FR2602621A1 - Active radio responder, capable of high amplification - Google Patents

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Abstract

In this responder, the antenna A is connected to a first reciprocal mixer M1, receiving a local signal F, and followed by a filter F1 able to select the bands F + f and F - f, f being the frequency of the incident radio signal. The signal output by the filter F1 is applied to the input/output 1 of a circulator C whose output 2 is applied to a filter F2 of band F + f followed by an amplifier A1 then by a mixer M2 receiving a local signal 2F. The band F - f available as output from the mixer M2 is selected by a filter F3 so as to be applied to the input 3 of the circulator C through another amplifier A2. This signal F - f then passes again through the filter F1, the mixer M1, which restores it to a frequency f equal to that of the incident signal.

Description

Répondeur radioélectrique actif, capable d'une forte amplification
L'invention concerne les répondeurs radioélectriques actif s, c'est-à-dire les dispositifs destinés à recevoir un signal radioélectrique incident, ainsi qu'à réémettre un signal radioélectrique de réponse, après amplification.Active radio responder, capable of high amplification
The invention relates to active radio responders s, that is to say devices intended to receive an incident radio signal, as well as to retransmit a radio response signal, after amplification.

Ces dispositifs trouvent différentes applications. Dans le domaine des radars, ils sont capables de produire une amplification importante du signal reçu par une cible sur laquelle ils sont installés.These devices find different applications. In the radar field, they are capable of producing a significant amplification of the signal received by a target on which they are installed.

On connait déjà différents moyens pour obtenir une telle amplification de l'écho reçu par une cible. Ces moyens peuvent faire intervenir un retard à la réponse d'impulsions, le découplage passif ou-actif d'aériens, un découpage du signal, ou encore l'usage de systèmes passifs, tels que des trièdres réflecteurs radar, ou encore des lentilles de Luneberg.Various means are already known for obtaining such an amplification of the echo received by a target. These means can involve a delay in the impulse response, passive or active decoupling of aerials, signal splitting, or even the use of passive systems, such as radar reflector trihedra, or even contact lenses. Luneberg.

Tous ces moyens présentent des contraintes particulières qui en limitent l'emploi. Dans le cas de systèmes passifs, la limitation tient à la dimension maximale des antennes de réception du signal incident. Les systèmes à découpage sont sujets à des problèmes de convolution. Enfin, les systèmes actifs sont naturellement sensibles à l'autooscillation.All these means have particular constraints which limit their use. In the case of passive systems, the limitation is due to the maximum size of the antennas for receiving the incident signal. Switching systems are subject to convolution problems. Finally, active systems are naturally sensitive to self-oscillation.

L'invention concerne plus particulièrement un répondeur radioélectrique actif. Un tel appareil comprend habituellement - une antenne propre à recevoir le signal radioélectrique incident, de fréquence f, ainsi qu'à réémettre un signal radioélectrique de réponse, de même fréquence f, - un séparateur directionnel possédant une entrée/sortie reliée à l'antenne, ainsi qu'une autre sortie et une autre entrée, - un dispositif régénérateur connecté entre ladite autre sortie et ladite autre entrée du séparateur, pour engendrer le signal de réponse, à partir du signal incident, après amplification et, le cas échéant, avec modification de phase.The invention relates more particularly to an active radio responder. Such an apparatus usually comprises - an antenna suitable for receiving the incident radio signal, of frequency f, as well as for retransmitting a radio response signal, of the same frequency f, - a directional splitter having an input / output connected to the antenna , as well as another output and another input, - a regenerative device connected between said other output and said other input of the separator, to generate the response signal, from the incident signal, after amplification and, if necessary, with phase modification.

La difficulté tient à ce que le séparateur, en général un circulateur, n'est pas parfait : il laisse repartir une faible portion du signal de réponse vers le dispositif de régénération. I1 s'ensuit un rebouclage de la sortie de la voie d'amplification sur son entrée, et par conséquent un risque d'oscillation. Ce risque d'oscillation est natu- rellement d'autant plus important que l'amplification réalisée dans le dispositif régénérateur est elle-même plus élevée.The difficulty is that the separator, generally a circulator, is not perfect: it lets a small portion of the response signal go back to the regeneration device. I1 follows a looping of the output of the amplification channel on its input, and therefore a risk of oscillation. This risk of oscillation is naturally all the more important as the amplification carried out in the regenerative device is itself higher.

