Brevet FR2641916A1 — publié le 19900720

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 ltoscillateur haute fréquence de l'émetteur; un premier filtre à fréquence intermédiaire; un mélangeur à fréquence intermédiaire; un second filtre à fréquence intermédiaire; et un détecteur; 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 C > i 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 1 'émetteur-récepteur 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 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). Ce problème est résolu selon la présente invention grâce à un émetteur-récepteur du type décrit dans le préambule et qui sue caractérise en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant de régler la sensibilité de modulation de l'oscillateur haute fréquence ou de l'oscillateur local ou- bien le niveau du signal de modulation en fonction de la corrélation entre le signal de sortie du détecteur et le signal de modulation de l'émetteur. L'invention se base sur l'observation par la Demanderesse qu'un facteur ' important conduisant à la formation d'une modulation résiduelle réside dans l'instabilité des sensibilités de modulation des oscillateurs haute fréquence et local ainsi que dans les différences qui se produisent entre elles. Du fait des sensibilités de modulation différentes des oscillateurs, la modulation introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée du mélangeur à fréquence intermédiaire et la modulation du signal d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire s'écartent légèrement l'une de l'autre, ce qui entraîne une modulation résiduelle du signal détecté. Dans la solution apportée par l'invention, la sensibilité de modulation dùn oscillateur est réglée de manière adaptive pour que les sensibilités de modulation des oscillateurs soient égales.En variante, le niveau du signal de modulation d'fun oscillateur peut étre réglé pour que la différence entre les sensibilités de modulation des oscillateurs soit compensée. Un réglage adaptif est à préférer parce que les conditions (par exemple la température) et les réglages éventuels en fréquence du dispositif radio fréquence ont une influence sur les sensibilités de modulation. La raison en est que la sensibilité de modulation d'un oscillateur normal, réalisé par exemple par une diode varactor, dépend de l'importance de . la tension de commande. Grâce à un réglage adaptif, les'performances du dispositif restent inchangées pendant toute sa vie utile (la dérive due à la température et les phénomènes de vieillissement étant compensés), et une moindre précision est nécessaire au niveau des procédés de production. 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 émetteurrécepteur dans lequel la sensibilité de modulation d'un oscillateur haute fréquence est réglée; La figure 2 est un schéma synoptique d'un autre émetteur-récepteur dans lequel la sensibilité de modulation d'un oscillateur local est réglée. Dans l'émetteur-récepteur de la figure 1, le signal de modulation de l'émetteur est appliqué par un moyen de réglage de niveau 7 à une entrée de modulation d'un oscillateur haute fréquence modulé en fréquence 1. Depuis la sortie de ltoscillateur haute fréquence i, le 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 la 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 13, un premier filtre à fréquence intermédiaire 12, un mélangeur à fréquence intermédiaire 4, un second filtre à fréquence intermédiaire 10 et un détecteur 9. Le signal reçu est appliqué depuis l'antenne au mélangeur 13, dont l'entrée d'oscillateur local reçoit le signal de sortie modulé en fréquence de l'oscillateur l par l'intermédiaire d'un moyen de branchement 2.De ce fait le mélangeur 13 convertit le signal reçu en une première fréquence intermédiaire, tout en lui imprimant en même temps la modulation présente sur le signal de sortie de l' oscillateur l. Le signal de sortie à fréquence intermédiaire du mélangeur 13 est une bande passante filtrée par le premier filtre à fréquence intermédiaire 12 et appliquée au mélangeur à fréquence intermédiaire ll. Le signal de sortie d'un oscillateur local modulé en fréquence 8 est appliqué à l'entrée d'oscillateur local du mélangeur 11. Le signal de modulation de l'émetteur est appliqué par l'intermédiaire d'un moyen de retard 4 à l'entrée de modulation de l'oscillateur 8. L'oscillateur 8 est ainsi modulé par le même signal de modulation - que l'oscillateur l de l'émetteur. Il en résulte que la modulation présente sur le signal d'oscillateur local du mélangeur 11 est égale à, et présente la même phase que, la modulation introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée du mélangeur ll. En principe, le mélangeur 4 élimine ainsi la modulation introduite par l'émetteur lorsqu'il convertit le signal reçu en une seconde fréquence intermédiaire. La sortie du mélangeur Il est une bande passante qui est filtrée par le second filtre à fréquence intermédiaire 10 et détectée par le détecteur 9. Il ne devrait pas exister une modulation résiduelle introduite par l'émetteur sur le signal de sortie du détecteur 9. Un moyen de réglage de niveau 7 (par exemple un amplificateur ou atténuateur) connecté en série avec l'oscillateur haute fréquence l sur le chemin du signal de modulation permet de régler le niveau du signal de modulation appliqué à l'oscillateur l, compensant ainsi la variation des sensibilités de modulation des oscillateurs l et 2 et la différence entre elles. Le moyen de réglage de niveau est commandé par un moyen de corrélation 5 ayant une sortie reliée par