Brevet FR2331218A1 — publié le 19770603

l'invention conerne les reseaux Q emetes r-o L'ir.ventior. conoerne les réseaux 'éme > reurs rad o- électriques, et plus précisément un nouveau procéde de synchronisation des fréquences d'émission des divers émetteurs d-'un réseau, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait en effet qutil est essentiel pour le bon fonctionnement d'un réseau de plusieurs émetteurs que leurs fréquences d'émission soient rigoureusement identiques, faute de quoi un récepteur situé à portée de deux émetteurs distincts émettant simultanément recevra une fréquence de battement empt- chant une réception correcte. la synchronisation des émetteurs, pour leur faire émettre une fréquence porteuse communeàtout le réseau, se faisait habituellement par un cable coaxial transportant jusqu'à chaque émetteur la fréquence porteuse, ou une fréquence intermé faire produite localement dans chaque émetteur, de sorte que la meme fréquence porteuse puisse hêtre utilisée dans tout le réseau. Par exemple pour un émetteur ayant une fréquence intermédiaire de 12 MHz et une fréquence porteuse finale de 450 MHz, on prélevait la fréquence te 12 MHz de l'un des émetteurs, on la transmettait aux autres émetteurs par l'intermédiaire dlun câble coaxial et on se servait de la fréquence de 12 MHz reçue par ce cible pour corriger la fréquence d'émission ou la fréquence intermédiaire de chaque émetteur , afin de la rendre identique à celle du premier émetteur. Cependant, ce procédé connu de synchronisation est très motteux, à cause du prix du câble coaxial et du prix de sa pose sur de longues distances, entre des émetteurs nombreux d'un réseau. La présente invention propose pour remédier à cet inconvénient un procédé de synchronisation qui évite la pose d'un cible coaxial spécial et permet l'utilisation de réseaux de transmission d'informations à basse fréquence déjà existants, tels que les lignes téléphoniques, pour transmettre une information de synchronisation d'un émetteur à un autre. Le procédé de synchronisation selon l'invention consiste à diviser la fréquence d'un oscillateur (à fréquence intermédiaire ou à fréquence porteuse) servant à l'émission dans un premier émetteur, jusqu'à une basse fréquence susceptible d'être transmise par une ligne de transmission dtinformation à basse fréquence, telle qu'une ligne téléphonique ; à transmettre la fréquence divisée, par de telles lignes, jusqu'à au oins un autre émetteur du réseau à synchroniser ; à diviser la fréquence d'un oscillateur commandé en fréquence servant à l'émission de cet autre émetteur, pour obtenir une basse fréquence locale à comparer localement à cet autre émetteur la phase de la basse fréquence de sortie de la ligne de transmission qui y aboutit avec la phase de la basse fréquence obtenue localement par division ; et à commander la fréquence de l'oscillateur local de cet autre émetteur selon le résultat de la comparaison de phase, dans un sens tendant à annuler la différence de phase pouvant exister. Lorsque les phases des fréquences divisées sont rendues égales, il en est de même (bien qu'avec une précision plus faible) de celles des fréquences non divisées. Le dispositif de synchronisation destiné à la mise en oeuvre de ce procédé comprend donc un diviseur de fréquence au premier émetteur (qui sert à la synchronisation),un deuxième diviseur de fréquence et un comparateur de phase à chaque autre émetteur du réseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront dans la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un schéma du dispositif de synchronisation selon l'invention, inséré dans un réseau d'émetteurs. - la figure 2 représente un schéma pratique d'asservissement de la fréquence d'un oscillateur par la basse fréquence reçue d'un autre émetteur. La figure 1 représente un réseau de n émetteurs qui doivent rayonner dans un mtme domaine géographique et pour lesquels on veut éviter des battements de fréquences porteuses. Un premier émetteur est utilisé en temps que pilote pour la synchronisation des n-i autres émetteurs et on décrira seulement le dispositif de synchronisation au niveau de l'émet teur 2, tous les autres dispositifs de synchronisation des émetteurs 