Brevet FR2715521A1 — publié le 19950728

La présente invention concerne un préamplificateur pour antenne de véhicule automobile, destiné à être placé directement sous l'antenne et à permettre la réception d'ondes dans les gammes dites AM et FM, comportant entre l'antenne et un câble coaxial de liaison avec un récepteur auto-radio un étage passif d'adaptation d'impédance d'entrée suivi d'un premier et d'un second étages préamplificateurs. Le préamplificateur en question est destiné à être utilisé avec un brin d'antenne particulièrement court. Un préamplificateur selon le préambule ci-dessus est connu du document DE-OS-34 07 020. Selon ce document, le premier préamplificateur est essentiellement constitué par un transistor à effet de champ dont l'espace source-drain est court-circuité par une capacité de façon à ne pas amplifier la gamme FM, et à constituer pour cette gamme un filtre passe-bande conduisant directement vers la sortie du préamplificateur. L'invention a pour but de permettre l'emploi de brins d'antenne particulièrement courts, c'est-à-dire ayant une longueur de l'ordre de 20 à 30 centimètres, en fournissant d'aussi bons résultats qu'un brin habituel (sans préamplificateur) ayant environ un mètre de long, et ceci aussi bien dans la gamme AM, et plus spécialement dans les grandes ondes allant de 152 à 252 kHz, que dans la gamme FM, allant de 88 à 108 MHz. A cet effet le préamplificateur selon l'invention est remarquable en ce que le second étage préamplificateur est suivi par un filtre passe-haut atténuant la gamme AM, et l'ensemble en cascade constitué du second étage préamplificateur et du filtre passe-haut atténuant la gamme AM est court-circuité par un filtre passe-bande laissant passer la gamme AM. L'invention est donc basée sur l'idée que, bien que ce soit dans la gamme AM que la longueur de l'antenne est la plus mal adaptée, c'est pourtant dans la gamme FM qu'il y a lieu d'optimiser le fonctionnement du dispositif. A l'entrée du second étage préamplificateur est en outre avantageusement placée une capacité de liaison en série dont la valeur est telle qu'elle atténue la gamme AM. Le filtre passe-bande laissant passer la gamme AM est avantageusement un circuit oscillant inductance-capacité de type série. Ceci est le moyen le plus simple de réaliser ce filtre et permet malgré sa simplicité un fonctionnement satisfaisant. L'étage d'adaptation d'impédance d'entrée est avantageusement constitué de deux self-inductances en cascade, et d'une capacité branchée entre leur point commun et la masse et, cet étage d'adaptation constituant un circuit résonnant couplé, la capacité a une valeur telle que le circuit résonnant couplé soit sur-couplé. En outre la première des self-inductances forme avec la capacité d'antenne un circuit oscillant accordé sur une fréquence de la gamme FM, et il en est de même pour la seconde des selfinductances avec la capacité d'entrée du premier préamplificateur. 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 unique représente le schéma de réalisation du préamplificateur selon l'invention. On utilise un brin d'antenne 1 court, c'est-à-dire ayant une longueur de l'ordre de 20 à 30 centimètres. Un tel brin se comporte dans la gamme FM, et à fortiori dans la gamme AM, comme un élément non accordé d'impédance élevée, en fait comme une capacité de faible valeur, aux bornes de laquelle on recueille un signal extrêmement faible. L'amplificateur est placé directement sous l'antenne. L'antenne est connectée directement à une inductance 2, formant avec la capacité de l'antenne un circuit oscillant accordé sur une fréquence de la gamme FM. En cascade avec cette première inductance 1 est placée une seconde inductance 3 puis une capacité de liaison 6 pour arriver enfin à la grille d'un transistor à effet de champ 7, monté en "source suiveuse", qui constitue l'élément actif d'une premier préamplificateur. L'inductance 3 forme avec la capacité d'entrée du transistor 7 un circuit oscillant accordé lui aussi sur une fréquence de la gamme FM. Entre les inductances 1 et 3 est connectée une capacité 4, en parallèle avec une résistance 5, allant vers la masse. Les éléments 2, 3, 4 constituent un étage d'adaptation qui est un circuit résonnant couplé, et la capacité 4 a une valeur telle que ce circuit résonnant soit sur-couplé. Une borne d'alimentation 31 est découplée à la masse par une capacité 16. A cette borne d'alimentation est branchée une résistance 21 en aval de laquelle est connecté une capacité de découplage 15 allant vers la masse, et le drain du transistor 7, dont la grille est en outre polarisée du fait qu'elle est reliée au point commun d'un pont de deux résistances 17 et 18 branchées entre la borne aval de la résistance 21 et la masse, et que dans sa connexion de source est insérée une résistance 28. Deux diodes 19 et 20 en série entre la masse et la borne aval de la résistance 21 et dont le point commun est connecté