Brevet FR2639492A1 — publié le 19900525

Procédé et dispositif de radiodiffusion isofréquence à interférences atténuées. L'invention concerne un procédé et un dispositif de radiodiffusion isofréquence à interférences atténuées, plus particulièrement destiné au réseau autoroutier. La réception des émetteurs de radiodiffusion en modulation de fréquence à bord d'un véhicule se heurte à un problème fondamental: la propagation en ligne droite des ondes radioélectriques utilisées. La conséquence directe de cette caractéristique est que l'on ne peut plus recevoir un émetteur à partir d'une certaine distance soit en raison du relief, soit tout simplement en raison de la courbure de la surface terrestre, et aussi de l'atténuation de l'onde de sol. De ce fait, la réception d'une station donnée de radiodiffusion ne peut plus se faire & partir d'un certain éloignement de l'émetteur. Pour pallier cet inconvénient, on dispose sur le territoire des réémetteurs ou des relais grâce auxquels un automobiliste par exemple pourra suivre une émission de radio tout au long de son traJet. A ce stade se pose le problème des interférences. En effet, deux émissions de même fréquence vont être reçues par le récepteur en certains points du trajet et les battements en résultant vont perturber le confort d'écoute, voire brouiller complètement l'émission en générant une modulation d'amplitude parasite, fonction du déplacement du véhicule. C'est pourquoi les différents réémetteurs ou émetteurs, fonctionnent sur des fréquences différentes. L'inconvénient d'un tel système réside bien sûr dans le fait que l'auditeur, se déplaçant & bord de son véhicule, devra changer de fréquence dès qu'il abordera une partie du territoire o l'émetteur sur lequel il est calé ne peut plus être reçu de façon satisfaisante. En effet, si l'on veut conserver la même fréquence pour des émetteurs de forte puissance comme ceux habituellement utilisés, l'interférence de deux émetteurs consécutifs produit alors des champs nuls séparés d'une demi-onde dans la zone o les champs sont égaux. Les lieux géométriques de ces champs nuls sont des familles d'hyperboles. On utilise d'ailleurs ce phénomène dans des systèmes de radionavigation comme le LORAN, le DECA et 1'OMEGA. Pour deux émetteurs & diagramme de rayonnement circulaire horizontal, distants de 100 Km environ, la zone perturbée est de l'ordre de 50 Km! Il va de soi que l'on ne peut tolérer cela dans un réseau de radiodiffusion commercial. L'invention vise à diminuer les inconvénients précités, en procurant un procédé et un dispositif permettant à la fois l'utilisation d'une seule fréquence sur un long trajet et l'atténuation des interférences de deux émissions voisines Jusqu'à les rendre imperceptibles par l'auditeur à bord d'un véhicule. Ce but est atteint grâce à l'invention en ce qu'on dispose, le long du trajet, & intervalles réduits, des émetteurs, des réémetteurs, ou des amplificateurs, placés entre des antennes de réception et d'émission, de faible puissance, calés sur la même fréquence et synchronisés, ces réémetteurs étant directionnels et deux réémetteurs consécutifs étant dirigés approximativement dans la même direction, de manière à ce que le second puisse recevoir l'émission du premier et la retransmettre au suivant afin de constituer une chaîne, et en ce que des points nodaux constitués par des stations mères intermédiaires sont disposés le long du traJet entre deux séries de réémetteurs afin de garantir le fonctionnement du reste de la ch&ine lorsque l'un des réémetteurs d'une série cesse de fonctionner, ces points nodaux étant alimentés par faisceau Hertzien, satellite, c8ble de fibres optiques ou tout autre moyen de transmission. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après d'un exemple de réalisation, à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 montre la répartition et l'orientation des émetteurs de la chaine de radiodiffusion selon le procédé de l'invention; la figure 2 montre schématiquement le principe d'un réémetteur. Le système de radiodiffusion selon l'invention comporte une station émettrice, ou station mère 1, principale, directionnelle, placée à l'origine d'un axe autoroutier. Cet émetteur principal émet approximativement dans l'axe de l'autoroute concerné. A partir de cet émetteur, à peu près tous les cinq à sept kilomètres, sont disposés des émetteurs secondaires, ou réémetteurs, synchronisés 2, ayant notamment une émission directionnelle de puissance réduite (environ 2,5 W). Chaque émetteur secondaire est équipé d'une antenne de réception pour recevoir