Brevet FR2676878A1 — publié le 19921127

i Dispositif de couplage, en ondes décamétriques, entre deux lignes dissymétriques et une ligne symétrique et station d'émission comportant au moins un tel dispositif. La présente invention se rapporte aux dispositifs de cou- plage, en ondes décamétriques, pour coupler deux lignes dissy- métriques à une ligne symétrique avec la possibilité de ne cou- pler que l'une des deux lignes dissymétriques à la ligne symétri- que L'invention se rapporte également aux stations d'émission comportant au moins un tel dispositif. De tels dispositifs sont utilisés, par exemple, pour cou- pler deux émetteurs à un même élément rayonnant, avec possibili- té de supprimer le couplage entre l'un des émetteurs et l'élément rayonnant; les deux émetteurs qui sont généralement identiques, fournissent le même signal; ainsi lorsque, à certai- nes heures de la journée, la puissance fournie par un seul émet- teur, est considérée comme suffisante, l'autre émetteur ne fonc- tionne pas; il ne consommera de l'énergie qu'aux autres heures de la journée, quand la totalité de la puissance rayonnée est nécessaire. Les dispositifs connus pour effectuer ce genre de cou- plage avec des émetteurs de plusieurs dizaines de kilowatts, voire 250 k W et plus, sont réalisés sous la forme de coupleurs à 3 décibels, d'anneaux magiques ou de diplexeurs, et chaque émetteur est relié à l'élément rayonnant commun par un circuit de réadaptation suivi d'un circuit de blocage des fréquences émises par l'autre émetteur. Ces dispositifs de couplage connus sont sélectifs et néces- sitent des organes de commutation pour couvrir une grande largeur de bande de fréquences De plus les dispositifs de cou- plage avec circuit de blocage ne conviennent pas au couplage de deux émetteurs fonctionnant à la même fréquence. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients. Ceci est obtenu, en particulier, par l'utilisation d'un symétriseur dans la voie commune aux deux émetteurs lorsqu'ils alimentent le même élément rayonnant, ce qui permet, en dispo- sant ce symétriseur au voisinage du local des émetteurs, de n'avoir ensuite qu'une ligne d'alimentation, et non deux, pour aller jusqu'au pied de l'antenne dont fait partie l'élément rayon- nant considéré. Selon l'invention il est proposé un dispositif de cou- plage, en ondes décamétriques, pour coupler, au choix, une première ligne dissymétrique ou la première et une seconde ligne dissymétrique à une ligne symétrique, caractérisé en ce que la première ligne dissymétrique est reliée à la ligne symétrique selon un premier trajet comportant, en série, un premier commu- tateur, une première sortie du premier commutateur, un premier tronçon de ligne dissymétrique un premier symétriseur, une première entrée d'un second commutateur, le second commuta- teur, la ligne symétrique, et selon un second trajet comportant, en série, le premier commutateur, une seconde sortie du premier commutateur, un second tronçon de ligne dissymétrique, un second symétriseur, une seconde entrée du second commutateur et en ce que la seconde ligne dissymétrique est reliée à la ligne symétrique par la partie du second trajet commençant au second symétriseur et, pour cela, est électriquement en série, au niveau du second symétriseur, avec le second tronçon. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci- après et des figures s'y rapportant qui représentent: la figure 1, une vue schématique montrant comment un élément rayonnant peut être alimenté, selon l'invention, par un ou deux des émetteurs d'un groupe de N émetteurs, la figure 2, une vue plus en détail d'une partie de la figure 1, les figures 3 a, 3 b des schémas montrant comment doit être placé un élément de mesure de la figure 2. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes symboles. La figure 1 est un schéma partiel d'une station d'émis- sion en ondes décamétriques selon l'invention Cette station comporte un bâtiment dont une partie d'un mur M a été représen- tée sur la figure A l'intérieur du bâtiment sont disposés N émetteurs, El à EN, avec N entier au moins égal à 2, destinés à être reliés à des antennes situées à l'extérieur du bâtiment seule une, A, de ces antennes est représentée sur la figure 1. Pour permettre la liaison entre une antenne de la sta- tion, telle que A, et les émetteurs El à EN, une grille de commu- tation G, disposée à l'intérieur du bâtiment, comporte N entrées respectivement reliées par N lignes dissymétriques Cl à CN aux sorties des N émetteurs et comporte plusieurs sorties donc cha- cune est reliée à une des antennes de la station; c'est ainsi que la première et la deuxième sortie de la grille sont reliées à l'antenne A. Il est