L'invention a essentiellement pour but d'améliorer ce type de répondeur radioélectrique.The main object of the invention is to improve this type of radio responder.

Un autre but de l'invention est de garantir autant que possible une stabilité naturelle du dispositif, en l'absence de découpage. Another object of the invention is to guarantee as much as possible natural stability of the device, in the absence of cutting.

L'invention a également pour but de permettre l'usage d'une surface d'aérien aussi réduite que possible, ce qui est important dans certaines applications.The invention also aims to allow the use of an air surface as small as possible, which is important in certain applications.

L'invention a encore pour but de permettre le remplacement du circulateur par un duplexeur, en conservant la possibilité d'une amplification importante.The invention also aims to allow the replacement of the circulator by a duplexer, while retaining the possibility of significant amplification.

Dans le répondeur radioélectrique selon l'invention, qui est du type défini plus haut, on ajoute d'une part - un premier mélangeur, réciproque, entre l'antenne et le séparateur; - un oscillateur local, de fréquence F, connecté à ce premier mélangeur; - un premier filtre, réciproque, placé entre le premier mélangeur et le séparateur, et de type double passe-bande, pour ne laisser passer que les fréquences F+f et F-f, et, d'autre part on fait comporter au dispositif régénérateur,en série - un second filtre passe-bande, propre à ne laisser passer que la fréquence F+f, - un premier amplificateur centré sur la fréquence F+f, - un second mélangeur, recevant pour signal local une fréquence double de celle dudit oscillateur local et fournissant en sortie une fréquence F-f, - un troisième filtre passe-bande, propre à ne laisser passer que cette fréquence F-f, et - un second amplificateur, centré sur la fréquence F-f.In the radio responder according to the invention, which is of the type defined above, on the one hand - a first, reciprocal mixer is added between the antenna and the splitter; - a local oscillator, of frequency F, connected to this first mixer; a first reciprocal filter placed between the first mixer and the separator, and of the double bandpass type, so as to allow only the frequencies F + f and Ff to pass, and, on the other hand, the regenerative device is made to act, in series - a second bandpass filter, suitable for only passing the frequency F + f, - a first amplifier centered on the frequency F + f, - a second mixer, receiving for local signal a frequency twice that of said oscillator local and supplying a frequency Ff at its output, - a third band-pass filter, capable of only allowing this frequency Ff to pass, and - a second amplifier, centered on the frequency Ff.

Ainsi, le séparateur renvoie vers le premier mélangeur, réciproque, un signal de réponse à la fréquence F-f, qui, après mélange dans le premier mélangeur réciproque atteint donc l'antenne avec la fréquence f.Thus, the separator sends back to the first reciprocal mixer a response signal at the frequency F-f, which, after mixing in the first reciprocal mixer therefore reaches the antenna with the frequency f.

Ceci permet l'amplification du signal de réponse sans limitation due aux capacités d'isolement du séparateur entre son autre entrée et son autre sortie.This allows amplification of the response signal without limitation due to the isolation capabilities of the separator between its other input and its other output.

De préférence, le premier mélangeur est- du type à diode
Schottky, en particulier à fort niveau entrée/sortie.Preferably, the first mixer is of the diode type
Schottky, especially at high input / output level.

De son côté, le séparateur directionnel peut être un circulateur, ou bien un duplexeur.For its part, the directional separator can be a circulator, or a duplexer.

Le second mélangeur est, de préférence, du type à bas niveau, tandis que, pour leur part, les second et troisième filtres peuvent posséder une réjection d'au moins 70 dB environ.The second mixer is preferably of the low level type, while the second and third filters, on the other hand, can have a rejection of at least about 70 dB.

Lans un mode de réalisation à circulateur, l'antenne peut être une antenne conique au type spirale logarithmique de manière à pouvoir assurer un fonctionnement large bande du répondeur.In a circulating embodiment, the antenna can be a conical antenna of the logarithmic spiral type so as to be able to ensure broadband operation of the responder.

