Brevet FR2701796A1 — publié le 19940826

M 2701796 "Dispositif pour la transmission de signaux de télévision La présente invention concerne un dispositif pour la transmission et l'amplification de signaux de télévision comportant, entre une borne d'entrée et une borne de sortie reliées chacune à un câble de distribution, une première et une seconde branches, en parallèle entre elles, munies chacune d'un amplificateur, avec un filtre passe-haut entre la borne d'entrée et l'amplificateur de la première branche, et un filtre passe-bas entre la borne d'entrée et l'amplificateur de la seconde branche, afin de sélectionner une gamme de fréquences différente pour chacun des deux amplificateurs, Un tel dispositif est employé notamment dans des installations de distribution de télévision par câble connues sous le nom de "MATV" ou "CATV". Un dispositif correspondant au préambule ci-dessus est connu du document FR 1 106 667 Dans ce dispositif, les filtres sont conçus pour procurer deux bandes de fréquences distinctes de respectivement 60 k Hz- 4,1 M Hz et 5 M Hz-13 M Hz IL est clair que pour séparer correctement des fréquences aussi voisines que 4,1 M Hz et 5 M Hz, il faut des pentes d'atténuation fortes et des filtres de degré élevé De tels filtres sont coûteux et en outre ils introduisent des rotations de phase importantes qui peuvent être gênantes En outre, du fait que les bandes de fréquences allouées à chacune des branches sont complètement distinctes, une transmission globale (sans solution de continuité entre les deux bandes) est impossible Une disposition semblable, avec les mêmes inconvénients, est utilisée en télévision sous le nom de "split- band", pour séparer la bande dite VHF ( 47-420 M Hz) de la bande dite UHF ( 470- 860 M Hz). L'invention résout ces problèmes, en choisissant un filtre passe- haut et un filtre passe-bas qui ont pratiquement la même fréquence de coupure à trois décibels. Le dispositif peut fonctionner avec des filtres de degré quelquonque pourvu que, chaque filtre étant réalisé avec des self- inductances de valeur L et avec des capacités de valeur C, et R, étant l'impédance caractéristique du câble, on ait L/C = 2 R 2 à la o fréquence de coupure On a constaté néanmoins que le dispositif fonctionne bien avec des pentes d'atténuation relativement modérées, notamment lorsque chacun des deux filtres est du deuxième ordre, leur fréquence d'atténuation à trois décibels étant pratiquement la même, et la condition ci-dessus étant respectée. Avantageusement, le dispositif est muni en outre d'un filtre passe-haut entre l'amplificateur de la première branche et la borne de sortie, et d'un filtre passe-bas entre l'amplificateur de la seconde branche et la borne de sortie, chacun de ces filtres étant respectivement semblable à celui placé à l'entrée de la branche. L'avantage du dispositif selon l'invention a été notamment rendu évident par la constatation qu'il n'était pas nécessaire de prévoir des amplificateurs spécialisés selon la gamme de fréquences pour obtenir des performances meilleures que celles obtenues avec une seule branche et un seul amplificateur large bande Autrement dit une configuration telle que définie ci-dessus employant deux amplificateurs large bande du même modèle, est avantageuse. Si les amplificateurs sont différents l'un de l'autre, il est avantageux que l'une des branches soit munie d'un circuit de retard, de façon à compenser les différences de temps de transit entre les deux branches aux alentours de la fréquence de coupure des filtres. Ces aspects de l'invention ainsi que d'autres aspects plus détaillés apparaîtront plus clairement grâce à la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif. La figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est un schéma électrique d'un circuit de retard. La figure 3 est un schéma électrique d'un assemblage de deux dispositifs. Le dispositif dont le schéma est représenté sur la figure 1 comprend une structure de base, dite à filtres complémentaires, comportant, entre une borne d'entrée I et une borne de sortie 0, une première branche 1 et une seconde branche 2, en parallèle entre elles, munies chacune d'un amplificateur, respectivement Ai et A 2 Un filtre passe-haut de degré deux constitué d'une capacité Cl en série dans la branche suivi d'une inductance Ll conduisant vers la masse est inséré entre la borne d'entrée I et l'amplificateur Ai de la première branche. Un filtre passe-bas de degré deux constitué d'une inductance L 2 en série dans la branche suivi d'une capacité C 2 conduisant vers la masse est inséré entre la borne d'entrée I et l'amplificateur A 2 de la seconde branche Ces filtres ont pour but de sélectionner une gamme de fréquences différente pour chacun des deux amplificateurs. Le filtre passe-haut Cl, Lt et le filtre passe-bas L 2,C 2 ont pratiquement la même fréquence de coupure de 450 Mhz à 3 d B d'atténuation On peut remarquer que si l'on supprimait les amplificateurs, on obtiendrait une structure passe-tout, avec un temps de propagation de groupe constant, sans réglage. Le dispositif est muni en outre d'un filtre passe-haut HP entre l'amplificateur Ai de la première branche et la borne de sortie 0, et d'un filtre passe-bas LP entre l'amplificateur A 2 de la seconde branche et la borne de sortie 