Brevet FR2549658A1 — publié le 19850125

i La présente invention concerne un dispositif d'accord qui peut être utilisé par exemple dans des circuits de diffusion radioélectrique, de télévision ou directe, par des systèmes à satellites. L'invention a été réalisée à la suite de la considération d'un problème posé par la réception des signaux des satellites Une bande de fréquencescomprise entre 11,7 et 12,7 G Hz a été attribuée à de telles transmissions et normalement on utilise un récepteur superhétéro10 dyne double, ayant une première fréquence intermédiaire comprise entre 950 et 1350 M Hz et un dispositif d'accord qui donne une seconde fréquence intermédiaire de 600, 134 ou 20 M Hz Cet arrangement nécessite, pour le second mélangeur, une fréquence d'oscillateur local qui peut varier entre 1 550 et 1 950 M Hz ou entre 350 et 750 M Hz La réalisation d'un odecil ateur dl 1 55 () à 1 950 MII z cît li r ir File, avec la stabilité nécessaire et, dans le cas de; Lech Jluit 1 ues à verrouillage de phase, ceci est dû aux critères que doivent remplir les circuits diviseurs travaillant à cette fréquence Celle-ci peut être obtenue par changement d'échelle, mais il faut des techniques complexes de filtrage pour obtenir un signal convenablement propre Lorsqu'on utilise une fréquence d'oscillateur comprise entre 350 et 750 M Hz, on obtient une fréquence d'image de 1 300 à 2 100 M Hz, la fréquence inférieure se trouvant à un octave environ de la fréquence intermédiaire, si bien qu'un-filtrage élaboré à fréquence intermédiaire est nécessaire à l'obtention d'un rejetconvenable d'image La présente invention est destinée à donner une configuration de dispositif d'accord qui convient à une application à des communications par satellites dans lesquelles certaines au moins des difficultés précitées sont supprimées ou réduites et convenant à diverses applications d'accord. L'invention concerne un dispositif d'accord ayant une entrée d'un signal reçu, une paire de mélangeurs montés en série suivant un trajet de circulation de signaux entre l'entrée et une sortie du dispositif d'accord, un filtre placé sur le trajet des signaux, entre la sortie du second mélangeur et la sortie du dispositif d'accord, et un oscillateur local commun dont la sortie est reliée à une entrée de chacun des mélangeurs La fréquence de l'oscillateur peut être réduite de façon importante par utilisation de deux étages mélangeurs pilotés par un même oscillateur. Un filtre supplémentaire peut être relié entre les deux mélangeurs dans le trajet des signaux. Le dispositif d'accord peut comporter un amplificateur monté entre les deux mélangeurs dans le trajet des signaux. Dans un perfectionnement, un mélangeur supplémentaire au moins est monté dans le trajet des signaux et a une entrée reliée à la sortie de l'oscillateur local commun Un amplificateur peut être disposé dans le trajet des signaux entre chaque mélangeur et le mélangeur suivant. Un amplificateur peut être monté apres le dernier mélangeur, dans le trajet des signaux. Dans un mode de réalisation particulierement avantageux de l'invention, la fréquence de l'oscillateur local est tirée d'une fréquence de référence à l'aide d'un circuit formant une boucle à verrouillage de phase, comprenant un oscillateur à fréquence variable destiné à donner la fréquence de l'oscillateur local, un circuit diviseur et un comparateur de fréquence ou de déphasage qui compare la fréquence de référence à la fréquence divisee de l'oscillateur à fréquence variable Dans cet arrangement, le circuit diviseur peut donner un rapport variable de 30 division afin qu'il permette la sélection d'un mélange nécessaire à la fréquence de l'oscillateur local avec le signal reçu de manière qu'un signal obtenu soit compris dans la bande passante du filtre ou des filtres Le rapport de division du circuit diviseur peut être réglé par un 35 microprocesseur, à la suite de la sélection d'un canal prédéterminé Le dispositif d'accord peut être incorporé à un récepteur dans lequel il est précédé par une antenne et est suivi par un détecteur Dans un tel récepteur, un mélangeur suivi par un filtre peut être placé sur le trajet des signaux entre l'antenne et le dispositif d'accord, et le mélangeur est alimenté par un oscillateur local supplémentaire ayant une fréquence préréglée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique d'un récepteur de communication par satellite de type classique; la figure 2 est un diagramme synoptique d'un récepteur fondamental de communication par satellite, comprenant un dispositif d'accord réalisé selon l'invention; la figure 3 est un diagramme