FR2619478A1

FR2619478A1 - Retransmitter with direct amplification for extending the zone of coverage of a radio section

Info

Publication number: FR2619478A1
Application number: FR8711360A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1987-08-10
Publication date: 1989-02-17
Also published as: FR2619478B1

Abstract

The retransmitter according to the invention is particularly designed to afford bidirectional radio beam links between a first station, such as a telecommunication relay station, and a plurality of mobile second stations, such as vehicles. It comprises two duplexers with filters 4, 4a connecting first and second unidirectional paths S1, S2 in the retransmitter to first and second antennas AS, AM directed towards the first and second stations respectively. Each path comprises a circuit 1, 2 for channel-by-channel filtering and for amplification. The amplification of the signals is carried out at the high transmission frequencies. In the direction of transmission S2 from the second stations to the first station, for each communication channel C21 to C2N, there is provided a noise attenuator and level limiter circuit 251 to 25N for minimising the cross-modulation between the various channels.

Description

Réémetteur à amplification directe pour l'extension
de la zone de couverture d'une station hertzienne
La présente invention concerne de manière générale le domaine des transmissions par faisceaux hertziens. Plus particulierement, l'invention concerne un réémetteur pour la couverture de zones d'ombre radio de faible étendue, de l'ordre de quelques kilometres carres.Direct amplification repeater for expansion
the coverage area of a radio station
The present invention generally relates to the field of radio-relay transmissions. More particularly, the invention relates to a re-transmitter for the coverage of small radio shadow areas, of the order of a few square kilometers.

Les réémetteurs ou station relais connus d'un reseau de télécommunication sont des équipements places entre des premiere et seconde stations et dont la fonction consiste à recevoir des signaux émis, à les amplifier et à les réémettrc de l'une vers l'autre station. The repeaters or known relay station of a telecommunication network are equipment placed between first and second stations and whose function is to receive emitted signals, to amplify and rebroadcast them from one to the other station.

Afin de minimiser les problemes de couplage entre antennes tout en assurant une utilisation optimale des différentes frequences porteuses d'un plan de fréquences, ces réémetteurs relisent un croisement des fréquences porteuses entre les deux sens de transmission d'une liaison bidirectionnelle. Ainsi pour une liaison entre les premieres et seconde stations, deux fréquences porteuses sont seulement utilises. Suivant un premier sens de transmission, de la premiere station vers la seconde station, des premiere et seconde fréquences sont utilisées respectivement pour la liaison entre la premiere station et le reemetteur et pour la liaison entre le réémetteur et la seconde station.In order to minimize the problems of coupling between antennas while ensuring optimum use of the different frequencies carrying a frequency plan, these repeaters read a crossover of the carrier frequencies between the two directions of transmission of a bidirectional link. Thus for a link between the first and second stations, two carrier frequencies are only used. According to a first direction of transmission, from the first station to the second station, first and second frequencies are used respectively for the connection between the first station and the re-transmitter and for the connection between the transponder and the second station.

Suivant un second sens de transmission, de la seconde station vers la première station, les mêmes premiere et seconde fréquences sont utilisées respectivement pour la liaison entre la seconde station et le réémetteur et pour la liaison entre le réémetteur et la première station. Un tel procédé implique l'utilisation dans le réémetteur, outre d'amplificateurs, de translateurs de fréquences d'émission ou d'oscillateurs locaux aux fréquences d'émission associés à des dispositifs de démodulation des signaux d'information, vocaux ou numériques, des dispositifs de modulation, et éventuellement des dispositifs de filtrage et de régénération des signaux d'information. I1 en résulte que ces réémetteurs sont relativement complexes et coûteux et se prêtent mal à la réalisation d'émetteurs de faible puissance et de coût réduit pour la couverture radio de zones d'ombres de faible étendue.In a second direction of transmission, from the second station to the first station, the same first and second frequencies are used respectively for the connection between the second station and the transponder and for the connection between the transponder and the first station. Such a method involves the use in the retransmitter, in addition to amplifiers, transmit frequency translators or local oscillators at transmission frequencies associated with demodulation devices of the information signals, voice or digital, modulation devices, and possibly devices for filtering and regenerating the information signals. As a result, these repeaters are relatively complex and expensive and are not suitable for producing low-power, low-cost transmitters for radio coverage of small shadows.