Enfin, le second mélangeur peut recevoir en outre un signal de modulation, en amplitude et/ou en phase, gui lui permet de produire une réplique modifiée du signal incident.Finally, the second mixer can also receive a modulation signal, in amplitude and / or in phase, which allows it to produce a modified replica of the incident signal.

Le dispositif ainsi obtenu peut s'appliquer en tant que brouilleur radar actif ou répondeur de trajectographie.The device thus obtained can be applied as an active radar jammer or trajectory responder.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à l'examen de la description détaillée ciaprès, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est le schéma de principe d'un répondeur de la technique antérieure; et - la figure 2 est le schéma de principe d'un répondeur selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the appended drawings, in which - FIG. 1 is the block diagram of an answering machine of the prior art; and - Figure 2 is the block diagram of a responder according to the invention.

Sur la figure 1, le répondeur actif connu comprend une antenne A reliée à l'entrée/sortie 1 d'un circulateur
C. L'autre sortie 2 de celui-ci est reliée à l'entrée d'un dispositif de régénération DR, dont la sortie revient sur l'entrée 3 du circulateur C.In FIG. 1, the known active answering machine comprises an antenna A connected to the input / output 1 of a circulator
C. The other output 2 thereof is connected to the input of a regeneration device DR, the output of which returns to input 3 of the circulator C.

Le traitement effectué dans le dispositif de régénération DR peut consister essentiellement en une amplification, avec ou sans modification de phase.The processing carried out in the DR regeneration device can consist essentially of amplification, with or without phase modification.

Mais, comme déjà indiqué, les circulateurs disponibles ne sont pas parfaits, et laissent repartir une faible quantité de l'onde réémise vers le dispositif de régénération, c'està-dire qu'il se produit une fuite entre l'entrée 3 et la sortie 2 du circulateur C.However, as already indicated, the circulators available are not perfect, and allow a small amount of the re-emitted wave to go back to the regeneration device, that is to say that there is a leak between input 3 and the output 2 of circulator C.

I1 en résulte un rebouclage de la sortie du dispositif
DR sur son entrée. Comme celui-ci est en principe fortement amplificateur, il apparat un risque d'oscillation, déjà mentionne.I1 results in a looping of the output of the device
DR on his entry. As this is in principle a strong amplifier, there is a risk of oscillation, already mentioned.

Le dispositif de la figure 2 va rendre ce rebouclage sur le dispositif DR pratiquement inexistant.The device of FIG. 2 will make this loopback on the DR device practically nonexistent.

L'antenne A est maintenant reliée à un mélangeur réciproque :, qui reçoit comme signal local une fréquence F provenant de l'oscillateur local OS.The antenna A is now connected to a reciprocal mixer:, which receives as a local signal a frequency F coming from the local oscillator OS.

Si f désigne la fréquence du signal incident, la sortie du mélangeur M1 est donc constituée de deux bandes latéra les, respectivement F+f et F-f.If f denotes the frequency of the incident signal, the output of the mixer M1 therefore consists of two lateral bands, respectively F + f and F-f.

Ces deux bandes latérales sont appliquées à un filtre passe-bande réciproque F1.These two lateral bands are applied to a reciprocal bandpass filter F1.

La fonction de celui-ci est de laisser passer les fréquences
F+f et F-f, tout en arrêtant les signaux résiduels de fréquence F de l'oscillateur local.The function of this one is to let pass the frequencies
F + f and Ff, while stopping the residual signals of frequency F from the local oscillator.

Pour cela, le filtre F1 doit être un filtre formant double passe-bande, l'une des bandes passantes étant centrée sur F+f, et l'autre sur F-f.For this, the filter F1 must be a filter forming a double bandpass, one of the passbands being centered on F + f, and the other on F-f.

En variante, le filtre F1 peut être non réciproque, en laissant passer la fréquence F+f de. la gauche vers la droite, et la fréquence F-f de la droite vers la gauche.As a variant, the filter F1 can be non-reciprocal, by letting pass the frequency F + f of. left to right, and frequency F-f from right to left.

