Brevet FR2092827A1 — publié le 19720128

" 2092827 La présente invention a pour objet un procédé d'asservissement d'un aérien transmettant des signaux d'information et des signaux de service issus d'un émetteur,selon une direction principale, à un récepteur dans lequel le signai d'erreur résuite de La comparaison de deux signaux provenant du dit aérien, lesdits signaux étant émis selon des positions symétriques par rapport y. ladite direction principale, et un dispositif d'orientation automatique de l'aérien d'émission d'un émetteur de télévision mobile Ce dispositif est destiné en particulier mais non exclusive ment à des équipements de reportage de télévision dans lesquels une ou plusieurs caméras mobiles sont en liaison hertzienne avec un dispositif relais généralement monté dans un car à partir duquel est assurée la transmission des signaux reçus des caméras à l'antenne de la station de diffusion. Par la suite, on désignera par émetteur le point mobile de la liaison (caméra) et par récepteur le point fixe ou semi-fixe (car'. Lorsqu'une transmission de ce type est effectuée dans une région non dégagée, la réflexion des ondes hertziennes sur des obstacles naturels ou non se traduit par des perturbations du signal reçu. Le phénomène d'écho dû aux réflexions indésirables peut être sensiblement réduit en utilisant des antennes directives et un dispositif d'asservissement desdites antennes, de sorte que 'antenne d'émission et l'antenne de réception soient toujours dirigées l'une vers l'autre quelles que scient les évolutions de 1'émetteur. Un dispositif de ce type a été décrit dans le brevet français n° i 463 H6 dans lequel l'émetteur mobile comprend un organe de modulation angulaire à basse fréquence du lobe principal de l'antenne de l'émetteur, ladite modulation passant à la réception, après détection d'amplitude de l'onde HF, par un organe de filtrage qui la filtre sur sa fréquence fondamentale, la phase du signal en sortie du filtre étant comparée dans un comparateur de phase à celle d'un signal de référence, la tension de sortie de ce comparateur constituant la tension d'erreur transmise à l'organe d'amplification dudit asservissement. Ce dispositif, bien que fonctionnant de manière satisfaisante pour la transmission d'un signal de télévision noir et blanc assure une protection insuffisante contre les échos en télévision couleurs. En fait, il augmente l'angle sous lequel peuvent se produire les échos et introduit une fréquence parasite de modulation à 70 23123 — c.~- 2092827 la fréquence de modulation angulaire du faisceau, cette modulation provoquant une excitation variable des réflexions. Pour des raisons pratiques, l'antenne de l'émetteur doit conserver un encombrement réduit et pour des fréquences porteuses 5 de 1 ù 2 GHz, particulièrement intéressantes pour ce type de liaison, la directivité totale du jeu d'antennes utilisé ne doit pas excéder 20°. L'invention utilise l'existence nécessaire d'une liaison d'ordre entre le car et le caméraman, liaison à faible capacité 10 d'information permettant toutefois de transmettre les informations retour nécessaires à l'asservissement de l'antenne d'émission. Selon la présente invention, le procédé d'asservissement d'un aérien transmettant des signaux d'information et des signaux 15 de service selon une direction principale, dans lequel le signal d'erreur résulte de la comparaison de deux signaux provenant dudit aérien, lesdits signaux étant émis selon des positions symé- 0 S t triques par rapport à ladite position principale,/caractérisé en ce que les signaux d'informations sont transmis selon la direc-20 tion principale, deux signaux de service consécutifs servant à la mesure de l'erreur de pointage. Dans le cas de la télévision par exemple, le signal est constitué de signaux de synchronisation et de signaux vidéo proprement dits. Dans le signal de télévision cgmpjf^ajert^ing ^i^ ^ 25 gnaux tels que les deux premières lignes/de chaque trame ne comportent pas d'information d'image. Il est possible d'utiliser deux de ces lignes pour transmettre les informations appelées de , service ci-après. Selon la présente invention, la mesure"de l'erreur sera effectuée à partir de deux signaux de lignes choisis 30 pendant la période de retour trame. Dans une antenne à polarisation circulaire, le faisceau é-mis peut être obtenu à partir de deux éléments radiateurs à polarisation circulaire. Dans ces conditions, la direction du lobe principal est fonction des phases relatives d'excitation des deux 35 éléments radiateurs ; en conséquence, la modulation angulaire du lobe principal peut être effectuée très simplement et selon des moyens en eux-mêmes connus en introduisant des retards variables dans les voies d'acheminement des signaux sur les éléments rayonnants . 