Brevet FR2308107A1 — publié le 19761112

L'invention concerne un dispositif de guidage, dfun mobile au moyen d'ondes radio-électriques, destiné à fournir un signal de guidage correspondant à l'angle entre l'axe d'émission des ondes ra dio-électriques, et l'axe de symétrie dtun systeme de deux antennes montées à bord du mobile, ces deux antennes étant connectées à un premier modulateur, constitué par deux voies raccordées à un couplear, dans lesquelles est inséré alternativement, à une première fréquence, un circuit de déphasage, modulateur à la sortie duquel est placé en cascade le poste récepteur du mobile et un système de détection de la première modulation, ce système de détection fournissant le signal de guidage. Un tel dispositif est connu sous le nom de dispositif de guidage "Homing'Z, dans la littérature Anglo-saxonne, et est utilisé, par exemple, dans le guidage des avions. Un dispositif de ce genre, est décrit par exemple, dans le brevet français 1 000 188. Dans ces dispositifs, le diagramme de rayonnement du système d'antennes est composé de deux cardioides, symétriques par rapport à l'axe de symétrie du système d'antennes, et grâce au modulateur précité, ces deux cardioSdes sont commutes alternativement à la fréquence de modulation. Cette commutation de diagramme permet d'obtenir un signal de guidage, dont-le signe est celui de l'angle G, entre ltaxe d'émission et l'axe des antiennes, et dont-la grandeur est proportionnelle, dans un certain domaine, a- la grandeur de-cet angle, si la fréquence d'émission ne varie pas. Mais, dans la pratique, émission d'ondes radio-électriques a lieu, dans une bande allant par exemple de 225 MHz à 400 MHz; les diagrammes d'antennes se déforment, et le coefficient de propor tionnalité entre la grandeur du signal de guidage et celle de l'an- gle , O, varie avec la fréquence. D'autre part, dans les dispositifs connus de ce genre, on place habituellement, dans le poste récepteur du mobile, un contrôleur automatique de gain, en abrégé C.A.G., destiné à maintenir constant le niveau de puissance BF à la sortie du recepteur. On utilise en général, à cet effet, un amplificateur à gain variable, et le C.A.G. n1 est alors efficace que jusqu'a des niveaux UHF correspondant au seuil défini par ledit amplificateur. Pour des niveaux de puissance UHF reçue, inférieurs à ce seuil, le C.A.G. ne jous plus son rôle, les diagrammes d'antennes sont réduits, de sorte que le signal de guidage varie avec la distance, puisque la puissance UHF reçue dépend de la distance entre l'émetteur et le mobile. La présente invention vise à fournir un dispositif de guidage, dont le signal en sortie soit pratiquement indépendant de la fréquence de 1'émission, et de la distance entre ltémetteur et le mobile, jusqu'à la limite où le niveau du signal UHF reçu soit comparable au niveau du bruit. Le dispositif, objet de l'invention, comporte, entre le premier modulateur et le poste récepteur, un deuxième modulateur à une deuxième fréquence, et entre le poste récepteur et le système de détection, un compresseur à gain variable, commandé par une boucle d'asservissement, cette boucle comprenant un système de détection de la seconde modulation, et agissant sur le gain du compresseur de manière à maintenir constant le signal détecté dans ladite boucle. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment 1'invention peut être réalisée. La figure 1 représente~le dispositif de guidage de l'invention. La figure 2 représente les divers diagrammes d'antenne obtenus en fonction de la fréquence de 11 émission. La figure 3 représente des courbes du signal de guidage en fonction de l'angle #, pour différentes fréquences dlémission. La figure 4 représente des courbes, du signal de guidage en fonction de la distance, illustrant l'amélioration apportée par 'invention. Le-dispositif de guidage de la figure I se compose de deux antennes A1, A2 dont l'axe de symétrie (#) fait avec l'ase de l'émission radio-électrique (t'), un angle S . Ces deux antennes