La sortie de ce filtre F1 est appliquée au circulateur
C, sur son entréeZsortie 1.The output of this filter F1 is applied to the circulator
C, on its input Z outlet 1.

La sortie 2 du circulateur C est appliquée au dispositif de régénération DR, ce symbole étant conservé pour permettre la comparaison entre les figures 1 et 2, bien que la structure et le rôle de l'ensemble DR ne soient pas les mêmes dans les deux cas.The output 2 of circulator C is applied to the regeneration device DR, this symbol being kept to allow the comparison between FIGS. 1 and 2, although the structure and the role of the assembly DR are not the same in the two cases. .

Ainsi donc, la sortie 2 du circulateur C est appliquée tout d'abord à un second filtre F2, centré sur la bande
F+f. La sortie du filtre F2 est envoyée sur un premier amplificateur Al, dont la sortie est reliée à un second mélangeur M2, qui n'a pas besoin d'être réciproque. Ce second mélangeur M2 reçoit le signal local de l'oscillateur local OS après multiplication de fréquence par deux dans un dispositif ML, qui peut être de tout type connu.Thus, the output 2 of the circulator C is applied first of all to a second filter F2, centered on the band
F + f. The output of the filter F2 is sent to a first amplifier A1, the output of which is connected to a second mixer M2, which need not be reciprocal. This second mixer M2 receives the local signal from the local oscillator OS after multiplying the frequency by two in a device ML, which can be of any known type.

Le second mélangeur M2 réalise donc le mélange d'un signal
F+f avec un signal local 2F. The second mixer M2 therefore mixes a signal
F + f with a local signal 2F.

La sortie du mélangeur M2 est donc d'une part un signal F-f, d'autre part un signal 3F + f.The output of the mixer M2 is therefore on the one hand a signal F-f, on the other hand a signal 3F + f.

Un troisième filtre passe-bande F3 permet de ne sélectionner que le signal F-f, qui est appliqué à l'entrée 3 du circulateur C par l'intermédiaire d'un second amplificateur A2.A third bandpass filter F3 makes it possible to select only the signal F-f, which is applied to input 3 of circulator C via a second amplifier A2.

Le signal sortant du circulateur C par sa sortie 1 est filtré par le filtre F1 et appliqué au mélangeur M1, dont la sortie est appliquée à l'antenne.The signal leaving circulator C through its output 1 is filtered by the filter F1 and applied to the mixer M1, the output of which is applied to the antenna.

Celle-ci se trouve alimentée par un signal de fréquence f, car l'autre bande latérale 2F-f est largement en dehors de la bande passante de l'antenne.This is supplied by a signal of frequency f, because the other side band 2F-f is largely outside the bandwidth of the antenna.

On obtient ainsi un dispositif régénérateur et amplificateur du signal radioélectrique reçu, qui est capable de produire un signal de réponse fortement amplifié par rapport à celui-ci.A device is thus obtained for regenerating and amplifying the received radio signal, which is capable of producing a response signal which is strongly amplified with respect thereto.

L'homme de l'art appréciera que le signal qui sort du circulateur par sa sortie 2 a une fréquence différente de celle qui y rentre par l'entrée 3. L'isolaticn entre ces deux voies est donc très élevée. Elle permet c'~voir, notamment par les amplificateurs Al et A2, un gain très important dans la boucle constituée par le circuit DR entre la sortie 2 et l'entrée 3 du circulateur, sans risque d'accrochage.Those skilled in the art will appreciate that the signal which leaves the circulator by its output 2 has a frequency different from that which enters there by input 3. The isolaticn between these two channels is therefore very high. It allows c ~ see, in particular by the amplifiers Al and A2, a very significant gain in the loop formed by the circuit DR between the output 2 and the input 3 of the circulator, without risk of snagging.

Seul le taux d'ondes stationnaires de l'antenne A va maintenant limiter le gain que l'on peut mettre en oeuvre dans le répondeur.Only the standing wave rate of antenna A will now limit the gain that can be implemented in the answering machine.

