Brevet FR2571180A1 — publié le 19860404

DISPOSITIF DE POINTAGE D'ANTENNE la présente invention concerne un dispositif de pointage d'antenne, destiné à permettre à un installateur d'antennes une orientation précise d'une antenne dans la direction du champ maximal. Cette invention est utilisable principalement dans le cas de la réception de signaux de télévision retransmis par l'intermédiaire de satellites. La réception de télédiffusion directe par satellite devrait entrer dans sa phase d'exploitation en 1986. i'inten- sité du champ rayonné permettra d'utiliser pour cette réception des antennes de réception paraboliques d'assez petit diamètre qui seront installées par du personnel sans doute faiblement qualifié. Il serait utile que ce personnel dispose de moyens simples d'aide au pointage de ces antennes. La liaison satellite-Terre s'effectue en hyperfréquences, à une fréquence de 12 gigahertz. La bande de récep tion qui entoure cette fréquence est ensuite transposée, au niveau de l'antenne, dans une première bande de fréquence intermédiaire (ici comprise entre 0,95 et 1,75 gigahertz) à l'aide d'un convertisseur radiofréquence/première fréquence intermé- diaire monté directement sur l'antenne, soit au point focal, soit derrière le réflecteur de l'antenne. Un câble de descente véhicule ensuite vers l'équipement de traitement du signal cette première fréquence intermédiaire. le brevet des Etats-Unis d'Amérique ne4418550 de crit un dispositif de pointage d'antenne -plus précisément de poursuite automatique- dans lequel sont prévus, comme le montre la figure 8 de ce brevet cité, un circuit de conversion de fréquence composé essentiellement d'un mélangeur et d'un oscillateur local, un circuit de commande automatique de gain, composé notamment d'un amplificateur à gain commandable, et un circuit de génération de signaux de correction de pointage, cette correction étant, dans ce cas, automatique. Ce document ne décrit cependant aucun moyen de détecter la porteuse lorsqu'elle est partiellement noyée dans le bruit, en cas de dépointage important de l'antenne. le but de l'invention est de proposer un dispositif de pointage d'antenne remédiant à cet inconvénient, tout en restant de mise en oeuvre simple. L'invention concerne à cet effet un dispositif de pointage d'antenne comprenant un circuit de conversion de fréquence, composé essentiellement d'un mélangeur et d' un oscillateur local, un circuit de commande automatique de gain,et un circuit de génération de signaux de correction de pointage, caractérisé en ce que l'oscillateur local est commandé par la tension de sortie d'un sommateur dont les entrées sont reliées 1' une à un sélecteur de canal et l'autre à un générateur de signaux triangulaires. la structure ainsi proposée prévoit un balayage en fréquence ample et lent, réalisé par l'intermédiaire de l'os- cillateur local et qui permet d'utiliser en sortie du mélangeur un filtre à faible bande passante. Il en résulte que le dispositif selon l'invention est effectivement capable de détecter la porteuse, même noyée dans le bruit, et même en présence d'éventuelles dérives thermiques des circuits situés en amont du dispositif, dérives qui, sans ledit balayage en fréquence, compromettraient les possibilités de coïncidence entre la deuxième fréquence intermédiaire et la bande passante du filtre en sortie du mélangeur. les particularités et et avantages de 1' invention apparaltront maintenant de façon plus détaillée dans la description qui suit et dans les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels - la figure 1 montre un exemple de réalisation du dispositif de pointage d'antenne selon 1' invention - la figure 2a représente en fonction du temps l'allure de la porteuse modulée par le signal vidéo et par un signal dit de dispersion d'énergie, l'axe des ordonnées étant donc sur cette figure gradué en fréquences - la- figure 2b représente le même signal que la figure 2a, mais avec superposition d'un troisième signal de modulation dit complémentaire - la figure 2c montre l'allure de la tension observée en sortie du détecteur qui suit le filtre de deuxième fréquence intermédiaire, et la figure 2d l'allure de la tension en sortie du détecteur de crête à grande constante de temps prévu après ledit détecteur. le dispositif de pointage d'antenne selon l'invention comprend