Brevet FR2428943A1 — publié le 19800111

La présente invention concerne les circuits de correction pour les signaux perturbés, elle vise en particulier ceux d'entre eux destinés a la correction des signaux issus d'un coupleur directionnel utilisé sur une ligne de transmission soumise a des influences perturbatrices et par suite véhiculant, en plus du signal a transmettre, des signaux perturbateurs. Un coup leur directionnel traversé par une ligne de transmission reliant une source a une charge délivre deux signaux a la fréquence du signai å transmettre présent sur la ligne. Le premier de ces deux signaux est proportionnel a la puissance directe délivrée par la source a la charge. Le second signal est proportionnel a la puissance réfléchie sur la charge. Dans certains circuits d'utilisation ces deux signaux sont exploités pour dégager une fonction d'asservissement de la puissance de la source, dans d'autres ils sont exploités pour régler la charge. Il est indispensable pour une bonne exploitation des signaux issus du coupleur que ces signaux soient purs, c'est-a-dire en relation directe et univoque avec la puissance directe et la puissance réfléchie qu'ils sont censés refléter. En général on exploite les signaux issus du coup leur directionnel sous la forme de deux tensions continues, obtenues par une simple opération de détection. Dans le cas où il existe des signaux perturbateurs sur la ligne de transmission, les signaux issus du coup leur directionnel sont entachés de termes liés aux perturbations auxquelles la ligne est soumise ;ils ne sont plus directement exploitables. Pour remédier a cette situation et rendre exploitables les signaux issus d'une coupleur directionnel traversé par une ligne de transmission véhiculant > en plus des signaux liés a la puissance directe our réfléchie de la source a des termes liés aux perturbations, la présente- invention propose un circtaEt de correction permettant de rendre exploitables Ies signaux perturbés eri éliminant les termes dus aux perturbations. La solution qu'apporte le circuit de correction seltz l'invention est très générale : elle s'applique en particuliet I la mesure du taux d'fondes stationnaires en sortie d'émetteur, lorsque L'antenne de l'Emetteur-sfaurce est située dans un champ électrique perturbateur. Elle s'applique encore lorsque le coupleur directionnel est utilise pour piloter un circuit d'adaptation d'aérien à accord automatique. Elle trouve encore une utilisation lorsque le coupleur directionnel est utilité pour protéger un émetteur en cas de rapport d'ondes stationnaires éleva . ROS grand. Le circuit de correction selon l'invention est remarquable en ce qu'il est relativement simple et ne comporte pour corriger un signal perturbé, qu'un nombre réduit d'éléments de circuit : deux mélangeurs, un déphaseur à 900, deux filtres basse fréquence et éventuellement un circuit extracteur. Le montage des éléments qu'il comprend est simple puisque les mélangeurs sont montés en parallèle sur la borne de sortie du coupleur directionnel sur laquelle apparaît le signal à corriger ; le déphaseur est monté en série entre une prise de prélèvement, éventuellement constituée par une seconde sortie de la source A et la seconde entrée de l'un des deux mélangeurs , la seconde entrée de l'autre mélangeur étant reliée directement en série à ladite prise de prélèvement.Les sorties des deux mélangeurs sont respectivement reliées aux entrées de l'un et l'autre filtres dont les sorties sont reliées l-oe a l'une des entrées d'un circuit de cooposition de signal qui pawt être désigné par le tetTP extracteur, l'autre o la seconde entrée du Dans circuit de composition de signal. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bfen entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'd tir indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique représente le schéma de blocs fonctionnels du circuit de correction selon 1 'invention, dans le cas général d'un signal perturbé recueilli sur l'une des bornes d'un coupleur directionnel C traversé par une ligne de transmission reliant une source A à une charge E. Selon l'invention, on métrage une prise de prélèvement PP constituée par la seconde sortie de la source A. Les bornes de mesure du coup leur directionnel C portent les références 1 et 2.Ici, seule la Borne 1 du coupleur est reliée au circuit de correction préconisé selon l'invention ceci pour alléger la figure. En effet, si les deux signaux issus des bornes 1 et 2 doivent être traités, il suffit de placer àpartir de la borne2 exactement le même circuit que celui décrit ici au suint du