La fonction du répondeur peut être simplement de réémettre le signal reçu fortement amplifié. The function of the answering machine can be simply to retransmit the strongly amplified received signal.

Cependant, dans la plupart des cas, on modifie le signal de réponse, par rapport au signal incident. La modification peut porter sur l'amplitude et/ou la phase, du signal incident.However, in most cases, the response signal is changed from the incident signal. The modification may relate to the amplitude and / or the phase of the incident signal.

Ainsi, une modulation peut être appliquée au niveau d second mélangeur M2. On peut également introduire à l'intérieur du circuit DR de la figure 2 tous autres dispositifs propres à réaliser une modification convenable du signal, avant qu'il ne soit utilisé pour la réponse.Thus, modulation can be applied at the level of the second mixer M2. It is also possible to introduce inside the circuit DR of FIG. 2 all other devices suitable for carrying out a suitable modification of the signal, before it is used for the response.

L'homme de l'art connait la plupart des applications d'un tel dispositif. On se contentera simplement ici d'indiquer qu'il peut servir à constituer un brouilleur radar actif ou un répondeur de trajectographie.Those skilled in the art know most of the applications of such a device. We will simply limit ourselves here to indicating that it can be used to constitute an active radar jammer or a trajectory responder.

Dans un mode de réalisation particulier - l'antenne A est une antenne réceptrice-émettrice conique du type spirale logarithmique fonctionnant dans la bande de 100 à 400 MHz. In a particular embodiment - the antenna A is a conical receiver-transmitter antenna of the logarithmic spiral type operating in the band from 100 to 400 MHz.

- le mélangeur Ml est un mélangeur à diode SchottKï à fort niveau entrée/sortie, par exemple le type MC36A cor.m.er- cialisé par TELE TECH; - le filtre F1 est un filtre passe-bande de 3,2 à 4 GHz, avec réjection à la fréquence de 3,6 GH de l'oscillateur local; - le circulateur C est un composant SOBCAB ELECTRONICS couvrant la bande de 3,2 à 4 GHz.- the mixer M1 is a SchottKi diode mixer with high input / output level, for example the type MC36A cor.m. specialized by TELE TECH; - the filter F1 is a bandpass filter from 3.2 to 4 GHz, with rejection at the frequency of 3.6 GH from the local oscillator; - circulator C is a SOBCAB ELECTRONICS component covering the band from 3.2 to 4 GHz.

- le filtre F2 est un filtre de bande passante 3,7 à
GHz, pour 70 dB de réjection; - les amplificateurs Al et A2 sont par exemple respective ment les modèles DEXCEL type DXA 020604 et AVANTEK type
APT 4014.- the filter F2 is a bandwidth filter 3.7 to
GHz, for 70 dB of rejection; - the amplifiers Al and A2 are for example respectively the DEXCEL models type DXA 020604 and AVANTEK type
APT 4014.

- le mélangeur M2 est un mélangeur à bas niveau, par exemple de type MB24MX, commercialisé par WESTERN MICROWAVE; - le filtre F3 est un filtre à 70 dB de réjection, de bande passante 3,2 à 3,5 GHz. the mixer M2 is a low level mixer, for example of the MB24MX type, marketed by WESTERN MICROWAVE; - the F3 filter is a 70 dB rejection filter, with a bandwidth of 3.2 to 3.5 GHz.

Claims (9)

