Brevet FR2641915A1 — publié le 19900720

- 1 - Emetteur-récepteur modulé en fréquence L'invention concerne un émetteur-récepteur modulé en fréquence dans lequel l'émetteur comprend un oscillateur haute fréquence modulé en fréquence comprenant une entrée et une sortie de modulation, et le récepteur comprend en cascade: un mélangeur haute fréquence comprenant une entrée d'oscillateur local reliée en fonctionnement avec la sortie de l'oscillateur haute fréquence de l'émetteur; un premier filtre intermédiaire; et un mélangeur à fréquence intermédiaire; le récepteur comprenant en outre un oscillateur local modulé en fréquence présentant une sortie reliée en fonctionnement avec une entrée d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire, l'oscillateur local étant modulé par le signal de modulation de l'émetteur. Notamment dans les dispositifs radiofréquence fonctionnant dans la gamme des micro-ondes (> 1 GHz), tels que liaisons hertziennes, il est préférable de minimiser le nombre de composants haute fréquence et à micro-ondes, du fait que ceux-ci sont non seulement les plus coûteux mais en outre, dans bien des cas, les composants les plus critiques du système. Selon une solution de l'art antérieur, le récepteur de l'émetteurrécepteur ne comprend pas d'oscillateur local haute fréquence parce que le signal d'oscillateur local du mélangeur haute fréquence du récepteur est obtenu à partir du signal de sortie modulé en fréquence de l'émetteur. Le premier signal à fréquence intermédiaire du récepteur contient par conséquent à la fois le signal reçu et la modulation de l'émetteur. La modulation de l'émetteur est compensée dans le mélangeur à fréquence intermédiaire, dont l'oscillateur local modulé en fréquence est modulé directement par le signal de modulation de l'émetteur. Le signal détecté devrait être par conséquent exempt de la modulation dite résiduelle 26419t5 - 2 - provoquée par l'émetteur. Dans la pratique, toutefois, il se produit une modulation résiduelle dans le signal détecté, ce qui augmente le taux d'erreurs sur les bits dans le cas d'un signal numérique (signal modulé par impulsions codées). L'importance de la modulation résiduelle augmente avec une augmentation de la vitesse d'émission, ce qui rend impossible la réception à des vitesses d'émission plus élevées. Par conséquent, cette solution de l'art antérieur ne peut s'appliquer qu'à des vitesses d'émission relativement basses. Ces problèmes sont résolus selon la présente invention grâce à un émetteur-récepteur du Rype décrit dans le préambule et qui se caractérise en ce qu'un moyen de retard est relié en série avec l'oscillateur local, avant ou après celui-ci, le moyen de retard compensant la différence de temps entre la modulation du signal d'oscillateur local du mélangeur à fréquence-intermédiaire et la modulation de l'émetteur dans le signal d'entrée du mélangeur à fréquence intermédiaire. L'invention se base sur l'observation par la Demanderesse qu'un facteur important conduisant à la formation d'une modulation résiduelle est que la modulation du signal d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire et celle introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée du mélangeur à fréquence intermédiaire s'écartent de la simultanéité désirée. Cette différence de temps est due au retard provoqué notamment par le modulateur haute fréquence de l'émetteur et le premier filtre à fréquence intermédiaire du récepteur et la ligne de transmission les reliant. Ce retard est compensé dans une certaine mesure par le décalage de phase introduit par l'oscillateur local. Toutefois, la différence de temps est suffisante pour entra!ner une modulation résiduelle sur le signal détecté. L'importance de la modulation résiduelle provoquée par la différence de 2641'915 3- temps ainsi que son effet sur le signal numérique détecté augmente avec une augmentation de la vitesse d'émission. Le moyen de retard conforme à l'invention compense cette différence de temps, en éliminant la modulation résiduelle qu'elle entra!ne, et c'est la raison pour laquelle la vitesse d'émission de l'émetteur-récepteur de l'invention n'est pas limitée (des vitesses d'émission allant jusqu'à Mbits/s sont possibles). En outre, les propriétés de fonctionnement de l'émetteur-récepteur sont améliorées o10 également à des vitesses d'émission plus basses. On va décrire plusieurs modes de réalisation de l'invention avec plus de détails, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique d'un émetteur- récepteur comprenant un moyen de décalage de phase conforme à l'invention; et La figure 2 est un schéma synoptique d'un autre émetteur-récepteur dans lequel le moyen de décalage de phase est réglable de manière adaptive. Dans les émetteurs-récepteurs des figures 1 et 2 le signal de modulation de l'émetteur est appliqué à une entrée de modulation d'un oscillateur haute fréquence modulé en fréquence 1. Depuis la sortie de l'oscillateur haute fréquence 1, un signal modulé en fréquence est appliqué à la fréquence d'émission par l'intermédaire d'un moyen de branchement 2 à une antenne, soit directement soit éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur haute fréquence (non représenté). Le signal de modulation est de préférence un signal numérique. Dans 1a présente description, le terme "haute fréquence" désigne notamment mais non exclusivement les fréquences micro-ondes (> 1 GHz). Le récepteur, quant à lui, est constitué d'un montage en série comprenant les composants suivants dans l'ordre: un mélangeur haute fréquence 9, un premier filtre à fréquence intermédiaire 8, un mélangeur à -4- fréquence intermédiaire 7, un second filtre à fréquence intermédiaire 6 et un détecteur 5. Le signal reru est appliqué depuis l'antenne au mélangeur 9, dont l'entrée d'oscillateur local reçoit le signal de sortie modulé en fréquence de l'oscillateur 1 par l'intermédiaire d'un moyen de branchement 2. De ce fait le mélangeur 9 assure par conséquent le décalage du signal reçu vers une première fréquence intermédiaire, tout