Brevet FR2635619A1 — publié le 19900223

La présente invention est du domaine de la discrimination d'ondes hertziennes ultra-courtes, du genre de celles qui sont transmises par satellite, et elle a plus particulièrement pour objet un discriminateur d'ondes hertziennes millimètriques. On connaît le discriminateur dit de FOSTER-SEELEY utilisé dans les radiorécepteurs à modulation de fréquence. On connaît également un démodulateur de signaux modulés en fréquence utilisable pour les signaux à large bande, tels que les signaux de télévision dans la télédiffusion par satellites tels que celui décrit dans le brevet 2382 130. Ce démodulateur comprend un discriminateur à ligne à retard, prècédé d'un limiteur. La ligne à retard est constituée par un tronçon de câble coaxial. Le signal direct et le signal retardé sont appliqués aux entrées d'un modulateur en anneau. Les niveaux d'entrée sont tels que les diodes fonctionnent en commutation. Le limiteur comprend un modulateur en anneau du même type que celui du discriminateur. Le seuil de démodulation est amélioré. On connaît également un discriminateur de fréquence tel que celui décrit dans le brevet 2 544931 qui s'applique notamment à des récepteurs radars, et qui comporte essentiellement un dispositif qui détecte les amplitudes des signaux reçus de deux canaux et un dispositif réagissant à la différence des amplitudes en produisant un signal de gain appliqué à un amplificateur pour ramener la différence à zéro. On connaît par le brevet 2 333381 un discriminateur à modulation de fréquence s'appliquant à des appareils radiophoniques à modulation de fréquence, comprenant un dispositif de génération de signaux de réglage automatique de fréquence comportant deux circuits de commutation différentielle qui forment le discriminateur et qui produisent des signaux de phases opposées, une première source de courant constant reliée à la borne de sortie d'un des circuits de commutation, une seconde source de courant constant reliée à la borne de sortie de l'autre circuit de commutation, un circuit de polarisation de la première et de la seconde source par l'intermèdiaire d'une résistance et un circuit dérivant des signaux de règlage automatique de fréquence de polarités opposées respectivement à partir de la première et de la seconde source de courant constant. On connaît aussi un discriminateur de fréquence qui transforme une modulation de fréquence en signal démodulé basse fréquence, et destiné à être utilisé sur les ondes hyperfréquences. Ce dispositif est décrit dans le brevet 2576 724 et comporte à la manière d'un discriminateur de TRAVIS, deux circuits résonnants , constitués par des résonateurs diélectriques, couplés à des lignes d'entrées et de sorties à microrubans et des circuits de détection hyperfréquences dont les charges sont montées, de manière connue en soi, dans les discriminateurs de TRAVIS, en série-opposition. La présente invention a pour but de proposer un discriminateur de fréquence destiné à la conversion de signaux hyperfréquence reçus par une antenne, notamment signaux retransmis par satellite, étant trés simple à réaliser, et présentant un prix de revient particulièrement avantageux par rapport aux dispositifs existants. Selon la présente invention un discriminateur d'ondes hertziennes millimètriques est caractérisée, de manière générale, en ce que la discrimination est réalisée par la localisation mutuelle d'au moins trois organes : un premier organe fonctionnant comme réemetteur d'une fréquence captée, un deuxième organe fonctionnant comme émetteur d'une fréquence génèrée, un troisième organe fonctionnant comme récepteur, les organes ayant une extension spatiale chacun le long d'un axe, la distance séparant le premier organe du deuxième étant fonction de la discrimination recherchée, mais comprise entre 1 et 50 mm, en ce que les axes des deux premiers organes sont parallèles entre eux, et en ce que l'axe du troisième organe passe par le milieu du segment séparant les deux premiers organes. Selon une seconde caractéristique principale, les deux axes de chacun des organes étant copla naires, le troisième organe occupe une position angulairement décalée par rapport à un axe médian des deux premiers organes. Suivant une première caractéristique secondaire, chaque organe réemetteur et récepteur est constitué par aérien à hélice. Selon une seconde caractéristique secondaire le deuxième organe est couplé à un générateur de fréquence. Avantageusement, la fréquence est comprise entre 1 et 60 GHz. Avantageusement encore, le réemetteur est disposé au voisinage d'un foyer d'une antenne parabolique, d'où il résulte que, dans cette disposition, ledit organe est sensible au champs électromagnétique en ce point quelle que soit sa polarisation. Dans une autre forme de réalisation, le second organe est constitué de deux réemetteurs et le troisième organe est constitué de deux récepteurs. Avantageusement, l'un des réemetteurs est à enroulement à gauche et l'autre à enroulement à droite et idem pour les deux récepteurs. