Brevet FR2260115A1 — publié le 19750829

L' invention concerne un système radioélectrique comportant d'une part un dispositif interrogateur formé d'une partie émission et d'une partie réception et d'autre part un dispositif répondeur qui, placé dans la zone d'interrogation du dispositif interrogateur déclenche dans ladite partie réception l'apparition d'une information caractéristique de luimeAme, ce dispositif répondeur étant muni dlau moins une antenne pour recueillir l'onde radioélectrique fournie par ladite partie émission et pour réémettre vers ladite partie réception une onde codée suivant ladite information caractéristique et d'au moins un dispositif a' réflectivité variable pour coder ladite onde, muni d'une borne de commande. Des systèmes de ce genre sont connus et peuvent trouver d'importantes applications dans des domaines divers : notamment, ils peuvent être utilisés pour la circulation routière et ferroviaire le dispositif répondeur est placé à bord du véhicule alors que le dispositif interrogateur se trouve en un point fixe (par exemple près d'un péage dans le cas de l'utilisation pour la circulation routière) ; ainsi le véhicule est identifiable à son passage au voisinage du dispositif d'interrogation. On peut aussi placer le dispositif répondeur en un point fixe et le dispositif interrogateur dans un véhicule de telle manière que, dans le cas de la circulation ferroviaire, le dispositif repondeur puisse constituer par exemple un "crocodile". L'inconvénient des systèmes connus est qu'il faut prevoir une alimentation pour le dispositif répondeur ce qui est toujours une sujétion pour l'utilisation et nuit à la fiabilité du système. Le but de l'invention est de remédier à l'inconvénient précité et aussi de fournir un système dans lequel le dispositif répondeur peut coder l'onde réémise selon un grand nombre de codes possibles. Le système selon l'invention est remarquable en ce que le dispositif répondeur est pourvu, en outre, d'au moins un convertisseur passif de tonde recueillie en une énergie de commande et d'au moins un organe de retard passif pour retarder, à ladite borne de commande, l'application de l'énergie de commande. La description suivante en regard des dessins annexes, le tout donné à titre exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure I represente un systeme conforme à l'invention. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'un dispositif répondeur convenant au système de l'invention. La figure 3 représ-ente un graphique utilisé pour lexpli- cation du fonctionnement du dispositif répondeur montré à la figure 2. La figure 4 montre un exemple de réalisation d'une Jonc- tion à accès multiples pouvant être utilisée dans un dispositif répondeur conforme à l'invention. ta figure 5 représente un troisième mode de réalisation d'un dispositif répondeur. La figure 6 représente un graphique utilisé pour l'expli- cation du fonctionnement du dispositif montré à la figure 5. La figure 7 représente un quatrième mode de réalisation d'un dispositif répondeur. La figure 8 représente un graphique utilisé pour l'expli- cation du fonctionnement du dispositif montré à la figure 7. Sur la figure 1, le dispositif interrogateur porte la référence 1, alors que le dispositif répondeur porte la référence 2 sur cette figure 1 on a représenté, d'une manière très schématique, en pointillé, la zone d'interrogation 3 du dispositif interrogateur 1. Les limites de cette zone dépendent notamment de l'antenne 4 dont est muni le dispositif interrogateur 1 et de la puissance du générateur 5 que comporte la partie émission du dispositif interrogateur I ; l'énergie fournie par le générateur 5 est transmise à l'antenne 4 par l'intermédiaire d'un circulateur à ferrite 6, l'éner- gie est émise suivant le sens de la flèche 7 et-une partie est recueillie par l'antenne 8 du dispositif répondeur 2 ; pour établir un code, l'onde ainsi recueillie est réfléchie plus ou moins à l'aide d'un dispositif à réflectivité variable 9 muni d'une borne de commande 10 ; l'onde ainsi réfléchie revient en suivant le sens de la flèche il à l'antenne 4, puis en passant par le circulateur atteint la partie réception du dispositif interrogateur ; cette partie réception est composée d'un détecteur 12 qui détecte l'onde de retour qui a été modulée par le dispositif 9 de telle façon qulà la sortie de ce