l'émission de l'émetteur situé immédiatement avant lui, un amplificateur et une antenne de réémission dirigée approximativement dans la direction prise par l'autoroute b partir de son point d'installation. A 50 Km environ de l'émetteur principal se trouve un point nodal, constitué par des stations mères intermédiaires 3 reliées & la station mère principale par faisceau Hertzien, par fibre optique, par satellite ou par tout autre moyen connu. Ce point nodal 3 permet de ne pas interrompre la chaîne d'émetteurs, lorsque l'un des émetteurs secondaires 2 tombe en panne. Les points nodaux 3 sont répartis sur toute la longueur de l'autoroute environ tous les 50 Km, c'est-à-dire après 5 ou 6 émetteurs ici. Le réémetteur proprement dit 6, a une puissance de 2,5 W. Cette puissance peut se situer entre 1 et 100 W pour garantir un bon confort d'écoute et sans provoquer de problèmes de couplage entrée/sortie insurmontables. Les deux antennes sont dirigées dans des directions opposées. On peut -également envisager un embranchement dans la chaîne. Par exemple, on peut prévoir à un point nodal, le départ de deux ou plusieurs chaînes de réémetteurs secondaires dans des directions d'autoroute différentes. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit mais peut être appliquée à d'autres usages, pour des émetteurs commerciaux ou non, o une fréquence unique serait nécessaire ou souhaitée. secondaires. Ces intervalles de 7 Km et 50 Km peuvent être modifiés, c'est-à-dire réduits ou allongés selon le relief et les conditions locales. Afin de réduire la zone perturbée, due à l'interférence de deux réémetteurs successifs, à quelques mètres, les réémetteurs synchronisés comportent des antennes spéciales dont le rapport de rayonnement avant/arrière est très élevé (environ 60 dB). Compte-tenu de l'écart entre les réémetteurs dans le présent exemple de réalisation, cette zone est réduite & une dizaine de mètres. Les antennes de réception et de réémission des réémetteurs 2 sont constituées chacune de deux demi- antennes espacées entre elles d'une distance égale à X/4. Cela permet d'avoir un rapport avant/arrière supérieur à 40 dB et même de 60 dB, et de réduire la zone de perturbations à quelques mètres. Les champs émis par ces deux demi-antennes s'ajoutent dans la direction du tir et se soustraient dans la direction opposée pour s'annuler. La figure 2 montre très schématiquement le principe d'un réémetteur intermédiaire. Chaque réémetteur ou station intermédiaire 2 comporte, comme le montre la figure 2, une antenne de réception 4 constituée comme décrit précédemment, dont le gain G1 est de 6, soit 8 dB, montée sur un mât de m, une antenne d'émission 5 constituée de façon identique à la précédente et ayant un gain de 40, soit 16 dB, montée sur un mât de 14 m. Le découplage total entre antenne d'émission et antenne de réception est égal à la somme affaiblissement de distance plus rapport avant/arrière de chacune des antennes soit R = 20 log 4 rD/X, o D est la distance entre antennes. Cet affaiblissement de distance (en dB) aJouté au rapport avant/arrière reçue sans perturbations. REVENDICATIONS 1. - Procédé de radiodiffusion isofréquence destiné à permettre la réception d'une station au moyen d'un récepteur situé à bord d'un véhicule, se déplaçant sur une longue distance, notamment sur un trajet autoroutier, caractérisé en ce qu'on dispose, le long du trajet, à intervalles réduits, des émetteurs, des réémetteurs ou des amplificateurs, places entre antennes d'émission et de réception, de faible puissance calés sur la même fréquence et synchronisés, lesdits réémetteurs étant directionnels et deux reéémetteurs consécutifs étant dirigés approximativement dans la même direction de manière à ce que le second puisse recevoir l'émission du premier et la retransmettre au suivant, avec une zone de perturbations réduite, afin de constituer une chaîne. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des points nodaux constitués par des stations mères intermédiaires sont disposés le long du traJet entre deux séries de réémetteurs afin de garantir le fonctionnement du reste de la ch&ine lorsque l'un des réémetteurs d'une série cesse de fonctionner, ces points nodaux étant alimentés par faisceau Hertzien, satellite, câble de fibres optiques ou tout autre moyen de transmission & partir d'une station mère principale. 3. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les réémetteurs sont disposés environ tous les 7 Km. 4. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on dispose un point nodal environ tous les 50 Km.