Brevet FR2966666A1 — publié le 20120427

Dispositif d'amplification incluant des moyens de réception et d'émission réglables séparément 1. Domaine de l'invention L'invention concerne un dispositif d'amplification incluant des moyens de réception d'un signal, des moyens d'amplification dudit signal et des moyens d'émission d'un signal résultant de ladite amplification. De tels dispositifs sont couramment utilisés, notamment au sein de réseaux locaux domestiques, pour amplifier des signaux échangés entre une passerelle domestique reliée à un réseau de communication et un ou plusieurs terminaux domestiques destinés à utiliser ladite passerelle en tant que point d'accès au réseau de communication. 2. Art antérieur Les dispositifs connus, souvent appelés «répéteurs » car ils répètent les signaux reçus après les avoir amplifiés, sont usuellement réalisés sous forme d'un boîtier qui contient les moyens d'amplification et coopère avec une antenne unique incluant alors à la fois les moyens d'émission et de réception. Dans un tel répéteur, l'antenne est généralement orientable, ce qui permet de choisir la direction dans laquelle est émis le signal amplifié et en particulier de diriger ledit signal vers l'équipement, par exemple un terminal ou un ordinateur personnel auquel il est destiné, afin d'optimiser les conditions dans lesquelles ledit équipement recevra et exploitera ce signal. 3. Objectifs de l'invention S'il est indéniable que la faculté offerte à un utilisateur de choisir la direction d'émission permet de favoriser une bonne réception du signal émis par le répéteur, il n'en demeure pas moins que le choix de la direction d'émission se fait en imposant une certaine orientation à l'antenne qui sert également à la réception du signal à amplifier, laquelle orientation ne coïncidant que rarement avec celle qui permettrait de maximiser la puissance du signal reçu par le répéteur. Ainsi, dans les répéteurs connus, l'optimisation de l'émission se fait au détriment de la qualité de réception, ce qui est en définitive sous-optimal. La présente invention propose une solution qui ne présente pas cet inconvénient, en proposant un dispositif dans lequel le fonctionnement des moyens de réception et le fonctionnement des moyens d'émission peuvent être optimisés séparément. 4. Exposé de l'invention En effet, selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif conforme au paragraphe introductif, caractérisé en ce que ledit dispositif inclut une première partie comprenant les moyens de réception et une deuxième partie comprenant les moyens d'émission, les première et deuxième parties étant mobiles l'une par rapport à l'autre. Le fait que les moyens de réception et d'émission soient inclus dans des première et deuxième parties qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre permet de désolidariser les antennes de réception et d'émission, de sorte que le réglage de l'orientation d'une de ces antennes aura une influence limitée, voire aucune influence, sur l'orientation de l'autre antenne. En particulier, pour une orientation donnée de l'antenne d'émission, l'invention autorise un réglage de l'orientation de l'antenne de réception en vue d'obtenir une puissance maximale pour le signal reçu, ce qui permettra une réémission optimale en direction d'un équipement destiné à recevoir le signal amplifié. Une telle optimisation permettra d'utiliser des signaux de puissance plus faible que dans l'état de la technique où il est nécessaire de suramplifier les signaux pour compenser des conditions de réception imparfaites. Selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, un dispositif tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que la première partie est solidaire d'un connecteur destiné à être connecté à une source d'énergie et est apte à pivoter par rapport au connecteur autour d'au moins un axe de rotation. Un tel mode de mise en oeuvre permet de conférer une grande compacité au dispositif d'amplification conforme à l'invention sans pour autant compromettre la mobilité des première et deuxième parties qui est nécessaire à l'optimisation de la réception du signal à amplifier et de la réémission du signal amplifié. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la deuxième partie est apte à pivoter par rapport à la première partie autour d'au moins un axe de rotation. Avantageusement, les première et deuxième parties seront reliées entre elles par une liaison rotule présentant donc trois axes de rotation, afin de permettre une amplitude de réglage maximale. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un dispositif tel que décrit plus haut inclut des moyens de production d'au moins un stimulus représentatif d'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception. Un tel stimulus peut être de toute nature, par exemple visuel, sonore, tactile, voire olfactif. En particulier, le dispositif d'amplification pourra inclure une diode électroluminescente alimentée par un courant proportionnel à la puissance du signal reçu. Ainsi, la diode émettra un rayonnement présentant une intensité qui sera d'autant plus grande que la puissance du signal reçu sera élevée, ce qui permettra à un utilisateur du dispositif d'identifier la position dans laquelle il doit placer la première partie du dispositif pour obtenir une puissance de réception maximale. Dans une variante de ce mode de réalisation, le dispositif d'amplification pourra inclure deux diodes électroluminescentes destinées à émettre des rayonnements présentant deux longueurs d'ondes distinctes, l'une d'entre elles, par exemple une diode rouge, étant destinée à mettre tant que la valeur de puissance reste inférieure à une valeur prédéterminée, l'autre, par exemple une diode verte, étant destinée à émettre lorsque la valeur de puissance est égale ou supérieure à ladite valeur prédéterminée. Selon une variante de l'invention, un dispositif tel que décrit plus haut inclut un moteur apte à entraîner en rotation la première partie par rapport au connecteur autour d'au moins un axe de rotation, et des moyens d'asservissement dudit moteur aptes à désactiver ledit moteur lorsqu'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception atteint un maximum. Une telle variante permet de dispenser l'utilisateur d'une procédure de réglage manuel, qui peut être malaisée si par exemple le dispositif d'amplification est disposé dans un recoin peu accessible. L'asservissement du moteur permet en effet au dispositif d'amplification d'adopter automatiquement une configuration dans laquelle la puissance du signal reçu est maximale. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un système de communication incluant une passerelle domestique reliée à un réseau de communication au moins un terminal domestique destiné à utiliser ladite passerelle en tant que point d'accès au réseau de communication, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 destiné à recevoir et à amplifier des signaux échangés entre la passerelle et le terminal. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non-limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est un diagramme fonctionnel qui représente un système de communication dans lequel l'invention est mise en oeuvre ; - la figure 2 est une vue en perspective qui représente un dispositif d'amplification conforme à l'invention ; - la figure 3 est un diagramme fonctionnel qui représente une première variante de réalisation de moyens de production de stimuli inclus dans un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 4 est un diagramme fonctionnel qui représente une deuxième variante de réalisation de moyens de production de stimuli inclus dans un mode de réalisation particulier de l'invention ; et - la figure 5 est un diagramme fonctionnel qui représente un dispositif d'asservissement inclus dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention 6.1 Principe général Le principe général de l'invention repose sur une séparation des moyens d'émission et des moyens de réception et leur inclusion dans deux parties distinctes et mobiles l'une par rapport à l'autre permettant ainsi de régler séparément les orientations des antennes comprises dans les moyens de réception et d'émission. En particulier, pour une orientation donnée de l'antenne d'émission, l'invention autorise un réglage de l'orientation de l'antenne de réception en vue d'obtenir une puissance maximale pour le signal reçu, ce qui permettra une réémission optimale en direction d'un équipement destiné à recevoir le signal amplifié. 