3 à n étant identiques à celui de l'émetteur 2 et symboliquement représentés par des rectangles sur la figure 1. La synchronisation est effectuée de la manière suivante L'émetteur 1 possède un oscillateur local 10, par exemple un oscillateur à quartz, servant à engendrer la fréquence porteuse d'émission de cet émetteur 1, ou une fréquence intermédiaire ultérieurement multipliée. L'ensemble des composants prévus dans un émetteur classique est représenté sans rentrer dans les détails par un bloc 12 dans lequel on peut trouver notamment la modulation de la fréquence F délivrée par l'oscillateur 10, éventuellement P une multiplication de fréquence, et toutes les amplifications et filtrages classiquement nécessaires. La sortie du bloc 12 est une antenne d'émission 14. La synchronisation des autres émetteurs par 1'émetteur 1 qui sert de station pilote se fait à partir de la fréquence Fp délivrée par l'oscillateur 10, qui est tout d'abord divisée par un nombre N dans un diviseur 16, et c'est la fréquence Fsync de sortie du diviseur 16 qui est envoyée pas'des lignes de transmission à basse fréquence pour synchroniser les autres émetteurs. Fsync = F /N et N est choisi compte tenu de la valeur p de Fp pour que la fréquence de synchronisation Fsync soit compatible avec une transmission par ligne à basse fréquence telle qu'une ligne téléphonique (environ 300 à 3500 Hertz). Si Fp -- 12 MHz par exemple, une division par N = 212 donne une fréquence Fsync d'environ 3000 Hertz. La fréquence Fsync de sortie du diviseur 16 passe à travers un adaptateur 18 avant d'entre envoyée sur les lignes basse fréquence qui rejoignent chacun des émetteurs 2 à n. l'adaptateur réalise une adaptation d'impédance pour rendre le signal de sortie du diviseur 16 compatible avec l'impédance d'entrée des lignes téléphoniques 20. Au niveau de chaque émetteur piloté par l'émetteur i,il est prévu un autre adaptateur 22 qui réalise une fonction a'adap- tation d'impédance et d'amplification pour transmettre le signal de synchronisation à fréquence Fsync à une première entrée d'un comparateur de phase 24 dont la sortie, filtrée et amplifiée, est envoyée à une entrée de commande en fréquence d'un oscillateur commandé 26 qui est l'analogue de l'oscillateur 10 de ltéet- teur 1 et qui délivre une fréquence Fa (que l'on veut asservir à la fréquence Fp de l'oscillateur du premier émetteur). L'asservissement est fait par division de la fréquence Pa de l'oscillateur asservi 26, par le moyen d'un diviseur 28 qui divise la fréquence Fa de préférence par le même nombre N que le diviseur 16 ; la basse fréquence Fa/N est envoyée à l'autre entrée du comparateur de phase 24. La sortie du comparateur de phase est un signal d'erreur proportionnel à la différence de phase entre ses entrées. Elle est filtrée dans un filtre passe-bas 25 pour éliminer ses composantes alternatives, puis amplifiée dans un amplificateur 27 dont la sortie est connectée à une entrée de commande en fréquence de ltoscillateur asservi 26 pour faire varier la fréquence de ce dernier, selon le signe de la différence de phase entre les deux signaux d'entrée du comparateur 24 > dans un sens tendant à réduire cette différence de phase. De cette façon, la phase du signal Fa/N s'ajuste en permanence sur la phase de la -fréquence Fp/N, ce qui implique un asservissement de la fréquence Fa sur la fréquence Fp. En effet, supposons que la phase de Pa/N soit asservie à un dixième de degré près, et que N = 212. alors, la fréquence Fa est asservie sur F p à environ 1 Hertz près (0,1 degré x 212). La fréquence Fa de sortie de l'oscillateur asservi 26 de chaque émetteur piloté par le premier est utilisée de la méme manière que la fréquence Fp du premier émetteur ; elle est multipliée, amplifiée, modulée,etc.,dans un bloc 30 et rayonnée par une antenne 32. La figure 2 montre un exemple de réalisation du dispositif de synchronisation au niveau des émetteurs pilotés. Le signal à fréquence Fsync arrive par l'intermédiaire d'un transfbrmateur d'isolation 34. Il est transmis à un atténuateur 36 ayant une impédance adaptée à celle de la ligne, et à un montage d'amplification et de mise en forme à transistor, avant d'aboutir à la première entrée 38 du comparateur 