La présente invention vise 7 fournir un équipement réémetteur pour la couverture radio de zones de faible étendue amplifiant et réémettant directement les signaux à haute fréquence reçus, sans changement ou croisement des fréquences porteuses et sans démodulation des signaux d1 information. It is an object of the present invention to provide retransmitter equipment for radio coverage of small area areas directly amplifying and retransmitting received high frequency signals without changing or crossing carrier frequencies and without demodulating information signals.

A cette fin, un équipement selon l'invention pour réémettre des faisceaux hertziens entre une première station et une ou plusieurs secondes stations, ledit équipement comprenant des première et seconde antennes pour assurer des liaisons bidirectionnelles de transmission entre l'équipement et la première station et entre l'équipement et les secondes stations respectivement, et des moyens pour coupler lesdites première et seconde antennes à travers des première et seconde voies de transmission unidirectionnelles dans l'équipement respectivement associées à des premier et second sens de transmission, est caractérisé en ce qu'il comprend dans la première voie, des moyens pour filtrer séparément des premiers signaux émis par la première station s destination respectivement des secondes stations, et des moyens pour mélanger et amplifier simultanément les premiers signaux filtrés avant leur réémission par la seconde antenne vers les secondes stations , et dans la seconde voie, des moyens pour filtrer séparément des seconds signaux émis respectivement par les secondes stations å destination de la première station, des moyens pour limiter l'amplitude de chacun des seconds signaux filtrés et séparés à une valeur maximale prédéterminée, et des moyens pour mélanger et amplifier simultanément les seconds signaux limités en amplitude avant leur réémission par la première antenne vers la première station
Les moyens pour amplifier amplifient les signaux reçus de sorte que les signaux ré émis ont exactement les mêmes fréquences que les signaux reçus, ce qui évite des battements de fréquence que ne manqueraient pas de produire des décalages de fréquence entre les signaux reçus et les signaux réémis dans le cas où ces derniers signaux seraient obtenus a la suite de simples transpositions de fréquence ou de modulation de porteuses fournies par des oscillateurs locaux.For this purpose, a device according to the invention for retransmitting radio links between a first station and one or more second stations, said equipment comprising first and second antennas for providing bidirectional transmission links between the equipment and the first station and between the equipment and the second stations respectively, and means for coupling said first and second antennas through first and second unidirectional transmission paths in the equipment respectively associated with first and second transmission directions, is characterized in that in the first channel, it comprises means for separately filtering first signals sent by the first station to the second stations respectively, and means for simultaneously mixing and amplifying the first filtered signals before their retransmission by the second antenna to the second stations, and in the channel means, means for separately filtering second signals respectively transmitted by the second stations to the first station, means for limiting the amplitude of each of the second filtered and separated signals to a predetermined maximum value, and means for mixing and simultaneously amplifying the amplitude-limited second signals before their re-transmission by the first antenna to the first station
The means for amplifying amplify the received signals so that the emitted signals have exactly the same frequencies as the received signals, which avoids frequency beats that would not fail to produce frequency offsets between the received signals and the re-transmitted signals. in the case where these latter signals are obtained as a result of simple transpositions of frequency or carrier modulation provided by local oscillators.

L'équipement selon l'invention est particulièrement bien adapté pour assurer des liaisons hertziennes entre une première station, telle qu'une station principale ou une station relais de télécommunication, et des secondes stations mobiles, telles que des véhicules en déplacement. The equipment according to the invention is particularly well suited for providing radio links between a first station, such as a main station or a telecommunication relay station, and second mobile stations, such as moving vehicles.

I1 est avantageusement utilisable pour l'extension de la couverture radio le long des autoroutes, des lignes de trains à grande vitesse (TGV), et dans les tunnels routiers et ferroviaires. It is advantageously usable for the extension of radio coverage along motorways, high-speed train lines (TGV), and in road and rail tunnels.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront plus clairement la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - la Fig. montre schématiquement sous la forme d'un diagramme, l'environnement d'un réémetteur selon l'invention ; - la Fig. 2 est un bloc-diagramme d'un réémetteur selon l'invention ; et - la Fig. 3 est un bloc-diagramme d'un circuit atténuateur de bruit et limiteur de niveau inclus dans une voie du réémetteur. Other advantages and features of the invention will become more clearly apparent from reading the following description of several preferred embodiments of the invention with reference to the corresponding accompanying drawings in which - FIG. schematically shows in the form of a diagram, the environment of a transmitter according to the invention; FIG. 2 is a block diagram of a repeater according to the invention; and - FIG. 3 is a block diagram of a noise attenuator circuit and level limiter included in a channel of the transmitter.

