Brevet FR2356321A1 — publié le 19780120

1'invention concerne les systèmes de transmission en duplex entre plusieurs stations desservies en série, fixes ou mobiles, et utilisant de très faibles longueurs d'onde. Dans le cas de transmission sur de telles longueurs d'onde, millimétriques par exemple, le spectre de fréquences occupé par let informations transmises peut avoir une étendue très faible par rapport à la fréquence porteuse. Une grande stabilité en fréquence esl nécessaire. Il est bien connu d'obtenir cette stabilité à l'aide d'un pilotage par quartz de toutes les stations d'un tel système. Toutefois, aussi bonne que soit la précision obtenue avec cel disposition, elle ne permet pas de s'affranchir des effets Doppler (dans le cas de stations mobiles) ni d'insérer de manière simple df informations supplémentaires à partir des stations intermédiaires lorsque la modulation est transmise sous forme numérique. Il est certes connu, par exemple, dans ce dernier cas, de transmettre une fréquence de synchronisation à partir d'une station terminale à l'intention de chacune des autres stations, mais cette disposition est coûteuse, elle ne permet pas de s'affranchir des effets Doppler et, en cas de panne d'une station intermédiaire, el] provoque la mise hors service de la partie du réseau située en ava] de la station déficiente. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en améliorant de manière simple la stabilité relative jusqu'au-parfait synchronisme des stations entre elles, en.fréquence intermédiaire. le système de transmission, selon l'invention, comprenant une première station terminale, dite station pilote, émettant sur une fréquence porteuse F1 et recevant sur F2, une deuxième station terminale, dite station d'extrémité, et m stations intermédiaires bilc térales, m étant un entier égal ou supérieur à f, chaque station terminale comprenant un émetteur récepteur, et chaque station intel médiaire comprenant un émetteur récepteur en liaison avec ladite st tion pilote, appelé émetteur récepteur amont, et un deuxième ém.ettf récepteur en liaison avec ladite station d'extrémité, appelé émette récepteur aval, chaque émetteur récepteur comportant un oscillateur hyperfréquence utilisé comme émetteur et comme oscillateur local, un mélangeur alimenté par les signaux émis et reçus et un amplificateur sélectif de la différence de fréquence des signaux émis et reçus, est caractérisé en ce que l'émetteur récepteur de ladite station pilote comprend en outre un oscillateur pilote principal délivrant un signal dont la fréquence est égale à ladite différence de fréquence, et un dispositif d'asservissement dudit oscillateur hyperfréquence, assurant la mise en phase du signal de sortie dudit am- plificateur sur celui dudit oscillateur pilote, et en ce que chacune desdites stations intermédiaires comporte : un oscillateur pilote secondaire dont la fréquence nominale est égale à celle dudit oscillateur pilote principal ; un dispositif d'asservissement dudit oscillateur hyperfréquence dudit émetteur récepteur aval, assurant la mise en phase du signal délivré par'ledit oscillateur secondaire sur le signal de sortie dudit amplificateur dudit émetteur récepteur aval ; et un dispositif d'asservissement en phase de la fréquence dudit oscillateur secondaire sur celle du signal de sortie dudit amplificateur dudit émetteur récepteur amont. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparattront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels - La figure 1 est le schéma d'un exemple de stations terminales pilote (la) et d'extrémité (lob) du système de transmission selon l'invention. - La figure 2 est le schéma d'un exemple de station intermédiaire du système de transmission selon l'invention. Sur la figure 1 une station terminale pilote la comprend un aérien 1 qui, à travers le circulateur 2, reçoit le signal émis par l'oscillateur hyperfréquence modulé 3 et délivre e signal reçu sur une première entrée du mélangeur 4. Ce dernier reçoIt sur une deuxième entrée une fraction du signal émis par l'oscillateur 3 et alimente, en sortie, à travers un amplificateur sélectif 5, le démodulateur 7 et le diviseur de fréquence 6. Un oscillateur pilote à quartz 11 alimente une première entrée d'un discriminateur de phase 8 recevant sur sa deuxième entrée le signal de sortie du diviseur 6 et délivrant sur sa sortie, un.signai d'asservissement en fréquent transmis à ltoscillateur 3, travers le dispositif 9.Ce dernier reçoit les signaux de modulation appliqués en 20 qui alimentent également la première entrée d'un soustracteur 10 dont la deuxième entr reçoit le signal de sortie du démodulateur 7, et la sortie délivre en 21 les signaux de démodulation. La station terminale d'extrémité lb est composee d'éléments identiques et remplissant les mêmes fonctions que leurs correspondants de la station la. Ils sont munis des mêmes repères augmentés de 300. Soit F1 la fréquence porteuse d'émission de l'oscillateur 3 de la station pilote la, par exemple 50 GHz, eut 22 la fréquence des signaux reçus, par exemple 50, 1 GHz. En sortie du mélangeur 4, l'am plificateur sélectif 5 filtre et