40 Cela peut être obtenu par exemple en introduisant sur ces 70 23123 -S)~ 2092827 voies un réseau déphaseur à ferrite présentant des longueurs de ligne variables. Selon l'invention, le temps de msure de l'erreur inférieur à 1/2 milliseconde est nettement inférieur i; la période aes fa-5 dings. L'information d'erreur est reconsidérée à la cadence de trame, soit selon les normes européennes tous les 1/50° de seccnde. Ce temps est inférieur au temps de réponse de la mécanique d'orientation de l'antenne. 10 L'invention sera mieux comprise au cours de la description des figures qui représentent : - la Fig. 1, le schéma de commutation de lobes. - la Fig. 2, les signaux reçus par le récepteur pendant deux des lignes de retour trame en fonction de la position du lo- 15 be. - la Fig. 3, le niveau de champ reçu par le récepteur pour une onde émise à niveau constant (modulation de fréquence par exemple). - la Fig. 4 est le schéma d'un circuit de détection de l'er- 20 reur de pointage. - la Fig. 5 représente les signaux en différents points du circuit de la Fig. 4. - la Fig. 6 représente un second schéma utilisable lorsque la transmission est effectuée en modulation de fréquence. 25 La commutation de lobe représentée sur la Fig. 1 est tout à fait classique. On utilise de préférence, selon la présente invention, une antenne à polarisation circulaire dont la directivité est de 20°, antenne constituée de deux éléments rayonnants excités par un dispositif permettant de faire varier les phases relatives 30 d'excitation de ces éléments rayonnants. La variation des phases relatives d'excitation modifie l'angle sous lequel le faisceau est émis. Ce faisceau prend, pendant la durée dîme trame d'image, la position 2 appelée ci-après la direction principale. La position 1 est une oositicn décalée par exerple de + 10 et la position 3.la O 35 position décalée de - 10 par rapport ?•. la direction principale. Pendant une ligne de retour trame 1, l'antenne émet selon Imposition 1, puis pendant la durée de la ligne de retour trame suivante, elle émet selon la direction 3. Cette commutation de lobe peut être effectuée par des dispo- 40 sitifs de modulation électronique permettant une commutation rapi 70 23123 -4- 2092827 de de la position du faisceau. Un des avantages essentiels de l'invention est que, pendant la transmission du signal utile de télévision, l'antenne est correctement pointée, contrairement à ce qui se passait dans le bre-5 vet précité. La Fig. 2 représente, à sa partie supérieure, les signaux de synchronisation du signal TV, les numéros portés en regard des signaux de ligne se référant à l'orientation de l'antenne qui est représentée à la partie inférieure de la figure. 10 La Fig. 3 représente les trois cas possibles de dépointage pour une onde émise à niveau constant. En a, le dépointage est négatif. Le signal reçu lorsque le faisceau occupe la position 1 est de niveau inférieur en valeur absolue à celui reçu lorsque ledit faisceau occupe la position 3. En b, l'erreur est nulle et l'atté-15 nuation du signal pendant la durée d'une ligne est identique peur les deux positions symétriques. En c, l'erreur est positive et l'on a la situation inverse de celle de a. L'interprétation du sens et de la valeur de l'erreur peut se faire de la même manière que celle qui est décrite dans le bre-20 vet français n° 1 463 116. Dans le cas d'une transmission en modulation d'amplitude il est nécessaire d'avoir un circuit d'identification des deux lignes utilisées pour la mesure de l'erreur de pointage fonctionnant à partir des signaux de synchronisation. 25 Dans le cas de la transmission d'un signal TV" modulé en fré quence, aucune identification vidéo n'est en principe nécessaire puisque l'amplitude du signal HF transmis est constante durant la trame. On aura une impulsion longue correspondant à la position 2 d'une durée de 20 mS suivie de deux impulsions brèves 1 et 3 de 30 durée légèrement inférieure à 64yuS. Le circuit représenté à la fig. 4 est destiné à la réception. d'un signal modulé en amplitude ou en fréquence. Les signaux apparaissant en différents points du circuit sont représentés à la Fig. 5. L'amplitude nrétant pas constante, la mesure au niveau 35 du signal ne peut pas, sans précautions particulières, caractériser le dépointage. Les deux monostables 52 et 53 débloquent deux ponts de diodes 57 et 58 ou commutateurs appropriés qui permettent le passage d'un signal de mesure. Ce signal de mesure est prélevé directement à la sortie de l'amplificateur vidéo 50» On in-40 troduit artificiellement à l'émission sur. deux désignés noires 70 23123 -5- 2092827 de retour de traîne un signal gris constant qui, en fonction du dépointage apparaîtra d'amplitude variable et se traduira pas des tensions différentes appliquées sur les cor.iensateurs 54 et 55. Bien entendu, ces tensions seront égales si le dépcintags 5 est nul, ce qui est le but recherché far le dispositif. Pour ouvrir les ponts 57 et 58 au bon moment, on commande le déclenchement des monostables par deux impulsions de déclenchement 51a et 5i"o Issues d'un étage 51 dont l'entrée est connectée s la sortie du récepteur 50 de modulation d'amplitude. L'étage 51 est un étage compteur qui 10 délivre une impulsion à la impulsion de ligne du retour tra- / ^ ÎGIT1B me et une seconde impulsion a la (n + l" impulsion de ligne. Le choix des deux lignes successives est arbitraire sous réserve que ces lignes soient inoccupées. Les impulsions de ligne sont comptées après les impulsions d'égalisation arrière. 