Brevet FR2311454A1 — publié le 19761210

La présente invention a pour objet un dispositif d'émissionréception à super-réaction dans lequel l'information est portée par la fréquence de récurrence des trains d'ondes reçus et dans lequel ceux-ci sont amplifiés dans un oscillateur-à-diode oscillatrice et à cavité résonnante monté-en amplificateur à superréaction et déclenché par un générateur d'impulsions également utilisé pour le découpage des codes émises. La Deman-deresse a proposé antérieurement un émetteurrécepteur à ondes millimétriques utilisant un tel dispositif d'émission-réception. Dans ce dispositif d'émission-réception connu, l'oscillateur à ondes millimétriques constitue à la sois le dernier étage de-la channe d'émission et le premier étage de la channe de réception. Le grand avantage de ce dispositif-est sa simplicité. I1 présente toutefois les limitations suivantes a) il est difficile de réaliser des diodes de puissance possédant un bon facteur de bruit en réception-; b) à une extrémité de la liaison, la réception en superréaction se produit au démarrage de l'oscillation de la cavité, par synchronisation de cette oscillation sur l'onde reçue de l'oscil- lateur situé à l'autre extrémité de la liaison. Or, et oscillateur fonctionne alors à pleine puissance et on observe généralement une variation de fréquence au cours de la montée en puissance d'une cavité. Dans une liaison duplex, que permet ce dispositif, il n'est pas possible de compenser cette dérive d'où la mecessité de la maintenir dans des limites acceptables. En pratique, ceci conduit à limiter la puissance que peut fournir i'osciilateur. c) Enfin, la réduction de la bande passante da la cavité est limitée, pour une fréquence de relaxation donnée, par le fait que l'oscillation dan da cavité ne s'éteint pas brutalement à la fin du créneau d'excitation, ce temps de traînage étant d'autant plus long que la puissance est élevée et que la bande passante- d:e la cavité est faible. Il faut évidemment que cette oscillat-ion évanescente ait atteint le niveau-.de bruit de la cavité avant de déclencher un nouveau cycle, sinon la nouvelle oscillation ne pourrait pas se synchroniser sur l'onde reçue. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Suivant l'invention, un dispositif démission-réception du type sus-indiqué est caractérisé en ce qu'il comporte un second oscillateur à diode oscillatrice et cavité résonnante déclenché par ledit générateur d'impulsions, et dont la diode oscillatrice supporte une puissance plus élevée que celle du premier oscillateur, et un dispositif d'aiguillage couplant l'antenne aux deux cavités résonnantes, de marnière qu'une fraction notable de l'énergie fournie par la cavité du second oscillateur soit dirigée sur l'antenne sans qu'une fraction notable de cette énergie atteigne la cavité résonnante du premier oscillateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels - la figure 1 illustre un mode de réalisation de l'invention et la figure 2 illustre une variante du dispositif de la figure 1. L'invention sera décrite, à titre non limitatif, en la supposant appliquée à un émetteur-récepteur à ondes millimétriques fonctionnant en duplex. Sur la figure 1 est représenté un émetteur-récepteur fonctionnant en duplex : un cornet 1 est relié à l'accès 52 d'un circulateur 60 à trois accès, 51 , 52 , 53 , le sens de la circulation étant 51 - 52 - 53 - 51. L'accès 53 est relié à une cavité résonnante 2 comportant une diode 3 , dont une borne est reliée à la paroi de la cavité, celle-ci étant elle-même à la masse, la borne 50 de la diode 3 est reliée par l'intermédiaire d'une inductance d'arrêt ?5 à la sortie d'une source d'alimentation 24. L'accès 51 est relié à une cavité résonnante 102 comportant une diode 103 ayant une borne reliée à la cavité et une autre borne 150 reliée par une inductance 125 à une source. d'alimentation 124. Les diodes 103 et 3 sont de types différents, la première, par exemple une diodes IMPATT, étant choisie possr sa puissance et son rendement, la seconde une. diode GUNN-LSA par exemple, pour son faible facteur de bruit. Un oscillateur de relaxation 4 dont la sortie est reliée aux entrées de deux amplificateurs de puissance 5 et 105 fournit aux bornes 50 et 150 des diodes 3 et 103, par l'intermédiaire de l'ai- plificateur 105, et d'un élément de retard 55 suivi d'un condensateur go isolant la composante continue en ce qui concerne la borne 150, et de l'amplificateur 5 et d'un condensateur 26 en ce qui concerne la borne 50, des impulsions provoquant l'oscillation des diodes. Les deux oscillateurs ainsi constitués utilisent donc le même oscillateur de relaxation. L'oscillateur 2-3 utilisé pour la réception est en même temps un détecteur par suite de la courbure de la caractéristi- que de résistance négative de la diode. L'oscillateur de relaxation 4 est un oscillateur modulable en fréquence, son entrée de modulation étant reliée à un microphone t4 par l'intermédiaire d'un amplificateur 6. La fréquence instantanée f1 de l'oscillateur 4 est de la forme F1 + f' , f' variant entre +F et F ; on supposera par exemple F1 = 1 MHz , # F = t5 kHz. Le dispositif décrit jusqu'ici comporte toute la chîne d'émission qui fonctionne comme suit : le courant du microphone est transformé par l'oscillateur modulable 4 en un signal modulé de fréquence f1 = F1 + f' et de ce fait l'amplificateur 4 fournit des impulsions à la fréquence de récurrence variable f1 , qui sont transmises par l'antenne 1. on va maintenant décrire la channe de réception, pour la réception des émissions d'un émetteur-récepteur dont la chaîne d'émission ne diffère de celle qui est représentée sur la figure 1 que