En référence à la Fig. 1 une station émettrice/réceptrice de faisceaux hertziens SP assure la couverture radio d'un territoire à l'intérieur d'un pourtour limite PS au-delS duquel les liaisons hertziennes entre la station SP et des véhicules en déplacement ou mobiles ne sont plus assurées. Un réémetteur selon l'invention RE est utilisé par exemple pour couvrir à l'intérieur de ce territoire une zone d'ombre ZO due à des conditions locales particulières telles par exemple qu'un relief mouvementé Le réémetteur RE est implanté de manière que la zone d'ombre ZO soit a l'intérieur du territoire couvert par le réémetteur RE et délimité par un pourtour circulaire PR. With reference to FIG. 1 a radio transmitting / receiving station SP provides radio coverage for a territory within a PS boundary beyond which the radio links between the SP station and moving or mobile vehicles are no longer insured . A re-transmitter according to the invention RE is used for example to cover inside this territory a shadow zone ZO due to particular local conditions such as, for example, an eventful terrain. The re-transmitter RE is implanted in such a way that the zone ZO shadow is within the territory covered by the RE repeater and delimited by a circular periphery PR.

Le réémetteur selon l'invention est du type a amplification directe. Suivant un premier sens de transmission Si, de la station SP vers des mobiles, un signal n fréquence porteuse haute fl émis par la station SP et destiné à un mobile M en déplacement à l'intérieur du pourtour PS, est reçu par le réémetteur RE qui l'amplifie et le réémet a la meme fréquence porteuse fl vers le mobile M. Suivant un second sens de transmission S2, des mobiles vers la station SP, un signal à fréquence porteuse haute f2 émis par le mobile M et destiné à la station
SP, est reçu par le réémetteur RE qui l'amplifie et le réémet à la meme fréquence porteuse f2 vers la station SP.The retransmitter according to the invention is of the direct amplification type. According to a first direction of transmission Si, from the station SP to mobiles, a signal n high carrier frequency f1 emitted by the station SP and intended for a mobile M moving inside the periphery PS, is received by the repeater RE which amplifies and retransmits it to the same carrier frequency fl towards the mobile M. According to a second transmission direction S2, mobiles to the station SP, a high carrier frequency signal f2 emitted by the mobile M and intended for the station
SP is received by the repeater RE which amplifies and re-transmits it at the same carrier frequency f2 to the station SP.

Suivant le sens de transmisssion Si, dans une zone plus ou moins étendue à l'intérieur du pourtour PS, le mobile M peut recevoir deux signaux n la fréquence porteuse fi, le signal émis par la station SP pouvant être reçu directement et via le réémetteur RE. De même, dans le sens de transmission S2, la station SP peut recevoir deux signaux à fréquence f2, le signal émis par le mobile M pouvant être reçu directement et via le réémetteur RE. Si l'un des signaux reçus est de niveau nettement supérieur l'autre, il y a effet de capture. Si les deux signaux ont des niveaux voisins ceci donne lieu classiquement a du fading, dans la mesure où les deux signaux sont reçus après des temps de propagation voisins.Toutefois dans le cas d'un réémetteur, les différences de trajet ç niveau voisin, dites également differences de marche peuvent atteindre quelques kilomètres. Une différence de trajet trop élevée entrain une distorsion des signaux d'information basse fréquence transmis. L'expérience montre que le décalage temporel entre les deux signaux ne doit pas dépasser 10t de la période de la composante du signal d'information de fréquence la plus élevée.Ainsi par exemple, dans le cas d'une transmission radio selon la norme 11F3 où la fréquence transmise la plus élevée est égale à 2550 Hz, et compte tenu d'un temps de retard de l'ordre d'une microseconde dû au transit de l'un des signaux à travers le réémetteur le calcul montre que la différence entre les trajets des deux signaux d haute fréquence ne doit pas dépasser d = 12 km. According to the direction of transmission If, in a more or less extended area inside the periphery PS, the mobile M can receive two signals n the carrier frequency fi, the signal emitted by the station SP can be received directly and via the transponder RE. Likewise, in the transmission direction S2, the station SP can receive two signals with a frequency f2, the signal transmitted by the mobile M being able to be received directly and via the repeater RE. If one of the received signals is significantly higher than the other, there is a capture effect. If the two signals have neighboring levels this conventionally gives rise to fading, insofar as the two signals are received after neighboring propagation times. However, in the case of a repeater, the differences of path at a neighboring level, say Also walking differences can reach a few kilometers. An excessively high path difference causes distortion of the transmitted low frequency information signals. Experience shows that the time difference between the two signals must not exceed 10t of the period of the component of the highest frequency information signal. For example, in the case of a radio transmission according to standard 11F3 where the highest transmitted frequency is equal to 2550 Hz, and given a delay time of the order of one microsecond due to the transit of one of the signals through the transponder the calculation shows that the difference between the paths of the two high frequency signals must not exceed d = 12 km.

