FR 2086196 A1 19711231 FR 7113918 A 19710420 13910 2085195 P. le présents invention concerne ies systèmes de transmission x 'ondes si-2c trcma^néoiques et, plus partioulièr&ment, un récepteur d'énergd- raycnnée, . ' les sr-stni.es de v- : •„ t . • cuilisant des satellites, :.: cltient le- noirt-t d'.m:;_coteau eu ici::-:an» à un cslc-laceur les -• - - ~ •. - r- - - ~ " - - -. ■! - o "T" - n 3 ^ -y -r tr j " T ~ .r. >•» td-.cnt - , . :;_ ;r- ccûccué :etce pennée • la iréqu ?nc • Itcrler, c.ér-i-~é~ d ! si.3.:.al trcunsxis -car le satellite, - cur :1s:-.ne ccsdticu eu ssc-llite, le reine es: i?itc Je tu-' ' * " ' ' • 'tien . •. . . • . la c :c „ le:::: : : : ré cert-urs ecd: arqués à ccrd ies navires que l'on U'"i lise de : :1s systèmes, il : ai: t Trêve ir deu:-: voies corunl i- uns pot::- :.é terminer la fréque:: :c £,opplsr et l'autre peur d-é terr..ir.er ce y.: 'il est convenu d '-v.reler la fréquence de réfrac- _ ~ 1 ^ n " te v"c- "" 1" *— ' * S 5 y» y-c. " • 'f; * 4— c* y gi cr - ' -f „ si"::l-: sens une reesure de le dr equen : r de : u:£:tioiu car le sinus1 • • : : r-.tu car le satellite -o inç-i: pas seule/cent un dé^ala.-r? dû 5 l'effet 1-prier, nuis S taie-Lent un décaisse dû au:: variations de cra;et de transmission causées par la vitesse du se tellite, le eéc&laue supcléreu : sire - dû à la ré fraction de : :• - clectrcîitsurétiaue dans l'acaiospnére terrestre ainsi r;'r; ^ectre ce celle-ci. 11 sprsraît de ce cul précède que c.n.::. xu: on n'ait pce :esci:: spéciclemen: du 3écalage de fréquence de réfraction, r.i rx'cn le désire, il faut le xéteruiner cour pouvoir laire une nesure précise de la fréquence Dcprle:% Icnc une simtle démodulation du siçr.al du satellite produit une fréquence de sortie troncr~icnnelle à la scrcisc d'une partie de la fréquence eoppler et x'une partie de la fréquence de réfraction. Aussi la fréquence de réfracticr: doit être séparée de la fréquence Doppler. Dans les systèmes de l'art antérieur, le satellite transmettait des signaux aux fréquences d'environ ifGO et 150 MHz. Une voie complète était prévue pour chaque fréquence. Les données relatives à la fréquence de réfraction étaient tirées de la voie à 150 MHz. Cependant, en utilisant deux voies complètes, on augmentait sensiblement la taille, la complexité et le prix de 11 équipement. Suivant le dispositif de la présente invention, les inconvénients signalés ci-dessus ainsi que d'autres de la technique antérieure sont surmontés en faisant battre un signal avec ies BAD ORIG'NAL 2 '0'f >1 £ "7/ 0 /i Diig a;ux porteuses du satellite ou dans une autre dispositif avec un • signal ayant- une fréquence égale environ à la somme moyenne des fréquences porteuses. Les fréquents "différences* sc-nt alors à peu oui " aut ur.- ç-jtre cara'c téristicu =- de l'invention, ls. sertis • t- le --oie tri;: ci-pale ^st ecmcinéB ave: le signal"? la fré :u er.ee w Cc^l C u W--G V! cJ-I"* T _ 3 Ou. -c-x £!".*.-» L — '3 C v3 C G j.U _ — C î produire facilement les fréquences L-c prier et "le réfracticr.* 1C ' Les avan jases mentionnés ci-âeasus' ainsi que d'autres :t-_-cui-es ta. L': invention seront mieux compris à la lecture de a desc.-iv tien avivant e faite er r el?tien avec le dessin ci- la ii.-tur2 1 représente un nenéve--bloc d'un exemple de la figura 1 représente un diagramme rlus détaillé des cir- 1 l.Vu P S 3 la 3 représente un schéna-bloc d'un autre exemple _ ? réalisation is l'invention. Za ôu-irtu:t la figure * , l'an t.e'r.r.e 1C reçoit deux ondes rerteu- ecs'. 'Jes signaux sont appliquée a un premier changeur de fréquence i !-. Ci: applique sussi su changeur te fréquence 11 un feutre signal issu d" 'multiplicateur- de troquenc» 12, Le signal de sortie du aelangeur 11 est appliqué au second changeur de fréquence 13. 