amplifie la différence F2 - F1 soit 100 MHz, envoyée sur le démodulateur 7 afin d'en extraire la modulation reçue après passage dans le soustracteur 10 qui élimine les signaux locaux de modulation, et joue ainsi le rôle du dispositi antilocal des téléphonistes. L'oscillateur piloté par quartz 11 génère une fréquence égale à un sous multiple de F2 F F1, par exemple10 MHz, soit un coefficient diviseur de 10 qui sera également celui du diviseur 6, permettant au discriminateur de phase 8 de délivrer un signal d'asservissement de l'oscillateur 3 tel que F2 - F1 soit rigoureusement calée sur la fréquence et la phase de l'oscillateur pilote 11. Ce signal d'asservissement est appliqué à travers le dispositif 9 qui comprend, comme il est bien connu, un circuit de recherche et un filtre passe bas, avant application de ce signal à l'oscillateur par l'intermédiaire d'une diode qui y est incluse. Ces dispositifs constituent un verrouillage de phase sur une faible largeur de bande permettant d'y adjoindre une modulation de phase PSK ou pseudo PSK appliquée en 20. le fonctionnement de la station terminale d'extrémité lb est identique à celui de la station pilote à ceci près qu' il ne possède pas de circuit d'asservissement de son oscillateur hyperfréquence 303, la fréquence intermédiaire étant maintenue constante par la station intermédiaire correspondante dont un exemple va être décrit ci-après. Sur la figure 2, une station intermédiaire bilatérale comporte deux émetteurs récepteurs dos et dos dont tous les organes identique s à ceux de la figure 1(a) sont munis des mêmes repères, augmentés de 100 pour celui communiquant avec les stations en direction de la station pilote, que nous appellerons émetteur récepteur amont dans ce qui suit, et de 200 pour celui communiquant avec les stations en direction de la-station d'extrémité, que nous appellerons émetteur récepteur aval dans ce qui suit, l'un et l'autre à travers d'éventuelles autres stations intermédiaires, identiques au plan de fréquence près, qui ne sont pas décrites ici. Dans 11 émetteur récepteur amont, l'amplificateur sélectif 105 délivre un signal de fréquence rigoureusement égale à F2 - F1, F2 étant la fréquence d'émission libre.de l'oscillateur 103 et F1 la fréquence de réception du signal émis par la station terminale pilote et asservi dans cette dernière station de manière que F2 - F1 =kF, avec k = 10 dans l'exemple choisi ci-dessus. Ce signal, par ailleurs démodulé dans le démodulateur 107, sert à asservir en phase et fréquence l'oscillateur a' quartz 40 par l'intermédiaire d'un circuit de filtrage et de recherche 41 alimenté par la sortie du discriminateur de phase 108. l'oscillateur à quartz 40 est ainsi cale exactement sur la différence de fréquence F2 - F1, ce qui permet au-discriminateur de phase 208 d'asservir l'oscillateur 203 de ltémetteur-récepteur aval de manière à maintenir constante cette différence à son niveau. Ainsi, à la station terminale d'extrémité et dans l'émetteur récepteur amont de chaque station intermédiaire,-ltoscillateur hyperfréquence oscille librement autour de la fréquence nominale sur laquelle il a été rég-lé alors que celui de la station pilote et des émetteurs récepteurs aval des stations intermédiaires sont asservis de manière à maintenir rigoureusement constante cette différence de fréquence if = 1F2 - Fît qui peut aussi servir de fréquence de synchronisation des transmissions numériques si on a prévu de les choisi multiples l'une de l'autre dans un rapport simple.Ce signal de fré quence DF , égale à celle du pilote à quartz li de la station termi- nale pilote (figure la), est accessible en S dans chaque station intermédiaire (figure 2) et à la station terminale d'extrémité (figure lob). les circuits de modulation de.la station intermédiaire (figure 2) sont organisés comme suit ; la modulation de l'émetteur récepteur amont est assurée à travers la porte "OU" 142 recevant sur une de ces deux entrées l'information locale transmise à l'accès 120 et sur son autre entrée l'information provenant en aval de la liaison à travers le circuit antilocal 210. De-la même manière la modulation de l'émetteur récepteur aval est assurée à travers la porte "OU" 242 recevant l'information locale par l'accès 220 et celle provenant en amont de la liaison à travers le circuit antilocal 210. Il a été représenté, par exemple figure la, un oscillateur 3 distinct d'un mélangeur 4 réuni à l'aérien par un circulateur 2. Il est connu de réaliser cet ensemble par une seule cavité incluant un dispositif semi-conducteur (par exemple une diode IMPATT pour la gamme millimétrique) qui réalise à la fois la génération des oscillations hyperfréquence et le mélange réception, la cavité étant alors couplée directement à l'aérien. Cette disposition connue peut être substituée à celle représentée,sans modification du principe de fonctionnement. En ce qui concerne le plan de fréquence, les dispositions décrites donnent le choix entre deux formules. Nous avons supposé que la station terminale pilote émettait sur F1 et recevait sur F2. L'émetteur récepteur amont de la première station intermédiaire fera évidemment