max
Afin de satisfaire cette contrainte, le réémetteur RE selon l'invention peut avoir des configurations différentes et être implanté de différentes manières en fonction de l'étendue de la zone d'ombre Z0 a couvrir et de la distance entre le réemetteur et la station SP. Dans le cas où la zone d'ombre ZO est comprise dans un pourtour PR de rayon rv d a /2 = 6 km le réémetteur RE peut être équipé d'une antenne de
max réémission, ou de liaison avec les mobiles AM omnidirectionnelle; le réémetteur RE est implanté au centre du pourtour PR et la différence des trajets d ne dépasse pas la valeur maximale d = 12 km.Dans le cas où
max le rayon r du pourtour PR doit être supérieur a deux/2 - 6 km pour que la zone d'ombre ZO soit couverte par le réémetteur RE, l'antenne de réémission AM doit âtre directive afin d'éviter que la différence des trajets d ne dépasse la valeur maximale d - 12 km; dans ce dernier
max cas, le réémetteur est implanté, comme montré à la Fig. 1 a la périphérie de la zone d'ombre ZO de telle manière que celle-ci soit entourée par le pourtour PR.max
In order to satisfy this constraint, the re-transmitter RE according to the invention can have different configurations and be implemented in different ways depending on the extent of the shadow zone Z0 to be covered and the distance between the re-transmitter and the SP station. . In the case where the shadow zone ZO is included in a periphery PR of radius rv da / 2 = 6 km, the re-transmitter RE can be equipped with an antenna of
max reissue, or link with AM mobile omnidirectional; the RE repeater is located in the center of the perimeter PR and the difference of the paths d does not exceed the maximum value d = 12 km.
max the radius r of the periphery PR must be greater than two / 2 - 6 km in order for the shadow zone ZO to be covered by the repeater RE, the retransmission antenna AM must be directive in order to avoid that the difference of the paths d does not exceed the maximum value d - 12 km; in this last
In this case, the retransmitter is implanted, as shown in FIG. 1 at the periphery of the shadow zone ZO so that it is surrounded by the perimeter PR.

En référence ? la Fig. 2 le réémetteur selon l'invention comprend des premier et second circuits de filtrage et amplification 1 et 2 respectivement dans des première et seconde voies unidirectionnelles du réémetteur associées respectivement aux premier et second sens de transmission S1 et S2, des première et seconde antennes directives AS et
AM pour assurer des liaisons hertziennes bidirectionnelles respectivement avec la station SP et avec les mobiles M via le réémetteur RE, et des premier et second duplexeurs à filtres 4 et 4a associés respectivement aux antennes AS et AM afin de les coupler aux deux voies du réémetteur. Les antennes directives AS et AM sont par exemple des antennes de type YAGI ou de type dièdre, découplées entre elles.In reference ? FIG. 2 the transmitter according to the invention comprises first and second filter and amplification circuits 1 and 2 respectively in first and second unidirectional channels of the transponder respectively associated with the first and second transmission directions S1 and S2, first and second AS directive antennas, and
AM for providing bidirectional radio links respectively with the SP station and with the mobiles M via the RE repeater, and first and second filter duplexers 4 and 4a respectively associated with the AS and AM antennas in order to couple them to the two channels of the retransmitter. The AS and AM directional antennas are, for example, YAGI or dihedral type antennas, decoupled from each other.