à noter que les lignes et tronçons de lignes dissy- métriques sont des câbles coaxiaux dans l'exemple décrit. La deuxième sortie de la grille G est reliée à l'antenne A par un trajet qui comporte en série une ligne coaxiale 2, un symétriseur 52, un second accès d'un commutateur K 2 à deux positions, ce commutateur et une ligne symétrique 3 Dans cette liaison entre la seconde sortie de la grille G et l'antenne A, le conducteur intérieur de la ligne 2 est relié à la deuxième entrée du quadripôle constitué par le symétriseur 52. La première sortie de la grille G est reliée à l'antenne A par deux trajets: un premier trajet qui comporte en série une ligne coaxiale 1, un commutateur coaxial à deux positions, Kl, une première sortie du commutateur Ki, un tronçon de ligne coaxiale, Li, qui fait partie d'un symétriseur Si, ce symétriseur Si jusqu'à ses deux sorties qui sont reliées à un premier accès du commutateur K 2, et la ligne symétrique 3; et un second trajet qui comporte en série la ligne coaxiale 1, le commutateur coaxial Kl, une seconde sortie du commutateur Ki, un tronçon de ligne coaxiale, L 2, dont le conducteur intérieur est relié à la première entrée du quadripôle constitué par le symétriseur 52, le second accès du commutateur K 2, ce commuta- teur et la ligne symétrique 3 Les conducteurs extérieurs de la ligne coaxiale 2 et du tronçon de ligne coaxiale L 2 sont en con- tact électrique l'un avec l'autre, au voisinage de leur jonction avec le symétriseur 52, grâce à deux points de soudure Pl et P 2. Dans l'exemple décrit les symétriseurs Si et 52 sont du type des symétriseurs selon le brevet français 2 556 508 déposé le 13 décembre 1983; ce sont des symétriseurs réalisés à l'aide d'une ligne symétrique de longueur L, dont l'impédance varie de façon continue d'une valeur Zd à une valeur Zs selon une fonc- tion Z = f(x) o Z est l'impédance en un point de la ligne dis- tant d'une longueur x (avec O Qx courbe et le segment et continûment décroissante du point d'in- tersection au point pour x = L. Etant donné que l'impédance caractéristique des lignes et tronçons de ligne dissymétriques utilisés dans le montage selon la figure 1 est de 50 ohms et que l'impédance caractéristique de la ligne symétrique 3 est de 300 ohms, les valeurs Zd et Zs dont il a été question ci-avant sont respectivement de 50 ohms et 300 ohms pour le symétriseur Si et de 100 ohms et 300 ohms pour le symétriseur 52. Avec le montage selon la figure 1 il est possible de relier- seulement un des N émetteurs El à EN à l'antenne A; il suffit pour cela de commander la grille de commutation G pour que le signal de sortie de l'émetteur choisi apparaisse sur la première sortie de la grille G et de commander les commutateurs Ki et K 2 pour que ce signal de sortie suive le trajet qui comporte le symétriseur Si. Avec le montage selon la figure 1 il est également possi- ble de relier deux émetteurs, parmi les N émetteurs, à l'antenne A; pour cela la grille G doit être commandée pour que les si- gnaux de sortie des deux émetteurs choisis apparaissent respecti- vement sur sa première et sur sa deuxième sortie et les commuta- teurs Kl et K 2 doivent être commandés pour que les signaux de sortie des deux émetteurs choisis suivent des trajets incluant le symétriseur 52 Ainsi, selon les besoins, l'énergie rayonnée par l'antenne A peut provenir d'un seul émetteur ou bien de deux émetteurs. Mais pour que le couplage de deux émetteurs à une même antenne s'effectue de façon satisfaisante il est nécessaire d'effec- tuer un contrôle de la phase des courants à la sortie de la ligne- coaxiale 2 et du tronçon de ligne coaxial L 2 qui sont mis en série sur le plan électrique; il doit y avoir opposition de phase à cet endroit et, si tel n'est pas le cas, la différence de phase entre les deux émetteurs doit être modifiée. La figure 2, qui est une vue agrandie de la partie de l'ensemble selon la figure 1 comprise entre la grille de commuta- tion G et la ligne symétrique 3, montre comment vérifier qu'il y a bien opposition de phase entre les deux courants, c'est-à-dire que les valeurs des courants dans les deux conducteurs du symétriseur 52 sont respectivement I et -I. Une première façon de contrôler ce déphasage de 180 degrés consiste à introduire deux boucles de courant, 4 et 5, respectivement dans la ligne coaxiale 2 et dans le tronçon de ligne coaxiale C 2, au voisinage de leur jonction avec le symétriseur 52; un circuit de commande dont seules les deux boucles de mesure 4 et 5 ont été représentées sur la figure 2 permet alors de commander le déphasage entre les deux émet- teurs couplés à l'antenne A de la figure 1, de manière que les courants dans les boucles 4 et 5 soient en