Brevet FR2585524A1 — publié le 19870130

" Commutateur d'entrée pour un recepteur d 'émission de satellite L'invention concerne un commutateur d'entrée pour un récepteur d'émission de satellite comportant un commutateur pour transmettre un signal de réception provenant de lignes d'entrée de signaux. Comme cela est connu pour les émissions de télévision par satellite, une antenne parabolique reçoit à la fois les signaux à polarisation à droite et les siqnaux à polarisation à gauche. De ce fait, deux lignes séparées à savoir une ligne pour les signaux à polarisation à droite et une autre pour les signaux à polarisation à gauche partent d'un dispositif d'aiguillage à polarisation relié à l'antenne parabolique et deux convertisseurs pour une première fréquence intermédiaire ces lignes aboutissent à un convertisseur qui traite et élabore les signaux de réception de façon à pouvoir brancher un appareil de télévision à la sortie du convertisseur. Ce groupe de réception qui comporte le commutateur d'entrée peut également être intégré au téléviseur. L'utilisateur d'un récepteur d'émission par satellite peut choisir parmi les signaux de polarisation à droite et ceux à polarisation à gauche et pour cela un commutateur est prévu dans le convertisseur. L'une des positions du commutateur applique à l'entrée les signaux à polarisation à droite et l'autre les signaux à polarisation à gauche pour les appliquer aux circuits en aval. Jusqu'à présent, on a réalisé les commutateurs d'entrée avec des diodes PIN et pour cela il faut un réseau de quatre diodes PIN pour chaque ligne. Comme les diodes PIN sont des composants coûteux, cette solution est très coûteuse si l'on sait qu'en plus des huit diodes PIN au total. il faut également un réseau auxiliaire à transistors BF pour commander les diodes PIN. Un autre inconvénient du commutateur d'entrée à diodes PIN est que ces diodes entraident un amortissement non négligeable à l'état passant et détériorent la sensibilité du circuit d'entrée. Par ailleurs, pour arriver à un amortissement de blocage élevé à l'état bloqué des diodes PIN, il faut un circuit important. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de la solution connue et se propose de créer un commutateur d'entrée simple et peu coûteux pour un récepteur d'émission par satellite qui présente une atténuation négative (amplification !) et un amortissement de blocage élevé avec un nombre réduit de composants. A cet effet, l'invention concerne un commutateur d'entrée du type ci-dessus caractérisé en ce que le commutateur est formé de deux transistors HF susceptibles d'être bloqués et débloqués et dont chaque fois un seul est à l'état actif et en ce que les courants de fonctionnement des transistors auxiliaires passent par des diodes auxiliaires. L'élément surprenant consistant à utiliser des transistors HF pour le commutateur d'entrée selon l'invention d'un récepteur d'émission par satellite, transistors dont un seul est chaque fois à l'état débloqué étant donné le montage particulier, alternatif de celui-ci, entrain une série d'avantages significatifs. En effet chaque transistor HF ne fonctionne pas seulement comme commutateur mais également comme étage d'amplification à bande large. si bien que le problème de l'amortissement au passage ne se pose pas. Lorsque le transistor HF est bloqué, il présente un amortissement de blocage très élevé, car le transistor HF bloqué fonctionne d'une part sans courant et que d'autre part les diodes auxiliaires du circuit de collecteur ne sont pas traversées par du courant, ce qui augmente encore plus l'amortissement. L'utilisation de chaque fois deux diodes branchées en série par l'intermédiaire d'une ligne à ruban est particulièrement avantageuse, car cette ligne augmente encore plus l'effet de blocage. Les lignes en ruban peuvent en effet se dimensionner avantageusement pour qu'à leur extrémité opposée au côté de collecteur des diodes auxiliaires, on a des noeuds de tension d'ondes stationnaires dans la zone supérieure des fréquences de fonctionnement (1à où l'amortissement de blocage passerait par un minimum). Les transistors HF ainsi que les transistors BF prévus pour leur fonctionnement sont des composants peu coûteux et les diodes auxiliaires ne sont pas nécessairement des diodes PIN, de sorte que la fabrication du commutateur d'entrée selon l'invention est peu coûteuse. Selon un développement avantageux