Brevet FR2655506A1 — publié le 19910607

L'invention a pour objet un système de distribution de signaux à très haute fréquence, et en particulier de signaux audio-visuels en provenance des satellites. D'une manière générale, les signaux émis par les satel- lites sous très haute fréquence, par exemple entre 10 et 15 G Hz, sont captés par une antenne par exemple parabolique, convertis en signaux de plus basse fréquence (de l'ordre de 1 à 2 G Hz) puis acheminés, habituellement par câble vers un sys- tème de distribution (dans le cas d'une distribution collec- tive). Le système de distribution comprend essentiellement un groupe de sous-ensembles récepteur-modulateur correspondant aux différents canaux de télévision, les divers signaux radio fréquence émis par les modulateurs conformément aux normes en vigueur (par exemple AM audio et vidéo, ou AM vidéo/FM audio) étant envoyés vers les récepteurs de télévision en U H F ou V.H F au moyen d'un câble coaxial, par l'intermédiaire d'un coupleur. Le plus souvent, chaque sous-ensemble est calé en usine sur la fréquence à recevoir Les éléments actifs permettant de positionner la fréquence de chaque sous-ensemble peuvent être des synthétiseurs de fréquence qui reçoivent des ordres d'une unité centrale, ordres transformés en consignes pour position- ner les oscillateurs locaux Ces synthétiseurs peuvent eux- mêmes être constitués par une boucle à verrouillage de phase (phase locked loop ou P L L). Selon une technique habituellement utilisée, les signaux audio et vidéo reçus par le modulateur modulent une fréquence intermédiaire, de l'ordre de 30 M Hz, les signaux fréquence intermédiaire sont filtrés aux fins de réduire la largeur de bande pour les signaux émis en modulation d'amplitude, trans- latés (multiplication fréquentielle), puis amplifiés et enfin filtrés sur la fréquence du canal choisi, c'est-à-dire entre 470 et 860 M Hz avec une largeur de bande n'excédant pas 8 M Hz. Autrement dit, dans ces systèmes, on effectue à partir de la fréquence intermédiaire une multiplication fréquentielle jusqu'à la valeur de la fréquence du canal choisi Un des pro- blèmes majeurs de ces systèmes réside dans le filtrage des signaux résultant de cette multiplication fréquentielle exac- tement à la valeur choisie, par exemple 500 M Hz, à la fois par le fait que les signaux à 500 M Hz sont accompagnés de signaux parasites à faible différence de fréquence, par exemple entre 470 et 530 M Hz, et par le fait qu'il est nécessaire de placer un filtre par canal (ou fréquence). L'invention propose donc un système de distribution de signaux émis à très haute fréquence, et notamment de signaux audio et vidéo en provenance des satellites, ledit système comprenant essentiellement un groupe de sous-ensembles récep- teur/modulateur et des moyens de liaison avec l'antenne récep- trice de signaux et avec le dispositif de vision/audition (ré- cepteur de télévision par exemple), les signaux reçus par le modulateur, modulant des porteuses en fréquence intermédiaire, les signaux modulés ainsi obtenus étant ensuite translatés sur le canal désiré, amplifiés et envoyés vers le récepteur final, ce système étant caractérisé en ce que les signaux modulés en fréquence intermédiaire (FI) subissent une première conversion de fréquence jusqu'à une fréquence fixe (F 1) se situant au- dessus de la bande de fréquence du canal de sortie puis, après élimination par filtrage des fréquences inférieures à cette fréquence (F 1), sont soumis à une deuxième conversion de fré- quence (F 2) au moyen d'un oscillateur local commandé par un synthétiseur (P L L), délivrant des signaux à une fréquence (F 2) étant égale à F 1 + la fréquence de sortie désirée (fré- quence du canal), les nouveaux signaux étant enfin filtrés (filtre passe-bande) pour ne retenir que la fréquence de sor- tie. Pour simplifier, l'ensemble des dispositifs compris entre le modulateur (inclus) et le filtre final sera