Brevet FR2431226A1 — publié le 19800208

La présente invention concerne des récepteurs radi pour signaux modulés en fréquence de façon discrète sur une porteuse radio-frequence . Dans un récepteur superhétérodyne classique, la reponse-image du récepteur est une réponse du premier ordre e doit etre éliminée par filtrage. Un compromis continuel doit etre effectué entre la sélectivité et les pertes en raison de la valeur finie du facteur "Q" des éléments du filtre. Dans d équipements de petite dimension, ce problème devient très imp tant étant donné que la valeur "Q" que l'on peut obtenir est faible. En outre, même dans des applications à canal unique, diverses sections de filtrage doivent etre réglées individuel lement, ce qui accroît les cotts de montage. Dans le cas particulier de-récepteurs pour des dis] sitifs de poche de recherche de personnes fonctionnant sur dej distances importantes, tous ces problèmes se rencontrent en mi temps. La petite dimension conduit à une faible valeur de "Qw mais des faibles pertes sont nécessaires étant donné que la St bilité doit etre elevée pour pallier les mauvaises performant d'antenne liées a l'exigence d'un petit volume. Les considérai de dimensions et de cout plaident en faveur d'une technique dz circuits intégrés mais ceci est difficile a réaliser avec un ensemble superhétérodyne. Egalement, une très faible consommai est très importante pour cette application particulière.De fc générale, il se produit un compromis direct entre la largeur bande du circuit et sa consommation et, ainsi, il est plus économique d'obtenir un gain aussi élevé que possible et de rSaliser le traitement du signal a une fréquence aussi faible possible. Selon la présente invention, il est prévu un récepi radio pour des signaux modulés en fréquence de façon discrète une porteuse radio-fréquence comprenant des premier et second trajets de signaux auxquels sont appliqués les signaux radios reçus, chaque trajet de signal comprenant un circuit de mélange suivi d'un filtre passe-bas et d'un étage amplificateur-limite un oscillateur local fonctionnant a la fréquence de la porteur la sortie de l'oscillateur local étant appliquée directement premier circuit de mélangeur ; des moyens pour appliquer la sortie de l'oscillateur a i'autre sortie de mélangeur avec un déphasage de 900 ; et une bascule de type D recevant des signaux d'horloge, a l'entrée D de laquelle est appliquée la sortie de l'un des étages amplificateur-limiteur alors que la sortie de l'autre étage amplificateur-limiteur est appliquée l'entrée d'horloge de la bascule. Une bascule de type D est un circuit bistable qui transmet toute information présente à son entrée de données (D) avant l'apparition d'une impulsion d'horloge sur son entrée d'horloge OC vers la sortie Q par suite du front de montée de l'impulsion d'horloge. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite a titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées parmi lesquelles La figure 1 est un schéma sous forme de blocs d'un récepteur radio selon la présente invention ; et La figure 2 représente certaines formes d'ondes liées au récepteur de la figure 1. Dans le récepteur de la figure l, les signaux radio reçus fc + 6 où f c est une fréquence d'onde porteuse et 6 la variation de modulation de fréquence, sont fournis à deux circuits mélangeurs a gain élevé 1 et 2. Un oscillateur local 3 fonctionnant à la fréquence f c est connecté directement au circuit mélangeur 1 et, par l'intermédiaire d'un circuit de déphasage 4 qui introduit un déphasage de 900, au mélangeur 2. Les sorties des circuits mélangeurs l et 2 sont fournies a des filtres passe bas série 5 et 6. Les signaux filtrés sont alors fournis à des étages amplificateur-limiteur à gain elevé 7 et 8, respectivement. La sortie de l'étage amplificateur 7 est fournie à I1entrée d'horloge CX d'une bascule de type D 9 et la sortie de l'étage amplificateur 8 est fournie à l'entrée D de la bascule 9. Les sorties des circuits mélangeurs sont respectivement + 8 et + 6 - tir/2 quand l'entrée est f c + 8, et -8 et - 6 + rr/2 quand l'entrée est foc ~ 8. Les filtres passe-bas ont pour but d'extraire la fréquence de différence 6. La largeur de bande des filtres passe-bas est égale a la largeur de bande latérale du signal radio-frequence. Les signaux de différence ou de bande de base qui sont alors amplifiés dans les étages 7 et 8 fournissent des sorties limitées complètement symétriques correspondant a des niveaux logiques pour la bascule 9. Ainsi, quand le signal d'entrée est décalé de sa fréquence nominale de + 6 kHz, alors ces limiteurs fourniront deux-ondes carrées en quadrature, comme