25 le changeur :g reçoit aussi un signal du multiplicateur de fréquence 11. Le signal de sertie du second mélangeur 13 est appliqué 'à un filtre à quartz 15„ Le signal de sortie du filtre 15 est ap-pliqué é deux détecteurs de phase 16 et ,17. Un oscillateur stable- 1 £ fournit un signal de référence de 5 KHz directement au 3C- détecteur de phase 1b -et, à travers un déphaseur- 19j au détecteur de phase 17. Le déphaseur 19 décale la phase du signal de 90°. Le signal ie sertie du détecteur de phase 1? est appliqué d'une manière connue' au calculateur comme cadence d'horloge de la modulation détectée. Le signal de sortie- du détecteur de phase 17 35 " est- aussi appliqué à un amplificateur -à commande de gain automati-"-- qu-e -(GAG) "âOv~Le signal- de -sortie du détecteur -de: phase 16 est aussi appliqué:au calculateur comme modulation de la phase détectée -e-t BAD ORIGINAL 71 13918 3 20Soi95 à un multiplicateur de fréquence 12" et à un mélangeur 23. Le signal de sortie de l'oscillateur 18 est appliqué à un multiplicateur de fréquence 24. Le changeur de fréquence 23 reçoit le signal de sortie du multiplicateur 24 et applique son signal de 5 sortie au multiplicateur de fréquence 25. Le signal de sortie du multiplicateur 24 est aussi appliqué au multiplicateur 14. Le signal de sortie de l'oscillateur 18 est d'abord détecté par un diviseur de fréquence 26, puis multiplié par le multiplicateur de fréquence 2?, et encore multiplié par un multiplicateur "10 de fréquence 28. Les signaux de sortie des multiplicateurs 25 et 28 sont appliqués au mélangeur 29. Les signaux de sortie des mélangeurs 13 et 29 sont alors appliqués au mélangeur 30. Le signal de sortie du mélangeur 30 est appliqué au filtre à quartz 31. Le signal de sortie du filtre à quartz 31 est appliqué aux 15 détecteurs ou discriminateurs de phase 32 et 33. Les détecteurs de phase 32 et 33 reçoivent des signaux d'entrée de l'oscillateur 18 et du déphaseur 19 identiques aux signaux d'entrée des détecteurs 15 et 16, respectivement. Le signal de sortie du mélangeur 29 fournit un signal de 20 sortie Doppler au calculateur. Si f est la fréquence de réfraction, c'est à dire le décalage de fréquence causé par la réfraction, le signal de sortie du détecteur de phase 33 est égale f en quadrature. Le signal 55 de sortie du détecteur de phase 32 est égal à fr en phase. On 25 a cette fraction à cause de la manière particulière dont les signaux engendrés dans l'exemple de réalisation de la Fig. 1 sont combinés. Il faut noter que le signal de sortie Doppler du mélangeur 29 contient à la fois la fréquence Doppler f^ et la fréquence de réfraction f . On doit donc faire une correction en ce qui concer- 30 ne la fréquence de réfraction et c'est ce qui est fait en prenant les signaux de sortie de réfraction et Doppler du récepteur de la Fig. 1. Il faut noter qu'une des entrées en ondes porteuses du récepteur a une fréquence de 400 MHz - 32 kHz + f^ + fr. Donc la porteuse de référence à 150 MHz a une fréquence de 150 MHz 35 - 12 kHz + f^ + f£. Le rapport de 150 MHz à 400 MHz est de Ainsi, f^= ^ f^. Cependant,la fréquence de réfraction de la porteuse inférieure est égale au rapport inverse des porteuses multiplié par la fréquence de réfraction de la uorteuse supérieure. Ainsi, o 40 f'= § f . Les deux porteuses transmises par le satellite doivent r 3 r - ji 71 13918 4 2086196 être en coïncidence de phase. Donc elles peuvent être tirées de la même source (50 MHz) ou de sources maintenues en coïncidence de phase. L'invention ne peut fonctionner que si cela est vérifié. Cependant cela est courant. Ainsi 3e système fonctionne sur 5 deux fréquences de signaux reçues simultanément d'environ 150 MHz et 400 MHz,telles que celles transmises par les satellites de navigation de la Marine américaine. Les circuits 11, 13» 15j 16, 21, 22 et 12 du récepteur forment la boucle de verrouillage de phase. Cependant, comme on 10 le verra plus loin, la boucle est asservie pour produire un signal de sortie de l'amplificateur 12 à la fréquence 275 MHz - 32 kHz + f^ + f - 25 û> °ù A est considéré comme une petite partie permise de 5 MHz au-dessous de laquelle l'oscillateur 18 peut tomber. Ensuite le signal de sortie du multiplicateur 12 est 15 mélangé dans le mélangeur 11 avec le signal d'entrée venant de l'antenne 10. On n'utilise que les fréquences différences du mélangeur 11. Ainsi les deux fréquences différences sont nominalement les mêmes. L'utilisation d'une seule voie est donc rendue possible pour créer une fréquence moyenne commune de référence. 