par le fait que son oscillateur de relaxation a une fréquence f2 = F2 + f", F2 étant égal à 700 kllz , et f" compris entre - 15 et + 15 kHz. La chaîne de réception de l'émetteur-récepteur de la figure 1 comporte, outre les éléments 1, 4 et 60 communs aux deux channes et l'amplificateur 5 , l'oscillateur 2-3 , un filtre passa-bande 7 relié au condensateur 26, et couvrant la bande des fréquences f1 - f2, c'est à-dire F1 - F2 - 2 à F1 - F2 + 2 t F. Le filtre 7 est suivi d'un amplificateur 8 , dont la sortie est reliée à la première entrée d'un mélangeur de fréquence 12 dont la seconde entrée reçoit le signal de sortie de l'oscillateur de relaxa- tion 4 , le filtre de sortie de ce mélangeur fournissant : f1 - (f1 @2' F2 + f Ce signal est appliqué par l'intermédiaire d'un amplificateur 9 à un démodulateur de fréquence 10 dont le discriminateur est centré sur la fréquence F2 , ce discritinateur alliente un écouteur 11. Le générateur de créneaux provoquant la mise en oscillation des cavités commande d'abord la cavité réception, puis la cavité émission avec un léger retard, de façon que l'émission ne vienne pas perturber la réception par suite des imperfections du circulateur et de l'antenne On voit que l'on a ainsi remédié aux inconvénients signalés plus haut : la diode 103 est optimisée pour l'émission, la diode 3 pour la réception, ce qui élimine la limitation (a) La limitation (b) l'est aussi, tout au moins en partie, du fait que le signal généré par la cavité réception 2 est transmis par le circulateur à la cavité émission 102. Celle-ci se synchronise donc sur la cavité réception, plus stable puisque fonctionnant à faible niveau, grâce à un signal très supérieur à celui qu'elle aurait reçu par l'antenne dans un dispositif à cavité unique.Par ailleurs, il est possible d'accorder les cavités sur des fréquences légèrement différentes pour compenser une légère dérive résiduelle. Quant à la limitation (c) , elle est egalement levée en partie puisque d'une part, la cavité réception 102 fonctionnant à bas niveau, son temps de traînage est faible, d'autre part, un découplage de 20 à 30 dB étant apporté par le circulateur entre la cavité émission et la cavité réception, il n'est plus nécessaire d'attendre que l'oscillation évanescente de la cavité émission ait atteint le niveau du bruit thermique pour déclencher un nouveau cycle. Il est également possible d'ajuster différemment les coefficients de surtension des deux cavités, de façon à optimiser le fonctionnement du dispositif. De plus, le dispositif présenté ici permet de faire de la "veille silencieuse" c'est-à-dire, sans émission notable grâce à un interrupteur mécanique ou électronique (non représenté sur la figure 1) permettant de couper l'alimentation de la source 124 et de l'ampli- ficateur 105, ce qui apporte un gain en consommation, en.discrétion et en gêne que le dispositif à super-réaction peut apporter dans le cas d'une utilisation en réseau. En ondes millimétriques, les circulateurs sont des éléments onéreux. Il peut être économiquement avantageux de les remplacer par des coupleurs. La figure 2 représente à titre d'exemple un dispositif comportant 2 cavités oscillatrices et un coapleur de 3 dB. Par rapport au dispositif de la figure 1 ç la seule différence est que le circulateur 60 est remplacé par un coupleur à 3 dB 160 dont deux accès conjugués 152 et 154 sont respectivément reliés au cornet et à une résistance de dissipation d'énergie et les deux autres 153 et 151 à la cavité 2 et à la cavité 102. Dans ce montage, le coupleur introduit une perte de 3 dB tant à ltémission qu'à la réception. Ce montage n'assure plus l'asservissement de la cavité émission sur la cavité réception. On peut toutefois noter que cet asservissement n'est pas strictement nécessaire puisque les 2 cavités peuvent être accordées indépendamment. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'émission-réception à super-réaction dans lequel l'information est portée par la fréquence de récurrence des trains d'ondes reçus et dans lequel ceux-ci sont amplifiés dans un oscillateur à diode oscillatrice et à cavité résonnante monté en amplificateur à super-réaction et déclenché par un générateur d'impulsions également utilisé pour le découpage des ondes émises, caractérisé en ce qu'il comporte un second oscillateur à diode oscillante et cavité résonnante déclenché par ledit générateur d'impulsions, et dont la diode oscillatricé supporte une puissance plus élevée que celle du premier oscillateur, et un dispositif d'aiguillage couplant l'antenne aux deux cavités résonnantes, de manière qu'une fraction notable de l'énergie fournie par la cavité du second oscillateur soit dirigée sur l'antenne sans qu'une fraction notable de cette énergie atteigne la cavité résonnante du premier oscillateur. 2. Dispositif d'émission-réception suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit dispositif d'aiguillage est un circulateur à trois accès. 3. Dispositif d'émission-réception suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit dispositif d'aiguillage est un coupleur à 3 décibels dont deux accès conjugués sont respectivement couplés aux cavités des deux oscillateurs, et les deux autres respectivement à l'antenne et à une résistaSeë de dissipation. 4. Dispositif d'émissión-récepfion suivant l'une des revendications precédentes, caractérisé en ce que les impulsions fournies par ledit générateur au second oscillateur sont retardées par rapport à celles qui sont appliquées au premier oscillateur. 5. Poste émetteur-récepteur caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'émission-réception suivant l'une quelconque des revendications précédentes.