Brevet FR2541046A1 — publié le 19840817

l 2541046 La présente invention concerne un dispositif de couplage de signaux, et elle vise plus particulièrement un coupleur perfectionné directionnel à deux canaux, utilisé pour coupler deux ondes électriques se déplaçant le long d'une paires de lignes de transmission principales, vers une ligne de branchement spécifique, de façon sélective Un tel dispositif est notamment utile pour cou- pler des signaux radio de satellites à deux canaux, transmis,par l'intermé- diaire d'une paire de lignes d'alimentation principales, sélectivement à chaque unité réceptrice intérieure. Il est bien connu, dans ce domaine technique, de coupler un signal à haute fréquence se déplaçant dans une direction particulière, le long d'une ligne de transmission, vers une ligne de branchement, en utilisant un coupleur direc- tionnel tel que décrit, notamment, dans les brevets américains N O 3 581 243 et n' 4 139 827, par exemple Récemment, on a mis au point un système de radio- diffusion par satellite, et, dans ce but, on a proposé un système de transmis- sion à deux canaux utilisant des polarisations horizontale et verticale Dans un tel système, les deux ondes sont reçues par une antenne unique, mais elles sont traitées séparément et transmises respectivement par l'intermédiaire d'une paire de lignes de transmission principales Il est naturellement possible de coupler ces deux signaux qui circulent dans les lignes principales, vers une unité de réception intérieure spécifique, en intercalant un coupleur directionnel classique, comme décrit dans les brevets américains mentionnés ci-dessus, dans chacune des lignes de transmission principales Cependant, cette disposi- tion exige une paire de lignes de connexion, par exemple des câbles coaxiaux, 6 ' placée entre les coupleurs et l'unité intérieure; mais cette exigence conduit à des câblages coûteux et difficiles Bien qu'on puisse envisager d'uti- liser une ligne de connexion unique avec un commutateur classique, cette dis- position entraîne des défauts d'adaptation. La présente invention se propose, en conséquence, d'apporter un dispo- sitif de couplage de signaux nouveau et perfectionné, pouvant se brancher sur une paire de lignes de transmission principales et coupler sélectivement ces lignes à une unité de traitement de signaux spécifique à l'aide d'une ligne de transmission unique, sans poser de problème d'adaptation. L'invention a donc pour objet un dispositif de couplage de signaux pour coupler sélectivement l'un ou l'autre des deux signaux transmis le long d'une première et d'une seconde ligne de transmission principale, respectivement, 2 2541046 vers une ligne de branchement unique, caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second coupleurs directionnels, conçus de façon à pouvoir être in- sérés, respectivement, dans lesdites première et seconde lignes de transmis- sion, et comportant chacun une borne de branchement; une borne de sortie, conçue de façon à pouvoir être connectée à ladite ligne de branchement; une première diode, couplée entre ladite borne de branchement dudit premier cou- pleur et ladite borne de sortie; une seconde diode, couplée entre ladite borne de branchement du second coupleur et ladite borne de sortie, lesdites première et seconde diodes comportant respectivement des première et seconde polari- tés, par rapport à ladite borne de sortie; une première liaison en série d'une troisième diode et d'une première résistance fictive, couplée entre la borne de branchement dudit premier coupleur et un point de potentiel de référence; une seconde liaison en série d'une quatrième diode et d'une seconde résistance fictive, couplée entre la borne de branchement du second coupleur et ledit point de potentiel de référence, et en ce'que les troisième et quatrième diodes présentent respectivement lesdites seconde et première polarités, par rapport au point de potentiel de référence. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en il- lustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur les dessins: la Figure 1 est un schéma par blocs qui représente un système de réception de signaux radio de satellites selon la technique antérieure, utilisant des coupleurs-directionnels classiques la Figure 2 est un schéma par blocs qui représente un système de ré- ception de signaux radio de satellite selon la présente invention, mettant en oeuvre les dispositifs de couplage de signaux selon cette invention; la Figure 3 est un schéma par blocs illustrant un mode de réalisation du dispositif de couplage de signaux selon cette invention; et, la Figure 4 est une vue schématique en plan représentant un circuit imprimé sur lequel est prévu le circuit représenté sur la Figure 3. Généralement, dans les systèmes de transmission de signaux radio et de télévision par satellites, la transmission est réalisée en utilisant deux si- gnaux d'ondes polarisées de fréquence égale, mais de type de polarisation différent, par exemple de polarisations horizontale et verticale On a donc proposé un système tel que celui illustré par la Figure 1, pour assurer la distribution des deux signaux radio de satellite vers une pluralité de récepteurs de télévision En se référant au dessin, on voit que le signal de polarisation horizontale, reçu par une antenne parabolique 1, est amplifié par un amplifi- cateur à faible bruit 2 H; il est ensuite transformé en signal de faible fréquence par un convertisseur abaisseur 3 H, puis il est transmis par l'intermédiaire d'une pluralité de coupleurs directionnels 4 H Le signal de polarisation verti- cale, également reçu par l'antenne parabolique 1, est amplifié séparément par un amplificateur à faible bruit 2 V, transformé en un signal de faible fréquence par un convertisseur abaisseur 3 V, puis il est transmis, de façon similaire, par l'intermédiaire d'une pluralité de coupleurs directionnels 4 V. Les coupleurs directionnels 4 H et 4 V sont conçus et disposés de manière à coupler les, signaux de polarisation horizontale et verti- cale, dans les deux lignes de transmission, aux unités des réception intérieures respectives 6, par exemple des récepteurs de télévision, par l'intermédiaire de paires respectives de câbles 5 H et 5 V Aux extrémités des deux lignes de transmission, on prévoit des diviseurs de puissance à deux voies 7 H et 7 V, pour distribuer les signaux de polarisation respectifs aux unités intérieures 8 et 9. Comme on le voit clairement sur le dessin, un tel système exige une paire de câbles de connexion, par exemple des câbles coaxiaux 5 H et 5 V, pour chaque unité intérieure 6. Comme on l'a précisé dans le préambule de la présente description, les deux signaux peuvent être couplés sélectivement à chaque unité intérieure 6 par l'intermédiaire d'un câble unique, en intercalant un commutateur (non re- présenté) entre les deux coupleurs 4 H et 4 V et le câble unique Cependant, dans cette disposition, l'une ou l'autre des bornes de branchement du coupleur direc- tionnel, déconnectée du câble, est flottante, ce qui provoque un problème d'adaptation. Au contraire, selon la présente invention, comme représenté sur la Figure 2, une pluralité de dispositifs de couplage de; signaux à deux canaux 10 sont montés en cascade, en commun sur les deux lignes de transmission de signaux, au lieu des coupleurs directionnels 4 H et 4 V de la Figure 1, et chaque unité intérieure 6 est connectée à chaque dispositif de couplage 10 par l'inter- médiaire d'une ligne de câble unique 11 L'autre configuration de la Figure 2 est exactement la même que celle illustrée par la Figure 1 La Figure 3 re- 4 2541046 présente un arrangement de circuit d'un exemple de réalisation du dispositif de couplage 10. Comme on peut le voir sur cette Figure 3, le dispositif selon cette in- vention comporte une paire de coupleurs directionnels 12 et 14, qui peuvent être de type classique, conçus de manière à pouvoir être insérés dans une paire de lignes de transmission principales, par exemple pour les signaux de polarisation horizontale et verticale, respectivement, de transmission de télé- vision par satellites Le premier coupleur 12 comporte un conducteur principal de transmission 12 a et un conducteur de branchement 12 b, et il possède une borne d'entrée 16, une borne de sortie 18, et une borne de branchement 20. L'autre extrémité du conducteur de branchement 12 b est mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 17 De même, le second coupleur 14 comporte un conducteur de transmission principal 14 a et un conducteur de branchement 14 b, et il possède une borne d'entrée 2 Z, une borne de sortie 24, et une borne de branchement 26 L'autre extrémité du conducteur de branchement 14 b est mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 