FR2556526A1 - Detecteur de signaux radioelectriques modules en frequence - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES DETECTEURS DE SIGNAUX MODULES EN FREQUENCE. ELLE SE RAPPORTE A UN DETECTEUR DANS LEQUEL UN CIRCUIT DIVISEUR DE FREQUENCE17 TRANSMET UN SIGNAL DE SORTIE D'UNE PART DIRECTEMENT A UN DETECTEUR DE DEPHASAGE18 PAR UN PREMIER TRAJET19 ET, D'AUTRE PART, INDIRECTEMENT PAR UN SECOND TRAJET20 QUI COMPREND UN DISPOSITIF DE DEPHASAGE. DE CETTE MANIERE, LE SIGNAL DE SORTIEV CONTIENT LA MODULATION TRANSPORTEE PAR LE SIGNAL D'ENTREE. APPLICATION AUX RECEPTEURS DE SIGNAUX DE TELEVISION TRANSMIS PAR SATELLITE.

Description

1. La présente invention concerne les détecteurs des

signaux radioélectriques modulés en fréquence.

On sait que, avant détection de signaux modulés en fréquence, portés par une onde porteuse reçue à haute fréquence, le signal à haute fréquence est transmis par un dispositif de transformation de fréquence, par exemple un ou plusieurs circuits mélangeurs, afin que la haute

fréquence puisse être transformée en une fréquence inter-

médiaire. Le signal à fréquence intermédiaire est alors transmis à un détecteur de signaux modulés en fréquence qui transmet un signal de sortie en tension proportionnel

au signal de modulation superposé à l'onde porteuse.

Un type connu de récepteur radioélectrique à

modulation de fréquence, comprenant trois circuits mélan-

geurs utilisés comme dispositif de transformation de fré-

quence et une boucle à verrouillage de phase utilisée comme détecteur des signaux modulés, est représenté sur la figure 1 des dessins annexés. Sur cette figure, une antenne 1 est destinée à recevoir des signaux à haute

fréquence comprise entre 12 et 12,4 GHz. Lorsque le récep-

teur est utilisé, le signal reçu à haute fréquence est transmis à un amplificateur 2 à faible bruit dans lequel il est amplifié avant de parvenir à un mélangeur 3 dans

lequel il est mélangé à un signal créé localement, prove-

nant d'un oscillateur local 4. Ce dernier transmet un

signal ayant une fréquence de 11 GHz et le mélangeur 3 trans-

met donc un signal dont la fréquence porteuse est égaleà

la différence entre le signal créé localement et la fré-

quence porteuse du signal reçu.

Le mélangeur 3 transmet aussi un signal de sortie dont la fréquence porteuse est égale à la somme du signal créé localement et de la fréquence porteuse du signal reçu. Ces deux signaux sont transmis à un filtre passe-bande qui est accordé afin qu'il ne transmette que le signal différence provenant du mélangeur 3. En conséquence, un

signal à fréquence intermédiaire centrée sur 1 GHz est trans-

mis au filtre passe-bande 5. Le signal à fréquence intermé-

diaire parvient à un second mélangeur 6 et il est mélangé

un signal cré6 localement à 1600 MHz par un second oscil-

lateur local 7. Un second signal à fréquence intermédiaire ayant des composantes somme et différence est transmis par le mélangeur 6 a un filtre de bande 8 qui transmet les composantes différence du signal à la seconde fréquence intermédiaire centrée sur 600 MHz. Ce signal parvient à un troisième mélangeur 9 dans lequel il est mélangé à un signal ayant une fréquence de 750 MHz et qui est créé par un oscillateur local 10 si bien qu'un signal à une troisième fréquence intermédiaire, ayant des composantes somme et différence est formé. Ce signal à la troisième

fréquence intermédiaire parvient alors à un filtre passe-

bande 11 qui transmet le signal différence (ayant une fréquence centralede 150 MHz). La fréquence de ce troisième signal à fréquence intermédiaire est suffisamment faible pour que le signal puisse parvenir à un détecteur 12 de signaux modulés en fréquence qui crée une tension de sortie V0 correspondant au signal de modulation porté par le

signal reçu à haute fréquence.

Le détecteur 12 de signaux modulés en fréquence est sous forme d'une boucle à verrouillage de phase qui comprend un comparateur 13 de déphasage, un amplificateur 14 de boucle et un oscillateur commandé en tension 15. Le

fonctionnement d'une telle boucle est bien connu.