opposition de phase. Une deuxième façon de contrôler le déphasage de 180 degrés consiste à utiliser un circuit de commande qui ne com- porte qu'une seule boucle de courant, 6, disposée dans un plan parallèle au plan des deux conducteurs du symétriseur 52 et à équidistance de ces deux conducteurs Les figures 3 a et 3 b qui sont une même section transversale, au niveau de la boucle 6, du symétriseur 52, montrent les deux conducteurs de ce symétriseurs; ces conducteurs sont formés de barres conductri- ces telles que 7 et 8 reliées entre elles par des entretoises con- ductrices telles que 9. Lorsque, comme indiqué sur la figure 3 a, les courants sont en phase dans les deux conducteurs du symétriseur, la résultante H du champ électrique créé par ces deux courants, au niveau de boucle, est dans le plan de la boucle et n'induit donc aucun courant dans la boucle 6. Par contre, lorsque les courants dans les deux conduc- teurs sont en opposition de phase, comme indiqué sur la figure 3 b, la résultante H du champ électrique créé par ces deux cou- rants au niveau de la boucle est perpendiculaire au plan de la boucle, c'est-à-dire est disposée de façon optimum pour créer un courant dans la boucle 6 Ainsi le réglage du déphasage entre les deux émetteurs reliés à l'antenne A se fera de telle sorte que le courant dans la boucle 6 soit maximum. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit, c'est ainsi que les symétriseurs Si et 52 peuvent être de tout type connu mais que les symétriseurs de l'exemple décrit ont été choisis parce qu'ils présentaient les meilleures caractéristi- ques, en particulier du point de vue de la fiabilité, étant donné que ce type de symétriseur n'emploie pas de condensa- teurs. REVENDICATIONS 1 Dispositif de couplage, en ondes décamétriques, pour coupler, au choix, une première ligne dissymétrique ( 1) ou la première et une seconde ( 2) ligne dissymétrique à une ligne symétrique ( 3), caractérisé en ce que la première ligne dissymé- trique est reliée à la ligne symétrique selon un premier trajet comportant, en série, un premier commutateur (Kl), une pre- mière sortie du premier commutateur, un premier tronçon (Li) de ligne dissymétrique un premier symétriseur (Si), une pre- mière entrée d'un second commutateur (K 2), le second commuta- teur, la ligne symétrique, et selon un second trajet comportant, en série, le premier commutateur, une seconde sortie du premier commutateur, un second tronçon (L 2) de ligne dissymétrique, un second symétriseur ( 52), une seconde entrée du second commuta- teur et en ce que la seconde ligne dissymétrique est reliée à la ligne symétrique par la partie du second trajet commençant au second symétriseur et, pour cela, est électriquement en série, au niveau du second symétriseur, avec le second tronçon. 2 Dispositif de couplage selon la revendication 1, desti- né à permettre de coupler deux émetteurs (El-EN) à un même élément rayonnant (A), caractérisé en ce qu'il comporte un cir- cuit de commande ayant des moyens de mesure ( 4, 5) pour mesu- rer l'écart de phase des courants circulant respectivement dans la seconde ligne dissymétrique ( 2) et le second tronçon (L 2), au niveau du second symétriseur ( 52) afin de pouvoir commander l'écart de phase entre les deux émetteurs. 3 Dispositif de couplage selon la revendication 1, desti- né à permettre de coupler deux émetteurs (El-EN) à un même élément rayonnant (A), caractérisé en ce qu'il comporte un cir- cuit de commande ayant des moyens de mesure ( 6) pour mesurer l'écart de phase des courants circulant dans le second symétriseur ( 52) afin de pouvoir commander l'écart de phase entre les deux émetteurs. 4 Dispositif de couplage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'un au moins des symétriseurs (Si, 52) est un symétriseur réalisé à l'aide d'une ligne symétrique de longueur donnée, dont l'impédance varie de façon continue d'une valeur Zd à une valeur Zs selon une fonction Z = f(x), o Z est l'impé- dance en un point de la ligne distant d'une longueur x de l'ex- trémité d'impédance Zd, avec x compris entre zéro et la longueur donnée et o f est une fonction donnée, telle que la courbe représentative de Z = f(x), en coordonnées rectilignes planes, coupe le segment qui joint les extrémités de la courbe un peu au-dessus du milieu du segment et que la courbe présente une pente continûment croissante du point pour x = O au point d'in- tersection entre la courbe et le segment et continûment décrois- sante du point d'intersection au point pour x égal à la longueur donnée. Station d'émission en ondes décamétriques, caractéri- sée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif selon l'une des revendications précédentes.