6.2 Description d'un mode de réalisation La FIG.1 illustre un système de communication SYST installé au sein d'une habitation PVS, lequel système SYST incluant une passerelle domestique HGW reliée à un réseau de communication non-représenté ici, et au moins un terminal domestique DCT destiné à utiliser ladite passerelle HGW en tant que point d'accès au réseau de communication. Dans l'exemple représenté ici, le système SYST inclut un premier et un deuxième dispositif d'amplification AMP1 et AMP2 destinés à recevoir et à amplifier des signaux échangés entre la passerelle HGW et le terminal DCT. Dans le cas particulier décrit ici, un signal Sgh est émis par la passerelle HGW sans orientation particulière et est reçu par le premier dispositif d'amplification RPT1 destiné à amplifier ledit signal Sgh et à produire un premier signal répété Sgl. Ce premier signal répété Sgl est transmis en direction du deuxième dispositif d'amplification RPT2, qui après réception et amplification du premier signal répété Sgl retransmet un deuxième signal répété Dg2 en direction du terminal DCT. Grâce à l'invention, chacun des premier et deuxième dispositifs d'amplification AMP1 et AMP2 peut être configuré de façon à ce qu'il puisse recevoir ainsi que réémettre des signaux dans des conditions optimales même si, comme c'est le cas dans la présente figure, les directions d'incidence et de transmission des signaux à recevoir et à réémettre ne coïncident pas. Une telle optimisation permettra d'utiliser des signaux de puissance plus faible que dans l'état de la technique où il est nécessaire de suramplifier les signaux pour compenser des conditions de réception imparfaites. Ainsi, l'invention permet de limiter les rayonnements générés par le système SYST, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de l'habitation PVS, tout en offrant aux occupants de l'habitation PVS une qualité de service accrue, et donc une amélioration globale du confort d'usage du système SYST. La FIG.2 représente en perspective un dispositif d'amplification AMPD conforme à un mode de réalisation particulier de l'invention. Ce dispositif AMPD inclut une première partie RCP, comprenant des moyens de réception et une deuxième partie TRP comprenant des moyens d'émission, les première et deuxième parties RCP et TRP étant mobiles l'une par rapport à l'autre. Le fait que les moyens de réception et d'émission soient inclus dans des première et deuxième parties RCP et TRP qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre permet de désolidariser des antennes de réception et d'émission respectivement incluses dans lesdites première et deuxième parties RCP et TRP, de sorte que le réglage de l'orientation d'une de ces antennes aura une influence limitée, voire aucune influence, sur l'orientation de l'autre antenne. Dans l'exemple décrit ici, les première et deuxième parties RCP et TRP sont reliées entre elles par une liaison rotule autorisant trois rotations R21, R22 et R23 autour de trois axes de rotation respectifs X11, X22 et X23, afin de permettre une amplitude de réglage maximale. Ainsi, pour une orientation donnée de l'antenne d'émission, l'invention autorise un réglage de l'orientation de l'antenne de réception en vue d'obtenir une puissance maximale pour le signal reçu, ce qui permettra une réémission optimale en direction d'un équipement destiné à recevoir le signal amplifié. Une telle optimisation permettra d'utiliser des signaux de puissance plus faible que dans l'état de la technique où il est nécessaire de suramplifier les signaux pour compenser des conditions de réception imparfaites. Dans ce mode de mise en ouvre particulier de l'invention, la première partie RCP du dispositif d'amplification AMPD est solidaire d'un connecteur CNM destiné à être connecté à une source d'énergie, la première partie RCP étant ici reliée audit connecteur CNM au moyen d'une liaison pivot autorisant une rotation R11 autour d'au moins un axe de rotation X11. Un tel mode de mise en ouvre permet de conférer une grande compacité au dispositif d'amplification AMPD sans pour autant que la connexion effective du connecteur CNM à une source d'énergie telle une prise de courant ne compromette la mobilité des première et deuxième parties RCP et TRP qui est nécessaire à l'optimisation de la réception du signal à amplifier et de la réémission du signal amplifié. Optionnellement, le dispositif d'amplification AMPD pourra inclure inclut un moteur apte à entraîner en rotation la première partie RCP par rapport au connecteur CNM autour de l'axe de rotation X11, et des moyens d'asservissement dudit moteur aptes à désactiver ledit moteur lorsqu'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception atteint un maximum. Une telle variante permettra de dispenser l'utilisateur d'une procédure de réglage manuel, qui peut être malaisée si par exemple le dispositif d'amplification AMPD est disposé dans un recoin peu accessible. L'asservissement du moteur permet en effet au dispositif d'amplification AMPD d'adopter automatiquement une configuration dans laquelle la puissance du signal reçu est maximale. Dans le mode de mise en ouvre particulier de l'invention représenté