23. La borne de branchement 20 du premier coupleur 12 est couplée, par l'intermédiaire d'un condensateur 28, à l'anode d'une diode 30, dont la cathode est couplée à une borne de sortie de branchement 34, par l'intermédiaire d'un condensateur 32 La borne-de branchement 26 du second coupleur 14 est cou- plée, par un condensateur 36, à une cathode d'une diode 38, dont l'anode est reliée à une jonction entre la diode 30 et le condensateur 32, qui est mise à la masse par une inductance 72 Une jonction entre le condensateur 28 et la diode est couplée, par un condensateur 40, à une cathode d'une diode 42, dont l'anode est mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 44, et une jonction entre le condensateur 36 et la diode 38 est couplée, par un condensa- teur 46, à une anode d'une diode 48, dont la cathode est mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 50 Une jonction entre le condensateur 40 et la diode 42 est reliée, par des inductances en série 52 et 54, à une jonction entre le condensateur 46 et la diode 48 Une jonction 56,entre les deux induc- tances 52 et 54, est connectée à la borne de sortie 34 par l'intermédiaire d'une résistance 58 et d'une inductance 60 L'anode de la diode 30 est reliée à la cathode de la diode 38 par l'intermédiaire des inductances en série 62 et 64, et une jonction 66, entre les deux inductances 62 et 64, est reliée, par une résistance 68, à une jonction 70 entre la résistance 58 et l'inductance 60. 2541046 Les références 74, 76, 78, 81 et 82 désignent, -respectivement, des conden- sateurs de dérivation. On suppose maintenant qu'il se produit une transmission en polarisation horizontale et verticale, par exemple, que des câbles coaxiaux d'entrée, pour les signaux de polarisation horizontale -et verticale, sont connectés respective- ment aux bornes d'entrée 16 et 22, que des câbles coaxiaux de sortie corres- pondants sont respectivement reliés aux bornes de sortie 18 et 24, et qu'un câble coaxial de branchement 11, sur une unité de réception interne 6 (Fig 2), est connecté sur la borne de sortie de branchement 34 D'autres conducteurs des câbles coaxiaux sont mis à la masse, comme représenté sur le dessin. Lors du fonctionnement, si l'on applique une tension en courant continu à la borne de sortie de branchement 34, par l'intermédiaire du câble coaxial Il qui y est connecté, un courant continu circule à partir de cette borne,vers la masse, par l'intermédiaire de l'inductance 60, de la résistance 68, de l'in- ductance 62, de la diode 30 et de l'inductance 72, et la diode 30 est rendue conductrice Par conséquent, la borne de branchement 20 est cou- plée, en courant alternatif, à la borne de sortie de branchement 34, et le signal de polarisation horizontale induit sur la borne de branchement 20 est transmis à la borne de sortie de branchement 34, et, en conséquence, à l'unité de ré- ception intérieure 6. En même temps, le courant continu circule également,au travers de l'inductance 60, de la résistance 58, de l'inductance 54, de la diode 48 et de la résistance 50, vers la masse, et la diode 48 est rendue conductrice Il en résulte que la borne de branchement 26, portant le signal de polarisation verti- cal induit, est mise à la masse, par l'intermédiaire de la résistance fictive 50, afin d'éviter tout problème de défaut d' adaptation Les diodes 38 et 42 de- meurent, dans ce cas, à l'état non conducteur, étant donné que la tension positive est appliquée à leurs cathodes. Au contraire, si une tension négative, en courant direct, est appliquée à la borne de sortie de branchement 34, par l'intermédiaire du câble coaxial qui y est connecté, un courant continu circule de la masse vers la borne de sortie 34, par l'intermédiaire de l'inductance 72, de la diode 38, de l'induc- tance 64, de la résistance 68 et de l'inductance 60, et la diode 38 devient con- ductrice Par conséquent, la borne de branchement 26 est couplée, en courant alternatif, à la borne de sortie de branchement 34, et le signal de polarisation 6 2541046 verticale induit sur la borne de branchement 26 est transmis à la borne de sortie de branchement 34, et donc à l'unité de réception intérieure. En même temps, le courant continu circule également à partir de la masse vers la borne de sortie 34 par l'intermédiaire de la résistance 44, de la diode 42, de l'inductance 52, de la résistance 58 et de l'inductance 