L'antenne AS est dirigée vers la station SP ; elle est par exemple de type YAGI et reçoit de la station SP au maximum N signaux de communication ayant respectivement des fréquences porteuses hautes f11 à f1N où N est un entier prédéterminé. Les fréquences f11 à 1N sont les fréquences centrales de N canaux de communication C11 à C1N transmis selon le sens S1 et ayant chacun une largeur de bande de fréquence #F
Les signaux relatifs aux canaux C1 à Cl sont séparés des signaux
1 N relatifs au sens S2 dans le duplexeur 4 et sont fournis par celui-ci au circuit de filtrage et amplification 1 qui les retransmet après traitement vers les mobiles M via le duplexeur 4a et l'antennei. The AS antenna is directed to the SP station; it is for example of YAGI type and receives from the station SP at most N communication signals respectively having high carrier frequencies f11 to f1N where N is a predetermined integer. The frequencies f11 to 1N are the center frequencies of N communication channels C11 to C1N transmitted along the direction S1 and each having a frequency bandwidth #F
The signals relating to the channels C1 to C1 are separated from the signals
1 N relative to the direction S2 in the duplexer 4 and are provided by it to the filtering and amplification circuit 1 which retransmits them after processing to the mobiles M via the duplexer 4a and the antennai.

L'antenne AM est par exemple de type dièdre et rayonne dans la zone où se déplacent des mobiles M ; elle reçoit au maximum N signaux de communication émis par les mobiles M ; ces N signaux ont respectivement des fréquences porteuses hautes f21 à f2N différentes des fréquences f11 à f1N, par exemple supérieures ou inférieures à celles-ci. Les fréquences f21 à 2N sont les fréquences centrales de N canaux de communication C21 à G2N ayant chacun la largeur de bande aF. Les signaux relatifs aux canaux C21 t C2N sont séparés des signaux relatifs aux canaux C11 à C1N dans le duplexeur 4a et sont fournis par celui-ci au circuit de filtrage et amplification 2 qui les retransmet après traitement vers la station SP via le duplexeur 4 et l'antenne AS. The AM antenna is for example of dihedral type and radiates in the area where mobile M move; it receives at most N communication signals transmitted by the mobiles M; these N signals have respectively high carrier frequencies f21 to f2N different frequencies f11 to f1N, for example higher or lower than them. The frequencies f21 to 2N are the center frequencies of N communication channels C21 to G2N each having the bandwidth aF. The signals relating to the channels C21 t C2N are separated from the signals relating to the channels C11 to C1N in the duplexer 4a and are supplied by the latter to the filtering and amplification circuit 2 which retransmits them after processing to the station SP via the duplexer 4 and the antenna AS.

Le duplexeur 4, 4, est constitué de deux filtres passe-bande 41 et 42, 41a et 42a Le filtre 41, 41a, a une fréquence centrale f10 égale a (f11 + f12+. . +f1N)/N et une largeur de bande passante #B égale à @ flN - f11 +AF Le filtre 42, 42a a une fréquence centrale f20 égale à (f21 + f21 + f2N)/N et la même largeur de bande passante AB égale aussi à 2N f2N - f21 +AF Les fréquences centrales f10 et f20 des filtres 41, 41a, et 42, 42a sont telles que # f20 - f10# > .#B ; en d'autres termes, les fréquences f1 È 1N et f21 a f2N ne sont pas entrelacées dans le spectre des fréquences. The duplexer 4, 4 consists of two bandpass filters 41 and 42, 41a and 42a. The filter 41, 41a has a center frequency f10 equal to (f11 + f12 +. + F1N) / N and a bandwidth pass #B equal to @flN - f11 + AF The filter 42, 42a has a center frequency f20 equal to (f21 + f21 + f2N) / N and the same bandwidth width AB is also equal to 2N f2N - f21 + AF center frequencies f10 and f20 of filters 41, 41a, and 42, 42a are such that # f20 - f10 #>. # B; in other words, the frequencies f1 È 1N and f21 a f2N are not interleaved in the frequency spectrum.