Ce type de récepteur par modulation de fréquence présente un inconvénient car il nécessite trois circuits mélangeurs pour la transformation du signal reçu à haute fréquence en un signal à fréquence intermédiaire pouvant être démodulé par le détecteur 12. Le réglage des circuits mélangeurs est difficile car l'oscillateur de chaque circuit doit être préréglé, et chaque circuit nécessite un filtre passe-bande qui introduit la possibilité de la transmission de fréquences images. En outre, l'utilisation d'une boucle à verrouillage de phase comme un détecteur de signaux modulés en fréquence présente des inconvénients. En effet,

le réglage de ces circuits est difficile et leur construc-

tion est compliquée.

L'invention assure la réduction du nombre de circuits mélangeurs nécessaires à la formation d'un signal à fréquence intermédiaire permettant une détection de modulation de fréquence. Elle concerne ainsi un détecteur de signaux modulés en fréquence qui ne nécessite pas un oscillateur séparé et un amplificateur de boucle, dont le circuit est simple et qui réduit l'écart de modulation de fréquence, nécessitant ainsi le traitement d'un signal

à plus faible déviation par le détecteur.

Plus précisément, l'invention concerne un détecteur de signaux modulés en fréquence caractérisé en ce qu'il comporte un circuit diviseur de fréquence destiné à diviser la fréquence d'un signal d'entrée modulé en fréquence, et un détecteur de déphasage relié au circuit diviseur de manière qu'il reçoive un premier signal à fréquence divisée, par un premier trajet, et un second signal à fréquence divisée, par un second trajet comprenant un dispositif déphaseur, ce dernier étant destiné à modifier la phase du second signal à fréquence divisée en fonction de sa

fréquence par rapport à la phase du premier signal à fré-

quence divisée, si bien que le détecteur de déphasage peut transmettre un signal de sortie qui correspond à

la modulation portée par le signal d'entrée.

Le circuit diviseur de fréquence peut être réalisé de manière qu'il transmette le même signal à fréquence divisée au premier et au second trajet, et le circuit déphaseur peut comprendre un dispositif en quadrature destiné à déphaser le second signal à fréquence divisée

de 90 par rapport au premier, et une self montée en paral-

lèle avec un condensateur entre la masse et le second trajet, la self et le condensateur provoquant un déphasage

du second signal en fonction de sa fréquence.

Dans une variante, le circuit diviseur de fréquence peut être réalisé afin qu'il transmette deux signaux divisés en quadrature dont l'un est transmis au premier trajet et l'autre au second. Dans ce cas, le dispositif déphaseur

ne comporte pas de dispositif en quadrature.

Les modes de réalisation de l'invention présentent l'avantage d'éliminer au moins un circuit mélangeur car la fréquence du signal reçu à haute fréquence est en partie au moins réduite par le circuit diviseur de fréquence. Ces appareils présentent aussi l'avantage de ne pas poser les problèmes que présentent les boucles à verrouillage de phase et de simplifier le circuit global de transformation et de détection si bien que les détecteurs de signaux modulés en fréquence réalisés sont de fabrication peu onéreuse. Les appareils selon l'invention présentent aussi l'avantage de se prêter parfaitement à la fabrication sous forme

de circuit intégré.

Un circuit diviseur de fréquence peut avoir un rapport fixe de division égal à N, par exemple N = 4,

et dans ce cas la fréquence transmise par un circuit divi-

seur de fréquence est égale au quart de celle qui est

transmise au circuit.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1, déjà décrite, est un schéma d'un type connu de récepteur de modulation de fréquence ayant un détecteur de signaux modulés en fréquence sous forme d'une boucle à verrouillage de phase; - la figure 2 représente un récepteur de modulation de fréquence ayant un détecteur de signaux modulés en fréquence selon l'invention; et la figure 3 représente un récepteur de modulation de fréquence ayant une variante de détecteur de signaux

modulés en fréquence selon l'invention.

La figure 2 représente un récepteur en modulation

de fréquence qui comporte les deux premiers circuits mélan-

geurs de la figure 1 et un détecteur 16 de circuit modulé en fréquence selon l'invention. Le détecteur 16 comporte un circuit 17 diviseur de fréquence qui reçoit le second signal à fréquence intermédiaire FI, dont la fréquence centrale est égale à 600 MHz. Le circuit diviseur 17 a

un rapport de division N égal à 4 dans l'exemple considéré.