détecteur 12 on retrouve la modulation caractéristique qui est reconnue par un dispositif d'utilisation 13. Conformément à l'invention, le dispositif répondeur est pourvu en outre d'au moins un convertisseur passif 14 de ltonde recueillie en une énergie de commande et d'un organe de retard 15 pour retarder a ladite borne de commande 10 l'application de l'énergie de commandez Le dispositif à réflectivité variable 9 est constitué avantageusement par une diode P.I.N. qui est branchée en parallèle siir la ligne de transmission reliant celle-ci à l'antenne 8 ; le branchement de cette diode est tel qu'en l'absence d'énergie de commande appliquée à la borne 10, le dispositif a' réflectivité variable présentant alors une impédance très grande par rapport à la résistance caractéristique de la ligne de transmission, laisse passer toute l'énergie recueillie par l'antenne 8 vers le convertisseur 14 et que lorsque l'énergie est appliquée, l'impédance de la diode devient très faible ce qui court-circuite la ligne de transmission et fait refouler vers l'antenne 8 énergie recueillie. Le convertisseur d'énergie 14 est constitué simplement par un détecteur. Le fonctionnement d'un tel système est le suivant Lersque le dispositif répondeur est dans la zone d'inter- rogation, toute l'énergie recueillie par 'antenne 8 est convertie par le convertisseur 14 en une énergie de commande puisque il est supposé que le dispositif à réflectivité variable est passant et que le convertisseur est adapté à la ligne de transmission utilisée cette énergie de commande se présente sous la forme d'une tension qui est appliquée à l'organe de retard 15 donnant un retard égal à Z; durant tout ce temps Z llénergie recueillie par l'antenne 8 est absorbée par le convertisseur donc le coefficient de réflexion du dispositif répondeur est minimum au niveau de l'antenne 8 ; puis après ):, , la tension apparait-à la borne de commande 10 de telle ma- nière que la résistance de la diode diminue et désadapte la ligne de transmission ; l'onde est alors réfléchie et le convertisseur 14 ne reçoit plus d'énergie ; après une durée de temps égale à Z aucune énergie de commande n'est. appliquée à la borne 10 et le coefficient de réflexion redevient minimum et le processus ainsi décrit se renouvelle ainsi de suite ;.l'onde est donc réfléchie à une fréquen ce égale à 21 ce qui peut être facilement reconnu au niveau du dis 2 qui positif d'utilisation 13 qui comporte à cet effet un filtre non représenté, centré sur cette fréquence. -A la figure 2, on a montré un dispositifaipondeur qui est capable de renvoyer sur la partie réception du dispositif interrogateur une onde modulée selon un code plus élaboré que précédemment car il est possible de choisir d'une manière indépendante deux paramètres pour établir ce code. Le dispositif répondeur 2 comporte deux branches B1 et B2 reliées à l'antenne 8 par l'intermédiaire d'une jonction à accès multiples 20 ; sur la figure 2 cette jonction est un coupleur directif à 3 dB du type dans lequel le couplage entre les lignes à coupler 21 et 22 est obtenu par deux lignes auxiliaires 23 et 24 sé parées d'une longueur égale à > 9/4 et de longueur égale aussi à A 9/4 Ag étant la longueur de l'onde qui peut se propager dans les lignes 21 à 24 ; la ligne 21 relie l'antenne 8 à une extrémité de la branche B1, la ligne 22 relie une extrémité de la branche B2 à une charge adaptée 25. Aux autres extrémités des branches B1 et B2 on trouve successivement un dispositif à réflectivité variable un convertisseur d'énergie et un organe de retard ; ces éléments portent les mêmes références qu'à la figure 1, suivies toutefois de la référence de branche sur laquelle ils sont connectés ; ainsi pour la branche B1 le dispositif à réflectivité variable porte la référence 9-B1, pour la branche B2 : 9-B2 Le fonctionnement d'un tel dispositif est expliqué à l'aide de la figure 3. L'onde recueillie par l'antenne 8 se trouve partagée en deux parts d'énergie égales dans les branches B1 et B2 avec un dé phasage, mesuré en longueur d'onde, égal à respectivement ss 9/4 et Xg/2 , lorsque chacun des dispositifs 9-B1 et 9-B2 se comporte comme des courts-circuits, les ondes réfléchies par ceux-ci se trouvent en opposition de phase au niveau de l'embouchure de l'antenne 8 et en phase dans la charge 25 ; donc l'énergie recueillie par l'antenne 8 est