15 Lorsque le signal est modulé en fréquence, le montage repré senté à la Pig. 6 peut être employé. Il présente l'avantage de ne pas faire appel à un circuit de récupération de synchronisation, qui bien que connu, n'en n'est pas moins relativement compliqué. Le signal modulé en fréquence est détecté en 41 en amplitude avant 20 limitation dans les circuits à fréquence intermédiaire. Les fronts correspondant aux variations de niveau engendrés par le dépointage des antennes, sont transformés dans le différentiateur 42 en une série de quatre impulsions alternativement positives et négatives. Les polarités de ces impulsions peuvent d'ailleurs s'inver-25 ser pour les dépointages importants pour lesquels le signal reçu de l'un des lobes 1 et 3, est supérieur au signal reçu en position 2. Le sélecteur d'impulsions 43 transmet séparément les impulsions 1 et 3 qui servent à commander l'ouverture des monostables 30 45 et 46 dont la durée de fonctionnement est avantageusement- inférieure à une ligne. Le signal délivré par chacun des deux monostables est appliqué à l'entrée d'un étage symétrique respectivement 37 et 38 qui délivre pendant le fonctionnement du monostable deux signaux symétriques rendant conducteurs les ponts 47 et 48, ce qui 35 permet l'application Au signe1 correspondant issu de 41 par l'intermédiaire de la ligne 36, qui est traité comme indiqué précédemment. Le signal donné par le sélecteur d'impulsions doit normalement être constitué de 4 impulsions et le sélecteur doit être sensible aux impulsions des deux polarités. Ce sélecteur doit revenir 40 à- 0 après la quatrième impulsion. Dans ce but, on a prévu un dis 70 23123 2092827 positif de remise à zéro constitué par un monostable 35 dont la durée de retour à l'état initial est d'environ deux lignes. En cas de fausse information, ou d'absence temporaire d'information, le sélecteur est ainsi automatiquanent remis à zéro. 5 Afin de garantir une bonne immunité vis-à-vis des impulsions parasites éventuelles, un monostable assure l'inhibition du sélecteur après chaque information pendant un laps de temps légèrement inférieur à une trame. Le dispositif de transmission de l'information d'erreur ap-*0 paraissant sous forme d'une tension continue n'a pas été décrit. Il va de soi que l'information relative au dépointage doit être transmise à un ensemble mécanique qui peut réduire ou annuler ce dernier. La transmission de l'information de dépointage est avantageusement effectuée sur la voie d'ordre qui relie le caméraman 15 au poste de régie situé dans le car, par des moyens en eux-mêmes connus. -7- 70 23123 2092827 REVENDICATIONS 1. Procédé d'asservissement d'un aérien transmettant des signaux d'information et clés signaux de service issus cl'un émetteur, selon une direction principale, à m récepteur dans lequel le signal d'erreur résulte de la comparaison de deux signaux provenant dudit aérien, lesdits signaux étant émis selon des positions s3rmétriques par rapport à ladite direction principale, caractérisé en ce que les signaux d'information sont transmis selon la direction principale, le signal d'erreur étant détecté sur deux signaux de service. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux signaux de service servant à l'élaboration du signal d'erreur sont consécutifs. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aérien comporte deux éléments radiateurs émettant en polarisation circulaire, des réseaux déplia-seurs à longueur de ligne variable, commandés par lesdits signaux de service étant connectés entre l'émetteur et chacun des -éléments radiateurs. 4. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que les signaux de service sont appliqués alternativement sur les bornes de deux condensateurs connectés en parallèle sur un amplificateur différentiel. 5„ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'application desdits signaux est effectuée à travers deux ponts de diodes débloqués pendant la durée du signal par les deux signaux de service précités. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le blocage et le déblocage des ponts de diodes est effectué par l'intermédiaire de monostables commandés par des impulsions issues d'un dispositif compteur de récupération d'un signal de synchronisation. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal à transmettre ntant un signai de télévision, l'information de dépointage de l'aérien est portée par deux signaux de lignes successifs. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le niveau des deux lignes précitées est modifié arbitrairement.