Brevet FR2656176A1 — publié le 19910621

CIRCUIT GENERATEUR D'IMPULSIONS DESTINE A UN POLAROTAR, OU DISPOSITIF DE MODIFICATION D'UN ANGLE DE SONDE, D'UN RECEPTEUR D'EMISSION PAR SATELLITE La présente invention concerne un récepteur destiné aux émissions par satellite, et plus particulièrement un circuit générateur d'impulsions de polarotar, c'est-à- dire qu'il règle un polarotar destiné à modifier un angle de sonde d'antenne d'un récepteur d'émission par satellite Pour recevoir dans un récepteur d'émission par satellite une onde électrique à canaux multiples transmise depuis un satellite, il y a lieu de modifier, selon une déflexion de l'onde électrique, en utilisant un polarotar, un angle de la sonde attachée à une antenne du récepteur. De façon générale, pour entraîner le polarotar dans un récepteur d'émission par satellite, il faut une impulsion comme celle qui est représentée à la Fig 5 (a), d'une période T de 16 à 21 mec et d'une largeur W de 0,7 msec minimum et de 2,3 msec maximum. Lorsque l'impulsion comme celle qui est représentée à la Fig 5 (a) est appliquée, le polarotar règle un angle de la sonde attachée à une antenne d'un récepteur d'émission par satellite, de O à 180 degrés, selon une variation de la largeur d'impulsion Par exemple, si on suppose qu'une largeur minimale d'impulsion de 0,7 msec correspond à O degré et qu'une largeur maximale d'impulsion W de 2,3 msec correspond à 180 degrés, la période d'impulsion T doit se trouver dans la plage de 16 à 23 mec. En d'autres termes, pour régler une sonde de l'antenne selon la déflexion de l'onde électrique reçue dans le récepteur d'émissions par satellite, il faut un signal de modulation de largeur d'impulsion (PWM) et l'alimentation en énergie et le niveau de masse doivent aussi être amenés au polarotar. Le circuit classique de générateur d'impulsion de polarotar est composé comme représenté à la Fig 1 afin d'engendrer le signal PWM. A la Fig 1, une partie d'entrée de tension de réglage 1 destinée à convertir en une tension linéaire de réglage un signal d'onde carrée appliqué comprend des résistances R 3, R 4, R 5 et des condensateurs C 2 et C 3 qui chargent et déchargent une tension appliquée selon une constante de temps RC. Une partie de charge/décharge règle un circuit intégré d'horloge en recevant une tension en courant continu, la tension en courant continu étant reliée à une résistance de charge Ri, et une résistance de décharge R 2 et une diode Dl étant reliées à la résistance de charge Ri et au condensateur Cl Jusqu'ici, la valeur de la résistance RI est très inférieure à celle de R 2. Ledit circuit intégré d'horloge, relié à la partie d'entrée de tension de réglage 1, et la partie de charge/décharge 2, destinée à fournir au polarotar la sortie carrée de réglage est constitué comme représenté à la Fig 2. Dans une partie de comparaison 3, une sortie de la diode est appliquée à une borne + sans inversion d'un comparateur CP 1, alors que la sortie de la partie d'entrée de tension de réglage 1 est appliquée à une borne d'inversion d'un comparateur CP 1 De plus, une tension d'alimentation en énergie VCC est reliée à la borne d'inversion du comparateur C Pl par l'une R Ai des résistances de division de tension R Ai, RA 2 et RA 3 qui présentent la même valeur de résistance. Lorsqu'aucune tension n'est appliquée à partir de la partie d'entrée de tension de réglage 1 à la borne à inversion du comparateur CP 1, si la sortie de la partie 2 de charge et de décharge est supérieure à 2/3 VCC, le comparateur C Pl fournit une sortie à haut niveau. D'autre part, la tension de décharge du condensateur Cl dans la partie de charge et de décharge 2 est appliquée à une borne d'inversion d'un comparateur CP 2, alors que la tension d'alimentation en énergie VCC est appliquée à une borne + sans inversion d'un comparateur CP 2 au moyen de résistances de division de tension R Ai et RA 2, de sorte que, quand aucune tension n'est appliquée depuis la partie d'entrée de tension de réglage 1, si la tension de décharge du condensateur CI est inférieure à 1/3 VCC, le comparateur CP 2 fournit une sortie de haut niveau Une partie de sortie 4, destinée à fournir un signal de réglage à onde carrée à un polarotar selon les sorties de la partie de comparaison 