dissipée dans la-charge 25. I1 n'y aura une énergie réfléchie que si les coefficients de réflexion des dispositifs 9-B1 et 9-B2 sont différents. I1 faut remarquer que l'onde réfléchie par l'antenne 8 a une phase qui diffère de selon que le coefficient de réflexion du dispositif 9-B1 est maximum (le coefficient de réflexion amené par le dispositif 9-B étant minimum) ou que le coefficient de l'autre dispositif 2 9-B2 est maximum (le coefficient du dispositif 9-B1 étant minimum). Aux figures 3a et 3b, on a représenté en fonction du temps, les variations des coefficients de réflexion pl et p 2 ame- nés respectivement par les dispositifs 9-B1 et 9-B2 ; ces variations sont périodiques et dépendent du retard T1 et T2 donné par les organes 15-B1 et 15-B2. A la figure 3c, on a représenté les variations du coeffi cient de réflexion P T considéré au niveau de l'embouchure de llan- tenne 8 ; si, pour simplifier les explications, on a admis, que les coefficients de réflexion p 1 et P 2 oscillaient entre 0 et 1, le coefficient de réflexion p T oscille suivant la phase de l'énergie réfléchie entre + 1/2 et - 1/2, ce qui signifie que le quart de l'énergie recueillie par l'antenne 8 est réfléchi. Ce coefficient de réflexion P T présente trois niveaux qui, dans la partie réception du dispositif interrogateur, peuvent être décelés à l'aide de dispositifs à seuils connectés en sortie du détecteur 12 (figure 1). A la sortie de ces dispositifs à seuil on a des impulsions qui peuvent être mesurées à l'aide de moyens connus ce qui permet de déterminer le code fourni par le dispositif répondeur. A la figure 4, on a représenté une jonction à accès multiples qui est composée de trois coupleurs directifs à 3 dB:30, 31, 32, de même type que décrit ci-dessus; un accès de chacun de ces coupleurs est terminé par une charge adaptée 33, 34 > 35. Par cette jonction on a quatre branches Bl à B4 dans lesquelles on peut placer un dispositif à réflectivité variable, un convertisseur passif et un organe de retard. On voit donc qu'ainsi en jouant sur les retards amenés par les quatre organes de retard, on peut obtenir un grand nombre de codes. Au lieu d'utiliser des coupleurs à 3 dB, des jonctions telles que té magiques, anneaux hybrides peuvent convenir ; pour avoir un fonctionnement identique à celui décrit ci-dessus, il faut prévoir un déphasage supplémentaire dans l'une des branches dans laquelle est placé un des dispositifs à réflectivité variable. On peut encore utiliser des jonctions à accès multiples non réciproques ; à la figure 5, on a représenté un dispositif ré- pondeur à deux-branches B1 et B2 utilisant comme jonction à accès multiples 20, un circulateur à ferrite. Le fonctionnement de ce dispositif montré à la figure 5, quelque peu différent des précédents, est expliqué à l'aide de la figure 6. L'énergie recueillie par l'antenne 8 est transmise dans la branche B1 où elle est transformée en énergie de commande par le convertisseur 14-B1 en traversant le dispositif 9-B1 en position passante ; puis, après un temps égal à T1, le coefficient P I à l'instant to devient réfléchissant et égal à 1 ; l'énergie recueillie passe alors dans la branche B2, le coefficient P 2 après un temps égal à T2 compté à partir de l'instant to, devient égal à I puis après un temps 2T2 toujours compté à partir de l'instant to, 2 2 devient égal à 0.Entre l'instant 2T2 et l'instant T1 une cer taine énergie a été emmagasinée dans l'organe 15-B2 ; cette derniè- re énergie fait qu'à l'instant tl le coefficient de réflexion p 2 redevient maximum. Pour que de l'énergie soit réémise par l'antenne 8 il faut que les deux coefficients Pl et P 2 dont les variations sont montrées aux figures 6a et 6b respectivement, soient différents de 0, les variations du coefficient de réflexion p T considéré au ni- veau de 1 t embouchure de l'antenne 8 est représenté à la figure 6c Le dispositif montré à la figure 7 peut réfléchir sans perte énergie, une onde recueillie par l'antenne 8 selon un code dépendant d'un grand nombre de paramètres. Dans ce dernier dispositif, la jonction à accès multiples est constituée par un répartiteur de telle manière que quatre bran ches Bg, Bl, B2 et B3 soient connectées en un point C à l'embouchu- re de l'antenne 8. A chaque extrémité des branches B1, B2 et B3 opposée au point C à une distance égale sensiblement à la demi-lon gueur