Brevet FR2124228A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne un répéteur pour stations relais à modulation de fréquence équipé d'un convertisseur de • fréquence permettant la modulation et la démodulation. Du point de vue de la conception, un répéteur pour station-5 relais à modulation de fréquence (FM) est un dispositif qui reçoit un signal à haute fréquence modulé en phase f^, qui procède au changement de cette fréquence f^ en f^ afin d'éviter que ir- signal transmis n'interfère avec le signal reçu, et qui est capable de transmettre le signal de fréquence à la station 10 voisine et, cela, avec un niveau suffisant pour compenser les différentes atténuations de niveau du système. Les principaux types de répéteur pour stations-relais sont les suivants : a) répéteur à remodulation ; il consiste tout simplement en un 15 appareil récepteur et transmetteur du type terminal, interconnecté dans la bande accordée à un service. Le signal reçu f^ est démodulé et injecté ensuite au transmetteur où il module la nouvelle porteuse de fréquence f^, b) répéteur hétérodyne ; le signal reçu f^ est converti en un 20 signal à fréquence intermédiaire f^ ; ce signal f^ est convenablement filtré, amplifié, puis délivré au transmetteur dans lequel, par une nouvelle conversion, le signal à fï-équence est obtenu. Dans les systèmes utilisant les répéteurs à remodulation, il se produit mie détérioration importante de 1'information due 25 à la répétition des processus de modulation et de démodulation. Cette détérioration qui se présente principalement sous forme d'un bruit d'intermodulation, est due, en grande partie, à la non-linéarité des démodulateurs et des modulateurs. Une autre caractéristique fâcheuse de ce système est la faible stabilité 30 de l'équivalent de la bande de service de borne à borne. Par contre, ces répéteurs à remodulation présentent l'avantage d'être capables d'injecter ou d'extraire facilement, dans chaque station de répéteur, un canal de. service ou une partie de la bande de service, car cette bande est présente à l'entrée/ 35 sortie de chaque transmetteur/récepteur. Dans les systèmes utilisant les répéteurs 'hétérodyne, on trouve une grande stabilité de l'équivalent et un faible bruit 2 72 00220 2124228 d'intermodulation. Par contre, l'injection ou l'extraction hors d'un répéteur d'une partie de la bande de service (canal de bande, télésignaux, télé-alarmes, etc...) requiert l'intervention de cir-5 cuits présentant une grande complexité. De plus, si la conversion ou la transmission est effectuée à un niveau bas, il est nécessaire d'amplifier par la suite, le signal en utilisant des amplificateurs de micro-ondes très coûteux ; si, au contraire, la conversion est opérée à un niveau 10 élevé, les conditions sont telles que l'oscillateur, local requiert une énergie égale à plus du double de celle"de l'énergie transmise, de sorte que le rendement global de l'appareil transmetteur se révèle extrêmement faible. Le but de la présente invention est de prévoir un répéteur 15 pour stations-relais du type mentionné au début de ce texte et qui présente la plupart des avantages des systèmes conventionnels tout en ne présentant que très peu d'inconvénients. Dans le répéteur selon la présente invention, à l'exigence fondamentale d'une transmission du signal à la fréquence f^ avec un haut niveau 20 et dont la modulation de phase doit être une reproduction exacte de la modulation appliquée au signal d'entrée à la fréquence f^, doit s'ajouter la possibilité intrinsèque du circuit d'être capable d'extraire ou d'injecter une partie de la bande accordée à un service déterminé. 25 Considérant maintenant la description détaillée du répéteur pour station-relais selon la présente invention, on peut noter que la technique d'accrochage de phase du signal produit par un oscillateur à tension contrôlée (Y.0.0.) à un autre signal pris comme référence, est bien connue. Par exemple, un démodulateur 30 du type conventionnel à extension de seuil utilise cette technique. Dans le répéteur selon la présente invention, schématisé sur la figure unique du dessin ci-annexé, le signal reçu à la fréquence f^ est délivré à un convertisseur de fréquence CE dans lequel il entre en battement avec un signal de fréquence f£. 