l'inverse. Mais pour l'émetteur récepteur aval de cette même station, on a le choix entre le même plan de fréquence que celui de l'émetteur récepteur amont ou l'inverse. Dans le deuxième cas toutes les stations intermédiaires sont identiques et la station terminale d'extrémité présente un plan de fréquence complémentaire de celui de la station terminale pilote. Nais cette disposition oblige à recevoir sur une fréquence égale à celle d'un émetteur d'une meme station, ce qui nécessite un découplage suffisant entre les émetteurs récepteurs aval et amont. Ceci est évité dans le premier cas, où les émetteurs d'une station intermédiaire travaillent sur une fréquence identique mais différente de celles des récepteurs, il y a alors deux types de stations intermédiaires et -la 'station terminale d'extrémité change de plan de fréquence selon que le nombre de stations intermédiaires est pair ou impair. D'après la description-qui vient d'être faite de l'invention, on remarquera que la synchronisation complète d'un système de télécommunication est ainsi obtenue par.une mise en oeuvre de moyens particulièrement simples tout en laissant une possibilité d'autonomie en cas de défaut. En effet, si nous supposons, par exemple, la mise hors service de l'émetteur récepteur amont de la station intermédiaire (figure 2), la liaison pourra continuer de fonctionner normalement depuis la station terminale pilote jusqu'à la station intermédiaire voisine, en amont, de la station en défaut, et elle pourra être exploitée également de l'emetteur récepteur aval de cette station inter méiaire jusqu'à la station terminale d'extrémité, synchronisée toutefois par une fréquence A ? différente qui sera celle imposée par l'oscillateur 40 devenu pilote de cette partie de la liaison. REVENDICATIONS Système de transmission comprenant une première station terminale, dite station pilote, émettant sur une fréquence porteuse F1 et recevant sur F2, une deuxième station terminale, dite station d'extrémité, et m stations intermédiaires bilatérales, m étant un entier égal ou supérieur à 1, chaque station terminale comprenant un émetteur récepteur, et chaque station intermédiaire comprenant un émetteur récepteur en liaison avec ladite station pilote, appelé émetteur récepteur amont, et un deuxième émetteur récepteur en liaison avec ladite station d'extrémité, appelé émetteur récepteur aval, chaque émetteur récepteur d'une station quelconque comportant : un oscillateur hyperfréquence utilisé comme émetteur et comme oscillatuer local, un mélangeur alimenté par les signaux émis et reçus et un amplificateur sélectif de la différence de fréquence des signaux émis et reçus, l'émetteur récepteur de ladite station pilote comprenant en outrewun oscillateur pilote principal délivrant un signal dont la fréquence est égale à ladite différence de fréquence, et un dispositif d'asservissement dudit oscillateur hyperfréquence, assurant la mise en phase du signal de sortie dudit amplificateur sur celui dudit oscillateur pilote, caractérisé en ce que chacune desdites stations intermédiaires comporte en outre : un oscillateur pilote secondaire dont la fréquence nominale est égale å celle dudit oscillateur pilote principal ; un dispositif d'asservissement dudit oscillateur hyperfréquence dudit émetteur récepteur aval, assurant la mise en phase du signal délivré par lendit oscillateur hyperfréquence sur le signal de sortie dudit amplificateur dudit émetteur récepteur aval ; et un dispositif d'asseruissement en phase de la fréquence dudit oscillateur secondaire sur celle du signal de sortie dudit amplificateur dudit émetteur récepteur amont. 2. Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites stations intermédiaires sont identiques, les émetteurs amont et les récepteurs aval étant accordés sur ladite fréquence F2, les émetteurs aval et les récepteurs amont étant accordés ladite fréquence F1, l'émetteur de la station terminale d'extrémité émettant sur ladite fréquence F2. 3. Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les stations intermédiaires impaires, comptées à partir de ladite station terminale pilote, possèdent des émetteurs et des récepteurs accordés respectivement sur lesdites fréquences r2 et F1, ces fréquences étant inversées pour-les stations paires. 4. ' Système de transmission selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit mélangeur et ledit oscillateur de chaque émetteur récepteur sont constitués d'une unique cavité byper- fréquence comportant un élément semiconducteur, ladite unique cavité étant relié directement à un aérien émetteur récepteur. 5. Système de transmission selon~l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits oscillateurs sont modulés en fréquence par les signaux locaux à transmettre et en ce que chaque émetteur récepteur comporte un démodulateur suivi d'un soustracteur soustrayant du signal fourni par ledit démodulateur lesdits signaux locaux appliqués à son émetteur, au moins un des oscillateurs d'au moins une des stations intermédiaires étant en outre modulé par les signaux de sortie du soustracteur de l'émetteur récepteur associé dans la même station intermédiaire.