sont connectées dans un modulateur 4, à un coupleur 3, par deux voies 1, 2, soit directement à travers les interrupteurs fermés K1, K2, par exemple des diodes PIN, soit à travers les lignes coaxiales L1, lorsque les interrupteurs sont ouverts. Les deux interrupteurs K1, K2 sont manoeuvrés alternativement, en opposition de phase, à la fréquence de modulation de 30 Hz par exemple, provenant du générateur de fréquence 5. Les deux antennes A1, A2 sont distantes de 72/4, A étant la longueur d'onde correspondant à une certaine fréquence d'émission, par c-xem'e 370 MHz, et les lignes coaxiales L1, L2 constituent des lignes à re tard, qui provoquent un déphasage de 1r/2, pour cette même fréquence, 370 MHZ. Dans les dispositifs de guidage connus, le poste récepteur 6 reçoit directement le signal UHF modulé par le modulateur 4, et fournit à sa sortie S1, un signal BF, correspondant à la modulation à 30 Hz. Le récepteur peut fournir également sur une autre sortie S2, d'autres signaux BF, par exemple des signaux de parole, qui s'étendent entre 300 Hz et 3000 Hz. Enfin, le signal à la sortie SX du récepteur est appliqué à un système de détection synchrone 7, en liaison avec le générateur 5 de fréquence à 30 Hz, système de détection comportant un détecteur synchrone 8, un filtre passe-bas 9 et un amplificateur 10, et délivrant à sa sortie, un signal de guidage qui peut être applique à un indicateur d'angle 11. Pour décrire le fonctionnement du dispositif connu tel qu'on lta décrit jusqu'à présent, on a représenté sur la figure 2, en a, le diagramme du système d'antennes qui a la configu-ration en trait plein ou en trait pointillé selon que, dans le modulateur 4, l'interrupteur K1 est ouvert et K2 est fermé, ou l'interrupteur K1 est fermé et K2 est ouvert.Le diagramme 2a correspond à la fréquence d'émission précitée de 370 NHz. Pour d'autres fréquences d'émission, 225 MHz et 400 MHz, le diagramme du système d'antennes se déforme et-a l'allure représentée respectivement en 2b et 2c. On peut déduire des diagrammes 2a, 2b, 2c, que le signal de guidage détecté Vs, fourni à l'indicateur 11, a en fonction de l'angle de déviation O, l'allure représentée sur la figure 3, par les courbes C1, C2, C3 pour les fréquences d'émission respectives de 225 MHz, 370 MHz et 400 MHz. Ces courbes ne sont exploitées pratiquement que dans le domaine d'angle allant par exemple, de - 200 à + 200. Elles sont alors pratiquement linéaires, et par exemple,-la pente des courbes extrêmes, correspondant aux fréquences de 225 MHz et 400 MHZ, varie dans le rapport 3. On voit ainsi que le signal de guidage dépend de la fréquence d'émission. La figure 4 illustre l'action du C.A.G., sur la puissance de l'émission UHF reçue. La courbe en trait plein représente la puissance de l'émission UHF, obtenue apyres passage dans ledit C.Â.G. Les axes de coordonnées sont gradués en puissance. La droite horizontale S représente le niveau de Seuil du C.A.G., la droite horizontale B représente le niveau de bruit. La mesure du signal de guidage n'est une mesure correcte de l'angle 5 que pour des niveaux de puissance constants. Or, pour des niveaux de puissance UHF reçue, inférieurs audit seuil, celui-ci n'agit plus, les diagrammes d'antennes sont réduits et de ce fait, le signal de guidage est faussé. De plus, pour des niveaux de puissance UI* reçue, très faibles, la mesure du signal de guidage est faussée par le bruit. Pour éviter ces inconvénients, le dispositif de la figure 1 comporte, conformément à l'invention, entre le premier modulateur 4 et le poste récepteur 6, un deuxième modulateur 12. Ce deuxi'me modulateur est constitué d'un coupleur 3 dB, de référence 13, qui fournit deux signaux, dont l'un est en quadrature retard par rapport au signal original, d'un circuit de déphasage L3, qui se substitue à la ligne directe K3, à une deuxieme fréquence de modulation, par exemple 7 KHz, sur la voie transmettant le signal non déphasé, et d'un coupleur 3 dB 14, identique à 13, qui effectue la Somme des