à la grille du transistor 7 forment un limiteur de tension. La source du transistor 7 est chargée par la résistance 28. Une capacité 29 est placée en parallèle avec cette résistance, de façon à diminuer les risques d'accrochage éventuels. Le signal recueilli sur la source du transistor 7 est amené à la base d'un transistor bipolaire 10 via une capacité de liaison 30. Cette capacité de liaison a une valeur telle qu'elle atténue la gamme AM. Le transistor 10 constitue l'élément actif d'une second préamplificateur. Le transistor 10 est monté en émetteur commun et sa base est polarisée du fait qu'elle est reliée au point commun d'un pont de deux résistances 22 et 23 branchées entre la borne aval de la résistance 21 et la masse, et que dans la connexion d'émetteur est insérée une résistance 25. En parallèle sur cette résistance 25 est placé l'arrangement en série d'une résistance 24 et d'une capacité 26. Le collecteur du transistor 10 est relié à l'alimentation 31 par une résistance de charge 27. Le signal sur ce collecteur est transmis à une borne de sortie 14 via un filtre passehaut 11, 12, 13 dont la fréquence de coupure est comprise entre la limite haute de la gamme AM et la limite basse de la gamme FM. Ce filtre est constitué des deux capacités 11, 12 en cascade, dont le point commun est relié à la masse par une inductance 13. La borne de sortie 14 est reliée par un câble coaxial (en général d'impédance caractéristique 130 n avec un récepteur auto-radio. Enfin la partie, comprise dans la gamme AM, du signal développé sur la source du transistor 7 est amenée directement, c'est-à-dire en court-circuitant l'amplificateur 10, à la borne de sortie 14, via un filtre passe-bande 8,9. Ce filtre est un circuit oscillant inductance-capacité de type série, constitué par l'inductance 8 et la capacité 9. Bien qu'il ne constitue certainement pas le seul ensemble de valeurs possible, l'ensemble de valeurs suivantes a permis l'obtention de bons résultats Semi-conducteurs : ref 7= BF545C, ref 10= BFR92A, ref 19+20= BAV99. Résistances : ref 5, 17, 18= 1 MD, ref 25, 28= 270 n, ref 21= 56 Q, ref 22, 23= 2,2 kn, ref 27= 150 fl, ref 24= 33 n. Capacités : ref 4= 33 pF, ref 2, 9, 26= 1,2 nF, ref 15, 16= 10 nF, ref 29= 47 pF, ref 11, 12, 30= 10 pF. Self-inductances : ref 2= 8,5 spires, ref 3= 17,5 spires, ref 13= 6,5 spires, en fil de 4/10- sur noyau de 4 mm, ref 8= 2,5 '1H. REVENDICATIONS 1. Préamplificateur pour un signal d'antenne de véhicule automobile, destiné à être placé directement sous l'antenne et à permettre la réception d'ondes dans les gammes dites AM et FM, comportant entre l'antenne et un câble coaxial de liaison avec un récepteur auto-radio un étage passif d'adaptation d'impédance d'entrée suivi d'un premier et d'un second étages préamplificateurs, caractérisé en ce que le second étage préamplificateur est suivi par un filtre passehaut atténuant la gamme AM, et l'ensemble en cascade constitué du second étage préamplificateur et du filtre passe-haut atténuant la gamme AM est court-circuité par un filtre passe-bande laissant passer la gamme AM. 2. Préamplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'entrée du second étage préamplificateur est placée une capacité de liaison en série dont la valeur est telle qu'elle atténue la gamme AM. 3. Préamplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre passe-bande laissant passer la gamme AM est un circuit oscillant inductance-capacité de type série. 4. Préamplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre passe-haut atténuant la gamme AM est constitué de deux capacités en cascade, et d'une selfinductance branchée entre leur point commun et la masse. 5. Préamplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément amplificateur du second étage préamplificateur est un transistor bipolaire. 6. Préamplificateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le transistor bipolaire est monté en "émetteur commun", et est chargé par une résistance. 7. Préamplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étage d'adaptation d'impédance d'entrée est constitué de deux self-inductances en cascade, et d'une capacité branchée entre leur point commun et la masse et, cet étage d'adaptation constituant un circuit résonnant couplé, la capacité a une valeur telle que le circuit résonnant couplé soit sur-couplé. 8. Préamplificateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première des self-inductances forme avec la capacité d'antenne un circuit oscillant accordé sur une fréquence de la gamme FM, et il en est de même pour la seconde des self-inductances avec la capacité d'entrée du premier préamplificateur. 9. Préamplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément amplificateur du premier étage préamplificateur est un transistor à effet de champ. 10. Préamplificateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le transistor à effet de champ est monté en "source suiveuse".