Brevet FR2317824A1 — publié le 19770204

La présente invention concerne les répéteurs de télécommunication à accès multiples, c'est-à-dire les répéteurs assur-nt l'amplification et la rémission globale de signaux distincts, reçus à partir de stations dispersées. Elle concerne également un système de télécommunication équipé de tels répéteurs, montés par exemple dans un satellite assurant la liaison entre une station terrienne principale et des stations secondaires dispersées pouvant être mobiles et en particulier des aéronefs. I1 est connu de recourir dans ce genre de transmission, à trois types de répéteurs. Un premier montage consiste à amplifier globalement à la réception le spectre des signaux reçus, à le transposer dans un nouveau spectre de fréquence et à l'amplifier, toujours globalement, dans un amplificateur de puissance. On sait que dans cette disposition très simple et aussi très souple, puisque insensible à la distribution des fréquences affectées aux différents signaux à l'intérieur d'un spectre donné, l'amplificateur de puissance doit travailler dans la partie linéaire de sa caractéristique U = f(U ), où U et U sont respective rit les tensions de sortie et d'entré d'un signal appliqué, donc treks en dessous de sa puissance maximale, afin d'éviter l'apparition de produits dtintermodulation, principalement de produits de 3e ordre, pouvant brouiller les signaux à transmattre. I1 en résulte un surdimensionnement de l'amplificateur et un gaspilIage d'énergie intolérable dans un satellite. Ce défaut croit avec la valeur de l'écart de niveau maximal existant entre les différents signaux reçus, écart qui peut etre important s'il s'agit de signaux issus de stations mobiles. Un deuxième montage connu est un perfectionnement du précédent où chaque signal reçu est filtré et régulé en niveau (ou limité) avant mplification finale commune, soumise ainsi à des signaux de meme niveau. Mais l'amplificateur doit toujours être linéaire, l'inconvénient n'est donc que partiellement supprimé au prix d'une souplesse compromise par l'introduction de filtres et limiteurs ou régulateurs. Dans un troisiÈme montage connu, dérivé du précédent, un amplificateur de puissance individuel est prévu pour chaque signal reçu, les amplificateurs peuvent alors fonctionner à saturation, mais le nombre d organes devient important, et l'organisation des fréquences et des niveaux reste figée. La présente invention a pour objet de pallier les inconvénivents du premier montage en maintenant intégralement les avantages qu'il pressente pr rapport aux deux autres. Selon l'invention, le répéteur de télécommunication à accès multiples, comportant ensérie : un premier amplificateur commun à n signaux reçus distincts (n entier > i ) contenus dans un premier spectre de fréquence, un convertisseur de spectre comportant un changeur de fréquence et un deuxième amplificateur commun auxdits n signaux contenus dans un deuxième spectre de fréquence est ceractérisé en ce que ledit convertisseur comporte en outre un modulateur comprenant un générateur de fréquence et en ce que ledit changeur de fréquence transpose ledit premier spectre en un spectre de bande de hase, ledit modulateur délivrant un signal modulé angulairemen par ladite bande de base, ledit signal modulé constituant ledit deuxième spectre et alimentant à saturation ledit deuxième amplificateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaltront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'un répéteur selon l'inveion ; - la figure 2 est le schéma d'un mode de réalisation parti culer du répéteur selon l'invention. Sur la figure 1 sont appliqués en 1 un groupement de n signaux distincts reçus à partir de n entions dispersées émettant chacune un de ces signaux, constitué d'une porteuse modulée par l'information à transmettre selon l'un des nombreux modes de modulation connus. Ces différents signaux sont groupés dans un spectre de fréquence, de largeur définie, et amplifiés globalement à la réception dans l'amplificateur 2 puis transposes par le convertisseur 3, comprenant un mélangeur 4 et un oscillateur local 5, dans un spectre de même largeur, déterminé de manière à pouvoir dextre considéré comme un spectre de bande de base qui est alors appliqué au modulateur 6. Celui-ci peut être en particulier un générateur de fréquence porteuse, sous forme d'un oscillateur modulé en fréquence par cette bande de base, dont le niveau de sortie est amplifié à saturation dans l'amplificateur de puissance 7 délivrant en a un nouveau spectre de fréquence, centré sur la fréquence de repos du générateur et utilisé dans la réémission des signaux. il est éminemment souhaitable dc transmettre les différents signaux avec un indice nominal constant, afin de faire bénéficier ces signaux, supposés transmis avec un niveau nominal identique, d'un même bilan de transmission. Ceci peut être obtenu par une classique cellule de préau centuation de 6db par octave interposée entre la bande de base et l'oscillateur qu'elle module en fréquence. On peut évidemment réaliser une modulation de phase directe dans une réalisation particulièrement simple et décrite ci-après. Sur la figure 2 où tous les repères augmentés de 10 par rapport à la figure 1 concernent des organes identiques et de même fonction, le modulateur de phase 25 est constitué d'un sommateur 20 additionnant le spectre en bande d base issu du convertisseur 13 et la fréquence f délivrée par un générateur 21. La sortie du sommateur alimente un écarteur 22 suivi d'un multi plicateur 23 de rang m (m entier/1) dont