35 Normalement, la fréquence transmise fg diffère de la fréquence reçue f^ de plusieurs dizaines de MHz de sorte que la valeur de la fréquence intermédiaire f^ qui apparaît est de cet ordre, 3 72 00220 2124228 fréquence qui est amplifiée dans l'amplificateur API et ensuite traitée dans le comparateur de phase CP avec le signal produit par un oscillateur OSC à la fréquence f'^ (supposée être pour l'instant une fréquence unique). Egalement, il y a lieu de sup-5 poser que les fréquences des deux signaux f^ et f' sont égales. Le signal d'erreur produit par le comparateur de phase CP, après être passé dans le filtre passe-bas PB, est appliqué à l'entrée de commande d'un oscillateur à tension contrôlée (VCO) opérant à la fréquence f^. Une faible partie de l'énergie trans-10 mise, engendrée par l'oscillateur VCO, est reçue par le coupleur AD et appliquée au convertisseur de fréquence CP. Grâce au circuit décrit ci-dessus, on obtient une boucle tendant à rendre minimal le déphasage entre les signaux f^ et f'^ appliqués au comparateur de phase CP. Comme le signal f'^ engen-15 dré localement est un signal à fréquence unique, le signal produit par l'oscillateur VCO devra être modulé en phase afin de compenser 1'éventuelle, modulation de phase du signal f^. La modulation de phase du signal va tendre à être une reproduction exacte de la modxilation de phase appliquée au signal f^. 20 Si on suppose maintenant qu'en modulant en phase le signal de référence f'^ produit par l'oscillateur OSC, le signal f^ va être simultanément modulé avec l'information appliquée à f^ et celle appliquée à 1'oscillateur OSC. L'extraction de la bande accordée à un service peut être 25 effectuée en aval du filtre passe-bas PB précédant immédiatement l'oscillateur VCO dans la boucle. Par un dimensionnement convenable du filtre passe-bas PB, il est possible de tirer parti, poux- la bande de service extraite, de l'extension de seuil, puisque le circuit proposé peut être 30 considéré comme un dérivé du circuit "démodulateur à accrochage de phase" conventionnel. Si le gain de la boucle est suffisant, les non-linéarités possibles du comparateur de phase CP et de l'oscillateur VCO peuvent avoir un effet négligeable sur l'information qui se trou-35 ve en transit dans le répéteur. Les effets des non-linéarités n'apparaissent seulement sur le signal extrait, à la sortie du filtre passe-bas qui est habituellement le canal de service, où 72 00220 2124228 uhe qualité plus basse peut être acceptée. la présente invention a été décrite en faisant référence à une réalisation préférée, mais il est bien entendu que de nombreux changements et modifications peuvent lui être apportés par l'homme de l'art sans s'écarter pour autant de son esprit et de son domaine d'application tels qu'ils sont définis par les revendications ci-annexées. 72 00220 2124228 REVENDICATIONS 1 Répéteur pour station-relais à modulation de fréquence, avec un convertisseur de fréquence permettant la modulation et la démodulation, caractérisé en ce qu'il-, comprend un convertisseur de fréquence ayant une sortie connectée à un amplificateur 5 dont la sortie est elle-même reliée à une première entrée d'un comparateur de phase dont la seconde entrée est alimentée par le signal produit par un oscillateur de référence, la sortie dudit comparateur de phase étant connectée par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas à l'entrée de commande d'un oscillateur 10 à tension contrôlée délivrant le signal de sortie du répéteur, une partie du signal produit par ledit oscillateur à tension contrôlée étant renvoyé à l'entrée oscillateur local dudit convertisseur de fréquence. 2.- Répéteur pour station-relais selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que ledit oscillateur de référence est soumis à une modulation de phase, afin d'introduire un signal de modulation supplémentaire à la sortie du répéteur. 3.- Répéteur pour station-relais selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le' signal de "sortie dudit compara-20 teur de phase commandant l'oscillateur à tension contrôlée est utilisé pour extraire localement, soit entièrement, soit partiellement, la bande accordée au service.