Brevet FR2759513A1 — publié le 19980814

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un système de du- plexage à division du temps (DDT) multicanaux et, plus parti- culièrement, un émetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps, multica- naux, comprenant un premier émetteur/récepteur et un second émetteur/récepteur émettant et recevant chacun un signal par un port d'entrée/sortie de ceux-ci, ainsi qu'une antenne. 2. Description de la technique concernée Dans un système de duplexage à division du temps (DDT) multicanaux, un émetteur/récepteur conventionnel pour émettre et recevoir des données par un port (canal physique) comprend, comme illustré à la figure 1, une antenne 2, un premier circulateur 4 et un second circulateur 8, un amplifi- cateur à faible bruit (AFB) 6, un combineur/diviseur de Wil- kinson 10, un premier commutateur 12-1 et un second commutateur 12-2, un premier amplificateur de puissance (AP) 14-1 et un second amplificateur de puissance (AP) 14-2, un troisième commutateur 16-1 et un quatrième commutateur 16-2, un premier émetteur/récepteur 18-1 et un second émet- teur/récepteur 18-2, ainsi qu'un circuit de commande de com- mutation 20. Le premier amplificateur de puissance 14-1 et le second amplificateur de puissance 14-2 sont déclenchés en ré- ponse à un signal de déclenchement d'émission généré par le circuit de commande de commutation 20. L'amplificateur à fai- ble bruit 10 est déclenché en réponse à un signal de déclen- chement de réception généré par le circuit de commande de commutation 20. Dans un mode d'émission, les signaux d'émission générés par le premier émetteur/récepteur 18-1 et le second émetteur/récepteur 18-2 sont transmis au combineur/diviseur de Wilkinson 10 respectivement par le premier canal d'émis- sion et le second canal d'émission dans lesquels le premier canal d'émission est constitué du premier et du troisième commutateur 12-1 et 16-1 ainsi que du premier amplificateur de puissance 14-1, tandis que le second canal d'émission est constitué du second et du quatrième commutateur 12-2 et 16-2 ainsi que du second amplificateur de puissance 14-2. Le com- bineur/diviseur de Wilkinson 10 combine les signaux d'émis- sion reçus par le premier et le second canal d'émission, et transmet le signal d'émission combiné à l'antenne 2 par l'in- termédiaire du premier circulateur 4 et du second circulateur 8. A ce moment, l'amplificateur à faible bruit 6 est coupé pour éviter que le signal d'émission apparaissant à la sortie du premier circulateur 4 soit transmis en retour vers le se- cond circulateur 8. Ensuite, dans un mode de réception, un signal re- çu par l'antenne 2 est transmis à l'amplificateur à faible bruit 6 qui est déclenché par le signal de déclenchement de réception généré par le circuit de commande de commutation 20. L'amplificateur à faible bruit 6 amplifie le signal reçu. Le combineur/diviseur de Wilkinson 10 divise le signal ampli- fié sortant de l'amplificateur à faible bruit 6 par l'inter- médiaire du second circulateur 8, et fournit les signaux divisés au premier et au second émetteur/récepteur 18-1 et 18-2 respectivement par le premier et le second canal de ré- ception dans lesquels le premier canal de réception est cons- titué du premier et du troisième commutateur 12-1 et 16-1, tandis que le second canal de réception est constitué du se- cond et du quatrième commutateur 12-2 et 16-2. A ce moment, le premier et le second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2 sont coupés pour éviter que les signaux de sortie du troisième et du quatrième commutateur 16-1 et 16-2 soient transmis en retour respectivement vers le premier et le se- cond commutateur 12-1 et 12-2. Cependant l'émetteur/récepteur conventionnel peut poser un certain nombre de problèmes. Par exemple, le dispo- sitif comprend un grand nombre de commutateurs conduisant à une certaine complexité du système. De plus, comme ce sont des éléments actifs, le premier à quatrième commutateur 12-1, 12-2, 16-1 et 16-2 ont de mauvaises caractéristiques de dis- torsion inter-modulation (DIM) comparativement au premier et au second circulateur 4 et 8 qui sont des éléments passifs. Enfin, comme le dispositif conventionnel comprend le combi- neur/diviseur de Wilkinson unique 10, le signal d'émission peut être renvoyé en rétroaction par les canaux de réception, via le combineur/diviseur de Wilkinson 10. