Brevet FR2315202A1 — publié le 19770114

L'invention se rapporte aux postes émetteurs-récepteurs pour liaison en ondes millimétriques utilisant le phénomene de superréaction, notamment à ceux dans lesquels l'oscillation hyperfréquence est produite par une diode du type à avalanche GUNN,BPRlflTou par tout autre composant électronique à résistance négative capable d'engendrer une oscillation hyperfréquence. Un poste émetteur-récepteur de ce type est décrit.par le brevet français 2.165.740, déposé le 28 Décembre 1971, sous le numéro d'enregistrement 71.47 009, par la société demanderesse. Une condition importante du bon fonctionnement d'une liaison utilisant de tels émetteurs-récepteurs est constituée par l'accord de la source d'oscillation, à chaque extrémité de la liaison, sur la fréquence assurant le plus fort niveau de signal possible tant à ltémission qu'à la réception. En effet, les postes comportent des cavités résonnantes et des filtres dont le rendement est maximal pour une fréquence prédéterminée. On connalt un dispositif de stabilisation de la fréquence de l'oscillateur utilisant un détecteur du niveau de signal reçu pour agir sur la tension d'alimentation de l'oscillateur, dont la fréquence dépend notamment de cette tension. Ce dispositif est décrit par la demande de brevet déposée le 24 Juillet 1974, sous le N 74.25 664, par la société Demanderesse. Toutefois, un tel dispositif, pour efficace qutil soit en ce qui concerne l'annulation de la dérive lente de lloscil- lateur, demeure sans action sur les dérives de courte durée, notamment celle qui se produit au moment du démarrage périodique de ltoscillation, caractéristique de la superréaction. Des contrôles oscillographiques portant sur un émetteur récepteur à 35 GHz, on a pu déduire qu'une telle dérive pouvait atteindre de 10 à 50 MHz. Il en résulte une détérioration sensible du rapport signal à bruit, et par conséquent une diminution de la portée d'une liaison utilisant de tels émetteurs-récepteurs. L'invention permet de diminuer, voire d'annuler cette dérive. Suivant l'invention, un poste émetteur-récepteur pour liaison en ondes millimétrique est du type comportant une source d'oscillations électromagnétiques en ondes millimétriques montée en amplificateur à superréaction, lesdites oscillations étant découpées en trains d'ondes par un générateur d'impul- sions rectangulaires modulable en fréquence par une information en basse fréquence. Il est caractérisé en ce que ladite source est couplée avec une cavité résonnante contenant une diode à capacité variable, ledit générateur d'impulsions rectangulaires pouvant commander latension de ladite diode de telle sorte que soit corrigée la dérive de fréquence de ladite source pendant la durée du train d'ondes. L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques apparaîtront, au moyen de la description qui suit, et des dessins qui l'accompagnent, parmi lesquels - la figure 1 représente un poste émetteur-récepteur à superréaction, de type connu - la figure 2 représente la modification apportée par l'invention au poste de la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des courbes explicatives. Figure 1, on a représenté, à titre d'exemple, un poste destiné à équiper une liaison sur une fréquence porteuse de 37 GHz. Une telle liaison comporte deux postes semblables à celui de la figure 1, ne différant que par la fréquence de découpage du signal hyperfréquence par le générateur dtimpul- sions rectangulaires.Cette fréquence est, par exemple, de 1 NHz pour le générateur 11 de la figure 1 et de 700 kHz pour le poste de l'extrémité opposée de la liaison, non représenté. Dans ce qui suit, on suppose que la source d'oscillations hyperfréquence comporte une diode 1, du type "a avalanche", placée dans une cavité résonnante. Le schéma et le principe de fonctionnement d'un tel poste émetteur-récepteur sont connus : on se limitera donc à la mention des parties essentielles : a) partie émission proprement dite - microphone 10 ; - générateur d'impulsions rectangulaires Il (fréquence de 1 MHz à une extrémité et de 700 kHz à l'autre extrémité) incluant un système de modulation, non représenté, de la fréquence du générateur Il par la basse fréquence issue du microphone 10 ; - source de tension continue 13 alimentant la diode oscillatrice 1 et système de découplage (résistance 14, condensateur 12) ;; b) partie commune à l'émission et à la réception - cavité résonnante 2, reliée par un guide d'ondes 3 à un coupleur 4 (couplage de 10 dB avec la partie réception proprement dite, soit le dixième de la