en lui imprimant en même temps la modulation présente sur le signal de sortie de 1' oscillateur 1. Le signal de sortie à fréquence intermédiaire du mélangeur 9 est une bande passante filtrée par le premier filtre à fréquence intermédiaire 8 et appliquée au mélangeur à fréquence intermédiaire 7. Le signal de sortie d'un oscillateur local modulé en fréquence 4 est appliqué à l'entrée d'oscillateur local du mélangeur 7. Le signal de modulation de l'émetteur est appliqué par l'intermédiaire du moyen de retard 3 à l'entrée de modulation de l'oscillateur 4. L'oscillateur 4 est ainsi modulé par le même signal de modulation que l'oscillateur 1 de l'émetteur. Il en résulte que la modulation présente sur le signal d'oscillateur local du mélangeur 7 est égale à, et présente la même phase que, la modulation introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée du mélangeur 7. En principe, le mélangeur 7 élimine ainsi la modulation introduite par l'émetteur lorsqu'il décale le signal reçu vers une seconde fréquence intermédiaire. La sortie du mélangeur 7 est une bande passante qui est filtrée par le second filtre à fréquence intermédiaire 6 et détectée par le détecteur 5. Il ne devrait pas exister une modulation résiduelle introduite par l'émetteur sur le signal de sortie du détecteur 5. Toutefois, le retard du temps de propagation du signal depuis l'entrée de l'oscillateur 1 à travers l'oscillateur 1, le moyen de branchement 2, le mélangeur 9, le premier filtre à fréquence intermédiaire 8 et les lignes de tranmsisison qui les relient jusqu'à l'entrée du mélangeur 7 dépasse le retard du temps de propagation du signal depuis l'entrée de l'oscillateur 1 en passant par l'oscillateur local 4 jusqu'à l'entrée d'oscillateur local du mélangeur 7. Il en résulte une différence de temps entre la modulation du signal d'oscilIateur local du mélangeur et la modulation introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée dudit mélangeur. Cette différence de temps est compensée par le moyen de retard 3, relié en série avec l'oscillateur 4. Le retard introduit par le moyen de retard 3 est sélectionné pour que les temps de propagation le long des chemins de signaux précités soient sensiblement égaux. Le moyen de retard 3 peut être positionné avant l'oscillateur 4 ou après et il peut être fixe ou réglable manuellement (comme sur la figure 1) ou réglable de manière adaptive (comme sur la figure 2). La figure 2 montre un corrélateur 10 ayant une entrée reliée à l'entrée de l'oscillateur 1 et l'autre entrée reliée par l'intermédiaire d'un moyen de retard 11 à la sortie du détecteur 5. La sortie du corrélateur 10 est reliée par un moyen d'intégration ou d'établissement de la moyenne 12 à une entrée réglable du moyen de retard réglable 3. Le corrélateur 10 assure la mise en corrélation entre le signal détecté et le signal de modulation de l'émetteur, tout en contrôlant l'importance du retard introduit par le moyen de retard 3 en réponse au résultat de la corrélation pour que la corrélation diminue, c'est-à-dire que la modulation résiduelle présente sur le signal détecté diminue. Le retard introduit par le moyen de retard 11 et les filtres à fréquence intermédiaire 6 et 8, de l'ordre d'environ la moitié d'une impulsion de signal, rend plus facile la mise en corrélation. Un avantage apporté par un réglage adaptif est qu'il répond automatiquement à des modifications du retard du temps de propagation provoqué, par exemple, par des -6- longueurs variables des lignes de transmission. Les figures annexées et la description de ces figures ne sont données qu'à titre d'illustration de la présente invention. Dans ses détails, l'émetteur-récepteur conforme à l'invention peut varier dans le cadre des revendications annexées. -7- REVENDICATIONS 1.Emetteur-récepteur modulé en fréquence dans lequel l'émetteur comprend un oscillateur haute fréquence modulé en fréquence (1) comprenant une entrée et une sortie de modulation, et le récepteur comprend en cascade: un mélangeur haute fréquence (9) comprenant une entrée d'oscillateur local reliée en fonctionnement avec la sortie de l'oscillateur haute fréquence (1) de l'émetteur; un premier filtre intermédiaire (8); et un mélangeur à fréquence intermédiaire (7); le récepteur comprenant en outre un oscillateur local modulé en fréquence (4) présentant une sortie reliée en fonctionnement avec une entrée d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire (7), l'oscillateur local étant modulé par le signal de modulation de l'émetteur, caractérisé en ce qu'un moyen de retard (3) est connecté en série avec l'oscillateur local (4), avant ou après celui-ci, le moyen de retard (3) compensant la différence de temps entre la modulation du signal d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire (7) et la modulation de l'émetteur dans le signal d'entrée du mélangeur à fréquence intermédiaire (7). 2. Emetteur-récepteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de retard (3) est relié, sur le chemin du signal de modulation de l'émetteur, avant l'entrée de l'oscillateur local (4). 3. Emetteur-récepteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un second filtre à fréquence intermédiaire (6) et un détecteur (5) sont connectés en série après le mélangeur à fréquence intermédiaire, caractérisé en ce que le moyen de retard (3) est réglable de manière adaptive en réponse à la modulation résiduelle présente dans le signal de sortie du détecteur (5). 4. Emetteur-récepteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de corrélation 264 1915 (10) permettant la mise en corrélation du signal de modulation de l'émetteur et du signal de sortie du détecteur (5), l'importance du retard introduit par le moyen de retard (3) étant modifié en réponse au résultat de la corrélation afin-de minimiser la corrélation entre lesdits signaux. 5. Emetteur-récepteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' un autre moyen de retard (11) est connecté entre une entrée du moyen de corrélation (10) et la sortie du détecteur.