60 Il en résulte que la borne de branchement 20, portant le signal de polarisation hori- zontale induit, est mis à la masse, par l'intermédiaire de la résistance fictive 44, afin d'éviter tout problème de défaut d'adaptation Dans ce cas, les diodes et 48 demeurent à l'état non conducteur, étant donné que la tension négative est appliquée à leurs anodes. Comme cela ressort de la description faite ci-dessus, dans le dispositif objet de cette invention, deux types d'ondes peuvent être sélectivement délivrés à l'unité de réception interne 6, par l'intermédiaire d'un câble de couplage unique 11, comme représenté sur la Figure 2, par simple sélection de la pola- rité de la tension en courant continu appliquée à la borne de sortie de bran- chement 34 par l'intermédiaire du mêenr câble 11, à partir de l'unité de ré- ception intérieure 6, sans problème dû à des défauts d'adaptation. La Figure 4 illustre un exemple de réalisation d'un dispositif de cou- plage de signaux selon l'invention, dans lequel le circuit de la Figure 3 est réalisé sur une plaquette de circuit imprimé 80 Les mêmes composants que ceux du circuit de la Figure 3 ont été affectés des mêmes références Certains de ces composants ont été représentés de façon symbolique; il s'agit, bien entendu, de composants disponibles dans le commerce Comme représenté sur le dessin, les coupleurs directionnels 12 et 14 sont composés de lignes micro- bandes 12 a, 12 b et 14 a, 14 b, respectivement, imprimées sur la plaquette de circuit 80 Les lignes de transmission principales 12 a et 14 a ont été repré- sentées avec des portions centrales élargies par rapport à leurs parties termi- nales, à l'exception des contacts des bornes 16, 18 et 22, 24 Ces caractéris- tiques ont pour but d'améliorer les performances de pertes par retour de sortie et d'entrée des coupleurs 12 et 14 (voir le Modèle d'Utilité japonais publié sous le N O 58-45 506) La plaque de circuit imprimé 80 comporte cinq découpes à l'emplacement des bornes 16, 18, 22, 24 et 34, conçues de façon à venir-en prise sur des broches de connexion reliées aux câbles coaxiaux de sortie et d'entrée correspondants Ces composants, et les conducteurs représentés en traits interrompus, sont disposés sur l'autre côté de la plaquette 80 Comme 7 2541046 on l'a représenté, le dispositif selon cette invention peut être réalisé sous une forme compacte, et de façon économique. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés -ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Dispositif de couplage de signaux pour coupler sélectivement l'un ou l'autre des deux signaux transmis le long d'une première et d'une seconde lignes de transmission principales ( 12 a, 14 a), respectivement, vers une ligne de branchement unique, caractérisé en ce qu'il comprend: des premier et second coupleurs directionnels ( 12-14), conçus de façon à pouvoir être insérés respectivement dans lesdites première et seconde lignes de transmission, et comportant chacun une borne de branchement ( 20-26); une borne de sortie ( 34), conçue de façon à pouvoir être connectée à ladite ligne de branchement; une première diode ( 30), couplée entre ladite borne de branchement ( 20) dudit premier coupleur et ladite borne de sortie ( 34); une seconde diode ( 38), cou- plée entre ladite borne de branchement ( 26) du second coupleur et ladite borne de sortie ( 34), lesdites première et seconde diodes ( 30-38) comportant respec- tivement des première et seconde polarités par rapport à ladite borne de sor- tie; une première liaison en série d'une troisième diode ( 42) et d'une pre- mière résistance fictive ( 44), couplée entre la borne de branchement ( 20) dudit premier coupleur et un point de potentiel de référence; une seconde liaison en série d'une quatrième diode ( 48) et d'une seconde résistance fictive ( 50), couplée entre la borne de branchement ( 26) du second coupleur et ledit point de potentiel de référence, et en ce que les troisième et quatrième diodes ( 42-48) présentent respectivement lesdites seconde et première polarités par rapport au point de potentiel de référence. 2 Dispositif de couplage de signaux selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer de façon sélective une tension en courant continu, présentant une polarité positive ou négative, à la- dite borne de sortie ( 34), par l'intermédiaire de ladite ligne de branchement.