20 Les signaux de sortie des fréquences"différences"du mélan geur 11 sont mentionnés sur le dessin comme le sont les autres. La sortie de référence à 125 MHz du mélangeur 11 est donc ramenée à la fréquence de référence de 5 MHz à la sortie du mélangeur 13 en la mélangeant avec la sortie du multiplicateur 14. Le signal de 25 sortie du multiplicateur 14 est de 120 MHz - 24 À. Ce chiffre est obtenu en multipliant par trois fois huit la fréquence de sortie de l'oscillateur 18. La multiplication effectuée par le multiplicateur 24 est de huit, celle effectuée par 14 est de trois. Le filtre à quartz 15 a une fréquence centrale de 5 MHz. 30 Les deux'signaux de sortie du mélangeur 13 sont séparés en fréquence par le filtre 15 à bande étroite. Le filtre 15 ne laisse passer que le signal ayant la fréquence de 5 MHz - A. La boucle de verrouillage ne se maintient que sur ce signal. Le filtre 15 permet à la boucle de verrouillage dont il est un élément d'avoir 35 une largeur de bande de 13 Hz. L'oscillateur 22 a sa fréquence centrée sur 34>375 MHz - 4 kHz. Etant donné l'asservissement électronique, la sortie de 22 est de 34>375 MHz - 4 kHz - g - | fr + ^ A. Le signal de sortie de l'oscillateur 22 est appliqué au mélangeur 11 après avoir été multiplié par huit par le 40 multiplicateur 12, en ce qui .concerne sa fréquence. . ... j ; r*- ■* ■»* * i ivOwij.'O Oi* u :>.li3e 1'eecill^ :- er i * 1= ~.iulïiplicateur de — 1' U tJi-XC t: ~_J> -ô ^ '. e iuélaa^s'i..- 23 pour ramener 1? signal de sortie t.o la de râférenc\- de l'eauillat-sur 22 à uns fréquence '.luô wà&ji, .Cr-i v~i_lse diviseur 26 2t le inultiplisa-t-sur 2? 5 ./Our combiner les ^ieuau.L le sortie ee 1'oscillateur. * S avec une eor^euse à a réféi-once 4;,; aie à 3=11? de la sortie lu mélangeur 23. "•a utilise les multipli-ur-s 25 et 28 pour réduire les sorties au sêlangeur 29 s. i eeu 20 kHz. et, en même ternios» pour. - - - .fournir un facteur g pour le terme -g- qui peur passer de la se-10 --onde.sortie du mélangeur 13 au mélangeur ?C pour- exclure le terme lu signal de sertie lu aélangeur 30, Ainsi la fréquence le réfraction :=st isolée à la sortie de 30. Les méthodes de détection ou de discrimination dé pnase sont conventionnelles dans le cas des détecteurs 31 et >3 et dans celui le 16 et 17. 15 II résulte de ce qui précède qu'en utilisant la somme moyenne des deux fréquences porteuses .tomme entrée de référence au mélangeur 11 à-partir du multiplicateur 12, on peut utiliser une fréquence moyenne commune de référence» Egalement.suivant une caractéristique de l'invention, 11exprsssicn de la seconde sortie 20 du mélangeur 13 contient les termes 5 sb ^ ?w et correspond à -une équation à deux inconnues tandis que la sortie de l'oscillateur 22 correspond à une seconde équation et les mêmes deux inconnues de manière à pouvoir être résolue en utilisant le mélangeur 30. Comme on l'a déjà expliqué, la fréquence de réfrac-25 tion extraite f est indépendante de la fréquence Doppler f^. L'inverse est également vrai comme on le verra en relation avec la Fig. 3. La Fig. 1 ne monti-e que les changements de.fréquence afin de simplifier la compréhension du principe de base» Le signal de 30 sortie Doppler est identique à celui des équipements antérieurs sauf qu'il est multiplié par le facteur Une multiplication par ^ est - facilement faite dans le calculateur digital qui traite ies données. Le. signal.de sortie de fréquence de réfraction est identique à -celui des équipements antérieurs. Comme la sortis 35 de réfraction n'est ess portée par une -fréquence décalée,.il faut des serties en quadrature pour- déterminer le signej plus ou moins, lu signal. De-même, le calculateur digital-ault.iplie la.sortie de ? Il '8 réfraction par -un• facteur -Hé; avant .de la - soustraire de ^ -de la sortie doppler. pour obtenir, .^information,; Do.ppler _désirée..corri-40 gée de la réfraction. 71 • 391.3 BAD ORIG'^L 13918 •• rc'■ ■1 "î ç?;] ■ -j f-ss_^ '■ ~ zz c yiors ~ ï~'" o'i' iu tu/-rrtu. , t.-.r... v •î-ru.sid&r.? ±to\- ^lu^uale l'cncc-ielle doit '* *' P "U V, ~ T .7; . rV"\ 01" -; ^ J -0 v^'r O ^ 0 ^ C {3 "*">"£ IL C T • ''-tu: - • • de- varia1:!; t s ... 1 :t'itu les signaux reçu : erreur- la mesure :iz -.a fréquence affecte la -:.j 1-- dérersin-ticf- ce 1-, pc3-.uicn« l'oscillateur local du rieep-"1:' est p^s epr.::lroni;?f j%>/ec 11: -: cillât eur du satellite; ucnc 7 a ->. 1: - iwiô -.ic- ce 11 ::Tet; . : ii fréquence et une cadence de tuéjueaee de différer,.::s =r.lr ixix'.