tout d'abord, comme indiqué sur la figure 1, un circuit de conversion de fréquence 100 qui permet à l'opérateur de sélectionner un canal de fréquence qutil sait être utilisé au moment du pointage.Ce circuit ioe reçoit les signaux hyperfréquences à la première fréquence intermédiaire (dans le cas d'une liaison hyperfréquence satellite-sol s'effectuant autour de 12 giganertz, cette bande de réception est transposée au niveau de l'antenne dans une bande de fréquence intermédiaire choisie entre 0,95 et 1,75 gigahertz). Après avoir traversé un amplificateur d'entrée 101, ces signaux à la première fréquence intermédiaire F1 sont envoyés vers la première entrée d'un mélangeur 102 qui reçoit également sur une deuxième entrée des signaux délivrés par un oscillateur local 103 de fréquence fixe Po (dans l'exemple présent, Fg = 0,8 gigahertz).La sortie du mélangeur 102 est envoyée vers un filtre passe-bande 107 dit de deuxième fréquence intermédiaire F2. L'oscillateur 103 est commandé en tension par un sélecteur de canal 104, et de la sélection opérée par celui-ci dépend bien entendu la valeur de la fréquence Fo en sortie de l'oscillateur local. Au signal principal de sortie de l'oscillateur local 103 (à la fréquence Fo) est superposé un signal auxiliaire à fréquence très basse (par exemple 100 hertz dans 1' exemple ici décrit) fourni par un générateur de signaux triangulaire 105. Cette superposition est réalisée par l'intermédiaire d'un sommateur 106 qui, en amont de ltoscillateur 103, ajoute à la tension continue de sélection de canal délivrée par le sélecteur 104 ledit signal auxiliaire. L'amplitude crête-crête de ce signal auxiliaire est choisie de façon à permettre un lent balayage alternatif d' une plage étroite de fréquence (par exemple 20 mégahertz) autour de la fréquence centrale présumée du canal sélectionné. la porteuse issue du satellite est modulée en fréquence par le signal vidéofréquence de modulation, auquel on a en outre superposé un signal triangulaire périodique lent (en général, à la fréquence trame FT de 25 hertz). Ce signal lent dit de dispersion d'énergie est destiné à éviter que l'impulsion de synchronisation corresponde toujours à la meme fre- quence dans la plage de modulation.On a représenté en effet sur la figure 2a cette porteuse modulée d' une part par le signal vidéofréquence, dont on a représenté en particulier les niveaux de blanc, de suppression et de synchronisation (A, B et C respectivement), et d'autre part par le signal de dispersion d'énergie, et l'on constate immédiatement qu'en l'absence de ce dernier, le niveau de synchronisation corrrespondrait, quel que soit le signal vidéo, toujours à la même ordonnée et donc à la même fréquence. On notera ici que l'amplitude de ce signal de dispersion d'énergie est fixée par norme pour chaque canal. En l'absence de la modulation auxiliaire à l'aide du générateur de signaux triangulaires 105, il faudrait, en sortie du mélangeur 102, pour détecter dans la porteuse modulée le signal vidéo modulant, un filtre passe-bande dont la bande passante serait sensiblement égale -au moins- à la bande de modulation. Grâce à la superposition à la porteuse modulée du signal de modulation complémentaire à fréquence basse délivré par le générateur 105, le filtre 107 de deuxième fréquence intermédiaire peut être maintenant bien plus étroit que la bande utile de modulation du signal à détecter (par exemple, 1 mégahertz pour une bande vidéo de modulation de 27 mégahertz et pour une deuxième fréquence intermédiaire se situant entre 100 et 600 mégahertz), ce qui en simplifie considérablement la réalisation. la figure 2b représente le même signal que la figure 2a mais avec superposition du signal de modulation complémentaire. On constate géométriquement que l'existence du balayage en fréquence au rythme de ce signal de modulation complémentaire permet effectivement de réduire la bande du filtre 107, représentée en traits interrompus sur la figure 2b. la sortie du filtre 107 du circuit de conversion de fréquence 100 est envoyée vers un circuit de commande automatique de gain 200 qui comprend successivement un amplificateur à gain commandable 201 chargé par un détecteur 202 (par exemple à diode redresseuse ou à transistor) lui-meme suivi d'un detecteur de crête 203 à grande constante de temps dont la sortie est