la sortie alimente l'amplificateur de puissance 17. Si F est la fréquence porteuse centrale du spectre retrans o F mis, on devra donner à ltoscillateur 21 la fréquence f = o m La modulation de phase est obtenue par écrêtege d'un spectre comprenant la fréquence porteuse à haut niveau issue du générateur 21 et la bande de base injectée à niveau beaucoup plus réduit à partir du transposeur 13; elle est identique à celle qui est produite par ltécrêteur de tout récepteur à modulation de fréquence soumise à des fréquences de niveau suffisåmment différent. L'indice de modulation obtenu pour chaque signal est pratiquement égal au rapport du niveau de chacun des signaux d la bande de base à celui de la fréquence porteuse A titre d'exemple on peut considérer que les signaux reçus sont groupés dans un spectre de 4 tHz de large dans la bande 1 5011 505 MHz. Ils seront transposés par le générateur 15 accordé à 1 500 MHz, dans une bande de base couvrant 1 à S MHz. Si la fréquence centrale du spectre réémis est de 5 GHz, et le facteur de multiplication du multiplicateur 23 de 50, le générateur 21 sera accordé sur 100 DtiHz. Pour obtenir un indice crête maximal (dû à l'ensemble des signaux) de 2 radians, le rapport du niveau de crête instantané de la bande de base à celui du porteur de 100 MHz devra être de 4,10-2 soit un indice 4.10-2 radian. A cette valeur d'indice, un dispositif de modulation de phase aussi simple que celui décrit figure 2 permet d'obtenir une linéarité suffisante. I1 est évidemment possible pour moduler en phase, d'utiliser tout autre type de montage connu tel que le modulateur symétrique d'Armstrong qui élimine les harmoniques pairs La bande du spectre réémis sera, dans ltexemple choisi, de quelque 30 MHz, centrée sur 5 GHz. On remarque que l'étendue du spectre réémis est, par principe, plus importante que celle du spectre reçu. Cette conséquence est la seule limitation éventuelle à l'utilisation de l'invention décrite qui présente de nombreux avantages jusqu'ici non réunis sur un même type de répéteur - Grande simplicité de la structure qui comporte peu d'éléments et en particulier un seul amplificateur de puissance - Excellent rendement énergétique do au fait que cet amplificateur de puissance fonctionne en régime de saturation - Souplesse maximale d'exploitation due à l'absence de tout découpage ou filtrage des signaux reçus les uns par rapport aux autres. - Grande tolérance à d'éventuels écarts de niveau entre les différents signaux reçus qui ne peuvent avoir dtautre consé quence que d'exiger une linéarité adéquate de la modulation angulaire réalisas, ce qui ne pose en pratique aucun problème Ce dernier avantage est particulièrement intéressant pour la réalisation d'un système de télécornmunication par satel lite recevant les signaux émis par des stations variées soit à poste fixe, soit mobiles (par exemple aéronefs) soit constituées elles mêmes par d'autres satellites.Dans ce cas on peut s' atten- dre à une grande diversité des distances de la station au répé- teur et de la positon de l'antenne, donc à de grands écarts dans les niveaux reçus pr le répéteur. Le satellite réémet les signaux vars une station terrienne qui devra possède un récepteur classique à modulation de fré quence permettant de restituer la bande de base avant d'efrectuer le tri et le dispatching des signaux reçus. I1 sera noté que les mimes dispositions que celles décrite peuvent être utilises en sens inverse, c'est-à-dire pour transmet- tre les signaux émis par la station terrienne à destination des diverses stations dispersées. Bien entendu, l'invention n' est pas limitée aux modes de réalisation décrits qui ne sont représentés ici qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS i. Répéteur de télécommunication à accès multiples, comportant en série : un premier amplificateur commun à n signaux reçus distincts (n entier 21) contenus dans un premier spectre de fréquence, un convertisseur de spectre comportant un changeur de fréquence et un deuxième amplificateur commun auxdits n signaux contenus dans un deuxième spectre de fréquence, caractérisé en ce que ledit convertisseur comporte en outre un modulateur comprenant un générateur de fréquence et en ce que ledit changeur de fréquence transpose ledit premier spectre en un spectre de bande de base, ledit modulateur délivrant un signal modulé angulairement par ladite bande de base, ledit signal modulé constituant ledit deuxième spectre et alimentant à saturation ledit deuxième amplificateur. 2. Répéteur selon la revendication 1,caractérisé en ce que ledit -modulateur est un modulateur de phase, ledit générateur de fréquence délivrant une fréquence qui est un sous multiple de rang m (m entier) 1) de la fréquence porteuse dudit deuxième spectre, et en ce qutil comporte : un additionneur sommant ledit spectre de base et la tension de sortie dudit générateur, un éclateur du signal de sortie dudit sommateur et un multiplicateur de rang m du signal délivré par leditécréteur. 3. Répéteur selon la revendication 1, caractéeisé en ce que led-it modulateur est un modulateur de fréquence, ledit générateur de fréquence délivrant, au repos, une fréquence égale a ladite fréquence porteuse et modulée en fréquence par le spectre de fréquence de 5 dite bande de base. 4. Système de télécommunication par satellite entre une station terrienne et n stations secondaires émettant respectivement n signaux, reçus et réémis par ledit satellite, caractérisé en ce que ledit satellite comprend au moins un répéteur selon lune des revendications I à 3.