Brevet FR2455395A1 — publié le 19801121

La présente invention concerne u correcteur de distorsions. Elle concerne également un ampliLicateur hyperfré- quence muni d'un tel correcteur. lies amplificateurs hyperfréquences, tels que les tub à onde progressive et les klystrons,introduisent deux sortes de distorsiors : - d'une part, une distorsion d'amplitude ; en effet, l'amplitude de la puissance de sortie, qui croit d'abord provo tionnellement à-la puissance - d'autre part, une distorsion de phase ; car le retard de phase de la puissance de sortie croit avec la puisse d'entrée. Ces distorsions sont particulièrement gênantes lorsqu sont amplifiés simultanément des signaux de fréquences différez tes, car il apparaît alors des signaux parasites? appelés produits d'intermodulation, dont les fréquences se rapprochent de celles des signaux utiles et qui dégradent ainsi la qualité de la transmission. lies correcteurs de distorsions pour amplificateurs hyperfréquences sont connus notamment par la demande de brevet français no 72 37262, déposée le 20 octobre 1972 au nom de THOMSON-CSF et publiée sous le numéro 2.204.334 et par la demande de brevet français n 77-56331 , déposée le 2 décembre 1977 au nom de THOMSON-CSF. Ces cotrecteurs, placés avant l'amplificateur hyperfréquence, assurent une pré-correction du signal à amplifier en lui imposant des distorsions inverses à celles introduites par l'amplificateur utilisé. Ces correcteurs comportent notamment un pont de diode constitué de deux diodes montées en parallèle et tete-beche, de la non-linéarité de la caractéristique courant-tension est utilisée pour comprimer les signaux faibles par rapport aux signa forts et compenser ainsi les distorsions d'amplitude et de phase Ta Demndv-esse stest posée le problème de l'utilisa- tion des correcteurs selon l'art connu pour amplifier des signaux dont l'amplitude varie fortement. On est dans ce cas amené à traiter des signaux de faible amplitude, comprise entre 0 Volts et environ deux à trois fois la tension de seuil des diodes qui est de l'ordre de 0,6 Volts. Pour ces faibles signaux : - d'une part, l'amplificateur ntintroduit pratiquement pas de distorsions - d'autre part, le pont de diodes des correcteurs selon l'art connu produit une très forte atténuation. La correction réalisée est donc trop importante et cela se traduit par une une augmentation des produits. d'intermodulation et en particulier par le fait que les produits d'intermodu- lation d'ordre 5 tendent à devenir plus importants que ceux d'ordre 3. On est également dans ce cas amené à traiter des signaux de plus grande amplitude pour lesquels la correction réalisée compense normalement les distorsions de l'amplificateur. La solution à ce problème ne peut être trouvée tout simplement en changeant de diodes et en utilisant des diodes dont la caractéristique courant-tension corresponde mieux à la correction à réaliser. En effet, les diodes utilisées doivent fonctionner à des fréquences très élevées, en bande C notamment, et il n'existe pas, pour des raisons de technologie, de diodes fonctionnant à ces Fréquences et ayant de faibles tensions de seuil. Il serait possible de résoudre le problème en polarisant les diodes avec une tension ajustable et en décalant ainsi la caractéristique courant-tension des diodes selon l'axe des tensions. li'inconvénient de cette solution est que le correcteur ainsi obtenu n'est pas d'utilisation facile car il ntest plus composé uniquement d'éléments passifs, lie correcteur dé distorsions selon l'invention comporte une résistance, montée en parallèle sur les diodes, qui diminue d'atténuation apportée par les diodes aux faibles signaux 'entre'e du correcteur tout er laissant sesibletnent inchangée la courbe de réponse des diodes pour les signaux d'entrée plus élevés.Cette résistance est de l'ordre de dix fois la résistance série des diodes. lie correcteur selon l'invention permet donc de résoudre lz problème de l'amplification de signaux dont l'amplitude varie fortement, très simplement, et en utilisant uniquement des élémen passifs. D'autres objets, caractéristiques et résultats de ltinven tion ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent : la figure 1 un mode de réalisation d'une partie du correcteur selon