ici, le dispositif d'amplification AMPD inclut des moyens de production d'au moins un stimulus représentatif d'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception, lesquels moyens de production incluent une diode électroluminescente LED destinée à être alimentée par un courant proportionnel à la puissance du signal reçu. Ainsi, la diode LED émettra un rayonnement présentant une intensité qui sera d'autant plus grande que la puissance du signal reçu sera élevée, ce qui permettra à un utilisateur du dispositif d'amplification AMPD d'identifier la position dans laquelle il doit placer la première partie RCP du dispositif AMPD pour obtenir une puissance de réception maximale. Dans une variante de ce mode de réalisation, le dispositif d'amplification AMPD pourra inclure deux diodes électroluminescentes destinées à émettre des rayonnements présentant deux longueurs d'ondes distinctes, l'une d'entre elles, par exemple une diode rouge, étant destinée à mettre tant que la valeur de puissance reste inférieure à une valeur prédéterminée considérée comme représentative d'un minimum de puissance acceptable pour un fonctionnement nominal, l'autre, par exemple une diode verte, étant destinée à émettre lorsque la valeur de puissance est égale ou supérieure à ladite valeur prédéterminée. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un système de communication incluant une passerelle domestique reliée à un réseau de communication au moins un terminal domestique destiné à utiliser ladite passerelle en tant que point d'accès au réseau de communication, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 destiné à recevoir et à amplifier des signaux échangés entre la passerelle et le terminal. La FIG.3 est un diagramme fonctionnel qui représente le principe de fonctionnement d'une première variante de réalisation de moyens de production de stimuli illustrés dans la précédente figure, qui incluent une diode électroluminescente LED qui est reliée à un système d'antenne ANS destiné à délivrer un courant Ipw représentatif de la puissance d'un signal Rsg capté par ledit système d'antenne ANS, de sorte la diode LED émettra un rayonnement présentant une intensité qui sera d'autant plus grande que la puissance du signal reçu sera élevée. La FIG.4 est un diagramme fonctionnel qui représente le principe de fonctionnement d'une deuxième variante de réalisation de moyens de production de stimuli évoqués plus haut, qui incluent deux diodes électroluminescentes LED1 et LED2 destinées à émettre des rayonnements présentant deux longueurs d'ondes distinctes. La diode LED1 pourra par exemple être apte à émettre un rayonnement vert tandis que la diode LED2 sera apte à émettre un rayonnement rouge. Dans l'exemple représenté ici, le système d'antenne ANS est destiné à produire une tension Vr représentative de la puissance d'un signal Rsg capté par ledit système d'antenne ANS, ladite tension Vr étant appliquée à une entrée non-inverseuse d'un amplificateur opérationnel OAl dont une entrée inverseuse est destinée à recevoir une tension prédéterminée Vth considérée comme représentative d'un minimum de puissance acceptable pour un fonctionnement nominal du dispositif d'amplification. Des sorties non-inverseuse et inverseuse de l'amplificateur opérationnel OAl sont respectivement reliées à des bases d'un premier et d'un deuxième transistors T1 et T2, lesquels présentant des jonctions collecteur-émetteur respectivement disposées entre les diodes électroluminescentes LED1 et LED2 et une borne d'alimentation Vcc. Ainsi, tant que la valeur de la tension Vr représentative de la puissance du signal reçu Rsg reste inférieure à la valeur prédéterminée Vth, les sorties non-inverseuse et inverseuse présentent respectivement des potentiels de -Vcc et +Vcc, de sorte que le premier transistor T1 est bloqué tandis que le deuxième transistor T2 est passant. Lorsque la valeur de la tension Vr est inférieure à la valeur prédéterminée Vth, la première diode LED1 est donc éteinte tandis que la deuxième diode LED2 est allumée et émet un rayonnement rouge. Si la valeur de la tension Vr représentative de la puissance du signal reçu Rsg devient supérieure à la valeur prédéterminée Vth, les sorties non-inverseuse et inverseuse présentent respectivement des potentiels de +Vcc et -Vcc, de sorte que le premier transistor T1 est passant tandis que le deuxième transistor T2 est bloqué. Lorsque la valeur de la tension Vr est supérieure à la valeur prédéterminée Vth, la deuxième diode LED2 est donc éteinte tandis que la première diode LED1 est allumée et