Brevet FR2081002A1 — publié le 19711126

La présente invention concerne un circuit pour coupler deux émetteurs compcr-portant des amplificateurs de puissance non linéaires, tels que des amplificateurs classe C, à des antennes d'un système de radionavigation au moyen d'un réseau somme/différence du type en pont. 5 Dans certains types de systèmesde radionavigation,.il est nécessaire d'alimen ter l'une des deux antennes, ou bien des groupes d'antennes avec la somme ou la différence des signaux de sortie de deux émetteurs. En conséquence, on utilise un réseau somme/différence, par exemple un réseau du type en pont, comportant trois bras de pont de sections de ligne de transmission 1/4 d'onde, et un quatrième 10 bras de 3/4 de longueur d'onde. Ces réseaux somme/différence peuvent également être réalisés au moyen d'autres dispositifs de déphasage, tels que des jonctions hybrides. En fonction de la position de phase des ondes porteuses de l'émetteur et/ou des signaux de modulation, une rotation des champs à fréquence radio peut être engendrée ou bien les antennes peuvent être alimentées respectivement par 15 différentes bandes latérales etc... On a déjà proposé que les entrées d'un réseau somme/différence du type en pc.r: soient alimentées par les signaux de sortie de deux amplificateurs de puiss-nee pour émetteurs classe C, les bornes de sortie du réseau étant reliées aux antennes. Des montages équivalents peuvent être utilisés dans des systèmes d'atterrissage 20 aux instruments (sans visibilité). Bien que des amplificateurs de puissance à fréquence radio classe C réduisent la consonsnation d'énergie d'alimentation, et permettent une utilisation économique des transistors, ces amplificateurs de puissance à fréquence radio classe C n'offrent pas d'impédance déterminée aux bornes d'entrée du réseau somme/différence 25 du type en pont. Les étages classe C présentent une impédance de sortie non définie, dépendant d'une pluralité de paramètres, telle que la tension de commande. Une séparation exacte des signaux de sortie des deux amplificateurs de puissance est ainsi difficile et peut même être impossible en considérant la pente de température qui fait varier les valeurs de tous les éléments du circuit utilisé. 50 La présente invention a pour objet de proposer une séparation satisfaisante des signaux de sortie des amplificateurs, en utilisant des étages classe C, dont les signaux de sortie sont envoyés aux entrées d'un réseau somme/différence, afin de permettre un fonctionnement correct du circuit. Selon l'invention, il est proposé un circuit perfectionné pour coupler deux 35 émetteurs, comportant des amplificateurs de puissance non linéaires, à des antennes d'un système de radionavigation, au moyen d'un réseau somme/différence, caractérisé en ce qu'il comporte deux circuits "d'isolement" couplés chacun entre une sortie de l'un des émetteurs et une entrée correspondante du réseau somme/différence, les circuits d'isolement présentant des impédances de sortie égales,res-40 pectivement en amplitude et en phase,et égales aussi en amplitude et en phase 71 05174 2081002 2 à. l'impédance d'entrée du réseau somme/différence. Selon une autre caractéristique de l'invention, les impédances de sortie des circuits d'isolement sont aussi égales rigoureusement ou presque aux impédances caractéristiques apparaissant aux bornes d'entrée du reseau somme/différence. 5 D'autres caractéristiques de l'invention, ressortiront de la description dé taillée ci-dessous. Bien entendu>la description et le dessin ne sont donnés qu'à, titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique du dessin représente de manière synoptique un exemple de réalisation de l'invention. 10 Tel que cela est représenté sur le dessin, la référence numérique 1 indique un premier émetteur SI et S2 indique un second émetteur 2/ Les sorties Al ou A2 des émetteurs 1 ou 2, respectivement, alimentent les entrées E51 ou E52 d'un réseau somme/différence référencé 5 aux bornes de sortie A51 ou A52 duquel les deux antennes (antenne 1 ou antenne 2)référencées 6 et 7,respecti-15 veinent, sont connectées. En dimensionnant les émetteurs 1 et 2 de manière que leurs impédances de sortie aux bornes d'entrée E51 ou E52, respectivement, soient exactement, ou presque, égales aux impédances caractéristiques apparaissant aux mêmes bornes d'entrée E51 ou E52, respectivement, ce circuit fonctionne de manière satisfaisante, même si^par suite des variations de la température ambiante, les 20 impédances de charge du réseau somme/différence formé par l'impédance caractéristique de l'antenne et la ligne d'alimentation aux bornes A51 ou A52, respectivement, doivent varier dans certaines limites. Ces variations, cependant, sont inévitables. Ces