synoptique d'un perfectionnement du dispositif d'accord de la figure 2; la figure 4 représente la caractéristique approximative du filtre 13 des figures 2 et 3; la figure 5 représente la caractéristique approxi20 mative du filtre 31 de la figure 3; et la figure 6 est un diagramme synoptique d'un oscillateur local à boucle à verrouillage de phase pouvant être utilisé dans les modes de réalisation des figures 2 et 3. Sur les dessins, la figure 1 représente un récepteur classique de communication par satellite qui comporte une antenne 10 en forme de coupelle reliée à l'entrée d'un mélangeur 11 qui a un oscillateur local 12 de fréquence fixe Le signal de sortie du mélangeur 11 est relié par 30 un filtre passebande 13 à un dispositif d'accord 14. Ce dernier comporte un mélangeur 15 qui reçoit le signal de sortie du filtre 13, un second oscillateur local 16 qui alimente le mélangeur 15 et un filtre passe-bande 17 monté entre la sortie du mélangeur 15 et celle du dispositif d'accord 14 Le signal de sortie du dispositif d'accord 14 parvient à un détecteur 18 L'oscillateur 16 a une fréquence variable, àmoins qu'il ne soit prévu que pour la réception d'une seule fréquence de transmission, afin qu'il puisse être accorde à toute une gamme prédéterminée de signaux reçus en assurant un mélange avec le signal d'entrée du dispositif d'accord, avec formation d'un signal compris dans la bande passante du filtre 17 Dans un tel arrangement, la relation F Fi =EN FOSC est satisfaite, FFI étant la fréquence centrale du filtre 17, FEN étant la fréquence du signal à l'entrée du dispositif 14 d'accord et FOSC étant la fréquence de l'oscillateur local 16 Comme indiqué 10 précédemment, la réalisation d'un oscillateur convenable 16 est difficile La figure 2 représente un exemple de dispositif fondamental d'accord selon l'invention incorporé à une configuration de récepteur analogue à celle de la figure 1. 15 Les références déjà utilisées désignent des circuits analogues Dans ce cas, le dispositif d'accord 20 a une entrée reliée à la sortie du filtre 13 et il forme un trajet pour les signaux acheminés par l'intermédiaire de deux mélangeurs 21 et 22 et d'un filtre passe-bande 17, jusqu'à la sortie du dispositif d'accord qui est reliée au détecteur 18 Les deux mélangeurs ont un oscillateur local commun 23 qui doit avoir seulement la moitié de la fréquence de l'oscillateur 16 utilisé sur la figure 1, étant donné le double effet de mélange Un tel oscillateur peut être plus facilement réalisé Dans un tel arrangement, on obtient la relation FFI = FEN 2 FOSC. L'arrangement de la figure 2 peut être encore perfectionné comme l'indique la figure 3 Un amplificateur et/ou un filtre passe-bande 31 sont disposés dans le 30 trajet des signaux entre les deux mélangeurs 21 et 22 afin que la sensibilité et/ou la sélectivité soient accrues. Dans l'arrangement représenté sur la figure 3 et qui comprend un filtre 31, les techniques nécessaires de filtrage peuvent être relativement simples Les figures 35 4 et 5 représentent par exemple les caractéristiques que doivent avoir les filtres 13 et 31 Comme l'indique la figure 4, le filtre 13 doit avoir une bande passante allant de 950 à 1 350 M Hz, une atténuation de 50 d B à la fréquence de l'image la plus proche de 2 150 M Hz et un piège d'atténuation à 30 d B à 600 M Hz, la fréquence intermédiaire finale. Comme l'indique la figure 5, le filtre 31 doit avoir une bande passante de 175 à 375 M Hz et une atténuation de d B à la fréquence de l'image la plus proche à 1 375 M Hz, correspondant à un rapport de 3,6 par rapport à la fréquence supérieure de la bande passante et nécessitant une atténuation de 14 d B par octave Dans les modes de réalisation décrits, l'oscillateur 23 peut être à fréquence fixe lorsque le récepteur ne doit recevoir qu'une seule fréquence émise, ou il peut être à fréquence variable afin qu'il sélectionne différentes fréquences émises L'oscillateur est de préférence réalisé sous forme d'un oscillateur à boucle à verrouillage de phase qui est verrouillé sur une fréquence stable de référence La figure 6 est un diagramme synoptique d'un oscillateur qui convient. Sur la figure 6, un oscillateur 40 à fréquence variable est verrouillé en phase sur un oscillateur 41 de 20 référence par l'intermédiaire d'une boucle à verrouillage de phase qui comporte un circuit diviseur 42 et un comparateur 43 de fréquence ou de déphasage La sélection du rapport convenable de division N permet une oscillation de l'oscillateur local à la fréquence fref x n, fref étant la fréquence de l'oscillateur 41 de référence, l'oscillateur local étant verrouillé sur