0, chacun de ces filtres étant respectivement symétrique de celui placé à l'entrée de la branche Pour la fréquence de coupure à trois décibels, le signal dans la branche 1 est en avance de N à la sortie du filtre d'entrée, et prend une avance supplémentaire de N dans le filtre de sortie, ainsi il est en avance de 2 xn, indépendamment de l'écart de phase acquis dans l'amplificateur De son côté, pour cette même fréquence de coupure à trois décibels, le signal dans la branche 2 est en retard de 7 T à la sortie du filtre d'entrée, et prend un retard supplémentaire de N dans le filtre de sortie, ainsi il est en retard de 2 r, indépendamment de l'écart de phase acquis dans l'amplificateur Si les amplificateurs sont identiques entre eux, les signaux des deux branches sont donc finalement en phase sur la borne de sortie 0. Néanmoins les amplificateurs peuvent très bien ne pas être identiques, mais dans ce cas, comme les deux branches doivent rester en phase dans la partie de bande passante commune, afin qu'il ne se produise pas d'interférences fâcheuses, il faut munir l'une des branches d'un circuit de retard T Un tel circuit de retard T, représenté plus en détail sur la figure 2, est par exemple fait d'un filtre passe-tout sans amplificateur. Les amplificateurs sont par exemple des modèles cascode réalisés en circuits intégrés hybrides Certains d'entre eux ont des performances meilleures en VHF qu'en UHF, ce qui est avantageux ici car la structure passe-tout améliore surtout les performances en UHF: ainsi l'emploi de deux amplificateurs de ce type rétablit l'équilibre entre UHF et VHF. Il a été constaté en utilisant des modules amplificateurs de type BGY 885 A, commercialisés par la Demanderesse, avec des filtres constitués chacun d'une inductance de 38 n H et d'une capacité de 3,3 p F, que par rapport à une structure à un seul module, l'invention fait gagner environ 8 décibel du point de vue de la distorsion composite de second ordre ("CSO") et autant du point de vue des battements composites d'ordre trois ("CTB"). On peut encore imaginer de diviser la bande de fréquences en quatre ou huit ou jusqu'à 2 ' parties En pratique, les différents filtres ayant des fréquences de transition différentes, il est alors nécessaire de rajouter des retards T différents, ce qui augmente la complexité et introduit des réglages Un tel assemblage avec la bande de fréquences divisée en quatre est représenté par la figure 3 Il est constitué de deux dispositifs 3 et 4 disposés en parallèle entre une borne d'entrée générale MI et une borne de sortie générale MO, avec un filtre passe- haut HF entre la borne d'entrée générale et la borne d'entrée du premier dispositif 3, et un filtre passe-bas LF entre la borne d'entrée générale et la borne d'entrée du second dispositif 4, chacun des dispositifs 3 et 4 ayant une fréquence de coupure différente. Les filtres HF et LF ont par exemple une fréquence de coupure commune de 450 M Hz, le dispositif 3 a une fréquence de coupure de 650 M Hz et le dispositif 4 a une fréquence de coupure de 250 M Hz Des éléments de retard T, évidemment différents l'un de l'autre, sont prévus à l'entrée ou à la sortie (cas représenté) de chacun des dispositifs 3 et 4 Le bénéfice procuré par cet assemblage est toutefois relativement faible par rapport à une structure simple à deux amplificateurs et le prix est plus que doublé. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la transmission et l'amplification de signaux de télévision comportant, entre une borne d'entrée et une borne de sortie reliées chacune à un câble de distribution, une première et une seconde branches, en parallèle entre elles, munies chacune d'un amplificateur, avec un filtre passe-haut entre la borne d'entrée et l'amplificateur de la première branche, et un filtre passe-bas entre la borne d'entrée et l'amplificateur de la seconde branche, afin de sélectionner une gamme de fréquences différente pour chacun des deux amplificateurs, caractérisé en ce que le filtre passe-haut et le filtre passe-bas ont pratiquement la même fréquence de coupure à trois décibels. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux filtres est de degré deux, leur fréquence d'atténuation à trois décibels est pratiquement la même et, chaque filtre étant réalisé avec une self-inductance de valeur L et avec une capacité de valeur C, et R O étant l'impédance caractéristique du câble, on a L/C = 2 R 2 à la fréquence de coupure. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est muni en outre d'un filtre passe-haut entre l'amplificateur de la première branche et la borne de sortie, et d'un filtre passe-bas entre l'amplificateur de la seconde branche et la borne de sortie, chacun de ces filtres étant respectivement semblable à celui placé à l'entrée de la branche. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une des branches est munie d'un circuit de retard. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux amplificateurs sont du même modèle. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les deux amplificateurs étant réalisés en technologie dite "circuits intégrés hybrides", ils sont intégrés sur un même substrat. 7 Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les quatre filtres sont intégrés avec les deux amplificateurs sur le même substrat.