3, comprend une bascule RS, un transistor de commutation QI et un inverseur Il. Les sorties des comparateurs C Pl et CP 2 sont appliquées aux bornes R et S de repositionnement et de positionnement de la bascule RS, respectivement La sortie de la bascule RS est appliquée aux transistors de commutation QI, en réglant ainsi la charge et la décharge du condensateur CI selon l'excitation du transistor QI De plus, la sortie de la bascule RS est inversée par l'inverseur Il et la sortie inversée est fournie pour régler le polarotar. Dans ce circuit classique de générateur de polarotar, si la sortie de la broche 3 du circuit intégré est haute, puisque la sortie Q de la bascule RS fournit un signal de haut niveau, le transistor QI est désactivé. Dans ce cas, une tension continue est chargée au condensateur CI à travers la résistance RI et la diode Dl de sorte que, si la tension chargée au condensateur Cl est supérieure à 2/3 VCC, le comparateur C Pl passe à un signal de niveau haut qui est appliqué à la borne de repositionnement R de la bascule RS A cet instant, la bascule RS est repositionnée et la borne de sortie Q de la bascule RS fournit un signal de niveau bas, de sorte que le transistor Qi est activé et que la borne 3 fournit un signal de bas niveau. Lorsque le transistor Qi est activé, la tension chargée dans le condensateur Cl est déchargée à travers la résistance R 2 et, si la tension du condensateur Cl devient inférieure à 1/3 VCC, le comparateur CP 2 applique un signal de niveau haut à la borne de positionnement S de la bascule RS De cette manière, la bascule RS est positionnée et la sortie Q de la bascule RS fournit un signal de haut niveau, ce qui désactive le transistor Q 1 Lorsque le transistor Ql est désactivé, la borne 3 fournit un signal de niveau haut, de sorte que le fonctionnement précédent est répété depuis l'origine. En d'autres termes, la largeur d'impulsion W, un état logique élevé à la Fig 5 (a), est déterminé par le temps nécessaire pour que la tension au condensateur Cl monte de 1/3 VCC à 2/3 VCC à travers la diode Dl et la résistance de charge RM La différence entre la période d'impulsion et la largeur d'impulsion T-W à la Fig 5 (a) est déterminée par le temps nécessaire à la tension au condensateur Cl pour baisser de 2/3 VCC à 1/3 VCC à travers la résistance de décharge R 2. Puisque l'impulsion de polarotar possède une largeur d'impulsion W inférieure à la période d'impulsion T, lorsque le condensateur Cl se charge, la diode Dl est utilisée en parallèle avec la résistance R 2 pour éviter la résistance R 2 Jusqu'ici, la valeur de la résistance Rl est nettement inférieure à celle de R 2 de sorte que le temps de charge peut être réduit De cette manière, une impulsion est toujours fournie à partir de la broche 3 du circuit intégré d'horloge. Si une tension de réglage est utilisée pour modifier la tension atteinte par le condensateur à une valeur supérieure ou inférieure à 2/3 VCC, la durée de la largeur d'impulsion W nécessaire au condensateur Cl pour passer depuis 1/3 VCC jusqu'à la tension à atteindre de manière réglée est ajustée, ce qui permet d'obtenir une largeur d'impulsion souhaitée. Cependant, la tension de réglage doit être une tension continue, de sorte que le microcalculateur (désigné par MICOM dans ce qui suit) doit utiliser un convertisseur de numérique à analogique pour modifier le niveau de la tension continue dans le MICOM, ce qui rend le circuit plus complexe. De cette manière, si le convertisseur de numérique à analogique n'est pas utilisé, la largeur d'impulsion est modifiée en utilisant une porte de modulation de largeur d'impulsion du MICOM, et le signal de sortie modulé en largeur d'impulsion est converti pour former la tension de réglage continue à l'aide des condensateurs C 2 et C 3. Mais, bien que le signal de sortie modulé en largeur d'impulsion varie de façon linéaire, la tension continue extraite ne varie pas linéairement. De plus, la largeur d'impulsion W du signal de polarotar ne varie pas linéairement, de sorte que le polarotar met en rotation la sonde de l'antenne d'une manière trop rapide en premier lieu, puis de façon plus lente Il en résulte que la vitesse de rotation de la sonde n'est pas constante. La présente invention a pour but de fournir