d'onde moyenne de fonctionnement se trouve une entrée d'un dispositif à réflectivité variable portant respectivement pour cha cune des branches BI, B2 et B3, les références 101, 102 et 103 chacun de cés dispositifs est muni d'une borne de commande respec tivement 111, 112 et 113 ; ces dispositifs 101, 102 et 103 sont constitués avantageusement par des diodes P.I.N. disposées diffé remment ; elles sont, en effet, branchées en série dans les lignes de transmission de telle manière qu'en l'absence d'énergie de com mande appliquée à la borne de commande 7 l'impédance considérée en avant de ces dispositifs à réflectivité variable est infinie quelle que soit la valeur l'impédance branchée à l'arrière de ces dispo sitifs, alors que lorsque l'énergie est appliquée l'impédance de ces diodes devient très faible et il y a passage de l'énergie vers le convertisseur d'énergie. A ces sorties des dispositifs 101, 102 et 103, on trouve donc respectivement des convertisseurs 141, 142, 143 qui délivrent respectivement leur énergie de commande aux organes de retard 150, 151, 152 ; les organes de retard 150, 151 et 152 apportent un re tard égal respectivement à TB, T C et TA. Le dispositif montré à la figure 7 est pourvu d'un dispo sitif passif déclencheur du processus d'apparition de code 161 ; ce dispositif déclencheur 161 coopère avec la partie émission selon une manière qui sera décrite ci-dessous. Le dispositif 161 est constitué par un filtre passe-bande centré sur une fréquence Fo;lrentrée de ce filtre est branchée, à une distance convenable de l'extrémité de la branche Bo opposée du point C ; à la sortie du filtre 161 se trouve reliée Itentrée d'un convertisseur d'énergie 162 ; la sor- tie de ce convertisseur où apparat une énergie de commande- est branchée à ltentrée de l'organe 152. Le fonctionnement de ce dispositif est expliqué à l'aide des figures 8a et 8b ; sur la figure 8a on a représenté à fonction du temps la-fréquence F du signal engendré par le générateur 5 (voir figure 1) ; le générateur 5 engendre un signal à la fréquence Fo pendant un temps-To et consécutivement un signal à la fréquence FI- pendant un temps suffisamment long pour que le code puisse être émis aux moins une fois. La figure 8b représente en fonction du temps la variation du coefficient de réflexion PT considérée à I'embouchure de l'antenne 8. Quand le dispositif répondeur montré à la figure 8 se trouve dans la zone dtinterrogation 3 (voir figure l) et quand la fréquence du signal émis par le générateur 5 est égale à Fo, le filtre 161 est passant et toute l'énergie recueillie par l'antenne 8 se retrouve au niveau du convertisseur 162 qui délivre à sa sortie une énergie de commande à l'organe de retard 152 ; le coefficient de réflexion est alors minimum ce qui est montré en a sur la figure 8b, puis après un laps de temps égal à To, la fréquence du signal émis par le générateur 5 prend la valeur Fl ; le filtre 161 se comporte comme une impédance infinie et empeche toute transmission de l'énergie vers le convertisseur 162 le coefficient de réflexion est maximum ce qui est montré en b sur la-figure 8b.Puis après un temps TA compté à partir de 1 t instant où la fréquence du signal émis par le générateur prenait la valeur Fo, l'énergie de commande apparalt à la borne 111 ; l'énergie recueillie par l'antenne 8 est transmise vers le convertisseur 141 le coefficient de transmission devient minimum (voir c à la figure 8b) ; ce coefficient restera minimum pendant le temps To déjà défini ; puis après ce temps aucune énergie ne sera appliquée à la borne 111 et le coefficient de réflexion redeviendra maximum (voir d à la figure 8b) puis après un temps TB compté à partir de l t instant où l'énergie de commande est apparue à la sortie du convertisseur 141, le dispositif 112 est rendu passant pendant un temps To ; puis après un temps Tc, c'est au tour du dispositif 113 d'être passant ; l'énergie de -commande à la sortie des convertisseurs 143 est appliquée à.l'entrée de l'organe 152 de telle manière que le code peut etre réémis de façon cyclique ; les éléments du code étant définis par les retards TA, TB, Tc choisis supérieurs à ToX amenés par les organes 152, 150 et 151. Le dispositif montré à la figure 7 peut être réalisé autrement ; la liaison entre le-convertisseur 143 et l'organe 152 est supprimée alors que le convertisseur 143 