de l'invention, les diodes auxiliaires peuvent être des diodes PIN. Cette solution est toujours envisageable sur le plan du coût, car globalement il ne faut que quatre telles diodes au lieu de huit. L'utilisation de diodes PIN offre l'avantage décisif de pouvoir les utiliser comme éléments de réglage d'un circuit de réglage pour une régulation automatique de l'amplification. Un développement avantageux de l'in Invention prévoit d'abord un réglage automatique de l'amplification dans le commutateur d'entrée,alors que les commutateurs d'entrée connus fonctionnent sans régulation. Cela se traduit par l'inconvénient que pour de fortes variations de niveau des signaux d'entrée, les parties suivantes du circuit étaient relativement "non protégées" et peuvent subir des signaux de commande trop importants. On résout cet inconvénient dans l'invention en ce que l'alimentation commune en courant des deux transistors HF fonctionnant comme inverseurs, est reliée à un étage de réglage distinct et en ce que les diodes PIN de l'alimentation en courant fonctionnent comme éléments de régulation de l'étage de régulation. Pour cela, chaque collecteur des transistors HF est relié par ure alimentation en courant, supplémentaire distincte à la source de tension d'alimentation et ces alimentations en courant transmettent la partie principale du courant de fonctionnement. Les diodes PIN associées à chaque transistor HF ne font passer que la partie du courant de fonctionnement qui est juste nécessaire pour maintenir à un faible niveau l'amortissement par les diodes PIN. Cette dernière partie du courant de fonctionnement peut être influencée par l'étage de régulation en fonction d'une tension de régulation pour un réglage automatique de l'amplification. D'autres développements avantageux de l'invention sont énoncés dans la description. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma-bloc de principe d'un récepteur pour émission de satellite avec un consertisseur comportant un commutateur d'entrée. - la figure 2 est un schéma-bloc plus détaillé d'un eonsertisseur avec un commutateur d'entrée. - la figure 3 est un schéma-bloc d'un commutateur d'entrée avec un étage de régulation. Le récepteur démission par satellite qui n'est représenté que schématiquement à la figure 1, se compose d'une antenne parabolique 4 dont l'excitateur 6 est relié à un dispositif d'aiguillage à polarisation 8. Les sorties du dispositif d'aiquillaae a' polarisation sont reliées respectivement à des convertisseurs 10, 12 eux-mêmes reliés par des lignes 14, 16 à un convertisseur 18. Les convertisseurs 10, 12 génèrent une première fréquence intermédiaire à laquelle les signaux de réception à polarisation à droite sont transmis par la ligne 14 et ceux à polarisation à gauche sont transmis par la ligne 16 aux entrées R et L du convertisseur 1â ou du commutateur d'entrée 24 (voir figure 2). Après le traitement des signaux par le convertisseur 18, on dispose des signaux vidéo à la borne de sortie 20, signaux qui sont fournis à un téléviseur 22. La structure de base du convertisseur 18 est représentée dans le schéma-bloc de la figure 2. La partie principale du convertisseur est le commutateur d'entrée 24 à deux entrées R (pour la polarisation à droite) et L (pour la polarisation a' gauche). Le commutateur d'entrée 24 comporte une entrée de commutation 26 qui reçoit une tension de commutation Us pour actionner sélectivement le commutateur 26 de façon à traiter soit les signaux à polarisation à droite, soit ceux à polarisation à gauche. A la sortie du commutateur d'entrée 24. le signal respectif passant est appliqué à un amplificateur à bande large 28 relié à un mélangeur 30 alimenté par un oscillateur 32 pour générer une seconde fréquence intermédiaire. L'oscillateur 32 comporte une entrée de sélection de canal 38 pour qu'à l'aide d'une tension de so-ntonisation UAS, on puisse régler le canal souhaité. De plus, l'oscillateur 32 est relié à un diviseur de fréquence 34 dont la borne de commande 40 est reliée à une pièce de commande non représentée en détail. Le mélangeur 30 est suivi par un filtre à bande passante 42 suivi lui-même par un amplificateur de fréquence intermédiaire 44 dont l'amplification peut être influencée par une tension de réglage fournie par un circuit de réglage 52. Un autre filtre à bande passante 46 est relié à l'amplificateur de fréquence intermédiaire (amplificateur