Brevet FR2066885A1 — publié le 19710813

La présente invention due à Antoine POUSSIN concerne des perfectionnements aux circuits changeur de fréquence et amplificateur à large bande et plus particulièrement à de tels circuits utilisés en haute fréquence et qui doivent remplir certaines conditions de linéarité pour assurer une fidélité satisfaisante de la transmission des Informations, c'est notamment le cas des amplificateurs de puissance d'émetteurs à bandes latérales indépendantes dont la linéarité doit être particulièrement soignée pour éviter une intermodulation entre les voies émises. Il est bien connu d'améliorer la linéarité d'un amplificateur par la mise en oeuvre d'un circuit de contre-réaction au taux de laquelle l'amélioration de la linéarité est proportionnelle. Dans la technique classique des émetteurs à haute fréquence constitués d'une succession d'étages amplificateurs accordés, les déphasages entre étages sont bien déterminés et suffisamment indépendants de la fréquence de travail pour que l'homme de l'art soit capable de réaliser un circuit de contre-réaction en haute fréquence dont les éléments restent fixes dans une gamme de fréquence étendue. Les amplificateurs de puissance à large bande, transistorisés, présentent des caractéristiques différentes. Ils nécessitent également un circuit de contre-réaction pour obtenir une linéarité satisfaisante, mais leur grande largeur de bande, qui se traduit par un niveau de sortie constant dans une grande bande de fréquence, est accompagné d'une rotation de phase, variant sensiblement linéarement avec la fréquence, et qui peut être très importante, plusieurs centaines de degrés d'une extrémité à l'autre de la gamme. Il en résulte une impossibilité de faire une contre-réaction à large bande, gftae en ajustant pour chaque fréquence de travail la phase des circuits de contre-réaction. Il est donc indispensable de réduire par un moyen approprié la bande passante de la boucle de contre-réaction. La présente invention a peur objet de pallier eet inconvénient. Selon l'invention, le circuit changeur de fréquence et amplificateur comprenant une entrée destinée à recevoir un signal ayant une porteuse de fréquence fixe, un premier dispositif changeur de fréquence comportant un générateur hétérodyne, et un amplificateur ayant une largeur de bande donnée, muni d'un dispositif de contre-réaction comprenant un déphaseur variable, ledit amplificateur étant alimenté par le signal de sortie dudit dispositif changeur de fréquence, ledit signal de sortie ayant une porteuse de fréquence oouprioe dans 69 365Ô2 2 2066885 ladite langeas* de foande, est, caractérisé en, ee que ledit dispositif de contre réaSstion aboutit à l'entrée diidît dispositif eîïsageur de fréquence et coapor* te à cet effet un sssorsà dispositif changeur de fréquence utilisait ledit générâtew îïétérod^rse et ©araetépiaé ers e® spa ledit déphases? vs^iable est 5 inséré d©v©st ladite ©atrée. L'invention gsi;aa -sieux compris© et d'astres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la deseriptîos et des dessins joints sur lesquels : « la figiire 1 est un schéma de ps-ineipe dw circuit de contre-réaction selon l'invention,, 10 te» la figure i» an amplificateiïr 1 reçoit des signaux du mélangeur 2 et les délivre amplifiés sur sa sortie 3, une fraction de ceux-ci étant prélevée en 4 pour alimenter le mélangeur 5« Un générateur à fréquence va-15 riable 16 délivre un signal de transposition en parallèle aux deux mélangeurs 2 et 5e Le mélangeur 2 transpose des signaux à fréquence, porteuse fixe appliqués en 7 après avoir traversés successivement un dispositif de prélèvement Ss ua dispositif de sosHaatioa 9 et un déphaseur variable 10. Les si-gaams délivrés ea 11 par le ssélaigear % saat dirigés par l'organe de répar-S0 titioa 12 vers le dispositif d© sssœation 9' et vers le comparateur 13 recevant ëgalsssat en 1^-une ?g>aetioa des signaœt appliqués en 7 et délivrant en 15 vsk sipsal desèîaê aaa sapas de eosssasd© 6 du déphaseur 10. L5 aisplif lester lg doat la linéarité doit être améliorées est traité par 19 interraédiaire- du méiengeiir S recevant un signal hétérodyne à fréquence §5 variable issu dw génératew 16» Le circuit d® contre-réaction est constitué esse essentiellement par- le mélange®? 5 recevant une fraction de signal de sortie, prélevée ea f-.t qui est. transposé en 11 sur une fréquence porteuse identique à celle des si^nsau: appliqués à leeatrée 7® s'est-à-dire de fréquence constantes et dont une partie^ prélevée, par l'organe de répartition 12, est 30 réunie au signal d'entrée dans le dispositif de sommation 9» oSt ces deux signaux, sont mis ers oppositîoa de phs.se grâce à un positionnement convenable du déphaseyr variable 1QS commandé à l'aide des moyens 6 pas5 le comparateur de phase 13. Hé exemple de réalisation des-aioferss d® commande 6, appliquée aux 55 étages terminasix d'un, émetteur à bande latérale unique, es» ei~ap?