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a donc pour but de créer un émetteur/récepteur compact destiné à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps, multicanaux. Un autre but de la présente invention est de créer un émetteur/récepteur comportant un combineur et un di- viseur indépendants pour isoler complètement un canal d'émis- sion d'un canal de réception. A cet effet, l'invention concerne un émet- teur/récepteur du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: * un combineur pour combiner le premier et second signal d'émission générés respectivement par le premier et le se- cond émetteur/récepteur; * un premier circulateur connecté entre le combineur et l'an- tenne pour isoler le premier et le second signal d'émis- sion, d'un signal de réception reçu via l'antenne; e un diviseur connecté au premier circulateur pour diviser le signal de réception provenant de l'antenne, en un premier et un second signal de réception; * un second circulateur connecté entre le premier émet- teur/récepteur et le diviseur pour isoler le premier signal de réception du premier signal d'émission; et * un troisième circulateur connecté entre le second émet- teur/récepteur et le diviseur pour isoler le second signal de réception du second signal d'émission. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - l'émetteur/récepteur comprend en outre: * un premier amplificateur de puissance connecté entre le second circulateur et le combineur pour amplifier le pre- mier signal d'émission reçu du second circulateur; a un second amplificateur de puissance connecté entre le troisième circulateur et le combineur, pour amplifier le second signal d'émission reçu du troisième circulateur; * un amplificateur à faible bruit connecté entre le premier circulateur et le diviseur, pour amplifier le signal de réception reçu de l'antenne via le premier circulateur; et e un contrôleur de commutation pour générer un signal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission, afin de déclencher le premier et le second amplificateur de puis- sance, et pour générer un signal de déclenchement de ré- ception dans un mode de réception, afin de déclencher l'amplificateur à faible bruit; - le combineur est un combineur de Wilkinson; - le diviseur est un diviseur de Wilkinson; - l'émetteur/récepteur comprend: * un premier circulateur et un second circulateur connectés respectivement au premier et au second émetteur/récepteur pour isoler le premier et le second signal d'émission gé- nérés respectivement par le premier et le second émet- teur/récepteur, d'un signal de réception reçu par l'antenne; * un canal d'émission connecté entre le premier et le se- cond circulateur et l'antenne pour transmettre le premier et le second signal d'émission à travers ceux-ci, ce ca- nal d'émission étant déclenché en réponse à un signal de déclenchement d'émission; e un canal de réception connecté entre le premier et le se- cond circulateur et l'antenne pour recevoir le signal de réception à travers ceux-ci, ce canal de réception étant déclenché en réponse à un signal de déclenchement de ré- ception; et e un circuit de commande de commutation pour générer le si- gnal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission, et le signal de déclenchement de réception dans un mode de réception; * de sorte que le canal d'émission est isolé du canal de réception; - le canal d'émission comprend: * un premier amplificateur de puissance déclenché en ré- ponse au signal de déclenchement d'émission, pour ampli- fier le premier signal d'émission provenant du premier émetteur/récepteur; * un second amplificateur de puissance déclenché en réponse au signal de déclenchement d'émission, pour amplifier le second signal d'émission provenant du second émet- teur/récepteur; et * un combineur pour combiner un signal de sortie du premier amplificateur de puissance, avec un signal de sortie du second amplificateur de puissance; - le canal de réception comprend: * un amplificateur à faible bruit déclenché en réponse au signal de déclenchement de réception, pour amplifier le signal de réception provenant de l'antenne; et * un diviseur pour diviser le signal de sortie de l'ampli- ficateur à faible bruit; - le combineur est un combineur de Wilkinson; - le diviseur est un diviseur de Wilkinson. Selon un aspect de la présente invention, un émetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps, multicanaux, comporte un com- bineur et un diviseur indépendants pour isoler complètement