est remplacé par une charge adaptée. Ainsi le code n'apparaît qu'une seule fois après que le générateur 5 ait engendré un signal à la fréquence Fo. REVENDICATIONS 1. Système radioélectrique comportant d'une part un dispositif interrogateur formé d'une partie émission et d'une partie ré ception et d'autre part un dispositif répondeur qui, placé dans la zone d'interrogation du dispositif interrogateur, déclenche dans ladite réception l'apparition d'une information caractéristique de lui-méme, ce dispositif répondeur étant muni d'au moins une antenne pour recueillir l'onde radioélectrique fournie par ladite partie émission et pour réémettre vers ladite partie réception une onde codée suivant ladite information caractéristique et d'au moins un dispositif à réflectivité variable pour coder ladite onde muni d'une borne de commande, système caractérisé en ce que le dispositif répondeur est pourvu, en outre, dtau moins un convertisseur passif de l'onde recueillie en une énergie de commande et d'au moins un organe de retard passif pour retarder, à ladite borne de commande, l'application de l'énergie de commande. 2. Système selon la revendication I dans lequel le dispositif répondeur comporte un seul dispositif à réflectivité variable muni d'une borne de commande, caractérisé en ce que le dispositif répondeur est pourvu d'un seul convertisseur passif d'énergie reçu en énergie de commande et d'un seul organe de retard passif pour retarder à la borne de commande, l'application de 11 énergie de commande. 3. Système selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'organe de retard passif est connecté entre la sortie du convertisseur passif et la borne de commande. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif répondeur comporte N branches B1 à BN aux premières extrémités desquelles se trouvent montés en cascade un dispositif à réflectivité variable muni de sa borne de commande et un convertisseur passif d'énergie, des organes de retard étant prévus pour retarder à ladite borne de commande l'application de l'énergie de commande alors que les deuxièmes extrémités desdites branches sont reliées à l'antenne par l'intermédiaire d'une jonction à accès multiples. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la jonction à accès multiples est formée d'au moins un coupleur directif. 6. Système selon la revendication 4 caractérisé en ce que la jonction à accès multiples est formée d'au moins un circulateur à ferrite. 7. Système selon la revendication 4 caractérisé en ce que la jonction à accès multiples est formée d'un répartiteur. 8. Système selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que les organes de retard sont prévus pour retarder à la borne de commande du dispositif à réflectivité variable placé dans la branche Bi, énergie de commande provenant du convertisseur passif placé dans la branche B. ( (iX 1 9.Système selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que le dispositif répondeur comporte une branche supplémentaire Bo dont une première extrémité est connectée a' ladite jonction à acces multiples et à une deuxième extrémité de laquelle se trouvent montés en cascade un dispositif de déclenchement de l'appari de de code et un convertisseur passif d'énergie, les organes de retard/prévus pour retarder à la borne de commande du dispositif placé dans une branche Bi (O(iN) l'énergie de commande provenant du convertisseur passif placé dans la branche Bi l 10.Système selon la revendication 9 caractérisé en ce que dans le dispositif répondeur on a prévu une liaison pour transmettre l'énergie fournie par le convertisseur passif d'énergie situé dans la branche BN à la borne de commande du dispositif à réflectivité variable situé dans la branche Bl. Il. Système selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce que le dispositif de déclenchement de l'apparition de code est constitué par un filtre passe-bande centre sur une certaine fréquence différente de la fréquence de fonctionnement dudit système alors que dans la partie émission dudit dispositif interrogateur est prévu un générateur de fréquence qui émet successivement, un signal à cette certaine fréquence et un autre à la fréquence de fonctionnement. 12. Système selon l'une des revendications I à 11 caractérisé en ce que les dispositifs à réflectivité variable sont constitués à partir d'une diode P.I.N.