* ;'sncs" isz a.ppcroee cosjie t;ue luo unnue dans la calcul et ueut: loue èt-re peratiGe dans le. sortie Doppler. La cadence de iré-r:en~=3 ,e "ili lrencs .ipp -erse*! -ne partie de la variation ls la fréquence loppler e i, :• ..i - Stre maintenue dans des -, j * ..i^itee acc îpt'Dles (approxi^i.î-i" em^ï. c 2 x 10' ' pour 120 secondes) par 2 a 'ézoC.tlLzb des •: sciil.t~.euri qt^u senu utilisés. Cependant, -.-erreur le ré.fracricu ef?u mesurée -n tant que aifférence non . ohéreiicc :r.tr~ les erequer: 33 t;auraises ae 150 et de ifOO MHz, et tse :U;dulc^ 1 -aune dus :• t . ~ - ] / . . propagation entre le satellite ee -l'sn tenue de re;;e^ + ::cr, ion décalages de fréquence dans l'oô-?xll&teur iGial du réccet-ur .:a peuvent *tre tolérées car .ilis3 apparaîtraient dans la ie-rtia de réfraction puisque une q -rruur -ia 10 de l'oscillateur vaut à peu près la fréquence d'erreur de réfraction que l'on veut mesurer. Pour faire apparaître l'annulation des, variations de fréquence de l'oscillateur a& ^ local, un incrément -fréquence -ù a été introduit dans l'oscillateur stable de 5 MHz de la Fig, 1, On a donc - 50 A dans la sortie Doppler, mais rien daiii la sortie de réfraction. On élimine le besoin d'avoir une seconde voie dans le récepteur pour traiter le signal reçu à 150 MHz en le traitant dans la voie au -'+00 MHz avec un décalage de 2Q kHz. Ceci est obtenu dans le premier mélangeur en choisissant une conversion de fréquence qui soit à 20 kHz du milieu des fréquences reçues de 150 et ifOO MHz. Sn présence du signal reçu de ^00 MHz seul, le récepteur tanctinnae ïowae un récepteur conventionnel à verrouillage de fréquence et toutes ses sorties sont montrées à la Fig. 1 sauf la sortie de réfraction qui est à zéro. Quand le signal reçu à 150 MHz e3t également présent, il est" transposé dans la première bande moyenne fréquence par le signal de l'oscillateur local qui est verrouillé en phase par le signal à Z+00 MHz. Le signal à Î50 MHz / BAD ORIGINAL 7 rs f) ^ ^ 71 13918 ^ai-J transposé est amplifié clans la première moyenne fréquence, transposé dans la seconde moyenne fréquence, amplifié, interdit à l'entrée du détecteur de phase par un filtre de bande étroite qui ne passe que le signal à 400 MHz transposé, et puis mélangé 5 avec le signal de sortie Doppler détecté. La sortie"somme"du mélange contient uniquement l'information de réfraction avec un décalage de 5 MHz. Comme le signal de réfraction va en valeur nominale de zéro à 2 Hz et jamais au-delà de 6 Hz, un filtre à quartz à bande étroite peut être utilisé pour améliorer le 10 rapport signal sur bruit et pour rejeter les autres produits du mélange. La sortie du filtre est appliquée à une paire de détecteurs de phase à 5 MHz qui peuvent être identiques à ceux de la voie principale. Ainsi on obtient les signaux de réfraction voulus en quadrature. 15 La voie du récepteur comporte un amplificateur linéaire. Donc, les deux signaux reçus sont traités comme des signaux indépendants et il n'y a aucune diaphonie. Il peut y avoir des variations de niveaux entre les signaux reçus à 150 MHz et à 400 MHz étant donné les anomalies de propagation telles que les 20 chemins multiples et à cause des différences de diagrammes de rayonnement d'antenne. Des variations de niveau de réception de plus de 10 dB représenteront un très petit pourcentage du temps pendant lequel des données utilisables seront reçues. (Les données provenant des transmissions venant de la direction 25 de l'horizon ou d'au delà sont normalement écartées). La plus grande variation de niveau différentiel possible (400 MHz au seuil et 150 MHz au maximum) est de 23 dB. Etant donné la possibilité de la boucle de verrouillage en phase de fonctionner à des niveaux négatifs de porteuse sur bruit à la dernière sortie 30 de la moyenne fréquence et le fait que la sortie de porteuse cohérente de la dernière moyenne fréquence est maintenue constante jusqu'au seuil, la sortie de moyenne fréquence ne doit pas limiter des niveaux de bruit bien au-dessus de la porteuse. Pour une largeur de bande à 3 dB de la boucle à 13 Hz et une 35 largeur de bande à 3 dB de la moyenne fréquence à 30 kHz, il faut une gamme dynamique d'environ 30 dB. Donc, on ne rencontre aucune difficulté à cause du manque de commande automatique de gain sur le signal à 150 MHz. Aucune technique nouvelle ou avancée n'est nécessaire 40 en ce qui concerne les circuits du récepteur pour séparer les à 8 r* Ç\ S" .