un circuit de génération d'impulsion de polarotar destiné à un récepteur d'émission par satellite, qui règle de façon linéaire la largeur d'impulsion en comptant un signal d'horloge à haute fréquence et qui mette en rotation la sonde de l'antenne à une vitesse constante du début jusqu'à la fin. Selon la présente invention, il est réalisé un circuit générateur d'impulsions destiné à un polarotar, ou dispositif de modification d'angle de sonde d'antenne, d'un récepteur d'émission par satellite, caractérisé en ce qu'il comprend: un convertisseur d'ondes sinusoïdales en ondes carrées afin de convertir en onde carrée une onde sinusoïdale d'une alimentation d'énergie en courant alternatif; un synchroniseur de signal d'horloge pour synchroniser l'onde carrée dudit convertisseur d'ondes sinusoïdales en ondes carrées à l'aide d'une signal d'horloge à haute fréquence et fournir un signal de réglage d'instant de charge; une mémoire destinée à fournir, après la synchronisation, les données correspondant à la largeur d'impulsion pour le réglage du polarotar, un signal d'horloge étant appliqué; un compteur destiné à compter le signal d'horloge, avec une valeur initiale déterminée par les données fournies depuis ladite mémoire, selon un signal d'horloge appliqué et chargé selon le signal de réglage d'instant de charge; et une partie de désactivation de compteur pour arrêter le compte, jusqu'à l'entrée du prochain signal de charge, lorsqu'une porteuse apparaît dans ledit compteur. Ces buts, particularités et avantages de la présente invention ainsi que d'autres ressortiront de la description qui suit des modes de réalisation préférés, prise en liaison avec les dessins annexés dans lesquels: La Fig 1 est un circuit générateur d'impulsions classique pour polarotar. La Fig 2 est un diagramme de circuit interne d'un circuit intégré d'horloge compris dans le circuit générateur d'impulsions classique de polarotar. La Fig 3 est un circuit générateur d'impulsions de polarotar d'un récepteur d'émissions par satellite selon la présente invention. La Fig 4 est un diagramme de forme d'onde de chaque partie du circuit générateur d'impulsions de polarotar selon la présente invention. La Fig 5 est un diagramme de forme d'onde d'impulsions destiné à expliquer la présente invention. On va maintenant décrire la présente invention de façon plus détaillée en se référant aux dessins. La Fig 3 représente un circuit générateur d'impulsions de polarotar du récepteur d'émissions par satellite selon la présente invention. A la Fig 3, un convertisseur 5 d'ondes sinusoïdales en ondes carrées destiné à transformer en onde carrée l'onde sinusoïdales provenant d'une alimentation en énergie VS comprend des résistances de polarisation R 6 et R 7, et une diode de protection D 2, et un transistor Q 2. Un synchroniseur 6 de signal d'horloge destiné à ajuster un temps de charge en synchronisant une sortie du convertisseur 5 d'ondes sinusoïdales en ondes carrées avec un signal d'horloge à haute fréquence CK 1 comprend deux bascules de type D Fl et F 2, o le signal de sortie carrée est appliqué à une borne D de Fl et le signal d'horloge de haute fréquence CR 1 est appliqué à une borne CK de Fl, et une sortie de Fl est appliquée à une borne CK de F 2, alors qu'une borne D de F 2 est toujours reliée au niveau haut, c'est-à-dire au niveau logique 1. Dans le synchroniseur d'horloge 6, un intégrateur comprenant une résistance R 8 et un condensateur C 4 est relié à une borne Q de la bascule D F 2 et ensuite à une borne CLR de restauration de F 2 dans le synchroniseur de signal d'horloge 6, de sorte que la bascule D F 2 est restaurée selon une charge et une décharge du condensateur C 4. Une mémoire 7 destinée à recevoir les données correspondant à la largeur d'impulsion pour un réglage de polarotar provenant d'un MICOM et à les envoyer à un compteur 8 mémorise les données O à K 7 provenant du MICOM (non représenté à la Fig 3) en synchronisation avec le signal d'horloge CK 2. Un compteur 8 destiné à charger les données selon la sortie du synchroniseur d'horloge 6 et à les compter avec une valeur initiale déterminée par la mémoire 7 selon le signal d'horloge CK 1 est relié aux synchroniseurs de signal d'horloge 6 et à la mémoire 7. Une partie 9 de