un canal d'émission d'un canal de réception. L'émet- teur/récepteur comprend un premier circulateur et un second circulateur connectés respectivement à un premier émet- teur/récepteur et à un second émetteur/récepteur. Un canal d'émission est formé entre le premier et le second circula- teur et une antenne, pour transmettre des signaux d'émission en réponse à un signal de déclenchement d'émission. Un canal de réception est formé entre le premier et le second circula- teur et l'antenne, pour transmettre un signal de réception en réponse à un signal de déclenchement de réception. Un circuit de commande de commutation génère le signal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission et le signal de déclenche- ment de réception dans un mode de réception. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation re- présentés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs d'un émetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à divi- sion du temps, multicanaux, selon l'art antérieur; et - la figure 2 est un schéma par blocs d'un émetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à divi- sion du temps, multicanaux, selon une forme de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERENTIEL Un mode de réalisation préférentiel de la pré- sente invention sera décrit en détail en se référant aux des- sins annexés dans lesquels les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments pour faciliter la compréhension des dessins. Bien que la forme de réalisation spécifique des éléments de circuit détaillés soit définie et décrite en dé- tail à titre d'exemple pour clarifier l'objet de la présente invention, celle-ci peut être mise en oeuvre même sans la description de ces détails, pour des spécialistes de la ques- tion. De plus, on peut éviter ici une description détaillée inutile de fonctions et de constructions très largement con- nues. La figure 2 illustre un émetteur/récepteur desti- né à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps multicanaux, selon la présente invention. En se réfé- rant à la figure 2, des ports d'entrée/sortie (canaux physi- ques) d'un premier émetteur/récepteur 18-1 et d'un second émetteur/récepteur 18-2 sont connectés respectivement à un second circulateur 34 et à un troisième circulateur 36. Le second circulateur 34 isole un premier signal d'émission sor- tant du premier émetteur/récepteur 18-1, d'un premier signal de réception sortant d'un diviseur de Wilkinson 32, et le troisième circulateur 36 isole un second signal d'émission sortant du second émetteur/récepteur 18-2, d'un second signal de réception sortant du diviseur de Wilkinson 32. Les extrémités de sortie respectives du second circulateur 34 et du troisième circulateur 36 sont connectées à un premier amplificateur de puissance 14-1 et à un second amplificateur de puissance 14-2. Le premier et le second am- plificateur de puissance 14-1 et 14-2 sont déclenchés en ré- ponse à un signal de déclenchement d'émission généré par un circuit de commande de commutation 20, de manière à amplifier le premier signal d'émission et le second signal d'émission reçu par le second circulateur 34 et le troisième circulateur 36. Les extrémités de sortie du premier et du second amplifi- cateur de puissance 14-1 et 14-2 sont connectées respective- ment à une première extrémité d'entrée et à une seconde extrémité d'entrée d'un combineur de Wilkinson 30. L'extrémi- té de sortie du combineur de Wilkinson 30 est connectée à une extrémité d'entrée d'un premier circulateur 4 qui isole le signal d'émission sortant du combineur de Wilkinson 30, du signal de réception reçu par l'antenne 2. On remarquera, d'après la description ci-dessus, que le premier et le second émetteur/récepteur 18-1 et 18-2, le second et le troisième circulateur 34 et 36, le premier et le second amplificateur de puissance 14-1 et 14- 2, le combineur de Wilkinson 30, le premier circulateur 4, et l'antenne 2, constituent un canal d'émission. De plus, l'extrémité de sortie du premier circu- lateur 4 est connectée à un amplificateur à faible bruit 6 qui est déclenché en réponse à un signal de déclenchement de réception généré par le circuit de commande de commutation 20. L'amplificateur à faible bruit 6 amplifie le signal de réception reçu de l'antenne 2, par l'intermédiaire du premier circulateur 4. L'extrémité de sortie de l'amplificateur à faible bruit 6 est connectée au diviseur de Wilkinson 32 qui divise