- --\ s- 71 13918 produits désirés du mélange des produits non désirés; les multiplicateurs et les diviseurs sont conventionnels et les filtres à quartz sont ceux couramment utilisés. Une dégradation de 3 dB du rapport signal sur bruit est introduite dans le premier 5 mélangeur à cause de la transposition des deux bandes de bruit non corrélées dans la bande passante de la première moyenne fréquence. L'utilisation de fréquences moyennes qui soient des multiples de la fréquence de l'oscillateur de référence nécessite un blindage soigné et une étude poussée des circuits à 10 5 MHz. Les suppléments qu'il faut ajouter à un récepteur prévu pour une fréquence pour lui permettre de détecter la réfraction sont: 1. Une antenne à large bande et. un amplificateur haute 15 fréquence, 2. Un mélangeur à large bande à 5 MHz, 3. Un filtre à quartz à 5 MHz, et 4. Deux détecteurs de phase à 5 MHz. A'la première transposition en moyenne fréquence, le signal 20 de l'oscillateur local est en phase avec le signal de 400 MHz - 32 kHz + fd + f reçu plus le décalage de l'oscillateur à 5 MHz multiplié, soit 25 En soustrayant la fréquence locale de celle du signal reçu, on obtient: 25 400 MHz - 32 kHz + fd + 'f -(275 MHz - 32 kHz + fd + fr + 25 A) 125 MHz - 25 û, Le signal à 150 MHz reçu est transposé dans la bande moyenne fréquence comme suit: 275 MHz - 32 kHz + fd + fr + 25 & 30 -(150 .MHz 12 kHz + f£ + f£ ) 125 MHz - 20 kHz + (f, - f') + (f - f') + 25 t\ d d r r et comme " I fd et fr > le signal transposé est de 35 125 MHz - 20 kHz + | fd - | fr + 25 A. De même, à la seconde transposition en seconde moyenne fréquence, 125 MHz - 25 à -(120 MHz - 2^ ù) t, 5 MHz - £ V- ' * 71 1391b .f .•jw./o - 3 'r * d -(l-'-C XI:: ' - :J. Ù 11:-? ::;-:z - 2-: XKZ 4- -c. f. c a 1, Mr.* - 2'~- :i/. -î- *r f„- - ^ + i'-? . four le détecteur Doppler, 34,3"5 Î2z - T" ^ -(34,373' m- - 4 kHs £ £d + r f„ + p A) 4 kHE - -r - £ f„ - 10 A 1 f. 1 •'• ci 3c pour le détecteur de réfraction, IC 5 MHz - 20 l'Hs + f fd - f f.„ ~ i,Ç ù. + ( 20 iîHa - £ fî - £ f* - 50 5 --Hz - ^ - £ Le récepteur de l'invention peu": être utilisé pour recevoir le signal de 150 KEz transmis par le satellite et dans ce 15 cas le signal à ifCO î-IHz serait rejet-, Cocm-e 1s message du satellite est également transmis en modulation de phase sur la porteuse à 150 MHz-, le récepteur pourrai1: encore fournir toutes les sorties sauf la réfraction. La sortie l-oppler serait de ?,5 kHz ~ ^ ~ 5 Ainsi le programme du calculateur devrait 20 être codifié pour accepter le nouveau décalage de fréquence. La sensibilité au bruit dans le Doppler pris dans la voie à 150 MHz est plus grande de y puisque la quantité dè variation de la fréquence Doppler est proportionnelle à la fréquence. On pourrait réaliser le fonctionnement sur 150 MHz seule-25 ment en commutant simplement-une tension de polarisation différente sur la diode i capacité variable varactor de l1oscillateur commandé en tension de manière que la "bande d'accord soit déplacée en fréquence de 34»371 MHz par bonds de 2,5 kHz. La figure 2 représente uncircuit plus complet du récepteur 30 de la Fig. 1, ~j compris les filtres 34 et 35 couplés à l'antenne 10. Le filtre 35 ost relié à l'amplificateur 36 par un circuit égaliseur de signal 3?, Le filtre 34 est- relié au mélangeur 11 par 1'-rrplificateur 36. Le signai de sortne du mélangeur 11 passe à rrïv -r. à 7" 1 10*1 Q / j. ± J? > JL • J sortie d>=-l'amplificateur 43 est.appliqué au mélange;:;' 11 par l'amplificateur 44. Le si grs.:_ de so rtie de . " ! "'-i „-a ,e«r li.c. esir SuDj-Im U6 cili ^ Çi, X-r.ns'ôiip 2 3 par un a nplifica X- ~\l r -i; 5 et un différ entiel 46. T ^ multipli aa^eur -_ ; compren-. -'5 .; amplificateurs 4 Y et 40. T . vv>ii"î -t- -î — T — câteur 24 comprend le. 3 a: iplificateurs 49 et 50. Le -T:aD vIG S ortie iu 2 ultiplic, ur 14 est applicu é au mélangeur ■ 1 S w» .-Ot-T CU.:_ plificatsu *5"» P1 T 0 -- j « —• - "SX gnsL 1 de sortie du mélangeur 23 es t -xppliqu é au mèlan geur 29 par un amplifie at sur 52 et un ampli 10 ■ ficaceur -55» Dans la ilg. 3» "ui.