24. L'autre entrée 40 du comparateur 24 reçoit la sortie du diviseur 28,qui est un compteur binaire de capacité N au moins et dont entrée de comptage reçoit la sortie amplifiée de l'oscillateur commandé en fréquence 26. C'est cet oscillateur 26 que l'on veut asservir en fréquence à l'oscillateur du premier émetteur. L'oscillateur 26 est un oscillateur à quartz dont la fréquence peut autre ajustée dans une faible mesure grecs à une diode à capacité variable 42 qui est montée en parallèle avec le quartz. On sait commander la capacité de la diode 42, donc la fréquence Fa de l'oscillateur 2Ç, par une tension continue de polarisation de cette diode, tension qui est fournie à la sortie d'un filtre 44 alimenté par un amplificateur 46 en sortie du comparateur de phase 24. Le comparateur de phase est par exemple un circuit commercialisé sous le No X R S200 par la Société Tsar. On a ainsi décrit un exemple de réalisation du dispositif de synchronisation selon 11 invention, dispositif qui est particulièrement intéressant car il permet l'utilisation des lignes téléphoniques déjà en place, pour la synchronisation de réseaux d'émetteurs. REVENJICÂTIONS i. Procédé de synchronisation d'émetteurs 'un u rt'sea 'émission radioélectrique, caractérisé par les oparatiors consistant à - diviser la fréquence d'un oscillateur servant à l'émission dans un premier émetteur, jusqu'à une basse fréquence apte à titre transmise par une ligne téléphonique, - transmettre la fréquence divisée, par des lignes téléphoniques, jusqu'à au moins un autre émetteur du réseau à synchroniser, - diviser la fréquence des oscillateurs commandés en fréquence servant à l'émission de ces autres émetteurs, mur obtenir une basse fréquence locale, - comparer à chaque autre émetteur la phase de la basse fréquence de sortie de la ligne téléphonique qui y aboutit avec la phase de la basse fréquence obtenue localement par division, - - commander la fréquence de l'oscillateur local de chaque autre émetteur selon le résultat de la comparaison de phase jusqu'à annuler la différence de phase pouvant exister. 2. Dispositif de synchronisation d'émetteurs d'un réseau d'émission radioélectrique, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier diviseur de fréquence destiné à recevoir une fréquence d'oscillateur servant à l'émission dans un premier émetteur, et un ensemble d'asservissement de phase pour chaque autre émetteur à synchroniser par le premier émetteur, cet ensemble comprenant un deuxième diviseur de fréquence destiné à recevoir la sortie d'un oscillateur à fréquence commandée servant à émission dans 11 autre émetteur, un comparateur de phase recevant la sortie du premier diviseur de fréquence et la sortie du deuxième diviseur de fréquence, la sortie du comparateur de phase étant reliée à l'oscillateur de l'autre émetteur pour modifier la fréquence de cet oscillateur selon le résultat de la comparaison de phase, les diviseurs de fréquence ayant en outre un rapport de division tels que leurs fréquences de sortie soient des basses fréquences compatibles avec la transmission par une ligne téléphonique (environ 300 à 3500 Hertz) de sorte que le diviseur du premier émetteur et les comparateurs de phase des autres émetteurs puissent être reliés par de elles lignes. 3. Dispositif de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le comparateur de phase est relié à l'oscillateur commandé en fréquence par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas et d'un amplificateur. 4. Dispositif de srnchronîsation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'oscillateur est un oscillateur à quartz et qu'une diode à capacité variable est connectée en parallèle avec cet oscillateur t est alimentée par la sortie filtrée et amplifiée du comparateur de phase. 5. Dispositif de synchronisation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'un adaptateur d'impédance est placé à celle des entrées du comparateur de phase qui est destinée à recevoir le signal de synchronisation transmis par la ligne téléphonique. 6. Dispositif de synchronisation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'un adaptateur d'impé- dance est placé en sortie du diviseur de fréquence du premier émetteur.