désactivation de compteur destinée à arrêter le compteur jusqu'à ce que soient chargées les nouvelles données lorsque qu'apparaît une porteuse comprend des résistances de polarisation R 9 et R 1 O et un transistor Q 3 relié par la résistance R 9 et R 10 à une borne RCO du compteur 8. Le collecteur de Q 3 est relié pour activer une borne ENB du compteur 8 de sorte que le transistor Q 3 règle le compteur 8 pour l'activer. Dans le circuit générateur d'impulsions de polarotar, lorsqu'une alimentation en tension VS est appliquée au convertisseur 5 d'ondes sinusoïdales en ondes carrées, l'alimentation en tension VS active le transistor Q 2 par la diode de protection D 2, de sorte que l'onde carrée, comme représenté à la Fig 4 (A) est appliquée au synchroniseur de signal d'horloge 6. La raison de l'application de la sortie d'onde carrée du convertisseur 5 d'ondes sinusoïdales en ondes carrées au synchroniseur de signal d'horloge 6 est que, puisque l'onde carrée et le signal d'horloge CK 1 ne sont pas synchronisés l'un avec l'autre lorsque les données sont chargées au compteur 8 selon la sortie d'onde carrée, il faut empêcher l'horloge comptant le temps de varier à l'instant de charge. On va maintenant expliquer ceci en se référant à la forme d'onde étendue à la Fig 5 (c). Si le signal d'horloge CKI et la sortie carrée ne sont pas synchronisés à l'instant de charge, les données peuvent être chargées au point a, ou b, c, d, etc, comme représenté à la Fig 5 (c), c'est-à-dire que les données peuvent être chargées en un point quelconque pendant un intervalle d'horloge de 1/fc, o fc représente la fréquence d'horloge Ainsi, la largeur d'impulsion de polarotar est comptée pour la même valeur, bien qu'il existe une différence de temps à l'instant de charge, et à cet instant la différence maximale de temps est 1/fc En d'autres termes, pour résoudre un tel problème, la présente invention emploie le synchroniseur de signal d'horloge 6. La bascule D FI recevant l'impulsion représentée à la Fig 4 (A) fournit une impulsion de sortie représentée à la Fig 4 (c) en synchronisation avec l'impulsion d'horloge représentée à la Fig 4 (B). La bascule D F 2 utilise la sortie de F 1 comme un signal d'horloge et une borne D est toujours reliée au niveau haut, de sorte qu'une borne de sortie Q de F 2 fournit la sortie inversée de F 1, représentée à la Fig. 4 (D) Ainsi, le condensateur C 4 relié à la borne Q de F 2 décharge la charge emmagasinée, qui est toujours emmagasinée au condensateur C 4 lorsque la sortie Q de F 2 est haute, à travers la résistance R 8 avec une constante de temps RC R 8 x C 4 comme représentée à la Fig 4 (E>. En d'autres termes, lorsque la tension aux bornes du condensateur C 4 diminue et fournit un niveau bas à la borne de restauration CLR de F 2, la bascule D F 2 est restaurée et la borne de sortie Q fournit un signal de niveau bas Puis, la borne de sortie Q de F 2 fournit un signal de niveau haut, grâce auquel le condensateur C 4 se charge à nouveau à travers la résistance R 8. Le compteur 8 charge les données pendant que la sortie Q de F 2 s'abaisse au niveau bas, comme représenté à la Fig 4 (F), et le compteur commence à compter le signal d'horloge à partir du signal d'horloge suivant la charge des données comme représenté à la Fig 4 (M> Par conséquent, bien que la sortie d'onde carrée du convertisseur 5 d'ondes sinusoïdales en ondes carrées ne soit pas synchronisée avec le signal d'horloge CK 1, les données sont chargées au déclenchement positif du signal d'horloge CK 1 et le compteur 8 commence à compter le signal d'horloge après une impulsion d'horloge. D'autre part, une valeur initiale du compteur est appliquée à partir de la mémoire 7 En d'autres termes, la mémoire 7 mémorise les données fournies par le MICOM (non représenté aux figures) en synchronisation avec le signal d'horloge CK 2 A cet instant, les données KO à K 7 fournies par le MICOM déterminent une valeur initiale M. Après un comptage à partir de la valeur initiale M jusqu'à la dernière valeur N, le compteur fournit un signal de niveau bas par la borne RCO. La partie 9 de désactivation de compteur 9 recevant le signal de bas niveau fournit un signal de haut niveau à la borne d'activation ENB, puisque le transistor Q 3 est désactivé, de