conditions varient, toutefois, quand on utilise des étages amplificateurs 25 de puissance classe C pour les émetteurs 1 et 2. Par suite de ce type de fonctionne ment, les éraetteurs ne présentent pas d'impédance de sortie définie, de telle sorte qu'en conséquence les conditions mentionnées ci-dessus, ne peuvent plus être satisfaites. Par suite-de ceci, il n'apparaît pas seulement les signaux de somme ou de différence aux bornes de sortie A51 et. A52 du réseau, parce que les ondes i50 - réfléchies par l'impédance de "bouclage" déviant à partir de la valeur nominale, tendent à se mélanger les unes aux autres par l'intermédiaire du réseau somme/dif-férence. En conséquence, on n'effectue plus de séparation exacte qui, au moins en ce qui concerne le système de radionavigation dans lequel ce circuit est utilisé, est notée oorane une erreur, et peut même rendre le système total pratiquement ino-35 pérant. Un fonctionnement classe C, toutefois, est déjà souhaitable pour des raisons de rendement, Il ajoute à ceci que, en utilisant des transistors dans l'étage de sortie de l'émetteur également, ce type de fonctionnerrent est également propice au point de vue de la puissance de sortie susceptible d'être obtenue. 40 XI apparaît maintenant évident d'insérer un atténuateur entre la borne de COPY 71 0517 3 2081002 sortie d'émetteur Al ou A2 et la borne d'entrée du réseau E51 ou E52, respectivement, et de là aux points indiqués par les références numériques 3 et 4 sur le dessin, afin d'obtenir d'une manière connue la condition d'alimentation correcte pour les bornes d'entrée E51 et E52 du réseau. Toutefois, des atténuations d'en-5 vircn 3db sont insuffisantes, et des atténuations de lOdb et plus doivent être prévues. Des atténuateurs avec ces facteurs d'atténuation élevés, engendrent toutefois des pertes considérables d'énergie de transmission telles que beaucoup trop de puissance est perdue quand la puissance est délivrée par un fonctionnement 10 classe C. En conséquence, selon l'invention, des isolateurs ïv/L 1 et E//L 2 indiqués par les références numériques 3 et 4 sont utilisés au lieu des dispositifs précédemment suggérés. Il devient habituel d'utiliser comme circuit d'isolement des éléments sur 15 une base de ferrite qui sont connus dans le commerce sous la dénomination d"'I-soducteurs", les impédance d'entrée et de sortie étant capables d'être adaptées au moyen de composants externes supplémentaires. Aux fréquences situées dans la gamme des 100 Mes, ces éléments présentent des propriétés électriques particulièrement favorables et de petites dimensions physiques. Des éléments de ce 20 type sont décrits dans la brevet des Etats Unis n° 3 286 201. L'utilisation de ces éléments cause également une perte d'insertion de l'ordre de Idb. La perte d'énergie de transmission qui est provoquée ici est toutefois située dans de-^ limites acceptables. Ce circuit d'isolement permet à l'énergie de transmission de passer des bornes de sortie Al ou A2 des émetteurs 25 aux bornes d'entrée E51 ou E52 du réseau, déduction faite simplement de cette perte d'insertion. Les impédances de sortie aux bornes de sortie A3 ou A4 sont choisies de manière à être égales entre elles en amplitude et en phase. En conséquence, elles n'ont pas à être strictement réelles et peuvent même varier quand la température varie, à condition que les mêmes variations apparaissent 30 aux bornes d'entrée E51 eu E52, respectivement, du réseau somme/différence. Dans ce cas, de très petites réflexions apparaissant au point où le circuit d'isolement est connecté au réseau somme/différence quand les impédances de charge varient avec la température, permettent d'obtenir les plus grands pourcentages de déviation possibles à partir des valeurs nominales, ce qui est avantageux pour 35 une réalisation pratique du circuit. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple 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 7105174 • 2081002 4 REVENDICATIONS 1. Circuit perfectionné pour le couplage de deux émetteurs, comprenant des amplificateurs de puissance non linéaires, à des antennes d'un système de radio-navigation au moyen d'un réseau somme/différence, caractérisé en ce qu'il comporte deux circuits d'isolement couplés chacun entre une sortie de l1 un des émetteurs et une entrée correspondante du réseau somme/différence, les circuits d'isolement présentant des impédances de sortie égales Respectivement,en amplitude et en phase et égales aussi en amplitude et en phase à l'impédance d'entrée du réseau somme/ différence. 2. Circuit selon la revendication 1,.caractérisé en ce que l'impédance de sortie de chacun des circuits d'isolement est égale à l'impédance caractéristique apparaissant aux entrées du réseau somme/différence.