puissance émise par la cavité 2 dérivée vers le guide 42 desservant cette partie), une antenne en cornet 5 reliée au coup leur 4 par un guide 41. c) partie réception proprement dite - détecteur 6 de la fréquence de battement des fréquences des générateurs "émission et réception, soit 300 kHz ; - amplificateur 7 comportant un filtre passe-bande non représenté - discriminateur 8 ; - écouteur téléphonique-9. Figure 2 on a représenté seulement la partie "émission't et la cavité résonnante 2 du poste émetteur-récepteur, seules modifiées par la mise en oeuvre de l'invention. La cavité 2 est couplée par le guide 3 avec une cavité résonnante 20 contenant une deuxième diode 21, qui est une diode à capacité variable appelée varactor en terminologie anglo-saxonne. Cette diode est placée de façon analogue à la diode 1, avec un pôle à la masse de la cavité 20, et un deuxième pôle portant une connexion de polarisation 25 isolée de la masse de la cavité. Cette connexion est reliée par une prise potientiométrique 24 à une résistance 23 reliant le point S, borne de sortie d'un déphaseur réglable 26 et la borne positive d'une source 22 de tension continue. Le déphaseur 26 est branché entre une borne de sortie I du générateur 11 et la borne S. Le but de cette modification est le suivant. On sait d'une part que la fréquence recueillie à la sortie 3 de la cavité 2 présente, en fonction du temps t, une variation périodique représentée figure 3 : à chaque instant t = 0, correspondant au début d'un segment ascendant d'une impulsion rectangulaire, la fréquence d'oscillation est fO. Pendant la durée du palier de l'impulsion (valeur maximale de la tension) la fréquence crolt jusqu a une valeur 1 : c'est la dérive dite de "pushing" en terminologie anglo-saxonne. Onsait d'autre part que la diode à capacité variable, polarisée en inverse par une tension V présente une capacité variable croissante de CO à C1 lorsque la tension décroît de VO à V1 (voir figure 4). Pour la tension maximale VO, on a la capacité minimale CO (donc une fréquence maximale de la cavité résonnante 20). On utilise cette particularité pour modifier la fréquence d'oscillation de l'ensemble des deux cavités couplées 2 et 2P. En comparant les figures 3 et 4, on conçoit facilement qu'en réglant les amplitudes et les phases des deux phénomènes, on puisse obtenir un effet de compensation de la dérive de "pushing". En pratique les impulsions en I et en S doivent etre inverses l'une de l'autre. On utilise ce fait, dans une variante (non représentée) de l'invention en branchant le point S sur une sortie du générateur 11 délivrant l'impulsion inverse. Dans une autre variante de l'invention, la diode oscillatrice et la diode à variation de capacité sont montées dans une même cavité aménagée de façon à ce que le couplage mutuel des deux diodes soit relativement faible. REVENDICATIONS 1. Poste émetteur-récepteur pour liaison en ondes millimétriques, du type comportant une source d'oscillations électromagnétiques en ondes millimétriques montée en amplificateur à superréaction, lesdites oscillations étant découpées en trains d'ondes par un générateur d'impulsions rectangulaires modulable en fréquence par une information en basse fréquence, caractérisé en ce que ladite source est couplée avec une cavité résonnante contenant une diode à capacité variable, ledit générateur d'impulsions rectangulaires pouvant commander la tension de ladite diode de telle sorte que soit corrigée la dérive de fréquence de ladite source pendant la durée du train d'ondes. 2. Poste suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source comporte un composant à résistance négative. 3. Poste suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant est une diode du type à avalanche. 4. Poste suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant à résistance négative est une diode du type GUNN. 5. Poste suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant à résistance négative est une diode du type BARITT. 6. Poste suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source comporte une cavité résonnante couplée avec la cavité contenant ladite diode. 7. Poste suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant est placé dans la même cavité résonnante que la diode à capacité variable. 8. Poste suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite diode est polarisée par des impulsions inverses de celles qui alimentent ledit composant. 9. Poste suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la liaison entre ledit générateur et ladite diode comporte un déphaseur.