Brevet FR2326075A1 — publié le 19770422

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande éfec- tronique du gain d'un amplificateur paramétrique utilisant une diode semiconductrice à capacitance variable. Un tel amplificateur paramétrique comporte généralement une diode à capacitance variable recevant un signal d'entre par l'ir.ternEdiasre d'un circuit accordé sur la fréquence Fs dudit signal d'entrée et un signal de pompe par l'intermédiaire d'un circuit de pompe accordé sur la fréquence de pompe Fp égale ou supérieure à 2 Fs. La diode est associez à un circuit complémentaire accordé sur la fréquence complémentaire Fi = Fp - Fs souvent appelée fréquence "idler" La diode présente pour le signal d'entrée une impédance négative et il y a transfert de puissance du signal de pompe au signal d'entrée. Un tel amplificateur paramétrique permet d'obtenir des gains de l'ordre de + 15 dB.De par son tr3s faible bruit, il est avantageux de l'utiliser à l'entrée d'une chaine de réception d'ondes radio-électriques afin d'en améliorer la sensibilité. Dans certaines applications, notamment dans les radars la puissance du signal reçu peut varier de façon importante au cours du fonctionnement. Ainsi, dans le cas des radars, la puissance du signal d'écho reçu apres réflexion sur une cible varie en fonction de la distance séparant la cible de l'antenne du radar. Dans le cas de cibles proches, la valeur du signal d'écho amplifiée par l'amplificateur paramétrique risque d'etre trop élevée et de saturer la chaine d'amplification à fréquence intermédiaire placée derrière, ce qui rend inexploitable le signal d'information radar. Afin d'éviter cette saturation, il est d'usage courant de couper manuellement l'alimentation de la pompe de l'amplificateur paramétrique, ce qui a pour effet de supprimer l'amplification du signal d'entrée. Ce procédé présente toutefois l'incorve- nient de nécessiter l'intervention de l'opérateur, celui-ci ayant déjà un grand nombre de manoeuvres à effectuera notamment à bord des avions.En outre, le temps de commutation de l'alimentation de la pompe est relativement long, de l'ordre de 500 ma. Ce temps de commutation assez long est dn à la valeur élevée de ia puissance à couper. La présente invention a précisément pour objet un dispositif de commande électronique du gain d'un amplificateur paramétrique présentant un temps de réponse très bref. Un autre objet de la présente invention est un dispositif de commande électronique du gain d'un amplificateur paramétrique fonctionnant de façon automatique sans interverion d'un opérateur. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de commande électronique du gain de l'amplificateur paramétrique comporte des moyens pour modifier la tension continue V1 de polarisation de la diode à capacitance variable en une autre tension V2, en réponse à un ordre logique de commutation du gain. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 représente le schéma du dispositif de commande électronique du gain selon l'invention ; - la figure 2 représente un exemple de commande automatique du gain d'un amplificateur paramétrique inséré dans une channe de réception. La figure 1 représente le schéma du dispositif de commande électronique du gain d'un amplificateur paramétrique selon l'invention. On distingue, de façon très schématique, l'agencement connu d'un amplificateur paramétrique. I1 comporte un circulateur 1 recevant par une branche 2 le signal d'entrée de fréquence Fs à amplifier, et le dirigeant, par l'intermédiaire d'une branche 3, vers la cavité paramétrique 4 contenant la diode à capacitance variable 5. La cavité 4 reçoit le signal de pompe de fréquence Fp à partir de la pompe 6. Le signal amplifié de fréquence Fs est réfléchi vers le circulateur 1 et dirigé vers une branche de sortie 7. On sait qu'une diode à capacitance variable possède, lorsqu'elle est polarisée en inverse, la caractéristique de présenter une capacité variable en fonction de la tension de polarisation. Ainsi la diode 5 sera polarisée par une tension continue V. En fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque l'amplificateur paramétrique fournit un gain de l'ordre de + 15 dB, la capacitance de la diode 5 est telle que la cavité 4 soit accordée. Ce résultat est obtenu pour une tension de polarisation V1 bien déterminée, de l'ordre de - 1 volt. L'invention prévoit un circuit 8 de commutation de tension qui fait passer, en réponse à un ordre logique de commutation A reçu par une borne 9, la tension de polarisation V de la valeur V1 à une autre valeur V2 inférieure, par exemple - 3 volts. La cavité 4 est alors désaccordée et le signal de fréquence.Fs en sortie 7 du circulateur 1 correspond seulement au signal d'entrée réfléchi par la cavité et affaibli à cause de la perte d'insertion du circulateur. On obtient alors un gain de l'ordre de - 1,5 dB. Le circuit de commutation 8 est conçu pour transformer l'ordre logique de commutation A en tensions V1 et V2. Ainsi dans le cas d'un ordre A transmis en logique positive TTL (niveau O = O volt et niveau 1 = 5 volts), le circuit de commutation