Ce circuit 17 transmet donc un signal à fréquence divisée F0 dont la fréquence est égale à 150 MHz et qui est transmis directement à un détecteur de déphasage 18 par un premier trajet 19, et qui est transmis à ce même détecteur 18 par un second trajet 20. Un dispositif de déphasage est placé dans le second trajet 20 et il comporte un dispositif en quadrature qui, dans l'exemple considéré, comprend deux condensateurs C1 et C2 montés en parallèle par rapport à une self L. Le condensateur C2 et la self L relient le second trajet 20 à la masse, fixant ainsi un retard au signal F0 en fonction de sa fréquence. Le condensateur C1 impose un déphasage de 90 au signal FO0 transmis par le second tajet 20. En conséquence, le détecteur 18 reçoit un premier signal à fréquence divisée par le premier trajet 19 et un second signal à fréquence divisée par le second trajet 20, le premier et le second signal ayant un déphasage

qui varie avec la fréquence du signal à fréquence intermé-

diaire. Le détecteur 18 transmet une tension de sortie V0 qui est représentative du contenu de la modulation de

fréquence du signal reçu à haute fréquence.

La figure 3 représente un récepteur en modulation de fréquence ayant une variante de détecteur de signaux modulés en fréquence 16' selon l'invention. Sur la figure

3, le récepteur forme un second signal à fréquence intermé-

diaire FI dont la fréquence centrale est égale à 600 MHz de

la meme manière que dans le récepteur de la figure 2.

Le second signal à fréquence intermédiaire parvient au détecteur 16' de signaux modulés en fréquence qui comporte un circuit diviseur de fréquence 17' ayant un rapport de division N égal à 4 dans l'exemple considéré. Le circuit diviseur 17' transmet donc deux signaux de sortie F0 et F'O, ayant chacun une fréquence de 150 MHz et en quadrature l'un par rapport à l'autre. Les signaux FO et F'O parviennent à un détecteur 18' de déphasage. Le signal F0 est directement transmis au détecteur 18' par un premier trajet 19' et le signal F'O est transmis au détecteur 18' par un second trajet 20' qui comporte un dispositif déphaseur. Cedernier comporte un condensateur C'2 et une self L'. Le détecteur 18' a le même râle que le détecteur 18 décrit en référence

à la figure 2 et il forme un signal de sortie V0 qui corres-

pond au signal de modulation transporté par le signal

reçu à haut fréquence.

L'élimination du dispositif C1 en quadrature dans le second trajet 20 facilite la simplification du détecteur selon l'invention si bien que cette variante de détecteur convient particulièrement bien à la réalisation

sur une paillette de circuit intégré.

Les détecteurs de signaux modulés en fréquence, selon l'invention, peuvent être utilisés avantageusement dans des récepteurs en modulation de fréquence destinés à recevoir et détecter des signaux modulés en fréquence qui sont particulièrement faibles, par exemple des signaux

de télévision qui sont émis par un satellite.

Claims (3)

REVENDICATONS

1. Détecteur de signaux modulés en fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit diviseur de fréquence (17) destiné à diviser la fréquence d'un signal d'entrée modulé en fréquence (Fi), et un détecteur de déphasage (18) couplé au circuit diviseur de fréquence afin qu'il reçoive un premier signal à fréquence divisée par un premier trajet (19) et un second signal à fréquence divisée par un second trajet (20) qui contient un dispositif

de déphasage, ce dispositif de déphasage assurant un dépha-

sage du second signal à fréquence divisée d'après sa fré-

quence, par rapport à la phase du premier signal à fréquence

divisée, afin que le détecteur de déphasage puisse trans-

mettre un signal de sortie (VO) qui correspond à la modula-

tion transportée par le signal d'entrée (FI).

2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le même signal à fréquence divisée est transmis au premier trajet (19) et au second (20) et le dispositif de déphasage comporte un dispositif en quadrature (C1) destiné à déphaser le second signal à fréquence divisée de 90 par rapport au premier signal à fréquence divisée, et une self (L) montée en parallèle avec un condensateur (C2) entre la masse et le second trajet (20), la self et le condensateur étant destinés à déphaser le second

signal à fréquence divisée en fonction de sa fréquence.

3. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit diviseur de fréquence est destiné à transmettre deux signaux en quadrature à fréquence divisée (Fo, F'0) dont l'un est transmis au premier trajet et

l'autre au second trajet.