Brevet FR2666417A1 — publié le 19920306

L'invention concerne un procédé pour contrôler le bon fonctionnement d'un système comprenant un arrangement d'au moins un filtre et un dispositif utilisateur, tel qu'une antenne, relié à cet arrangement, et un agencement pour la mise en oeuvre de ce procédé. Tous les procédés et agencements connus de ce type sont d'une grande complexité sans pour autant assurer une fiabilité satisfaisante. La présente invention a pour but de proposer une solution à ce problème non résolu de façon satisfaisante. Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on mesure à l'entrée du filtre l'énergie se propageant dans le sens contraire à celui de la transmission en direction de l'utilisateur et constituant une énegie de perte, compare l'énergie de perte mesurée à des niveaux de référence prédéterminés et utilise les résultats ainsi obtenus pour déterminer la cause des pertes. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, pour un arrangement comprenant une pluralité de filtres chacun accordé à une fréquence caractéristique différente, on utilise pour la mesure des pertes un seul dispositif de mesure susceptible d'être accordé sélectivement à chacune de ces fréquences caractéristiques et mesure successivement lesdites pertes aux entrées des filtres à chaque fois que le dispositif de mesure est accordé à une fréquence caractéristique. L'agencement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce que pour un arrangement de filtres comprenant au moins un filtre accordé à la fréquence caractéristique de celui-ci, l'agencement comprend, à l'entrée du filtre, un coupleur directif, qui est adapté pour prélever l'énergie des pertes se propageant dans le sens contraire au sens de propagation en direction de l'antenne, un dispositif de mesure de l'énergie prélevée et des moyens de comparaison des valeurs mesurées à des seuils de référence prédéterminées ainsi que, le cas échéant, des moyens pour analyser les résultats des comparaisons et indiquer l'origine des pertes en cas d'un fonctionnement anormal. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, pour un arrangement de plusieurs filtres, un coupleur directif est disposé à l'entrée de chaque filtre et relié à l'entrée d'un seul dispositif de mesure accordable auxdites fréquences caractéristiques des différents filtres ce dispositif de mesure comprenant un ordinateur programmé pour effectuer les mesures, les comparaisons et les analyses précitées et pour commander l'accord du dispositif de mesure sur les différentes fréquences caractéristiques des filtres. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif de mesure comprend un montage en série d'un mélangeur à deux entrées reliées respectivement aux sorties réunies des coupleurs directifs des filtres et à la sortie d'un synthétiseur produisant un signal dont la fréquence est variable sous la commande de l'ordinateur de façon que pour chaque fréquence caractéristique d'un filtre le mélangeur engendre un signal de sortie ayant toujours la même fréquence dont l'amplitude est représentative de l'énergie de pertes mesurée. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 montre sous forme d'un schéma bloc un agencement selon l'invention pour un arrangement de cinq filtres reliés à une antenne commune - la figure 2 illustre les courbes caractéristique de l'arrangement de filtres selon la figure 1. La figure 1 montre un arrangement prévu pour cinq filtre F1 à F5, qui sont tous reliés à une antenne commune AN. A l'entrée et à la sortie de chaque filtre sont disposés des coupleurs directifs d'entrée CDE et de sortie CDS. Les cinq coupleurs directifs d'entrée et de sortie portent les références respectivement CDE1 à CDE5 et CDS1 à CDS5. Chaque coupleur directif d'entrée a pour fonction de prélever une fraction prédéterminée de l'énergie qui se propage à l'entrée du filtre dans le sens contraire au sens de propagation principale en direction de l'antenne. Chaque coupleur directif de sortie est adapté pour prélever une fraction de l'énergie se propageant