la fréquence de l'oscillateur de référence Le rapport de division peut de préférence être choisi à l'aide d'un microprocesseur 44 qui met en oeuvre un algorithme prédéterminé en fonction de la sélection 30 d'un canal particulier, à l'aide du sélecteur 45 En pratique, lorsque la plage de réglage de l'oscillateur local ne doit être que faible, le rapport de division cst normalement constitué par un facteur constant augmenté d'un paramètre variable dépendant du microprocesseur Le signal 35 de l'oscillateur 40 parvient aux entrées des mélangeurs du dispositif d'accord. Bien que les modes de réalisation décrits mettent en oeuvre deux mélangeurs, il faut noter que trois mélangeurs ou plus, alimentés par un oscillateur local commun, peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention Dans de tels arrangements, un amplificateur et/ou un filtre peuvent être montés entre chaque mélangeur et le mélangeur suivant dans le trajet des signaux. Bien qu'on ait décrit l'invention en référence aux systèmes de transmission par satellites, elle convient aussi à d'autres applications d'accord, par exemple aux 10 récepteurs classiques, radioélectriques et de télévision. Les avantages qui peuvent être obtenus grâce à l'invention sont les suivants: 1) la fréquence de l'oscillateur local peut être réduite par un facteur 2 ou plus, 2) la plage d'accord de l'oscillateur local peut être réduite d'un facteur 2 ou plus, 3) le filtrage des images et des bandes est meilleur, 4) le gain de conversion est meilleur du fait du mélange à des fréquences plus faibles et des plus faibles niveaux de pilotage des mélangeurs, ) le gain global est amélioré par amplification entre les mélangeurs dans le dispositif d'accord, si bien que le bruit est réduit, et 6) la réalisation peut être choisie en circuit intégré ou sous forme hybride. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'accord caractérisé en ce qu'il comprend une entrée destinée à recevoir un signal reçu, une paire de mélangeurs( 21, 22) montés en série dans un trajet de passage des signaux, entre l'entrée et une sortie du dispositif d'accord ( 20), un filtre ( 17) placé sur le trajet des signaux entre la sortie du second mélangeur ( 22) et la sortie du dispositif d'accord, et un oscillateur local commun ( 23) dont la sortie est reliée à une entrée 10 de chacun des mélangeurs. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre supplémentaire ( 31) monté dans le trajet des signaux entre les deux mélangeurs ( 21, 22). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un amplificateur ( 30) monté sur le trajet des signaux entre les deux mélangeurs ( 21, 22). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendica20 tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un mélangeur supplémentaire placé sur le trajet des signaux et ayant une entrée reliée à la sortie de l'oscillateur local commun. Dispositif selon la revendication 4, caracté25 risé en ce qu'un amplificateur ( 30) est disposé sur le trajet des signaux entre chaque mélangeur ( 21) et le mélangeur suivant ( 22). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un 30 amplificateur placé après le dernier mélangeur. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence de l'oscillateur local est tirée d'une fréquence de référence à l'aide d'un circuit à boucle à verrouillage de phase comprenant un oscillateur à fréquence variable ( 40) destiné à transmettre la fréquence de l'oscillateur local, un circuit diviseur ( 42) et un comparateur ( 43) de fréquence ou de déphasage qui compare la fréquence de référence à la fréquence divisée de l'oscillateur à fréquence variable ( 40). 8 Dispositif selon la revendication 7, caracté5 risé en ce que le circuit diviseur ( 42) a un rapport variable de division afin qu'une fréquence nécessaire d'oscillateur local soit choisie par mélange avec le signal reçu, le signal formé se trouvant dans la bande passante du filtre ou des filtres. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le rapport de division du circuit diviseur ( 42) est réglé par un microprocesseur ( 44) à la suite de la sélection d'un canal prédéterminé. Récepteur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'accord selon l'une quelconque des revendications précédentes, précédé d'une antenne ( 10) et suivi d'un détecteur ( 18). 11 Récepteur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend, sur le trajet des signaux formés 20 l'antenne ( 10) et le dispositif d'accord ( 20), un mélangeur ( 11) suivi d'un filtre ( 13), le mélangeur étant alimenté par un oscillateur local supplémentaire ( 12) ayant une fréquence préréglée.