FI) 44 ainsi qu'un étage d'amplification 48 relié à un répartiteur 50. Les signaux appliqués sont transmis d'une part au circuit de régulation 52 et d'autre part à un démodulateur 54. Le démodulateur 54 est suivi par un circuit d'adaptation vidéo ayant un démodulateur de son 56 dont la prise de sortie 20 peut être reliée à un téléviseur 22 selon la figure 1. Enfin, la tension de réglage du circuit de réglage 52 est appliquée non seulement à l'amplificateur FI 44 mais également (comme cela sera explicité ci-après à l'aide de la figure 3) au commutateur d'entrée 24. Le schéma du commutateur d'entrée de la figure 3 montre deux transistors HF 66 et 68 qui fonctionnent en commutation et sont reliés aux entrées R et L. Les deux transistors HF 66 et 68 forment ainsi à l'état actif le commutateur 26 c'est-à-dire qu'il y a alternativement seulement l'un des transistors HF 66, 68 qui est à l'état passant. Pour régler le point de fonctionnement des deux transistors HF 66, 68, on a prévu deux transistors d'alimentation 62 et 64 qui peuvent être des transistors BF. Le transistor d'alimentation 62 est relié à un transistor de commande 58 et le transistor d'alimentation 64 est relié à un transistor de commande 60. Pour actionner le commutateur 26 ou pour débloquer chaque fois l'un des transistors HF 66, 68, on applique une tension de commutation Us à l'entrée de commande 36, tension qui présente une valeur correspondant à l'un des états logiques "1" ou "O". Lorsque le transistor de commande 58 est à l'état conducteur, l'autre transistor de commande 60 est bloqué et inversement. Les transistors d'alimentation 62, 64sont commandés de manière correspondante de façon qu'en variante un seul transistor HF 66, 68 est à l'état passant. L'alimentation commune en courant pour les deux transistors HF 66 et 68 se fait par l'intermédiaire d'une résistance 86 reliée à la source de tension de fonctionnement + UB et aboutissant à un point de dérivation B commun. Ainsi, l'alimentation en courant du transistor HF 66 se fait par l'intermédiaire du montage en série d'une diode auxiliaire 72, d'une ligne en ruban 75 et d'une autre diode auxiliaire 70. De manière analogue dans la ligne du collecteur de l'autre transistor HF, on a une diode auxiliaire 76, une ligne en ruban 82 ainsi qu'une autre diode auxiliaire 74. Les condénsateurs 80 et 84 servent à une correction éventuelle de la fréquence de fonctionnement. Les diodes auxiliaires 70-76 peuvent être des diodes habituelles peu coûteuses, à faible capacité, traversées par les courants de fonctionnement des transistors HF 66 et 68. Le réglage des courants de fonc tionnement se fait par les transistors d'alimentation 62 et 64. Le transistor HF 66 ou 68 qui est respectivement bloqué présente un amortissement très élevé, car il fonctionne sans courant et parce que les diodes auxiliaires correspondantes 70, 72 ou 74, 76 ne sont traversées par aucun courant ; cela augmente d'autant plus l'amortissement.Cet effet est en outre renforcé par les lignes en ruban 78 et 82 qui sont dimensionnées de façon qu'à leurs extrémités (vers les diodes auxiliaires 72 et 76) on a des noeuds de tension d'ondes stationnaires dans la partie supérieure des fréquences de fonctionnement (là où habituellement l'amortissement de blocage est minimum). Le montage décrit permet des amortissements de blocage très élevés supérieurs à 50 dB pour une fréquence par exemple de 1,7 GHz, ce qui permet d'utiliser des composants peu coûteux et intéressants tels que des diodes à faible capacité à la place de diodes PIN coûteuses. I1 est particulièrement avantageux que les diodes auxiliaires 70-76 puissent également être des diodes PIN qui peuvent alors servir d'éléments de réglage pour un réglage automatique de l'amplification à l'aide d'un étage de réglage 92 dans le commutateur d'entrée. Pour cela suivant une réalisation avantageuse de l'invention, la partie principale du courant de fonctionnement alimentant les transistors HF 66, 66 passe par les résistances 88, 90 et les diodes PIN 70-76 ne sont traversées que par la seule fraction de courant nécessaire pour maintenir à un faible niveau l'amortissement des diodes PIN 70, 72 et 74, 76. Cette dernière partie du courant de fonctionnement peut egalement être influencée par l'étage de régulation 92 de façon à réduire ou à augmenter la partie du courant traversant les diodes PIN 70, 72 et 74. 