un moyen d'intégration ou d'établissement de la moyenne 6 à une entrée de commande du moyen de réglage de niveau 7. Une entrée du moyen de corrélation 5 est raccordée à la sortie du détecteur 9 alors que le signal de modulation de l'émetteur est appliqué à une autre entrée par un moyen de décalage de phase 3.Le retard provoqué par le moyen de retard 3 est sensiblement égal au retard provoqué par le détecteur 9 et le second filtre à fréquence intermédiaire 10, c'est-àdire qu'il compense le retard introduit par eux. Le moyen de corrélation 5 a pour rôle de mettre le signal de modulation en corrélation avec le signal du détecteur 9 et commande le moyen de réglage de niveau 7 en fonction du résultat de la corrélation. Le moyen de réglage de niveau répond au résultat de la corrélation en réglant le niveau du signal de modulation devant être appliqué à l'oscillateur l pour que la corrélation entre lesdits signaux soit diminuée, c'est-à-dire que la modulation résiduelle présente sur le signal détecté est diminuée. La figure 2 montre un schéma synoptique d'un émetteur-récepteur dans lequel le moyen de réglage de niveau 7 est connecté, sur le chemin du signal de modulation, en série avec l'oscillateur local 8 afin de régler le niveau du signal de modulation. Sous tous les autres aspects, la structure et le fonctionnement de l'émetteur-récepteur de la figure 2 sont analogues à ceux de ltémetteur-récepteur de la figure i. Toutefois, le retard dans la propagation du signal (décalage de phase) depuis l'entrée de l'oscillateur i (ou du moyen de réglage de niveau 7) à travers l'oscillateur 1, le moyen de branchement 2, le mélangeur 13, le premier filtre à fréquence intermédiaire 12 et la ligne de transmission qui les relie jusqu'à l'entrée du mélangeur Il dépasse le retard dans la propagation du signal depuis l'entrée d'oscillateur l en passant par l'oscillateur local 8 jusqu a l'entrée d'oscillateur local du mélangeur 11. Il en résulte qu'un décalage de phase existe entre la modulation du signal d'oscillateur local du mélangeur il et la modulation introduite par l'émetteur sur le signal d'entrée du mélangeur 11. Ce décalage de phase a pour conséquence une modulation résiduelle et rend l'émission impossible à des vitesses d'émission élevées. Ce décalage de phase est compensé grâce à un moyen de retard 4 connecté en série avec l'oscillateur 8. Le retard est sélectionné pour que les temps de propagation le long des chemins de signaux précités soient sensiblement égaux. Pour cette raison, la vitesse d'émission de l'émetteur-récepteur de l'invention n'est pas limitée. Un moyen de décalage de phase 14 peut être disposé avant l'oscillateur 8 ou après (non représenté), et il peut être fixe ou reglable manuellement (comme sur les figures) ou réglable de manière adaptive (nbn représenté). 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'invention peut varier dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1.Emetteur-récepteur modulé en fréquence dans lequel l'émetteur comprend un oscillateur haute fréquence modulé en fréquence (l) comprenant une entrée et une sortie de modulation, et le récepteur comprend en cascade : un mélangeur haute fréquence (13) comprenant une entrée d'oscillateur local reliée en fonctionnement avec la sortie de l'oscillateur haute fréquence (i) de l'émetteur; un premier filtre à fréquence intermédiaire (12); un mélangeur à fréquence intermédiaire Cil); un second filtre à fréquence intermédiaire (10); et un détecteur (9) ; le récepteur comprenant en outre un oscillateur local modulé en fréquence (8) présentant une sortie reliée en fonctionnement avec une entrée d'oscillateur local du mélangeur à fréquence intermédiaire (il), l'oscillateur local étant modulé par le signal de modulation de l'émetteur, caractérisé par des moyens (5, 6, 7) permettant de régler la sensibilité de modulation de l'oscillateur haute fréquence (i) ou de l'oscillateur local (8) ou bien le niveau du signal de modulation en fonction de la corrélation entre le signal de sortie du détecteur (9) et le signal de modulation de l'émetteur. 2. Emetteur-récepteur selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit moyen de réglage comprend, sur le chemin du signal de modulation, un moyen de réglage de niveau (7) connecté en série avec oscillateur local (8) ou avec l'oscillateur haute fréquence (1). 3. Emetteur-récepteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de corrélation (5) ayant une entrée sur laquelle le signal de sortie du détecteur (9) est appliqué et une autre entrée sur laquelle le signal de modulation de l'émetteur est appliqué par l'intermédiaire d'un moyen de retard (3), le moyen de retard (3) introduisant un retard qui est sensiblement égal au retard introduit par le second filtre à fréquence intermédiaire (10) et le détecteur (9), le signal de sortie du moyen de corrélation étant appliqué à une entrée de commande du moyen de réglage de niveau. 4. Emetteur-récepteur selon la revendication l, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de réglage de niveau (7) est un moyen d'amplification ou d'atténuation relié à l'entrée de l'oscillateur haute fréquence (l) ou à l'oscillateur local (8). 5. Emetteur-récepteur selon l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce qu'un second moyen de décalage de phase (4) est relié en série avec l'oscillateur local (8). 6. Emetteur-récepteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit second moyen de décalage de phase (4) est relié , sur le chemin du signal de modulation de l'émetteur, avant l'entrée de l'oscillateur local (8).