émet un rayonnement vert. La FIG.5 est un diagramme fonctionnel qui représente le principe de fonctionnement d'un mode de réalisation particulier de l'invention, dans lequel le dispositif d'amplification inclut un moteur MCC apte à entraîner en rotation la partie du dispositif qui inclut les moyens de réception, et des moyens d'asservissement dudit moteur MCC aptes à désactiver ledit moteur lorsqu'une valeur de puissance du signal reçu Rsg par les moyens de réception atteint un maximum. Les moyens d'asservissement incluent ici un amplificateur opérationnel OA2 dont une entrée non-inverseuse est reliée à un système d'antenne via un filtre passe-bas FM destiné à produire un effet de moyenne en vue de lisser les variations instantanées d'un signal de tension Vrm représentatif de la puissance du signal reçu Rsg. Une entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OA2 est reliée à une cellule à retard DC qui est elle-même reliée au filtre passe-bas FM en vue de produire sur l'entrée inverseuse un potentiel identique à celui qui a été appliqué sur la borne non-inverseuse à un instant éloigné dans le passé d'une durée T0. Une tension d'alimentation Val du moteur MCC est prélevée entre les bornes non-inverseuse et inverseuse de l'amplificateur opérationnel OA2. Dans une telle configuration, tant que le signal de tension Vrm est croissant, le potentiel de la borne non-inverseuse est supérieur au potentiel de la borne inverseuse, le moteur MCC étant alors alimenté sous une tension d'alimentation Val positive et tournant dans un sens de rotation s donné. Lorsqu'un maximum est atteint pour la puissance du signal reçu Rsg, la tension Vrm commence à décroître de sorte que le potentiel de la borne inverseuse devient supérieur au potentiel de la borne non-inverseuse, ce qui provoque une inversion du sens de la tension d'alimentation Val. Le sens de rotation du moteur MCC change alors, jusqu'à ce que le mouvement imprimé par le moteur MCC aux moyens de réception permette de faire à nouveau croître la puissance du signal reçu Rsg, et donc également la tension Vrm, provoquant ainsi une nouvelle inversion du sens de rotation du moteur, et ainsi de suite jusqu'à obtention d'un régime permanent dans lequel l'orientation des moyens de rotation oscille faiblement de part et d'autre d'une direction optimale permettant d'obtenir une puissance de réception maximale. Les moyens de production de stimuli illustrés par les FIGs. 3 et 4 et les moyens d'asservissement illustrés par la FIG.5 pourront bien entendu revêtir d'autres formes dans d'autres modes de réalisation de l'invention. Par exemple, l'homme du métier pourra préférer une solution programmable à base de microcontrôleur à des solutions câblées du genre de celles illustrées par les FIGs. 3, 4 et 5.15 REVENDICATIONS1. Dispositif d'amplification incluant des moyens de réception d'un signal, des moyens d'amplification dudit signal et des moyens d'émission d'un signal résultant de ladite amplification, caractérisé en ce que ledit dispositif inclut une première partie comprenant les moyens de réception et une deuxième partie comprenant les moyens d'émission, les première et deuxième parties étant mobiles l'une par rapport à l'autre. 2. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie est solidaire d'un connecteur destiné à être connecté à une source d'énergie et est apte à pivoter par rapport au connecteur autour d'au moins un axe de rotation. 3. Dispositif d'amplification selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il inclut un moteur apte à entraîner en rotation la première partie par rapport au connecteur autour d'au moins un axe de rotation, et des moyens d'asservissement dudit moteur aptes à désactiver ledit moteur lorsqu'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception atteint un maximum. 4. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième partie est apte à pivoter par rapport à la première partie autour d'au moins un axe de rotation. 5. Dispositif d'amplification selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il inclut des moyens de production d'au moins un stimulus représentatif d'une valeur de puissance du signal reçu par les moyens de réception. 6. Système de communication incluant une passerelle domestique reliée à un réseau de communication au moins un terminal domestique destiné à utiliser ladite passerelle en tant que point d'accès au réseau de communication, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 destiné à recevoir et à amplifier des signaux échangés entre la passerelle et le terminal.