à partir du filtre auquel il est associé vers l'antenne dans la direction de propagation principale. Les sorties des cinq coupleurs directifs d'entrées CDE1 à CDE5 sont réunis par l'intermédiaire d'un réseau d'adaptateurs RA1. Il est de même pour les cinq coupleurs directifs de sortie CDS1 à CDS5. Le réseau adaptateur est indiqué en RA2. Les sorties S1 des réseaux adaptateurs RA1 et RA2 sont reliées, chacune par l'intermédiaire d'un atténuateur AT, aux deux entrées 1 et 2 d'un commutateur COM dont le contact mobile est connecté à l'entrée d'un dispositif de mesure DM . Ce dernier comporte un mélangeur ME à deux entrées reliées respectivement au commutateur COM et à un synthétiseur SY, et un amplificateur sélectif AS qui relie la sortie du mélangeur ME à l'entrée d'un convertisseur analogique/numérique CAN par l'intermédiaire d'un dispositif de détection de niveau DN.Le convertisseur est relié à un dispositif ordinateur O qui est programmé pour mesurer les signaux prélevés par les différents coupleurs directifs d'entrée et de sortie, pour comparer les valeurs mesurées à des valeurs de référence prédéterminées, pour analyser les résultats des comparaisons dans le but de détecter des anomalies et indiquer leur origine. L'ordinateur O commande également le commutateur COM et le synthétiseur SY, comme cela est indiqué par des lignes fléchés. La fréquence du signal produit par le synthétiseur est variable sous la commande de l'ordinateur, de façon que le signal de sortie du mélangeur ME présente toujours la même fréquence différentielle indépendemment de la fréquence caractéristique du filtre à l'entrée ou à la sortie duquel on mesure l'énergie. L'arrangement représenté comporte cinq bornes d'entrée de fréquence El à E5 chacune reliée d'une part, à l'entrée d'un filtre F1 à F5, par l'intermédiaire d'un condensateur C2 et, d'autre part, à une entrée d'un commutateur CM, par l'intermédiaire d'un filtre passe bas comprenant un condensateur C3 mis à la masse et une inductance montée en série L1. Ce commutateur réalisé sous forme d'un multiplexeur comporte donc cinq entrées E11 et E15 et une seule sortie S2 qui est reliée au dispositif ordinateur 0. En revenant aux filtres F1 à F5, à titre d'exemple, on pourrait utiliser des filtres à résonateur diélectrique comportant un organe de variation de fréquence réalisé sous forme d'un plongeur pénétrant plus ou moins profondément dans une cavité centrale ménagée dans le corps résonateur. Le plongeur pourrait être axialement déplaçable par un moteur, avantageusement un moteur pas à pas. Ainsi la figure 1 montre qu'un moteur M1 à M5 est associé à chaque filtre. Ce moteur est commandé par le dispositif ordinateur O par l'intermédiaire d'un dispositif de commande DC1 à DC5. Pour compléter la description, chaque réseau adapteur RA1, RA2 dont la structure est connu en soi comporte un certain nombre de résistances, à savoir une résistance R1 reliant un coupleur directif à la sortie S1 du réseau, cette dernière étant reliée à la terre par l'intermédiaire d'une résistance R2 tandis que la borne de sortie de coupleur de chaque résistance R1 est reliée à la masse par une résistance R3. On décrira ci-après le fonctionnement de l'agencement montré à la figure 1. Cette description fera également apparaître le déroulement du procédé selon l'invention. L'agencement selon l'invention permet de contrôler et mesurer pour les différents filtres l'énergie des pertes par réflexion produites au niveau de la cavité d'un filtre, par l'antenne ou à tout autre emplacement de la voie de transmission de l'énergie entre le filtre et l'antenne. Pour mesurer l'énergie des pertes par réflexion, on met le commutateur COM dans sa position 1. Puis on accorde le dispositif de mesure DM successivement aux fréquences caractéristiques des différents filtres F1 à F5. L'accord de ce dispositif se fait sous la commande du dispositif ordinateur 0, à l'aide du synthétiseur SY. Ainsi, dans un premier pas d'un cycle de contrôle, l'ordinateur accordera le dispositif de mesure sur la fréquence caractéristique