cela est représenté dans le schéma de forme d'onde de la figure 2. Quand la fréquence se décale de l'autre côté de l'oscillateur local (-6 kHz), alors, en raison de l'inversion que cela implique dans le mélangeur, le décalage de phase en quadrature est inversé. Ceci est indiqué dans le schéma. La bascule est déclenchée par le front positif de l'impulsion d'horloge et détecte ensuite la situation d'avanceZ retard et fournit un n ou-un "0" a la sortie Q selon le signal appliqué a l'entrée D au moment de la transition d'horloge. Le système complet produit alors une sortie logique qui dépend du fait -que le signal d'entrée est haut ou bas par rapport a l'oscillateur local. il est clair qu'il existe une contrainte quant a la fréquence a laquelle la commutation d'un côté à l'autre peut survenir. Ainsi, il doit y avoir au moins un front positif sur la ligne d'horloge au cours de chaque durée de bit d'information. ta fréquence de bits maximale est en conséquence égale a la variation 6. Cette contrainte est également vraie pour l'amplifics- teur-limiteur. Puisque cette composante préserve les passages a zéro tout en limitant l'information d'amplitude, il est nécessaire que quelques passages à zéro prennent place quand le signal est de chaque côté de l'oscillateur local. Quand la fréquence de bits dépasse la fréquence de variation, il n'y aura pas plus d'une transition de chaque côté, ce qui, d'après les critères de Nyquist, transporte une information insuffisante. Comme la phase des signaux de bande de base de chaque côté de la porteuse est arbitraire, il y aura un retard variable dans la commutation de la sortie Q. La figure 2 représente le plus mauvais cas dans lequel un cycle complet defréquence de variation doit prendre place avant que la transition positive suivante ne change l'état de sortie. (Ceci est clairement la même limitation que celle exposée ci-dessus, quand la fréquence de bits augmente). Les impulsions de sortie présentent maintenant une variation sur leur largeur de + une durée d'horloge, mais ceci n'entrasse pas nécessairement une fréquence d'erreurs accrue si ces impulsions sont correctement traitées.Si le récepteur est désaccordé, alors 8 est effectivement reduit par l'erreur d'accord, et ainsi la fréquence de bits maximalessera réduite de la même façon. On peut voir que le déphasage de 900 de l'oscillateur local est non critique a partir de l'examen des formes d'onde de la figure 2. Ce déphasage peut ainsi être obtenu par un simple circuit RC. Dans une variante de l'agencement de la firure l, une seconde bascule de type D est prévue, le signal du canal B étant appliqué a l'entrée d'horloge et le signal de canal A étant appliqué à l'entrée D. La sortie l (ou Q) de la première bascule et la sortie O (ou Q) de l'autre bascule sont alors ajoutées algébriquement. Ceci assure que la modulation de fréquence sera détectée en une demi-période de la fréquence de variation et réduit le taux d'erreuz pour un signal a faible rapport signal sur bruit. il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple non. limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS l m Récepteur radio pour signaux à modulation de fréquence discrète sur une porteuse radio comprenant des premi et second trajets de signaux auxquels sont appliqués les signau radio reçus, caractérisé en ce que chaque trajet de signal com prend un circuit mélangeur suivi d'un filtre passe-bas et d'un étage amplificateur-limiteur, un oscillateur local fonctionnan a la fréquence porteuse, la sortie de cet oscillateur étant appliquée directement a un premier circuit mélangeur ; ce récepteur comprenant en outre des moyens pour appliquer la sortie de l'oscillateur à l'autre circuit mélangeur avec un déphasage de 900 et une bascule de type D a l'entrée D de laquelle est appliquée la sortie de l'un des étages amplificat limiteur alors que la sortie de l'autre étage amplificateurlimiteur est appliquée a l'entrée d'horloge de la bascule. 2 - Récepteur selon la revendication 1, caractérise en ce que le moyen pour appliquer la sortie de ltoscillateur local a l'autre circuit mélangeur avec un déphasage de 900 comprend un circuit RC. 3 - Récepteur radio selon l'une des revendications l ou 2,caractérisé en ce qu'il comprend une seconde bascule de type D a l'entrée d'horloge de laquelle est appliqué le même signal que celui qui est appliqué a l'entrée D de la première bascule tandis que l'entrée D de la seconde bascule reçoit le meme signal'que celui qui est appliqué à l'entrée d'horloge de la première bascule, et des moyens pour ajouter algébriquement la sortie Q de la première bascule et la sortie Q de l'autre bascule.