l'invention ; - la figure 2, des courbes illustrant le fonctionnement du correcteur selon l'invention et des correcteurs selon l'art connu. La figure 1 représente un mode de réalisation d'une partie du correcteur selon l'invention. lie correcteur selon l'invention comporte donc deux diodes D1 et D2 montées en parallèle et tête-bêche entre deux points A et B. Une résistance R est montée en parallèle sur les diodes. La figure 2 représente des courbes illustrant le fonctiornement du correcteur selon l'invention et des correcteurs selon l'art connu. La courbe 1 en trait plein représente la caractéristique courant-tension I (U) des diodes D1 et D2 auxquelles on a adjoi-t- la résistance R, comme représenté sur la figure 1. La courbe 2 représente la caractéristique courant-tension I (U) des diodes D1 et D2 seules. La valeur de la résistance R est choisie en fonction des deux considérations suivantes - la résistance R doit être suffisammenb faible pour U que soit diminuée l'atténuation I apporte par les diodes aux faibles signaux d'entrée du correcteur - la résistance R doit être suffisamment forte pour que soit laissée sensiblement inchangée la courbe de réponse des diodes pour les signaux d'entrée plus élevés. pour lesquels une bonne correction est réalisée par les diodes seules. La courbe 1 s'écarte de la courbe 2 pour les fables signaux d'entrée qui sont donc moins atténués par le correcteur selon l'invention que par les correcteurs selon l'art connu. Ta courbe 1 tend ensuite à rejoindre asymptotiquementla courbe 2 pour les signaux d'entrée plus élevés pour lesquels les correcteurs selon l'art connu réalisent une bonne correction. La valeur de la résistance R, montée en parallèle sur les diodes,est de l'ordre de dix fois la résistance série des diodes. Sur la figure 1, on a également représenté une inductance li, qui est placée en parallèle sur les diodes, et deux capacités variables C1 et C2, qui sont placées entre les points A et B et la masse. il est d'usage d'utiliser une self et deux capacités variables pour accorder les capacités parasites des diodes. La figure 1 ne représente qu'une partie d'un mode de réalisation du correcteur selon l'invention, car le correcteur selon l'invention comporte, outre ce sui est représenté sur la figure 1, un filtre du type passe-bas ou une deuxième voie en quadrature avec la première, comme cela est décrit dans les demandes de brevet no 72 37 262 et n 77 36 331 déjà citées. L'iinvention consiste à ajouter une résistance de valeur judicieusement choisie en parallèle sur les ponts de diodes utilisés dans les correcteurs connus. L'invention a été utilisée avec succès sur des corre teurs de structures décrites dans les deux demandes précédemme citées. lies correcteurs selon l'invention fonctionnent en bande C, de 5,9 à 6,4 ffHz. Les diodes utilisées sont des diode Schottky du type "beam lead', de résistance série égale à 10IL La valeur de la résistance placée en parallèle sur les diodes est comprise entre 70 et 150Ln! selon l'effet recherché. lies correcteurs de distorsions selon l'invention son notamment utilisés dans les amplificateurs hyperfréquences de grande puissance, tels que ceux équipant les stations au sol d réseaux de télécommunications par satellites. REVENDICATIONS 1. Correcteur de distorsions, comprenant deux diodes, montées en parallèle et tAte-bêche, caractérisé en ce qu'il comporte une résistance (R), montée en parallèle sur les diodes (D1, D2), qui diminue l'atténuation apportée par les diodes aux faibles signaux d'entrée du correcteur tout en laissant sensiblement inchangée la courbe de réponse des diodes pour les signaux d'entrée plus élevés. 2. Correcteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la résistance (R), montée en parallèle sur les diodes,est de l'ordre de dix fois la résistance série des diodes. 3. Correcteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les diodes sont des diodes Schottky, fonctionnant en bande C et de résistance série égale à 10KU , et en ce que la valeur de la résistance (R), montée en parallèle sur les diodesest comprise entre 70 et 15O 4. Amplificateur hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il est muni d'un correcteur de distorsions selon l'une des revendications 1, 2 ou 3.