fsl(figure 2) du filtre F1. A cette fin il aménera le synthétiseur SY à produire un signal ayant une fréquence telle que le mélangeur ME produise à partir du signal du synthétiseur et du signal de la fréquence caractéristique fsl la fréquence différentielle constante. Le dispositif de mesure est accordé de la même manière successivement aux différentes autres fréquences caractéristiques des filtres F2 à F5. Après l'accord du dispositif de mesure à la fréquence caractéristique d'un filtre, on mesure à l'entrée du filtre, à l'aide du coupleur directif d'entrée CDE1 à CDES, l'énergie qui a été propagée dans l'arrangement des filtres dans le sens contraire au sens de propagation principale en direction de l'antenne. Cette énergie comporte plusieurs composantes. Une première composante est l'énergie des pertes produites par réflexion à l'entrée de la cavité du filtre. La valeur de cette énergie est différente selon que le filtre fonctionne ou non à sa fréquence caractéristique. Mais même lorsque le filtre fonctionne correctement à cette fréquence, il y a toujours une certaine valeur d'énergie de perte due à une réflexion résiduelle. Une seconde composante pourrait être formée par l'énergie produite par une réflexion au niveau de l'antenne. L'énergie que prélévera le coupleur directif présente une troisième composante constituée par l'énergie retransmise à partir de la sortie du filtre considéré vers l'entrée des autres filtres, notamment aux entrées du ou des deux filtres dont les fréquences caractéristiques sont voisines à la fréquence caractéristique du filtre considéré, les portions parvenant aux entrées des autres filtres pouvant être négligées, comme cela ressort de la figure 2. Cette figure illustre à titre d'exemple les courbes caractéristiques des cinq filtres. Pour chaque filtre la figure 2 indique, par une ligne épaisse, la courbe caractéristique de transmission et, par une ligne plus fine, la courbe de réflexion. Ce schéma de courbe illustre les énergies transmises et réfléchies E en fonction de la fréquence f.Les signes de référence fsl à fs5 désignent les fréquences caractéristiques des filtres F1 à F5. En se reportant à cette figure, on constate que l'énergie retransmise par exemple depuis la sortie du filtre F2, de la fréquence caractéristique fs2, est fonction de la valeur a déterminée par le croisement des courbes caractéristiques des filtres voisins F1 et F3 avec la verticale de fréquence fs2. Il ressort des considérations précédentes, qu'il est possible de définir un seuil d'énergie de pertes que le dispositif ordinateur mesurera à chaque fréquence caractéristique même lorsque le filtre et l'antenne fonctionnent correctement. Cette valeur de seuil peut alors servir de seuil de référence pour déterminer si le filtre et l'antenne fonctionne correctement, car tout défaut au niveau du filtre ou de l'antenne donne lieu à une augmentation de l'énergie de perte mesurée. Ainsi le dispositif ordinateur procédera après l'accord du dispositif de mesure à une fréquence caractéristique à un opération de contrôle au cours duquel il mesure l'énergie de perte de cette fréquence caractéristique, prélevée par le coupleur directif du filtre considéré et du ou des deux filtres voisins et compare la valeur mesurée à la valeur de référence de fonctionnement correct. Si l'énergie est supérieure à ce seuil, il en déduira l'existence d'un défaut. Celui-ci pourrait être au niveau du filtre ou au niveau de l'antenne. Un court-circuit d'antenne est immédiatement décelable. En effet, un court-circuit au niveau de l'antenne est caractérisé par le fait que l'ordinateur constatera à l'entrée du filtre considéré, comme à l'entrée de chacun des autres filtres, une valeur d'énergie de perte par réflexion, qui diffère de l'énergie transmise par une valeur de différence correspondant aux pertes d'énergie occasionnées par la voie de transmission entre le filtre et l'antenne. Si par exemple les pertes de la voie de transmission sont 1,5 dB, la valeur différentielle est égale à 3 dB. Cette valeur différentielle