envoyée vers l'amplificateur à gain commandable 201 par l'intermédiaire d'un amplificateur différentiel 204. Le fonctionnement de ce circuit 200 est le suivant. la porteuse issue du satellite étant modulée en fréquence par le signal vidéo auquel est superposé le signal de dispersion d'énergie, son spectre présente des maximums quasi-statiques de puissance, correspondant au niveau de suppression et à l'impulsion de synchronisation du signal vidéo modulant. En raison du balayage opéré par le générateur de signaux triangulaires 105, ces maximums -après transposition en deuxième fréquence intermédiaire- coïncident périodiquement avec la fréquence du filtre passe-bande 107, avec une fréquence de récurrence qui est bien entendu dépendante de la fréquence dudit balayage et de celle du signal de dispersion d'énergie.Au moment de chacune de ces coïncidences, on observe en sortie du détecteur 202 une tension quasi-périodique dont l'amplitude dépend de la puissance de la porteuse, dont la fréquence est celle du balayage ligne du signal vidéo de modulation, et dont l'allure est représentée sur la figure 2c. le détecteur de crante 203, qui est à grande constante de temps (voir son signal de sortie sur la figure 2d), mesure l'amplitude de cette tension et envoie le signal ainsi obtenu vers l' amplificateur différentiel 204 qui compare la valeur de crête mesurée à une valeur de consigne locale et renvoie sa tension de sortie vers l'am- plificateur 201, pour en modifier le gain et réaliser ainsi un asservissement de l' amplitude de la porteuse. la sortie de l'amplificateur différentiel 204 du circuit de commande automatique de gain 200 est également envoyée vers un circuit 300 de génération du signal de correction de pointage comprenant, dans le cas présent, un interface op tique, par exemple un amplificateur 310 suivi d'un galvanomètre 311, et un interface acoustique, par exemple un amplificateur 320 commandant en tension un oscillateur audiofréquence 321 qui pilote luimAeme, par l'intermédiaire d' un amplificateur de puissance 322, un haut-parleur 323. Ce circuit 300 peut aussi ne contenir qu'un de ces interfaces, ou d'autres interfaces permettant de façon équivalente de repérer le meilleur pointage possible de l'antenne. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit, à partir duquel des variantes ou perfectionnements peuvent être décrits sans pour cela sortir du cadre de l' invention. Il est possible, par exemple, de prévoir en sortie du détecteur 202 un circuit 400 dit de détection de présence d'émissions de télévision. En effet, la présence, en sortie de ce détecteur 202, d'une canposante périodique à la fréquence ligne du signal vidéo permet de reconnaître que les signaux re çus par 1' antenne constituent bien une émission ou une retransmission de télévision. le circuit 400 comprend un filtre actif 401 qui isole la composante spectrale désirée, un détecteur 402, un amplificateur 403, et un dispositif d'affichage 404 permettant de faire connaître à l'opérateur la présence ou l'absence de signaux vidéo. On peut également prévoir que le dispositif selon l'invention assure l'alimentation du convertisseur radio fréquence/première fréquence intermédiaire par l' intermédiaire du connecteur de raccordement du dispositif sur ce convertisseur. Pour cela, le dispositif comprend alors une source de tension 501, des batteries par exemple, associée à un circuit d'injection de courant 502. Rv2;NDICATIONS 1. Dispositif de pointage d'antenne comprenant un circuit de conversion de fréquence, canposé essentiellement d'un mélangeur et d'un oscillateur local, un circuit de commande automatique de gain, et un circuit de génération de signaux de correction de pointage, caractérisé en ce que l'oscillateur local est commandé par la tension de sortie d'un sommateur dont les entrées sont reliées l' une à un sélecteur de canal et l'autre à un générateur de signaux triangulaires. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un circuit dit de détection de présence d'émissions de télévision, composé d'un filtre actif, d'un détecteur, d'un amplificateur, et d' un dispositif d'affichage. 3. Dispositif selon 1' une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' il est raccordé directement sur la sortie de 1' antenne ou des circuits électroniques qui lui sont associés en série.