peut comporter un transistor NPN TI commandé par le signal logique A à travers un pont diviseur R1, R2.L'émetteur du transistor TI est relié à la masse et le collecteur est relié a une borne 10 recevant une tension positive El (par exemple + 115 volts) par l'intermédiaire de deux résistances R3 et R4 Un transistor PNP T2, dont l'émetteur reçoit la tension El, a son collecteur relié, par I'intermédiaire de deux résistances R5 et R6, à une borne Il recevant une tension négative E2 (par exemple - 6 volts). Sa base est reliée au point commun des résistances R3 et R4 par I'intermé- diaire d'une résistance R7. Xn transistor NPN T3, dont le circuit d'émetteur comporte une résistance R8 recevant la tension E2 et dont la base est connectée au point commun de R5 et R6, est commandé par le transistor T2. Une résistance R9 est placée entre la masse et le collecteur du transistor T3 et une résistance RlO est placée entre ledit collecteur et la borne Il recevant la tension négative E2. Il s'ensuit que lorsque le transistor T3 est bloque, c' es t-àdire lorsque 11 ordre logique A est o, les résistances R9 et RSO constituent un diviseur de tension délivrant une tension VI telle que : Yl = 9 R9 - R9 + RlO . E2. Lorsque le transistor T3 est saturé, c'est-à-dire lorsque l'ordre logique A est I > la résistance R9 et la résistance RlO en parallele sur R8 constituent un diviseur de tension délivrant une tension V2 telle que : Afin de diminuer le temps de commutation, les transistors seront choisis avec des temps de stockage tres courts. Toujours dans ce même but, une capacité C1 est placée en parallele sur la résistance R8 et une capacité C2 en parallele sur une résistance Rîl est placée en sortie du diviseur de ten sion R9, R10, en série avec la diode 5.Deux autres capacités C3 et C4, placées respectivement entre la borne 10 et la masse et entre la borne il et la masse, servent de découplage des alimentations de tensions continues El et E2. Afin que la longueur des fils de liaison n'intervienne pas dans le fonctionnement de l'amplificateur paramétrique, le circuit de commutation 8 doit se trouver tres pres de la diode 5. I1 peut avantageusement être placé dans le bottier contenant l'amplificateur paramétrique. Un tel circuit permet d'obtenir des temps de commutation du gain inférieurs à 1 ps. La figure 2 représenteunexemple de commande automatique du gain d'un amplificateur paramétrique inséré dans une chaîne de réception radioélectrique. Les signaux de fréquence Fs reçus d'une antenne sont appliqués à l'entrée d'un amplificateur paramétrique 12. Celui-ci est suivi d'un mélangeur 13 qui convertit, au moyen d'un oscillateur local 14 de fréquence Fo et d'un amplificateur intermédiaire 15, le signal reçu à la fréquence Fs en un signal de fréquence intermédiaire Fi = Fs - Fo. L'enveloppe du signal à fréquence intermédiaire Fi est recueillie par l'intermédiaire d'un circuit de détection 16 relié à l'entrée d'un calculateur 17 utilisé pour toutes les opérations relatives au système dans lequel la chaine de réception est insérée. Ce calculateur déterminera, en fonction de la valeur du signal reçu, si l'amplificateur paramétrique 12 doit assurer une amplification ou non. Dans le premier cas, le calculateur enverra vers le circuit de commutation 18 selon l'invention un ordre A = O polarisant la diode paramétrique à la tension V1. L'amplificateur paramétrique possédera alors un gain de l'ordre de + 15 dB. Dans le second cas, le calculateur délivrera un ordre A = 1 décalant la tension de polarisation de la diode à la valeur V2. le gain tombera alors aux environs de - 1,5 dB. Bien que la présente invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée audit exemple et qu'elle est susceptible d'autres variantes ou modifications sans sortir de son cadre. En particulier, l'ordre logique de commutation peut avoir des niveaux différents et le circuit de commutation recevant cet ordre logique peut hêtre agencé de façon différente. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande électronique du gain dlun amplificateur paramétrique utilisant une diode semi-conductrice à capacitance variable, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour modifier la tension continue V1 de polarisation de ladite diode en une autre tension V2, en réponse à un ordre logique de commutation du gain. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par un circuit électronique de commutation agencé de façon à transformer les deux niveaux O et I de l'ordre logique de commutation en deux tensions VI et V2. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit électronique de commutation est placé à l'intérieur du bottier contenant l'amplificateur paramétrique. 4. Dispositif selon la revendication 3, associé à un amplificateur paramétrique placé à l'entrée d'une chaine de réception comportant un étage de fréquence intermédiaire, caractérisé en ce que l'ordre logique de commutation du gain de l'amplificateur paramétrique est délivré par un calculateur en réponse à la valeur de l'enveloppe du signal de fréquence intermédiaire fournie par un circuit de détection.