appelé "modula- teur". A la différence du système décrit précédemment, la pre- mière conversion à une fréquence supérieure à la fréquence voulue pour les signaux de sortie, permet d'élargir au maximum les bandes de fréquences des signaux en vue d'en faciliter le filtrage En effet, ainsi qu'il a été rappelé, une translation de 30 M Hz à 500 M Hz conduit à la présence de signaux à 470 et de signaux à 530 M Hz (en plus de signaux à 500 M Hz) et le fil- trage de la bonne fréquence est délicat De plus, il convient de disposer d'un filtre pour chaque fréquence désirée. L'utilisation d'une fréquence supérieure à la fréquence dési- rée d'au moins 100 M Hz de préférence, par exemple d'une fré- quence de 1 G Hz pour la même fréquence voulue de 500 M Hz conduit à des signaux à 500, 1500 et 2500 M Hz, dont la sépara- tion par filtrage est considérablement plus aisée. De plus, après le filtrage éliminant les fréquences infé- rieures à la fréquence fixe (F 1) choisie ( 1 G Hz dans cet exemple), l'utilisation d'un synthétiseur commandé par une unité centrale, laquelle peut être reliée et commandée par un simple clavier, permet de sélectionner directement la fré- quence de sortie, la fréquence F 1 étant elle-même éliminée par le filtre passe-bande. Autrement dit, ce système permet non seulement de parve- nir facilement à la fréquence voulue, par exemple par simple commande du 2 ème convertisseur au moyen d'un clavier numé- rique, mais encore de pouvoir commander a volo la fréquence voulue sans être tenu d'intercaler dans le circuit les filtres correspondant à chacune desdites fréquences voulues De ce fait, et à la différence des systèmes traditionnels, le ré- glage du système de distribution, c'est-à-dire le choix des différentes fréquences de sortie (correspondant aux différents canaux de télévision par exemple) peut être fait non plus par le fabricant, c'est-à-dire en usine, mais directement sur le site d'exploitation. Dans le système décrit ci-avant, il est fait appel à des synthétiseurs, filtres, amplificateurs, récepteurs, modula- teurs, convertisseurs de fréquence, oscillateurs locaux qui sont individuellement connus et ne constituent pas, séparé- ment, des objets de l'invention. L'invention réside en fait dans cette combinaison de dis- positifs et plus précisément dans l'utilisation de convertis- seurs dans les conditions rappelées précédemment. A titre purement illustratif, la planche montre un schéma d'installation de ces différents éléments. Sur cette planche, les symboles et repères ont les signi- fications suivantes: 1 Accès vidéofréquence 2 Accès audiofréquence 3 Modulateur en fréquence intermédiaire 4 Filtre lère fréquence intermédiaire ler convertisseur de fréquence 6 Oscillateur associé au ler convertisseur de fréquence 7 Filtre 2 ème fréquence intermédiaire 8 2 ème convertisseur de fréquence 9 Oscillateur associé au 2 ème convertisseur de fréquence Synthétiseur de fréquence 11 Filtre de sortie 12 Amplificateur 13 Récepteur finale (par exemple téléviseur) 14 Unité centrale Clavier de programmation Les indications données précédemment concernent le "modu- lateur" (au sens donné plus haut) Cela signifie que, de part et d'autre de ce "modulateur", le système de distribution peut comprendre du matériel traditionnel En d'autres termes, en amont du modulateur, on peut utiliser une antenne réceptrice classique, en particulier une antenne parabolique, un conver- tisseur lui-même conventionnel de même qu'un récepteur clas- sique De même, au-delà du "modulateur", les signaux peuvent être envoyés sur un coupleur traditionnel avant d'être achemi- nés vers le récepteur final, le cas échéant conjointement aux signaux captés par les antennes classiques. On peut cependant, et ceci constitue une variante du sys- tème de distribution conforme à l'invention, associer au "mo- dulateur" un récepteur également "agile", c'est-à-dire compre- nant des synthétiseurs de fréquence