€ ;v-ternie 5+ fourni h ies signaux d'entrée d'un presier mélangeur 53. Le raélauéieur .55 reçoit un autre signai du ^ultipli:: at siir 56, L-j signal :1e jrtie du mélangeur 55 est appliqué à un second xilang^u:.- 5"* !•-. mélangeur 57 reçoit aussi : f un .signal du :iiiit.iplicatru- 30,- Le 'ôignal de sortie au mélangeur 59 sst appliqué au filtra à quartz 58. Le signal de sortie de 58 es; discriminé en phase par- ies détecteurs de phase 59 e't 60 avec un déphaseur 6"i et m oscillateur stable 62, somme précédemment. Le .:ignaLÔe sortie du dé lecteur 60 est. appliqué -à l'amplificateur 1C avec OCA 63. Le signal de sortie du détecteur 59 est appliqué au filtre de boucle 64. Le signal de sortie de 64 est appliqué à 1"osci]lateur commandé en tension 65. Le signal de sortie de 65 est applique au mélangeur 55 par un multiplicateur 66 et un multiplicateur 56. Le signal de sortie de 66 est appliqué au 15 mélangeur 67 qui reçoit -un signal d'entrée de 68. Le mélangeur 66 reçoit des signaux d'encrée d'un diviseur de fréquence 69 et d'un multiplicateur de fréquence 70, ies deux étant reliés à l'oscillateur 62. Le signal de- sortie du' mélangeur 67 est alors envoyé au 50 mélangeur 71 par un. -multiplicateur de fréquence 72. Le-signal de sertie de 71 est appliqué au détecteur de phase 73» Le détecteur de phase 73 forme un 'coin -d'ane boucle comprenant le détee-" teur ae pfease 73» le filtra'"4, l'oscillateur commandé en tension 75 et le multiplicateur de fréquence 76. Ainsi le signal de 35 sertie de 73 passe.dans 74? celle de 74 dans 75, celle de 75 dans 7c et. celle de -76 dans ?3«. Le signal de sortie .du multiplicateur 76 -ect «u^ei appliqué au-siéiangeur 77 qui reçoit un. -autre signal iVentrée- de i-' oscillai sur 62 par un &ul tiplicateur 78 et un .-mélangeur 79». Le aielangeur 79 ,3- aussi une entrée, -reljée au mul- HC. txpxxcateur- 71 13918 " 2^8ùllo Comme précédemment, le signal de sortie du multiplicateur 56 a une fréquence porteuse nominale au milieu de l'intervalle 150 MHz à ZfOO MHz. Cette partie du fonctionnement est donc la même que celle décrite en relation avec l'exemple de la Fig. 1. 5 Cependant, on utilise des multiplications et des divisions de fréquence pour réduire ou augmenter la fréquence du signal de sortie de l'oscillateur 75 commandé en tension,de manière que le signal d'entrée au mélangeur 71 fourni par le multiplicateur 72 soit 250 MHz - KHz - \ fA ~ \ f,,- Ainsi, dans 71 , le terme 10 fr issu de 72 annule le terme f^ issu de 57. On peut donc éliminer la fréquence de réfraction de la sortie de 71 et avoir à la sortie de 77 une indication correcte de la fréquence Doppler seule. La différence entre les circuits des Fig. 1 et 3 réside 15 dans l'addition d'une boucle de poursuite pour filtrer la fréquence Doppler corrigée de la réfraction dans la Fig. 3. Etant donné la variation de i 22 kHz dans f^, le rapport porteuse sur bruit ne peut pas être convenablement amélioré par un simple filtre. Dans l'exemple montré, la fréquence d'entrée dans la boucle de 20 poursuite peut être élevée (255 MHz) afin de réduire les impératifs de gamme d'accord de l'oscillateur commandé en tension. Le passage de recherche en poursuite peut être effectué en asservissant celle boucle à la boucle principale de l'oscillateur commandé en tension. 25 Si on a f ^ = 400 MHz et f^ = - 32 kHz + f^ + fr, le premier signal reçu a une fréquence de f ^ + f^. De même, si f 2 = 150 MHz et fa2 - - 12 kHz + f^ + f£, le second signal reçu a une fréquence de fm2 + Le signal d'entrée d'environ 275 MHz dans le premier mélan-n 30 geur de la Fig. 1 est alors: f ^ + fmP 2 + fa3 où fa3 = - 32 kHz + fd + fr + 25 A Le. signal de sortie du premier mélangeur contient alors deux fréquences: m1 2 ^ + fa1 ~ fa3 et 2 " fa2 + fa3* 35 A l'examen, f ^ et f^ sont tous deux relativement grands par rapport à f^ ou à f&2 ou à î&y Le terme ^ (fml + f^) est aussi grand par rapport à f^ ^a2» ou "^a3* fréquence du signal d'entrée à 120 MHz dans le second mélangeur peut s'exprimer comme la différence f&^ - =120 MHz et = 24 A. â 12 0 * Q ■* •" - 71 13918 j Le terme f&^ est ainsi beaucoup plus grand que fa^« Si fa6 = iai_lis2 . ta4, alors fa6 = 5 ffiz et. f - f f - f m1 m2 „ , m1 m2 - fa4 = 2 a6 0U a6 « 2 Les fréquences du signal de sortie du mélangeur placé en 5 ' second sont donc f&g + f^ - f^ + f et respectivement fa6 ~ fa2 + fa3 + fa5' Le signal de sortie Doppler de la Fig. 1 est à la fréquence fa7 * E(fd + V °4:. c fay a 20 kHz - 50 A; E = g; f^, la fréquence Doppler et f^ 10 la fréquence de réfraction. Le signal de sortie Doppler de la Fig. 3 est à la fréquence - 73^ kHz + ^ f^. Cette expression peut s'écrire aussi f^ + D f^ où f1 = - 73 ^ kHz, et D » . On peut aussi écrire le premier signal f^ + f ^ sous la 15 forme fffl1 - ffe + fd + fr; où fb » 32 kHz, et f&1 = - ffe + fd + fr« De même pour le second signal fmP + f&^ qui peut s'écrire: fm2 " Kfb + Kfd + I fr; ou fa2 = ~ Kfb + Kïd + Ifr et r- fm2' *■** .p • Tn 1 Comme mentionné précédemment, le signal d'entrée au second 20 mélangeur de la Fig. 1 peut être à la fréquence f - f 2 + f&3* avec = ~ fb + fd + fr + fi' 0li fi = 25 A* Il faut noter que dans les circuits des Fig. 1 et 3» on utilise un système de deux équations à deux inconnues pour séparer la fréquence Doppler de la fréquence de réfraction. La 25 voie principale est à la fréquence fc a fw " fe + 0(1"K) (fd " ffr) + ffï où fw 3 5 HHz' f = 20 kHz, f. « 49 A, K « 3-, et C = 1. G * X O De même le signal que l'on mélange avec celui-là est f = f - C (t-K) (f + f ) - f ; où f a 20 kHz et f . « 50A. £>11 U. X J II J 30 Lé signal de sortie du mélangeur est d.onc à la fréquence f M-f - C(1 "K)y(1 * K) f_ - f ; où f > 5 MHz et f «A-km k rn m n" Dans la Fig. 3j le signal de sortie Doppler est extrait en mélangeant 5 MHz - 20 kHz + 3f, - avec 250 MHz - kHz c c oct ^ r 3 + 3fd + 3fr* 35 On peut écrire ces deux fréquences sous la forme de fc - fw - fe + C ■ et f S f- f+ C(1 - K) i (f. + f ), où f « a50 MHz et P q o . 1Y CL r â JL i * C. ~ O " t *- -J* 13913 ibO :vnie S - J? Le signal de sortie ."Doppler de la Fig. 3 a pour fréquence: r * 1 + "■ ~i i f — - f - V •'- ' " / , ^ OÙ f — -7"' IçKr ; - Y • X - cl ' UU -"v '-^3 . A noter que dans le f on c t xonnement- des circuits les Fig. 1 5 et 3, la boucle de verrouillage en poursuite reste calée sur 400 MHz. Ainsi 1 •oscills.teur commandé en tension donne directement un signal de sortie proportionnel à + î^. On a ainsi une première équation à deux inconnues. Cependant la sortie de la voie Tjrincitjale donne un signal urooor tionnel. à Af, + Bf , où ~ * - a r ' 10 A et B sont des constantes dont l'une est égale à 1 et l'autre différente de 1. On a donc bien deux équations à deux inconnues pour résoudre le problème. Les deux équations ont toujours des solutions car, par définition, f ^ est toujours différente de f^. La sortie de la 15 voie principale n'est jamais proportionnelle à f. + f car i * " et r f^ = Kf^ et fy.= ^ et.K esc différent de 1 si fffi| est différent de car f 0 N V _ m2-k = J-—. mî Bien rue la description ci-dessus sit été faite en relation 20 avec des exemples particuliers de réalisations de l'invention, il est clair qu'ils sont susceptible de variantss et de modifications sans sortir des limites de la portée ds l'invention. il 71 13918 h 2-a n •* \ w U vX v» REVENDISATIC N£ 1) Système- de réception caractérisé en ce qu'il comprend une antenne à large bande capable de recevoir un premier signal at un second signal de fréouences différentes-'; f , + f . et ' ml a 5 f + f où f -, et f sont- tous deux très grands car raorort Jk: ac E ( ait. ° à fo. et îa?, de? premiers moyens pour produire un premier signal auxiliaire de fréquence égale à 4 (î , + f ^) + f et un premier c. m t md aj mélangeur pour mélanger lesdits signaux- reçus avec ledit premier .signal auxiliaire pour avoir un premier signal de sortie à la 10 fréquence i (fai - 2) Système de réception suivant la revendication 1, comprenant des.eeeonds moyens pour produire un second signal auxiliaire M fréquence f_; 1y? où -i- t - fm^,) et un second mélangeur pour. mélanger is-di~ ~aconn sigrau auxiliaire avec lesdits premiers signaux de '. unur .'*.