce dernier dispositif si 35 la bande dynamique des varactors représentés à la Pig. 3 est la même que celle du varactor 14 de la Pig. 2. Comme précédemment, la tension AGC est appliquée par l'amplificateur inverseur 32 et la résistance 26 aux cathodes des varactors 14 et 20-1 de manière que la capacité de chacun de ces varactors augmente lorsque l'intensité 40 du champ HF à l'antenne 10 diminue et vice versa. 69 44369 6 2026911 Encore une autre variante du dispositif selon l'invention est représentée à la Fig. 4. Dans cette forme de réalisation on utilise une configuration en T de varactors, celle-ci comprenant les varactors 14, 18 et 20-1. Les varactors 14 et 20-1 sont bran-5 ohé s en série entre le circuit accordé d'antenne 12 et l'amplificateur HF 36 tandis que le varactor 18 et le condensateur 24 sont branchés en série entre le point de jonction 16 et la masse. 0e dernier dispositif combine les avantages des dispositifs représentés aux Fig. 1 et 3. En effet, ce dispositif présente l'avantage qui 10 résulte du diviseur de tension formé des varactors 14 et 18 de la Pig. 1 et l'avantage qui résulte du branchement en série des varactors 14 et 20-1 de la Pig. 3« Naturellement, pour ce dernier dispositif ainsi que pour celui selon la Fig. 3 un transistor classique bipolaire peut être utilisé pour l'amplificateur HP à la place du 15 transistor à effet de champ. A la Pig. 5, les enseignements de l'invention sont utilisés pour réaliser une commande automatique de gain encore plus étroite sur la toute première partie d'un récepteur radio possédant un circuit accordé d'antenne double. Comme précédemment, le signal HF est 20 reçu à l'antenne 10 et directement couplé à un circuit accordé d'antenne 40 dont le signal de sortie est couplé par un varactor 42 et un condensateur 44 branchés en série à la borne, d'entrée d'un circuit accordé d'antenne 46. La tension AGC est inversée par un amplificateur inverseur 50 et appliquée par une résistance 48 à la cathode du 25 varactor 42. Comme supposé précédemment pour les agencements de connexions des dispositifs selon l'invention, une tendance du signal basse fréquence à s'élever provoque la décroissance de la tension AGC et vice versa. Ainsi, la décroissance de la tension AGC produit le relâchement du couplage entre les circuits accordés d'antenne 40 et 30 46 tandis qu'une élévation de la tension AGC rend ce couplage plus serré. Bien qu'un seul varactor soit utilisé à la.Fig. 5 pour coupler les deux circuits accordés d'antenne, il est évident qu'une configuration à deux varactors ou en T selon les Pig. 1, 3 et 4 pourrait être facilement utilisée pour le couplage des deux circuits accordés 35 d'antenne. Bienqie dans un but d'explication de l'invention plusieurs formes de réalisation particulières de celle-ci aient été représentées et décrites, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés 40 sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. 69 44369 7 2026911 EEWNDICAÎIOIIS 1. Dispositif de couplage variable pour système de réception HP destiné à faire varier le couplage du signal HP entre la borne de sortie d'un premier circuit électrique et la borne d'entrée d'un second circuit électrique en réponse à la tension AGC du système, 5 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen condensateur variable à commande par tension pour coupler le signal HP entre cette borne de sortie et cette borne d'entrée, et un moyen sensible à la tension AGC pour polariser le moyen condensateur variable à commande par tension. 10 2. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen condensateur variable à commande par tension comprend tm varactor et un condensateur connectés en série entre les dites bornes de sortie et d'entrée, le moyen sensible à la tension AGC étant connecté au point de jonction du varactor et 15 du condensateur. 3. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen condensateur variable à commande par tension comprend deux varactors branchés en opposition et insérés entre les dites bornes de sortie et d'entrée, le moyen sensible à la 20 tension AGC étant connecté au point de jonction des deux varactors. 4. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen condensateur variable à commande par tension comprend un premier circuit série formé d'un premier varactor et d'un premier condensateur et branché entre les dites bornes 25 de sortie et d'entrée, et un second circuit série formé d'un second varactor et d'un second condensateur et branché entre le point de jonction du premier varactor et du premier condensateur et la masse, le moyen sensible à la tension AGC étant connecté au point de jonction du premier varactor et du premier condensateur. 30 5• Dispositif de couplage variable selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une résistance de polarisation branchée entre la borne positive d'une source de tension continue et le point de jonction du second varactor et du second condensateur. 6. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que le moyen condensateur variable à commande par tension comprend un premier circuit série formé de deux varactors branchés en opposition et inséré entre les dites bornes de sortie et d'entrée, et "un second circuit série formé d'un troisième varac- 69 44369 8 202691 1 tor et d'un condensateur et connecté entre le point de jonction des deux varactors branchés en opposition et la masse, le moyen sensible à la tension AGC étant connecté au point de jonction des deux varactors branchés en opposition. 5 7 - Dispositif de couplage variable selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une résistance de polarisation branchée entre la borne positive d'une source de tension continue et le point de jonction du troisième varactor et du condensâteur. 8.. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le moyen sensible à la tension AGC comprend un amplificateur inverseur dont la borne d'entrée reçoit la tension AGC et dont la borne de sortie est connectée à une résistance de polarisation. 9. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que les premier et le second circuit électrique sont respectivement formés par, un premier et un second circuit accordé d'antenne. 10. Dispositif de couplage variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier circuit électrique est constitué par 20 un circuit accordé d'antenne et le second"circuit électrique est constitué par un amplificateur HF. 11. Dispositif de couplage variable selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'amplificateur HF comprend tin transistor bipolaire dont la base forme la borne d'entrée du second circuit 25 électrique. 12. Dispositif de couplage variable selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'amplificateur HF comprend un transistor à effet de champ dont la gâchette forme la borne d'entrée du second circuit électrique.