traitement de correction du signal issu de la borne 1. Le circuit de correction comprend deux circuits mélangeurs M1 et des filtres basse fréquence Ft et F2, un circuit déphaseur G et éventuellement ut circuit extracteur J. Les circuits mélangeurs Mi et M2 ont leurs premières entrées reliées directement à la borne I du coupleur C, leurs secondes entrées sont reliées à la prise de prélèvement PP sur la source A ; l'une des liaisons est directe, l'autre se fait au travers du circuit déphaseur G, qui est un déphaseur à 900. Les sorties des deux mélangeurs M1 et M2 sont reliées respectivement chacune à l'entrée du filtre qui lui correspond. La sortie de chaque filtre basse fréquence est liée, respectivement, I 'une à la première et l'autre à la seconde entrées du circuit de composition de signal ou circuit extracteur J. Le circuit extracteur est un circuit de composition d'un signal à partir de deux composants. Dans la réalisation décrite, le circuit extracteur J est apte à recueillir sur chacune de ses entrées un signal, à élever au carré l'amplitude de chacun desdits signaux, à effectuer la somme des carrés des deux dits signaux et à extraire la racine carrée de la somme ainsi formée. En sortie, le circuit extracteur délivre un signal proportionnel à la valeur de la racine extraite. La prise PP est une prise de prélèvement apte à délivrer un signal à la fréquence de la source A. En l'absence de toute perturbation, les signaux qui apparaissent sur les bornes du coupleur directionnel C sont : en 1,un signal de tension propor tionnel à la puissance directe PdA de la source A et, en 2,un signal de tension proportionnel à la puissance réfléchie PrA sur la source A par la charge E. I1 s'agit de signaux purs liés uniquement aux puissances directe et réfléchie de la source. Dans le cas où la ligne de transmission est dans un champ perturbateur, les signaux recueillis sur les bornes 1 et 2 du coupleur C sont entachés de véhiculée par à la ligne? ils sont termes #l et S2 dus a la perturbation n de la forme borne 1 : borne 2 Le premier mélangeur M1 reçoit sur sa première entrée le signal PdA + et sur sa seconde entrée le signal VA à la fréquence de la source A. I1 restitue un signal résultant de la forme projection de P + projection de #1, v dA/VA A Le premier terme de ce signal résultant est à la fréquence nulle, puisque PdA est à la même fréquence que le signal VA (fréquence F A de la source A) ;; le second terme a une fréquence non nulle car le signal de perturbation #1 est à une fréquence Fp différente de la fréquence F A de la source. Sa fréquence est F F - FA. Les mêmes considérations s'appliquent pour le fonctionnement du second mélangeur M2, à la seule différence que, cette fois, les projections s'opèrent sur V+9Ô0 au lieu de s'opérer sur VA comme précédemment, compte A A tenu du fait que le deuxième mélangeur reçoit sur sa seconde entrée le signal de tension après un déphasage de 900, subi dans le déphaseur G. Le signal résultant est, à la sortie du mélangeur M2, de la forme proj.de + proj.-de Il comporte un premier terme qui, pour les raisons déjà exposées, est a la fréquence nulle tandis que le second terme est à une fréquence Fp - FA, en général non nulle. En raison de la disparité des fréquences des perturbations avec la fréquence de la source émettrice,les projections de #1 sur VA et VA + 90 ne sont pas nulles cependant elles sont éliminées dans le filtre passe-bas qui suit le mélangeur. Pour cela, il suffit de choisir la fréquence de coupure du filtre de manière à étouffer la fréquence différence Fp - FA,c'est-à-dire d'une valeur inférieure à celle de cette différence. Cette condition étant remplie, on recueille en sortie des deux filtres les composantes a t proj. b - proj. Un circuit de composition combine ces deux composantes pour restituer un signal continu exploitable puisqu'il est relié uniquement à la puissance directe de la source A, tout terme du aux perturbations étant éliminé par le circuit de correction. Dans l'exemple décrit, le circuit de composition est un circuit extracteur qui, par voie numérique ou analogique, traite les composantes a et b en 2 2 et racine carrée de la sommea + b effectuant les opérations a s b et racine carrée de la somme a + b Il fournit donc |PdAl signal continu proportionnel à la puissance directe de la source A et pur de toute perturbation. Pour des raisons d'applications particulières, il est souvent utile de traiter, de la même manière que le signal de puissance directe de la source, le signal de puissance réfléchie ; c'est chose facile en employant à partir de la borne 2 un circuit