ès décrit. Bm la figure 2B ofi les aisiss chiffres repères que ee«x d@ la figure 1, represeaieat Isa saiœss organes» les moyens de commande 6 sont ainsi explieités» BAD ORIGINAL 69 36502 3 2066885 une porte 65, dont la première entrée a reçoit le signal de sortie issu en 15 du comparateur 13 qui peut Être mis à la masse par l'interrupteur 67» et la seconde entrée b reçoit le signal d'une horloge 66, commande électriquement à sa sortie le déphaseur 10, à travers un registre 63 en série avec un convei* 5 tisseur analogique 62. Par ailleurs l'organe 12 est relié au dispositif 9 à travers la première entrée a, d'une porte 61 dont la seconde entrée b est reliée en 15 à travers un circuit "pas" 64, Enfin l'amplificateur 20 et le filtre passe bande 21 ont été respectivement placés à l'entrée et à la sortie du mélangeur 2, et l'amplificateur 22 et le filtre passe bande 23 ont été roon-10 tés en série entre le mélangeur 5 et le circuit 12* Le comparateur de phase 13* de conception classique, est taré de manière à délivrer une tension nulle lorsque les signaux additionnés dans le dispositif 9 sont en opposition de phase. Dans ce cas, la porte 61 est ouverte et la porte 65 est fermée, entraînant le blocage de la commande du déphaseur 15 10. Lorsque l'opposition de phase n'est pas obtenue, le comparateur 13 comporte un circuit logique transformant la tension de sortie délivrée en un signal "1" bloquant la porte 61, c'est-à-dire interrompant la boucle de contre réaction par l'intermédiaire du circuit "pas" 64, ouvrant la porte 65 à l'horloge 66 et débloquant le compteur binaire 63* 20 Soit N le nombre de bascule le constituant. Les Impulsions successives de l'horloge 66 font passer l'état du compteur binaire 63 de 0 à 2N - 1, d'cfc résulte, en sortie du convertisseur 62, une tension de commande ayant 2N paliers équidistants correspondant à 2^ paliers de déphasage (0 à 36O*), N étant déterminé en fonction de la précision 25 de mise en phase désirée. L'interrupteur 67 permet, à l'ouverture, le recalage en phase en période de maintenance ou pendant la séquence de réglage automatique accompagnant un changement de la fréquence d'émission. A la fermeture, il assure le maintien en l'état des conditions de phase correspondant à une période de trafic 30 sur une fréquence donnée. Cette disposition simple est en pratique plus compliquée et définie dans chaque cas particulier pour être intégrée dans les circuits de sécurité etcotaBsndea concernant l'exploitation de l'ensemble de l'émetteur. Les amplificateurs 22 et 20 ont pour but d'obtenir les niveaux nécet-35 salres respectivement dans la boucle de contre réaction et peur l'attaque du mélangeur 2. La bande passante du filtre 21 est déterminée de manière à trans 69 36502 4 2066885 mettre l'étendue de la gamme de fréquences de travail de l'émetteur. Celle du filtre 21 définit la bande passante' de la boucle dont la largeur doit permettre de transmettre sans variation de phase relative importante» 11ensemble des fréquences constituant 1* spectre du signal transmis. 5 Cette condition est aisément remplie» puisque la fréquence porteuse du signal, à ce niveau de la chaîne» est invariable, quelque soit la fréquence de travail de l'émetteur, et peut être choisie suffisamment élevée pour éviter ces variations, ce qui donne la possibilité de réaliser des tau* de contre-réaction importants, dans tan bon compromis entre la puissance et la linéarité 10 des étages de sortie de l'émetteur. L'automatisation du réglage est également grandement facilitée et sa précision améliorée par le fait que le comparateur de phase travaille lui aussi à cette mime fréquence fixe. Enfin, dans le cas oîi la largeur de bande de l'amplificateur de puissance est mise à profit pour émettre plusieurs porteuses modulées de fréquence 15 distinctes, les dispositifs décrits se prêtent aisément à une contre réaction autonome de chacune d'elles, en multipliant les équipements prévus en amont du mélangeur 2 et en aval du mélangeur 5» par le nombre de porteuses distinctes utilisées. A titre d'exemples si Fp est la fréquence fixe de la porteuse modulée 20 par l'information transmise en 7» Fh la fréquence du signal généré en 16 et Fg la fréquence de la porteuse du signal de sortie, le dispositif décrit a été expérimenté en dormant aux mélangeurs 2 et 5 les conditions de fonctionnement respectives suivantes : Fg = + (Pp - Fh) et Pp = Pg + fg avec Fp => 102.,5 MH? et Fg variant de 2 â 50 MHz» 69 36502 5 2066885 REVENDICATIONS 1. Circuit changeur de fréquence et amplificateur comprenant une entrée destinée à recevoir un signal ayant une porteuse de fréquence fixe* un premier dispositif changeur de fréquence comportant un générateur hétérodyne, et un amplificateur* ayant une largeur de bande donnée* muni d'un dispositif de 5 contre-réaction comprenant tin déphaseur variable* ledit amplificateur étant alimenté par le signal de sortie dudlt dispositif changeur de fréquence* ledit signal de sortie ayant une porteuse de fréquence comprise dans ladite largeur de bande, caractérisé en ce que ledit dispositif de contre-réaction aboutit à l'entrée dudit dispositif changeur de fréquence et comporte à cet effet un 10 second dispositif changeur de fréquence utilisant ledit générateur hétérodyne et caractérisé en ce que ledit déphaseur variable est Inséré devant ladite entrée. 2. Circuit changeur de fréquence et ang>llflcateur selon la revendication 1* caractérisé en ce que ledit déphaseur variable est commandé élec- 15 tronlquement* à l'aide de moyens de commande, par la sortie d'un comparateur de phase recevant tme fraction du signal issu du second dispositif changeur de fréquence et une fraction ûu sir^nal reçu à l'entrée dudlt circuit. 3. Circuit changeur de fréquence et amplificateur selon la revendication 2* caractérisé en ce que ledit comparateur de phase délivre une tension 20 nulle lorsque lesdlts signaux qu'il reçoit sont sensiblement en opposition de phase»et un signal de niveau donné pour toute autre condition de phase* lesdits moyens de commande comportant une horloge, un compteur binaire et un convertisseur digital analogique, conmandés par ledit signal de niveau donné.