RevendicationsClaims 1.- Répondeur radioélectrique actif, du type comprenant - une antenne (A) propre à recevoir le signal radioélectrique incident, de fréquence f, ainsi qu a réémettre un signal radioélectrique de réponse, de même fréquence f, - un séparateur directionnel (C) possédant une entrée/sortie reliée à l'antenne, ainsi qu'une autre sortie et une autre entrée, - un dispositif régénérateur (DR) connecté entre ladite autre sortie et ladite autre entrée du séparateur, pour engendrer le signal de réponse, à partir-du signal incident, avec amplification et, le cas échéant avec modification de phase, caractérisé en ce qu'il comporte en outre - un premier mélangeur (mol), réciproque, placé entre l'antenne et le séparateur, - un oscillateur local (OS), de fréquence F, connecté a premier mélangeur, - un premier filtre (F1), réciproque, placé entre le premier mélangeur et le séparateur, de type double passe-bande, pour ne laisser passer que les fréquences F+f et F-f, et en ce que le dispositif régénérateur (DR) comprend, en série - un second filtre (F21 passe-bande, propre à ne laisser passer que la fréquence F+f, - un premier amplifizateur (Al) accordé sur la fréquence F+f, - un second mélangeur (M2), recevant pour signal local une fréquence double de celle dudit oscillateur local (OS), et fournissant donc notamment une fréquence F-f, - un troisième filtre (F3) passe-bande, propre à ne laisser passer que cette fréquence F-f, et - un second amplificateur (A2), centré sur la fréquence F-f, de sorte que le séparateur renvoie vers le premier mélangeur, réciproque, un signal de réponse à la fréquence1.- Active radio responder, of the type comprising - an antenna (A) suitable for receiving the incident radio signal, of frequency f, as well as re-emitting a response radio signal, of the same frequency f, - a directional separator (C) having an input / output connected to the antenna, as well as another output and another input, - a regenerative device (DR) connected between said other output and said other input of the separator, to generate the response signal, from -the incident signal, with amplification and, if necessary with phase modification, characterized in that it further comprises - a first reciprocal mixer (mol), placed between the antenna and the separator, - a local oscillator ( OS), of frequency F, connected to the first mixer, - a first filter (F1), reciprocal, placed between the first mixer and the separator, of the double bandpass type, to let pass only the frequencies F + f and Ff , and in that the regenerative device (DR) comprises, in series - a second filter (F21 bandpass, suitable for only passing the frequency F + f, - a first amplifier (Al) tuned to the frequency F + f, - a second mixer (M2 ), receiving for local signal a frequency twice that of said local oscillator (OS), and therefore providing in particular a frequency Ff, - a third bandpass filter (F3), suitable for letting through only this frequency Ff, and - a second amplifier (A2), centered on the frequency Ff, so that the separator sends back to the first mixer, reciprocal, a response signal at the frequency F-f, lequel atteint l'antenne avec la fréquence f, ce qui permet l'amplification du signal de réponse sans les limitations dues aux capacités d'isolement du séparateur entre son autre entrée 3 et son autre sortie 2.F-f, which reaches the antenna with the frequency f, which allows the amplification of the response signal without the limitations due to the isolation capacities of the separator between its other input 3 and its other output 2. 2.- Répondeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier mélangeur (M1) est du type à diode Schott < y, à fort niveau entrée/sortie.2. Responder according to claim 1, characterized in that the first mixer (M1) is of the Schott <y diode type, with high input / output level. 3.- Répondeur selon l'une des revendications 1 et 2, carac péris en ce que le séparateur directionnel (C) est un circulateur.3. Responder according to one of claims 1 and 2, charac peris in that the directional separator (C) is a circulator. 4.- Répondeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le séparateur directionnel est un duplexeur.4. Responder according to one of claims 1 and 2, characterized in that the directional separator is a duplexer. 5.- Répondeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second mélangeur (M2) est du type à bas niveau.5. Responder according to one of the preceding claims, characterized in that the second mixer (M2) is of the low level type. 6.- Répondeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les second (F2) et troisième (F3) filtres possèdent une réjection d'au moins 70 dB environ. 6. Responder according to one of the preceding claims, characterized in that the second (F2) and third (F3) filters have a rejection of at least about 70 dB. 7.- Répondeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne (A) est une antenne conique du type spirale logarithmique.7. Responder according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna (A) is a conical antenna of the logarithmic spiral type. 8.- Répondeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second mélangeur (M2) reçoit en outre un signal de modulation en amplitude et/ou en phase.8. Responder according to one of the preceding claims, characterized in that the second mixer (M2) also receives an amplitude and / or phase modulation signal. 9.- Application du répondeur selon l'une des revendications précédentes, en tant que brouilleur radar actif. 9.- Application of the answering machine according to one of the preceding claims, as an active radar jammer.
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