constitués d'une boucle à verrouillage de phase (P L L) et recevant leurs ordres d'une unité centrale Dans un tel système, les signaux provenant à l'antenne (parabolique) sous très haute fréquence (par exemple de 10 à 15 G Hz) passent dans un convertisseur de fréquence, un amplificateur puis sont translatés en fréquence intermédiaire positionnée par le synthétiseur commandé par l'unité centrale à la fréquence voulue puis sont filtrés et démodulés afin d'extraire les signaux vidéo et signaux audio Ainsi qu'il a été précisé, le "modulateur" conforme à l'invention offre un moyen de générer des signaux à une fréquence voulue (fréquence de sortie) à la fois d'une manière très efficace quant à l'élimination des signaux parasites et simple, aussi bien du fait de la suppression des filtres correspondant à chacune des fréquences de sortie que du fait de la possibilité offerte de régler lesdites fréquences directement sur le site d'exploitation alors que les systèmes traditionnels impliquent un préréglage en usine, fréquence par fréquence et nécessi- tent, en cas de panne, la détention de modulateurs pré-réglés correspondant au modulateur défaillant. Autrement dit, dans un système de distribution de plu- sieurs dizaines de canaux, le nouveau "modulateur" permet de remplacer n'importe lequel des modulateurs défaillants, sans qu'il soit nécessaire de maintenir autant de modulateurs de rechange qu'il y a de modulateurs en service. Dans l'éventualité o "le modulateur" agile est associé à un récepteur agile, tel que décrit précédemment, on constate qu'un même modèle de couple récepteur/modulateur permet, par simple commande par exemple au moyen d'un clavier de distri- buer toutes les fréquences correspondant aux dizaines de canaux mentionnés plus haut. Le "modulateur" (et le récepteur) ont été décrits ci-avant plus précisément dans l'application aux signaux de télévision émis par satellite Il va sans dire que le système en lui-même peut recevoir et distribuer d'autres types de signaux, tels que par exemple des informations numériques et l'invention s'étend bien entendu à toutes autres applications de ce sys- tème. REVENDICATIONS 1 Système de distribution de signaux émis à très haute fréquence, comprenant essentiellement un groupe de sous- ensembles récepteur/modulateur et des moyens de liaison avec l'antenne réceptrice et avec le dispositif de sortie (vi- sion/audition), les signaux reçus par le modulateur modulant des porteuses en fréquence intermédiaiaire, les signaux modu- lés ainsi obtenues étant ensuite translatés sur le canal désiré, puis amplifiés et envoyés vers le récepteur final, ce système étant caractérisé en ce que les signaux modulés en fréquence intermédiaire (FI) subissent une première conversion de fréquence jusqu'à une fréquence fixe (F 1) se situant au- dessus de la bande de fréquence du canal de sortie puis, après élimination par filtrage des fréquences inférieures à cette fréquence (F 1), sont soumis à une deuxième conversion de fré- quence (F 2) au moyen d'un oscillateur local commandé par un synthétiseur (P L L), délivrant des signaux à une fréquence (F 2) étant égale à F 1 + la fréquence de sortie désirée (fré- quence du canal), les nouveaux signaux étant enfin filtrés (filtre passe-bande) pour ne retenir que la fréquence de sor- tie. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence fixe F 1 est supérieure d'au moins 100 M Hz à la fréquence de sortie maximum désirée. 3 Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le récepteur comprend des synthéti- seurs de fréquence constitués d'une boucle de verrouillage (P.L L), commandés par une unité centrale. 4 Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fréquence de sortie du modulateur et éventuellement du récepteur est commandée par un clavier numérique. Utilisation d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la distribution de signaux audio et vidéo en provenance d'un satellite.