permet ainsi de définir un seuil de référence de reconnaissance d'un court-circuit d'antenne et l'ordinateur concluera qu'il y a un court-circuit d'antenne lorsqu'il mesure des pertes de l'ordre de ce seuil à toutes les fréquences caractéristiques. Il est à noter que le dispositif ordinateur dispose en outre des résultats de mesure des énergies transmises par les filtres, effectuées aux sorties de ceux-ci à l'aide des coupleurs directifs de sortie CDS1 à CDSS. Il suffit à cette fin de mettre le commutateur COM à sa position 2. Cette commutation sera également effectuée par l'ordinateur. Le contrôle du fonctionnement correct de l'arrangement de filtres et de l'antenne peut être réalisé de façon permanente, à des intervalles réguliers ou seulement à la suite d'une commande spécifique. Dans les deux premiers cas, l'ordinateur peut être programmé en conséquence. Dans le dernier cas, un signal de basse fréquence pourrait être appliqué à la borne d'entrée El et parviendra à travers le filtre passe bas formé par l'inductance L1 et les condensateurs C2 et C3 et à travers le commutateur CM au dispositif ordinateur 0. Bien entendu le signal pourrait être appliqué à tout autre borne d'entrée E2 à E5. Il suffirait à cette fin de placer le contact mobile du commutateur-multiplexeur CM dans sa position appropriée. Il est encore à noter que le même agencement qui permet la détection des défauts de fonctionnement de l'ensemble représenté à la figure 1 peut être utilisé pour accorder les filtres à des nouvelles fréquences caractéristiques. Le commutateur COM est alors dans sa position 1. A cette fin l'ordinateur O accordera le dispositif de mesure DM à une nouvelle fréquence caractéristique en pilotant le synthétiseur SY à la manière décrite plus haut. Ensuite l'ordinateur déplacera le plongeur du filtre à accorder par l'intermédiaire du moteur M1 à M5 correspondant jusqu'à ce que l'amplitude du signal à la sortie du dispositif de mesure atteigne sa valeur maximale. Par conséquent en fonction de la position du commutateur COM, le dispositif de mesure permet d'accorder les filtres à des nouvelles fréquences caractéristiques, de contrôler le fonctionnement correct et de localiser un défaut constaté. Si ce dernier est dû à un décalage d'un filtre il suffit alors de repositionner le plongeur du filtre à l'aide du moteur associé. Le repositionnement prend fin lorsque la valeur des pertes revient à la valeur spécifique du fonctionnement correct de l'ensemble. Bien entendu dans ce cas le commutateur COM est dans sa position 1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler le bon fonctionnement d'un système comprenant un arrangement d'au moins un filtre et un dispositif utilisateur tel qu'une antenne, auquel la sortie de l'arrangement de filtre est relié, caractérisé en ce que l'on mesure à l'entrée du filtre l'énergie se propageant dans le sens contraire à celui de la transmission principale en direction de l'utilisateur et constituant une énergie de perte, compare cette énergie de perte mesurée à des valeurs de référence prédéterminées et utilise, le cas échéant, les résultats de comparaison pour déterminer la cause des pertes. 2. Procédé selon la revendication 1, pour un arrangement comprenant une pluralité de filtres chacun accordé à une fréquence caractéristique différente, caractérisé en ce que l'on utilise pour la mesure des énergies de perte un dispositif de mesure (DM) à fréquence variable et accordable aux différentes fréquences caractéristiques, accorde successivement ce dispositif de mesure (DM) aux différentes fréquences caractéristiques (fsl à fs5) et mesure chaque fois que le disposif de mesure est accordé à une fréquence caractéristique, l'énergie de perte. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on établit un seuil de référence de fonctionnement correct et considère qu'il y un défaut de fonctionnement lorsque l'énergie de perte mesurée est supérieure à ce seuil de référence. 4. Prodédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour détecter un court-circuit d'antenne, on définit un seuil de court-circuit d'antenne qui est sensiblemet égal à l'énergie à transmettre à l'antenne par un filtre moins deux fois les pertes occasionnées par la voie de transmission entre l'entrée du filtre et l'antenne à l'état de fonctionnement correct, et conclue qu'il y a court-circuit d'antenne lorsque la valeur de l'énergie de réflexion par pertes mesurées est de l'ordre de ce seuil de référence et se constate à toutes les fréquences caractéristiques. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on mesure à la sortie de chaque filtre l'énergie qui a été transmise par celui-ci et compare la valeur mesurée à la valeur de l'énergie appliquée au filtre pour déterminer si celui-ci fonctionne correctement. 6. Agencement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour un arrangement de filtres comprenant au moins un filtre accordé à la fréquence caractéristique de celui-ci, l'agencement comprend, à l'entrée du filtre, un coupleur directif (CDE1 à CDES), qui est adapté pour prélever l'énergie des pertes se propageant dans le sens contraire au sens de propagation en direction de l'antenne (AN), un dispositif de mesure de l'énergie prélevée et des moyens de comparaison des valeurs mesurées à des seuils de référence prédéterminées ainsi que, le cas échéant, des moyens pour analyser les résultats des comparaisons et indiquer l'origine des pertes en cas d'un fonctionnement anormal. 7. Agencement selon la revendication 6, pour un arrangement de plusieurs filtres, caractérisé en ce qu'un coupleur directif (CDE1 à CDES) est disposé à l'entrée de chaque filtre (F1 à F5) et relié à l'entrée d'un seul dispositif de mesure (DM) sélectivement accordable auxdites fréquences caractéristiques (fsl à fs5) des différents filtres (F1 à F5), ce dispositif de mesure (DM) comprenant un dispositif ordinateur (o) programmé pour effectuer les mesures, les comparaisons et les analyses précitées et pour commander l'accord du dispositif de mesure à les différentes fréquences caractéristiques (fsl à fs5) des filtres (F1 à F5). 8. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (DM) comprend un montage en série d'un mélangeur (ME) à deux entrées reliées respectivement aux sorties réunies des coupleurs directifs d'entrée (CDE1 à CDES) des filtres (F1 à F5) et à la sortie d'un synthétiseur (SY) produisant un signal dont la fréquence est variable sous la commande de l'ordinateur (o) de façon que pour chaque fréquence caractéristique d'un filtre le mélangeur engendre un signal de sortie ayant toujours la même fréquence différentielle dont l'amplitude est représentative de l'énergie des pertes mesurées à la fréquence caractéristique auquel le dispositif de mesure est accordé. 9. Agencement selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend un coupleur directif (CDS1 à CDSS) à la sortie de chaque filtre (F1, F5) pour prélever une fraction de l'énergie transmise par les filtres (F1 à F5) à l'utilisateur (AN), et un commutateur (COM) à deux bornes d'entrée (1,2) reliées respectivement aux coupleurs directifs d'entrée (CDE1 à CDES) et de sortie (CDS1 à CDSS) et dont la borne de sortie est reliée à l'entrée précitée du dispositif de mesure (DM). 10. Agencement selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les coupleurs directifs d'entrée (CDE1 à CDES) et, le cas échéant, de sortie (CDS1 à CDSS) sont reliés à cinq entrées d'un réseau adaptateur (RA1, RA2) ayant une sortie commune (S1) susceptible d'être reliée à l'entrée correspondante du dispositif de mesure (DM). 11. Agencement selon l'une des revendications 6 à 10, pour un arrangement de filtre à fréquence variable à l'aide d'un organe de variation de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque filtre (F1 à F5) un dispositif moteur (M1 à M5) de déplacement de l'organe de variation de fréquence sous l'effet du dispositif ordinateur (o) et en ce que ce dernier est programmé pour effectuer l'accord des filtres sur une nouvelle fréquence caractéristique ou pour repositionner un filtre sur sa fréquence caractéristique.