dieux signaux ainsi traités. La deuxième fréquence de modulation, provient du générateur de fréquence 15. A la sortie S1, du poste récepteur 6, se trouve un compresseur à gain variable 16. La boucle d'asservissement, qui commande le gain du compresseur, est constituée par un détecteur synchrone 17, en liaison avec le générateur de fréquence à 7 KHz, générateur 15, par un filtre passe-bas 18 et par un amplificateur inverseur 19. Dans la boucle d'asservissement que l'on-a décrite, on fait une détection synchrone de la deuxième modulation. Le gain du compresseur varie alors de telle manière que l'amplitude du signal détecté dans ladite boucle tend à rester constante. Ceci permet d'obtenir une régulation du signal de guidage, en fonction du niveau de puissance UHF reçue, niveau qui varie avec la distance del'émetteur au mobile. En effet, la variation du niveau de puissance UHF se traduit parue variation identique des deux taux de modulation, à 30 Hz et 7 KHz.Le circuit compresseur 16, tendant à rendre constante l'amplitude du signal détecté dans la boucle, agira de fa çon identique, sur l'amplitude du signal détecté dans le détecteur Sur la figure 4 la courbe en trait pointillé représente la régulation en puissance, effectuée par le compresseur à gain variable. Cette courbe reste plate jusqu'à des distances nettement plus importantes. Antérieurement à l'invention, la mesure de l'angle était correcte jusqu'au point P, point de décrochement de la courbe en trait plein correspondant à l'action du C.A.G. L'invention permet donc une mesure correcte jusqu'au point Q, point de décrochement de la courbe en trait pointillé. Le gain en f.e.m. détectable est de 1'ordre de 15 dB. Le point R est le point où le rapport Sigzff à Bruit est égal à un. De la même manière, les deux taux de modulation varient avec la fréquence de l'émission UHF. La deuxième modulation, à 7 KHz, a été choisie de telle sorte, que les variations du taux des deux modulations soient identiques. Le circuit compresseur va donc corriger ces variations. Sur la figure 3, toutes les courbes C1, C3 ... vont se rapprocher de la courbe C2, qui correspond à la fréquence d'émission de 370 MHz. REVEMDICATIONS 1. Dispositif de guidage, d'un mobile au moyen d'ondes radioélectriques, destiné à fournir un signal de guidage correspondant à l'angle entre l'axe d'émission des ondes radio-électriques, et l'axe de symétrie d'un système de deux antennes montées à bord du mobile, ces deux antennes étant connectées à un premier modulateur, constitué par deux voies raccordées à un coupleur, dans lesquelles est inséré alternativement, à une première fréquence, un circuit de déphasage, modulateur à la sortie duquel est placé en cascade le poste récepteur du mobile et un système de détection de la première modulation, ce système de détection fournissant le signal de guidage, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte, entre le premier modulateur et le poste récepteur, un deuxième modulateur à une deuxième fréquence, et entre le poste récepteur et le système de détection, un compresseur à gain variable, commandé par une boucle d'asservissement, cette boucle comprenant un système de détection de la seconde modulation, et agissant sur le gain du compresséur de manière à maintenir constant le signal détecté dans ladite boucle. 2. Dispositif de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux modulateurs sont agencés de telle sorte que les taux de modulation aux deux fréquences de modulation varient de manière identique en fonction de la fréquence de l'émission radioélectrique. 3. Dispositif de guidage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième modulateur est constitué d'un découpleur, qui fournit deux signaux, dont l'un ést en quadrature retard par rapport au signal original, d'un circuit de déphasage qui stajou- te alternativement à une deuxième fréquence, sur la voie transmettant le signal non déphasé, et d'un additionneur, qui effectue la somme des deux signaux ainsi traités.