76 et cela en fonction de la tension de réglage UAGC appliquée au transistor auxiliaire 94. Lorsque par exemple le canal droit R est ousertz l'alimentation en courant se fait principalement par la résistance 88 et pour une faible partie par la résistance 86. Si l'on abaisse l'amplification de courant par l'étage de réglage 92 pour couper le courant dans les diodes PIN 70 et 72, le courant passant par la résistance 88 est toujours suffisant pour le transistor HF 66. La ligne d'émetteur allant vers le point de dérivation commun B comporte en série une diode 98 et une résistance 96. Ce montage en série constitue une résistance de sortie, définie pour un circuit à la sortie A (voir l'amplificateur 28 et le mélangeur 30 de la figure 2) et peut en outre augmenter la plage de réglage. Si par exemple les diodes PIN 70 et 72 ne sont traversées par aucun courant, l'impédance de sortie à la sortie A change, ce qui est gênant si la sortie A est suivie par un filtre. Par un dimensionnement correspondant, on obtient que la diode 98 de la ligne d'émetteur du transistor auxiliaire 96 soit passante avant que les diodes PIN-70 et 72 ne soient coupées du courant. La résistance 96 forme alors une résistance de sortie, ce qui évite l'inconvénient mentionné ci-dessus. L'étage de réglage 92 comprenant le transistor auxiliaire 94 comporte également une résistance 100 allant du collecteur à la masse. Cette résistance 100 ainsi que les résistances 86, 88, 90 et 96 permettent de fixer le point de mise en oeuvre du réglage ainsi que la plage de réglage. Comme le montre le schéma-bloc de la figure 2, il est déjà prévu pour le convertisseur un circuit de réglage 52 connu en soi. Le nouveau circuit de réglage 92 de la figure 3 permet vis-à-vis de cela un réglage supplémentaire au niveau de l'entrée pour protéger les circuits en aval contre des tensions d'entrée trop élevées. REENDICATI0NS 10) Commutateur d'entrée pour un recepteur d'émission par satellite comportant un commutateur pour faire passer un signal de réception provenant de deux lignes d'alimentation, caractérisé en ce que le commutateur (26) est constitué par deux transistors HF (66, 68) susceptibles d'être bloqués et d'être passants, dont un seul seulement n'est à chaque fois qu'à l'état actif et en ce que les courants de fonctionnement des transistors HF (66, 68) sont fournis par des diodes auxiliaires (70, 72 ; 74, 76). 20) Commutateur d'entrée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage du point de fonctionnement des transistors HF (66, 68) se fait par un transistor d'alimentation correspondant respectif (62, 64). 30) Commutateur d'entrée selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque transistor d'alimentation (62, 64) est commandé par un transistor de commande (58! 60) correspondant dont un seul est chaque fois à l'état actif et en ce que l'un des transistors de commande (58) reçoit une tension de commutation (US) pour le commutateur (26) ou pour les transistors HF (66, 66). 40) Commutateur d'entrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alimentation en courant de chaque transistor HF (66. 68) est assurée par le montage en série de deux diodes auxiliaires (70, 72 et 74, 76) reliées par une ligne à ruban (78, 82) dans la ligne du collecteur du transistor. 50) Commutateur d'entrée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les diodes auxiliaires (70-76) sont des diodes PIN. 60) Commutateur d'entrée selon la revendication 5, caractérisé en ce que les diodes PIN (70-76) sont des éléments de réglage d'un étage de réglage (92) pour régler automatiquement l'amplification. 70) Commutateur d'entrée selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étage de réglage (92) est relié à l'alimentation en courant commune (86) des transistors HF (66, 68). 80) Commutateur d'entrée selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour chaque collecteur des transistors HF (66, 68), il est prévu une alimentation en courant supplémentaire (88, 90). 90) Commutateur d'entrée selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé ence que l'étage de réglage comporte un transistor auxiliaire (94) recevant une tension de réglage (UAGC) 100) Commutateur d'entrée selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'émetteur du transistor auxiliaire (94) est relié par une diode (98) et une résistance (96) à l'alimentation en courant (86) commune des transistors HF (66, 68).