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va en être faite d'une forme particulière de réalisation de l'invention en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles La fig.l est une illustration schématique du but de l'invention, représentant les différentes phases allant de l'émission à la réception des signaux hyperfréquences. La fig.2 est une vue de face du discriminateur de l'invention. La fig.3 est une vue en coupe illustrant la partie intérieure du discriminateur de l'invention. La fig.4 illustre une disposition préférentielle du réemetteur du dispositif de l'invention, au voisinage d'un foyer d'une antenne parabolique. Sur la fig.l, le tracé (b) représente des ondes hertziennes millimètriques constituant un signal que l'on veut transmettre par satellite, et qui sont envoyés vers un réemetteur (A) dont la sortie est reliée à l'entrée d'un amplificateur (B). Une fois le signal amplifié, il est envoyé vers un dispositif (C) destiné à effectuer la modulation en fréquence de ce même signal avant qu'il ne soit envoyé vers le satellite (D). Ledit signal est ensuite renvoyé (c') par le satellite (D) vers un premier récepteur (E) avant passage à travers un discriminateur de fréquence (F) objet de l'inven- tion, qui est un dispositif transformant le signal modulé en fréquence en un signal démodulé basse fréquence. Puis le signal est envoyé vers un démodulateur (G) avant d'être reçu par le recepteur final (H). Sur la fig.2, un discriminateur de l'invention a la forme d'un boîtier creux parallèlépipèdique 6 en aluminium. Deux réemetteurs (1,1'), et une pointe émettrice (2) ont été disposés à l'intérieur de ce même boîtier 6 et sont dirigés vers l'extèrieur, débouchant tous les deux à travers l'une 6' des parois latérales du boîtier 6 ; de même, deux récepteurs (non visibles) sont disposés le long chacun de l'une (6",6"') des quatres autres parois. Des supports isolants (7,7') dont la fonction sera expliquée ultérieurement ont été fixés au boîtier 6 à l'endroit où débouchent les deux récepteurs. Sur la fig.3, la partie intérieure du discriminateur de l'invention se compose des deux réemetteurs (1,1') susmentionnés, de forme sensiblement cônique, d'un récepteur (3') représentant l'un des deux récepteurs de la figure précédente. Les deux réemetteurs (1,1') et les deux récepteurs (3,3') sont des hélices à spire conique, l'un des deux réemetteurs est à enroulement à droite (1) et l'autre à enroulement à gauche (1'), et idem pour les deux récepteurs. Les réemetteurs (1,1') fonctionnent comme réemetteur d'une fréquence F1 captée. La pointe émettrice fonctionne comme un émetteur d'une fréquence F2, génèrée grâce à un oscillateur (O) relié à l'émetteur par un fil coaxial (e). L'oscillateur est situé dans un module électronique (M) lui-même placé dans la partie du boîtier opposée aux émetteurs. Sur le capot avant 8 du boîtier 6 a été fixé un support de spire isolant 7. Deux supports de spire isolant 7' latéraux ont également été fixés au boîtier 6 à l'endroit où débouchent les deux récepteurs (3,3') (comme ceci a déjà été mentionné). On note que les axes (4,4') des deux émetteurs (l,lt) sont parallèles entre eux, alorsque les axes des récepteurs (4",4"') sont sécants avec les axes des émetteurs (4,4') avec lesquels ils déterminent un angle (T).On notera que le fait d'utiliser deux réceoteurs et deux réemetteurs permet d'améliorer la capacité du discriminateur et d'augmenter le nombre de polarisation susceptibles d'être captées. Les supports isolants sont destinés à positionner les différents organes et à les isoler par rapport au corps du discriminateur. Ainsi lors du fonctionnement du dispositif, on envoie un signal en modulation de fréquence qui sera capté par les réemetteurs (1,1'), le second émetteur 2 fournira un signal généré par un oscillateur et le signal reçu par les récepteurs (3,3') résultant des différentes émissions sera modulé en amplitude par la différence des deux fréquences F1 et F2. Sur la fig.4, le réemetteur 1 a été placé au voisinage d'un foyer (f) d'une antenne parabolique 9, d'où il résulte comme ceci a déjà été mentionné, que ledit organe 1 est sensible au champs électromagnètique en ce point quel que soit sa polarisation. Bien que l'on ait décrit et repré sente une forme particulière de réalisation de l'invention, il doit être compris que celle-ci n'est pas limitée à cette forme et à ces moyens mais qu'elle s'étend à tout discriminateur d'ondes hertziennes millimètriques comportant les caractéristique générales énoncées ci-dessus. REVENDICATIONS 1.- Discriminateur d'ondes hertziennes millimètriques, carac tèrisé en ce que la discrimination est réalisée par la localisation mutuelle d'au moins trois organes -un premier organe (1) fonctionnant comme réémetteur d'une fréquence F1 captée, -un deuxième organe (2) fonctionnant comme emetteur d'une fréquence F2 génerée, -un troisième organe (3) fonctionnant comme récepteur, les organes ayant une extension spatiale chacun le long d'un axe, la distance (d') séparant le premier (1) organe du deuxième (2) étant fonction de la discrimination reche rchée, mais comprise entre 1 et 50 mm, en ce que les axes (4,4') des deux premiers organes sont parallèles entre eux, et en ce que l'axe du troisième organe (4"') passe par le milieu du segment (S) séparant les deux premiers organes (1,2) 2.- Discriminateur selon la revendication 1, caractérisé :: en ce que les axes (s, 41 ,4"/; de chacun des organes étant coplanaires, le troisième organe (3) occupe une position angulairement décalée (T) par rap port à un axe médian (a) des deux premiers organes (1,2) 3.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que chaque organe réemetteur et récepteur est constitué par un aérien à hélice 4.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : en ce que le deuxième organe (2) est couplé à un générateur de fréquence F2 5.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence F2 est com prise entre 1 et 60 GHz ; 6.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : en ce que le réemetteur (1) est disposé au voisinage d'un foyer (f) d'une antenne parabo lique (9), d'où il résulte que, dans cette disposition, ledit organe est sensible au champs électroma gnétique en ce point quelle que soit sa polarisation 7.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que le second organe est constitué de deux réemetteurs (1,1'), et en ce que le troisième organe est constitué deux récepteurs (3,3'). 8.- Discriminateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un des récepteurs (3) est à enroulement à gauche et l'autre (3') à droite,et en ce quel'un des réemetteurs (1) est à enroulement à gauche et l'autre (1') à droite.