Brevet FR2157762A1 — publié le 19730608

L'invention concerne les systèmes de transmissions de signaux électriques porteurs d'informations, notamment de signaux logiques. La figure 1 schématise, à titre d'exemple, une transmission de signaux logiques (sous forme d'impulsions ou états) selon le moyen connu d'un cable constitué par un conducteur central 1 entouré d'un écran métallique de protection 2 (par exemple : câble coaxial, câble blindé ou câble sous écran). Le conducteur central est isolé électriquement de l'écran de protection. Le signal à transmettre (par exemple, une impulsion positive) est appliqué par l'émetteur 3, entre le conducteur central et écran, ce dernier étant relié, directement ou par capacité, volontairement ou non, à une prise de terre 4. Il est reçu, au récepteur 5, entre le conducteur central et l'écran, relié de même à une prise de terre 6. L'écran constitue une cage de Faraday qui protège efficacement le conducteur central des éventuels champs électriques avoisinant le câble, à moins que ceux-ci soient exceptionnellement puissants. La transmission est cependant affectée par un autre défaut, qui est le suivant : lorsque l'émetteur et le récepteur sont éloignés l'un de l'autre, les prises de terre 4 et 6 sont distinctes et des tensions importantes (continues ou variables de forme quelconque) peuvent exister entre elles. L'écran du câ- ble est alors parcouru par un courant, créant, aux bornes du récepteur, des impulsions parasites superposées aux signaux transmis par l'émetteur, dont la réception est ainsi compromise. Pour pallier ce défaut, on utilise depuis longtemps, dans les transmissions téléphoniques, par exemple, un système de translateurs, ou transformateurs à prise médiane, placés aux deux extrêmités d'une ligne bifilaire. Cette solution est parfaitement valable pour la transmission des courants alternatifs de fréquences correspondant aux caractéristiques des translateurs. Elle est impropre à la transmission des états (tensions ou courants continus, impulsions non périodiques ou à période de récurrence très longue). Une autre solution connue consiste à transmettre les états comme modulation d'une onde porteuse à haute fréquence appliquée au câble. Avec cette solution, correcte quant à l'immunité aux parasites, la cadence de transmission est diminuée dans le rapport 5 à 1, au moins. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter ou d'atténuer la gêne apportée à la transmission par câble des signaux logiques par les impulsions parasites dues aux différences de potentiels des prises de terre de l'émetteur et du récepteur. Il apporte les mêmes avantages que le système connu utilisant des translateurs (qui ne peut être utilisé que dans les liaisons téléphoniques) sans ré- duire la rapidité de transmission comme le système à modulation. Dans le dispositif suivant l'invention, représenté schématiquement à titre d'exemple non limitatif par la figure 2, la transmission des signaux électriques logiques est assurée par deux câbles, comprenant chacun un conducteur central (1 ou 1') entouré d'un écran métallique de protection (2 ou 2'). Les deux écrans métalliques sont réunis, à chaque extrémité, à une prise de terre (4 ou 6). A l'émetteur 3, le signal à transmettre est traduit par deux impulsions ou états de signes contraires appliqués, l'un, positif par exemple, au conducteur 1, l'autre, négatif par exemple, au conducteur i', ces deux impulsions ou états étant rigoureusement symétriques et synchrones. Ils sont obtenus par tous moyens adéquats, connus des électroniciens, symbolisés par le rectangle 7 (par exemple, paire de transistors complémentaires ou à attaque symétrique). Au récepteur 5, un circuit électronique, symbolisé par 8, n'admet comme signaux corrects que les impulsions ou états reçus sur 1 et 1' en parfaite cotncidence temporelle, en opposition de phase et de même niveau en valeur absolue. Ce circuit comprend, par exemple, conformément aux techniques usuelles de l'électronique, un inverseur à transistors sur une des entrées, une porte "ET" à deux entrées de même signe, avec contrôle de l'égalité de niveau sur les deux voies. Les impulsions parasites dues aux différences de potentiels entre les terres 4 et 6 se distinguent des signaux utiles en ce qu'elles sont de même signe sur les deux entrées du circuit 8. Après inversion de l'une d'elles, elles ne peuvent actionner la porte "ET" et les signaux parasites sont ainsi éliminés. Dans le cas où la différence de potentiel entre les prises de terre de l'émetteur et du récepteur risque d'atteindre une valeur dangereuse pour les installations, les liaisons d'entrée et de sortie des câbles peuvent être assurées par des éléments de couplage, par exemple opto-électroniques, assurant l'isolement ohmique entre les câbles et les équipements terminaux. En complément des dispositifs décrits ci-dessus et à titre de variante, on peut équiper les circuits de commutateurs (d contacts métalliques ou électroniques) destinés à inverser les fonctions des deux équipements terminaux, l'émetteur devenant récepteur, et réciproquement, ou à créer un réseau maillé de postes intercommunicants. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la transmission des signaux électriques logiques est assurée par un seul câble comprenant deux conducteurs entourés d'un seul et même écran métallique de protection. Ces deux conducteurs transmettent les signaux de la même manière que les conducteurs 1 et 1', suivant l'explication précédente. Selon une variante d'utilisation du dispositif, destinée à compenser l'inconvénient apporté par l'augmentation du nombre de câbles nécessaires à la transmission d'un ensemble donné de signaux, ceux-ci sont transmis dnns un code logique ternaire (loyique à trois états). Le dispositif selon l'invention est susceptible de nombreuses applications industrielles dans le domaine des transmissions par câbles risquant d'être affectées par des impulsions parasites, dans les secteurs suivants; télicommuni- cations, télémesures, télécommande. ...... etc. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de transmission de signaux logiques par câble, caractérisé par le fait que la liaison émetteur-récepteur est réa'visée par deux conducteurs sur lesquels les informations logiques sont appliquées sous la forme de deux impulsions ou états symétriques et synchrones, chaque conducteur étant entouré d'un écran métallique de protection. 2 - Dispositif de transmission selon la revendication 1, dans lequel la protection des deux conducteurs est Faite par un seul et même écran métallique. 3 - Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, complété par des systèmes de commutation destinés à inverser les fonctions Emet- teur et Récepteur etvou a à constituer des réseaux d'intercommunication.