• ? . • un ueeoni signal de sortie de fréquence f - ■' î. - an un autrs second èienal de sortie de afc ai 3.J SlJ Lt'~.que:-us f , - ; . t f , r f.:., a a t ac a3 a;> 20 j,} S-fszèiû: de- réca^tioa nui/art la revendication 2, compre nant un filtre rslià audit secc-ad mélangeur pour laisser passer un sec-nd -^Inaul d& sortie et re.; r.fr l'autre, un détecteur de pla.aa relié audit filtre- un filtre de boucle relié audit détecteur de plias s s un oscillateur coœiaândé par tension relié audit fil-25 tre de boucle, lesdxts premiers moyens comprenant un multiplicateur de fréquence relié à la sortie dudit oscillateur commandé en tension,, un oscillateur local, des moyens sensibles aux sorties des deux oscillateurs pour produire un signal de sortie Doppler _ ayant une fréquence -»• +" **r)"> £&y est une fréquence 30 moyenne, S une cc-netant*,', 'f., la fréquence Doppler et f la fréquence de réfraction, un troisième nélangeur sensible audit signal Kcnpler et audit secend Signal de sortie autre que celui passant ledit filtré, pour produire un signal de réfraction, un • détecteur ' de phase relié audit' tro-iàième mélangeur, ledit oscil-3-5 lat^ur loi'ai étant relié à deux desdits -détecteurs de phase. k j •$;/•&tè&e • de' réception suivant la-revendication 1, compre- ■ . -- nant une"premiers boucle de verrouillage-de pkase reliée audit 1 -• pressiez* rr.êlanffeti-r'uet aùxdlts premier s-moyens ..."ladite boucle ■ comprenant un Oéèill'ateur éaœmandé- en tension,-des troisièmes ifO s:c-yer.s sensibles au signal de' sortie dudit oscillateur et au BAD ORIGINAL 71 13913 15 signal de sortie dudit premier mélangeur pour produire un signal de sortie de fréquence + Dfd, où est pratiquement constant, D est une constante et est une fréquence Doppler variable. 5) Système de réception suivant la revendication k, compre-5 nant une boucle de verrouillage de phase reliée auxdits troisièmes moyens. 6) Système de réception suivant la revendication 1, comprenant une boucle de verrouillage de phase avec un oscillateur commandé en tension, lesdits premiers, moyens étant sensibles au - 10 signal de sortie dudit oscillateur pour maintenir constante la phase du premier des premiers signaux de sortie, fa^ étant défini par fa, - - + fd + fp, fa2 par fa2 = - KI„ + Kî„ + jj*r> K par K =. f'm2/fml et faJ par - - fb + fa * fr + fi, f 1, fm?, f^ et f^ étant des fréquences constantes. 15 7) Système de réception suivant la revendication 6, dans lequel des moyens de séparation sensibles audit autre signal de sortie et au signal de sortie dudit oscillateur sont prévus pour produire un signal de sortie proportionnel à f , lesdits moyens de séparation comprenant des seconds moyens sensibles auxdits 20 signaux de sortie pour produire un signal de fréquence f défini par fc = fd - fQ + CCI - K) (fd - gfr)-+ ff, où fc* fe> C et f^ sont constants, des troisièmes moyens sensibles au signal de sortie dudit oscillateur commandé en tension pour produire un signal de fréquence définie par f„ = f^ - C (1 - K) (fd + fr)-. f-j» 25 où f^ et f^ sont constants, et un mélangeur pour mélanger lesdits signaux de fréquences ÎQ et f pour produire un signal de sortie de fréquence f^, défini par f^. = f^ - ■5—1]— K)—(1 + K) fr - fn, où f et f sont constants. 121 XI 8) Système de réception suivant la revendication 6, dans 30 lequel les moyens de séparation sensibles audit autre signal de sortie et au signal de sortie dudit oscillateur sont prévus pour produire un signal de sortie proportionnel à f , lesdits moyens de séparation comprenant des seconds moyens sensibles auxdits signaux de sortie pour produire un. signal de fréquence f définie 35 par fc = f^.- fg + C (1 - K) (fd - lfr), où fd, ÎQ, C et fw sont constants, des troisièmes moyens sensibles au signal de sortie dudit oscillateur commandé en tension pour produire un signal de fréquence f définie par f = f - f + —— ("f^ + f ) > p p m. ® q. x où f et f sont constants.,- et un mélangeur pour mélanger lesdits q s i+0 signaux de fréquences f et f pour produire un signal de sortie C Tj à 7113918 et f variables, comprenant des moyens sensibles audit premier 15 signal porteur pour produire un signal de sortie proportionnel à fd + f , des moyens sensibles audit second signal porteur pour produire un signal de sortie proportionnel + Bf , où A et B sont constants, l'une des constantes A et B étant largement plus grande que l'autre et l'une d'entre elles étant égale à 1, 20 et des moyens pour mélanger lesdits signaux de sortie pour produire des signaux utilisables de fréquences somme et différence desdits signaux de sortie de façon qu'une des fréquences f^ et f^ soit absente dans l'une des fréquences somme ou différence. t '.? 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