le signal de sortie de l'amplificateur à faible bruit 6, et génère les signaux divisés par sa première et sa se- conde extrémité de sortie. La première et la seconde extrémi- té de sortie du diviseur de Wilkinson 32 sont connectées respectivement au second et au troisième circulateur 34 et 36. Le circuit de commande de commutation 20 génère le signal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission, et gé- nère le signal de déclenchement de réception dans un mode de réception. On remarquera que l'antenne 2, le premier circula- teur 4, l'amplificateur à faible bruit 6, le diviseur de Wil- kinson 32, le second et le troisième circulateur 34 et 36, et le premier et le second émetteur/récepteur 18-1 et 18-2, constituent un canal de réception. Dans un mode d'émission, le premier et le second signal d'émission généré par le premier et le second émet- teur/récepteur 18-1 et 18-2 sont transmis au premier et au second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2 respectivement par le second et le troisième circulateur 34 et 36. Le pre- mier et le second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2 sont déclenchés en réponse au signal de déclenchement d'émis- sion généré par le circuit de commande de commutation 20, pour amplifier le premier et le second signal d'émission re- çus du second et du troisième circulateur 34 et 36. Le combi- neur de Wilkinson 30 combine les signaux d'émission amplifiés provenant du premier et du second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2, pour fournir au premier circulateur 4 le signal d'émission combiné. Le signal d'émission se propage dans l'air par l'antenne 2. Maintenant, dans un mode de réception, un signal radiofréquence (RF) reçu par l'antenne 2 est transmis à l'am- plificateur à faible bruit 6 par le premier circulateur 4. A ce moment, l'amplificateur à faible bruit 6 est déclenché en réponse au signal de déclenchement de réception généré par le circuit de commande de commutation 20, de manière à amplifier le signal reçu. Le diviseur de Wilkinson 32 divise le signal sortant de l'amplificateur à faible bruit 6 et fournit au se- cond et au troisième circulateur 34 et 36 les signaux divisés générés par sa première et sa seconde extrémité de sortie. Ensuite, le second et le troisième circulateur 34 et 36 transmettent les signaux divisés, respectivement au premier émetteur/récepteur 18-1 et au second émetteur/récepteur 18-2. Comme on peut le voir clairement d'après la des- cription ci-dessus, dans le mode d'émission, le circuit de commande de commutation 20 déclenche le premier et le second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2, et coupe l'amplifi- cateur à faible bruit 6, pour couper ainsi le canal de récep- tion. Au contraire, dans le mode de réception, l'amplificateur à faible bruit 6 est déclenché tandis que le premier et le second amplificateur de puissance 14-1 et 14-2 sont coupés, pour couper ainsi le canal d'émission. De cette manière, il est possible d'isoler complètement le canal d'émission du canal de réception. Comme décrit ci-dessus, l'émetteur/récepteur se- on l'invention utilise le second et le troisième circulateur 34 et 36 à la place du premier à quatrième commutateur 12-1, 12-2, 16-1 et 16-2 de l'art antérieur, représentés à la fi- gure 1, dans lesquels les circulateurs sont des éléments pas- sifs tandis que les commutateurs sont des éléments actifs, de sorte qu'on peut améliorer les caractéristiques de distorsion inter-modulation (DIM) du système. En outre, le canal d'émis- sion est complètement isolé du canal de réception, de sorte qu'on peut éviter des interférences éventuelles entre le si- gnal d'émission et le signal de réception. De plus, comme l'émetteur/récepteur selon l'invention n'a pas besoin des commutateurs, il est possible de réaliser un dispositif com- pact à faible coût. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Emetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps, multicanaux, comprenant un premier émetteur/récepteur (18-1) et un second émet- teur/récepteur (18-2) émettant et recevant chacun un signal par un port d'entrée/sortie de ceux-ci, ainsi qu'une antenne (2), caractérisé en ce qu'il comprend: * un combineur (30) pour combiner le premier et second signal d'émission générés respectivement par le premier et le se- cond émetteur/récepteur (18-1, 18-2); * un premier circulateur (4) connecté entre le combineur (30) et l'antenne (2) pour isoler le premier et le second signal d'émission, d'un signal de réception reçu via l'antenne (2); * un diviseur (32) connecté au premier circulateur (4) pour diviser le signal de réception provenant de l'antenne (2) en un premier et un second signal de réception; * un second circulateur (34) connecté entre le premier émet- teur/récepteur (18-1) et le diviseur (32) pour isoler le premier signal de réception du premier signal d'émission; et * un troisième circulateur (36) connecté entre le second émetteur/récepteur (18-2) et le diviseur (32) pour isoler le second signal de réception du second signal d'émission. 2 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: * un premier amplificateur de puissance (14-1) connecté entre le second circulateur (34) et le combineur (30) pour ampli- fier le premier signal d'émission reçu du second circula- teur (34); * un second amplificateur de puissance (14-2) connecté entre le troisième circulateur (36) et le combineur (30), pour amplifier le second signal d'émission reçu du troisième circulateur (36); * un amplificateur à faible bruit (6) connecté entre le pre- mier circulateur (4) et le diviseur (32), pour amplifier le signal de réception reçu de l'antenne (2) via le premier circulateur (4); et * un contrôleur de commutation (20) pour générer un signal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission, afin de déclencher le premier et le second amplificateur de puis- sance (14-1, 14-2), et pour générer un signal de déclenche- ment de réception dans un mode de réception, afin de déclencher l'amplificateur à faible bruit (6). 3 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le combineur (30) est un combineur de Wilkinson. 4 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diviseur (32) est un diviseur de Wilkinson. ) Emetteur/récepteur destiné à être utilisé dans un système de duplexage à division du temps, multicanaux, comprenant un premier et un second émetteur/récepteur (18-1, 18-2) émettant et recevant chacun un signal par un port d'entrée/sortie de ceux-ci, ainsi qu'une antenne (2), caractérisé en ce qu'il comprend: * un premier circulateur (4) et un second circulateur (34) connectés respectivement au premier et au second émet- teur/récepteur (18-1, 18-2) pour isoler le premier et le second signal d'émission générés respectivement par le pre- mier et le second émetteur/récepteur (18-1, 18-2), d'un si- gnal de réception reçu par l'antenne (2); e un canal d'émission connecté entre le premier et le second circulateur (4, 34) et l'antenne (2) pour transmettre le premier et le second signal d'émission à travers ceux-ci, ce canal d'émission étant déclenché en réponse à un signal de déclenchement d'émission; e un canal de réception connecté entre le premier et le se- cond circulateur (4, 34) et l'antenne (2) pour recevoir le signal de réception à travers ceux-ci, ce canal de récep- tion étant déclenché en réponse à un signal de déclenche- ment de réception; et * un circuit de commande de commutation (20) pour générer le signal de déclenchement d'émission dans un mode d'émission, et le signal de déclenchement de réception dans un mode de réception; * de sorte que le canal d'émission est isolé du canal de ré- ception. 6 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le canal d'émission comprend: * un premier amplificateur de puissance (14-1) déclenché en réponse au signal de déclenchement d'émission, pour ampli- fier le premier signal d'émission provenant du premier émetteur/récepteur (18-1); * un second amplificateur de puissance (14-2) déclenché en réponse au signal de déclenchement d'émission, pour ampli- fier le second signal d'émission provenant du second émet- teur/récepteur (18-2); et a un combineur (30) pour combiner un signal de sortie du pre- mier amplificateur de puissance (14-1), avec un signal de sortie du second amplificateur de puissance (14-2). 7 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le canal de réception comprend: * un amplificateur à faible bruit (6) déclenché en réponse au signal de déclenchement de réception, pour amplifier le si- gnal de réception provenant de l'antenne (2); et * un diviseur (32) pour diviser le signal de sortie de l'am- plificateur à faible bruit (6). 8 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le combineur (30) est un combineur de Wilkinson. 9 ) Emetteur/récepteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diviseur (32) est un diviseur de Wilkinson.