sorte que le compteur est désactivé. En d'autres termes, en supposant un compteur de 8 bits, la borne RCO fournit un signal de haut niveau jusqu'à ce que soit comptée la valeur 255 En d'autres termes, après avoir chargé la valeur de départ M à partir de la mémoire 7, la borne RCO du compteur 8 reste au niveau haut, mais, lorsque le compteur atteint la dernière valeur 255, la borne RCO fournit le signal de niveau bas. En d'autres termes, comme représenté à la Fig 5 (b>, la borne RCO reste à l'état de niveau haut à partir de la valeur initiale M jusqu'à la dernière valeur N, mais, à l'instant o apparaît la dernière valeur N, ici 255, la borne RCO passe au niveau bas Le temps pendant lequel la borne RCO du compteur 8 reste au niveau haut est égal au temps nécessaire pour compter de M à 255, c'est-à-dire N = 255 M + 1. Par conséquent, avec un ajustement de la valeur initiale fourni par le MICOM, le compteur 8 peut régler un temps de comptage, de sorte que la borne RCO du compteur 8 reste au niveau haut Sous la condition que il la dernière valeur N soit déterminée, le compteur 8 règle l'intervalle de temps du niveau haut à la borne RCO en ajustant la valeur de départ N comme représenté à la Fig 5 (b) En définitive, le polarotar est réglé en utilisant le signal de niveau de la borne RCO du compteur 8. Comme mentionné précédemment, la présente invention règle de façon linéaire la sonde de l'antenne et la fait tourner à vitesse constante du début à la fin, en excitant le polarotar pour le temps de comptage réglé selon la valeur de donnée fournie par le MICOM. L'invention n'est en aucune façon limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus Diverses modifications au mode de réalisation décrit, ainsi que d'autres modes de réalisation de la présente invention, apparaîtront à l'homme de l'art en se référant à la description de l'invention. REVENDICATIONS 1 Circuit générateur d'impulsions destiné à un polarotar, ou dispositif de modification d'angle de sonde d'antenne, d'un récepteur d'émission par satellite, caractérisé en ce qu'il comprend: un convertisseur ( 5) d'ondes sinusoïdales en ondes carrées afin de convertir en onde carrée une onde sinusoïdale (VS) d'une alimentation d'énergie en courant alternatif; un synchroniseur ( 6 > de signal d'horloge pour synchroniser l'onde carrée dudit convertisseur d'ondes sinusoïdales en ondes carrées à l'aide d'un signal d'horloge (CK 1) à haute fréquence et fournir un signal de réglage d'instant de charge; une mémoire ( 7) destinée à fournir, après la synchronisation, les données correspondant à la largeur d'impulsion pour le réglage du polarotar, un signal d'horloge (CK 2) étant appliqué; un compteur ( 8) destiné à compter le signal d'horloge, avec une valeur initiale déterminée par les données fournies depuis ladite mémoire ( 7), selon un signal d'horloge (CK 1) appliqué et chargé selon le signal de réglage d'instant de charge; et une partie ( 9) de désactivation de compteur pour arrêter le compte, jusqu'à l'entrée du prochain signal de charge, lorsqu'une porteuse apparaît dans ledit compteur. 2 Circuit selon la revendication 1, dans lequel ledit convertisseur ( 5) d'ondes sinusoïdales en ondes carrées comprend une diode (D 2), pour protéger le circuit d'une tension inverse provenant d'une alimentation en courant alternatif, et un transistor (Q 2), qui est excité par la sortie de ladite diode. 3 Circuit selon la revendication 1, dans lequel ledit synchroniseur ( 6) de signal d'horloge comprend une première bascule D (Fl), dont une borne d'entrée est reliée audit convertisseur ( 5) d'ondes sinusoïdales en ondes carrées, et une deuxième bascule D (F 2), dont une borne d'entrée est reliée au niveau haut et une borne de signal d'horloge est reliée à la borne de sortie de ladite première bascule D (Fl), et une résistance (R 8) et un condensateur (C 4) pour charger et décharger le signal de sortie de ladite deuxième bascule D (F 2) et appliquer la tension de charge et de décharge à une borne de restauration de ladite deuxième bascule D (F 2). 4 Circuit selon la revendication 1, dans lequel la partie ( 9) de désactivation de compteur comprend un transistor (Q 3), destiné à régler ledit compteur, et excité par la sortie d'une borne de porteuse dudit compteur.