semblable à celui figuré a partir de la borne 1 sur la figure. Ce circuit évince les termes de perturbation par étouffement des termes projection à fréquences non nulles dans les filtres passe-bas. Les applications du circuit de correction sont nombreuses car la solution est très générale. Toutefois les applications privilégiées sont - la mesure précise du taux d'ondes stationnaires en sortie d'émetteur lorsque l'antenne d'un émetteur-source est située dans un champ électrique pertur bateur. La source A est ici représentée par l'émetteur, le taux d'ondes stationnaire est le rapport PdAXPrA = ROS. Les perturbations sont communément représentées par le rayonnement d'une antenne liée à un émetteur voisin dont la fréquence d'émission est différente - le pilotage d'un circuit d'adaptation d'aérien à accord automatique au moyen des signaux issus du coupleur directionnel.Ces signaux ne sont exploitables à cette fin qu'auprès avoir subi le traitement d'éviction des termes dus aux perturbations dans le circuit préconisé par l'invention - la protection de l'émetteur dans le cas d'un rapport d'ondes stationnaires sur la ligne de transmission à l'aérien par utilisation des signaux issus du coupleur directionnel. Comme dans l'application précédente, l'éviction des termes dus à la perturbation par le circuit de l'invention rend les signaux exploitables. La condition à remplir pour rendre le circuit efficace est de choisir la fréquence de coupure des filtres qu'elle comprend inférieure à la différence entre les fréquences de l'émetteur-source et de la source perturbatrice. Cette condition est usuellement facile à remplir en raison de la disparité des fréquences entre émetteurs. Pratiquement,un amortissement du signal perturbateur au-dessous d'une valeur prédéterminée non nulle suffira pour remplir les exigences imposées. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de 1 'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit de correction d'un signal perturbé utilisable pour chacun des signaux issus d'un coupleur directionnel C opérant sur une ligne de transmis sion,entre une source principale A et une charge E,soumise à des influences perturbatrices, caractérisé en ce qu'il comporte - deux mélangeurs montés en parallèle sur celle des bornes du coup leur directionnel dont est issu le signal brut perturbé, c'est-à-dire affecté d'un terme dû a la perturbation, - une prise de prélèvement d'une tension à la fréquence de la source, éventuel lement constituée par une seconde sortie de ladite source, ladite prise étant reliée aux secondes entrées desdits mélangeurs, directement pour l'un des mélangeurs et via un déphaseur à 900 pour l'autre mélangeur, - une paire de filtres basse fréquence ayant chacun son entrée reliée à la sortie du mélangeur qui lui correspond et sa sortie reliée à l'une et à l'autre entrées d'un circuit de composition de signal apte à recevoir deux composantes de signaux et à restituer en sortie un signal reconstitué, lié uniquement à l'une des puissances, directe ou réfléchie, de la source, les filtres basse fréquence précités ayant une fréquence de coupure inférieure à la différence entre la fréquence de la perturbation et celle de la source. 2. Procédé d'élimination du terme de perturbation dans un signal brut issu d'un appareil de mesure du taux d'ondes stationnaires placé sur une ligne de transmission entre une source et une charge du genre coupleur directionnel, ladite ligne étant soumise à un champ électrique perturbateur, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - le signal brut recueilli sur chacune des bornes de l'appareil est acheminé sur une paire de mélangeurs en parallele recevant l'un un signal de tension à la fréquence F A de la source, l'autre le même signal, déphasé de 900, à la même fréquence FA, - dans lesdits mélangeurs sont élaborées les projections du signal brut d'une part sur ladite tension à la fréquence FA, d'autre part sur ladite tension déphasée de 90 , les termes desdites projections correspondant à la fréquence à transmettre étant alors les seuls à présenter une fréquence nulle, - les signaux résultants sont acheminés sur une paire de filtres basse fréquence qui éliminent les termes à fréquences non nulles, c'est-à-dire les termes dus à la perturbation dont la fréquence est égale à la différence Fp - FA entre la fréquence Fp de la perturbation et celle F A de la source, la fréquence de coupure desdits filtres étant choisie inférieure à ladite différence, - à recueillir les signaux continus épurés résultants sur les bornes d'un circuit de composition de signaux pour leur exploitation.