Des filtrages canai par canal des signaux relatifs aux canaux C11 a N et C21 a C2N sont réalisés respectivement dans les circuits de filtrage et amplification 1 et 2 afin d'éliminer des signaux de bruit intercanaux pouvant amener une saturation d'amplificateurs de puissance 11 et 21 prévus en sortie dans les circuits 1 et 2 respectivement. En effet les amplificateurs 11 et 21 sont de préférence optimisés en puissance en fonction du nombre N de canaux, afin de réduire leur cot. Channel channel filtering of the signals relating to the channels C11 to N and C21 to C2N are carried out respectively in the filtering and amplification circuits 1 and 2 in order to eliminate inter-channel noise signals that can lead to a saturation of power amplifiers 11 and 21 output in the circuits 1 and 2 respectively. Indeed, the amplifiers 11 and 21 are preferably optimized in power as a function of the number N of channels, in order to reduce their cost.

I1 peut etre démontré dans le cas de l'amplification simultanée de N signaux différents de meme amplitude par un même amplificateur, que si P est la puissance efficace que doit délivrer un amplificateur pour un signal la puissance nominale de l'amplificateur doit au moins être égale à N P et sa puissance de crête au moins égal à N.P Dans le cas où des produits d'intermodulation d'ordre 3 sont susceptibles de se produire entre les N signaux dont les fréquences porteuses sont réparties régulièrement dans le spectre des fréquences la puissance de crete de l'amplificateur doit au moins être égale à N.(N/2 - 1).P. Il convient donc pour optimiser en puissance les amplificateurs 11 et 21 d'éliminer tous les signaux ayant des fréquences qui sont comprises dans les bandes passantes de ces amplificateurs et qui ne correspondent pas aux canaux a amplifier. It can be demonstrated in the case of the simultaneous amplification of N different signals of the same amplitude by the same amplifier, that if P is the effective power to be delivered by an amplifier for a signal, the nominal power of the amplifier must at least be equal to NP and its peak power at least equal to NP In the case where third-order intermodulation products are likely to occur between the N signals whose carrier frequencies are regularly distributed in the frequency spectrum the power of peak of the amplifier must be at least equal to N. (N / 2 - 1) .P. It is therefore necessary to optimize power amplifiers 11 and 21 to eliminate all the signals having frequencies that are within the bandwidths of these amplifiers and which do not correspond to the channels to be amplified.

Dans le circuit de filtrage et amplification 1, les filtrages des signaux composants relatifs aux canaux C1 a CiN sont réalisés dans le domaine des fréquences moyennes au moyen d'une batterie de filtres v quartz 121 à 12N, après des transpositions en fréquences intermédiaires dans un convertisseur de fréquences 14 et avant des transpositions inverses dans un autre convertisseur de fréquences 15. Aussi les N filtres passe-bande 121 à 12N ont des entrées reliées à la sortie du filtre de duplexeur 41 à travers le convertisseur 14 afin de filtrer les signaux relatifs aux différents canaux C1 à CiN Le cas échéants en fonction des caractéristiques du duplexeur 41 le circuit 1 peut comprendre un filtre passe-bande 16 interconnecté entre la sortie du filtre 41 et l'entrée du convertisseur 14 et ayant des caractéristiques de filtrage analogues mais plus performantes que celles du filtre 41.Le convertisseur 14 transpose la bande de fréquences des signaux relatifs aux canaux C11 à C1N, centrée sur la fréquence fi0, du domaine des hautes fréquences au domaine des fréquences moyennes et effectue ainsi une conversion à des fréquences intermédiaires comprises dans l'ensemble des bandes passantes des filtres 121 à 12N A cette fin un oscillateur local (non représenté) fournit au convertisseur 14 un signal OL ayant une fréquence égale à l'amplitude de la transposition de fréquences réalisée par le convertisseur 14. In the filter and amplification circuit 1, the filtering of the component signals relating to the channels C1 to CiN are carried out in the mid-frequency range by means of a battery of 12 to 12N crystal filters, after transpositions at intermediate frequencies in a frequency converter 14 and before reverse transpositions in another frequency converter 15. Also the N bandpass filters 121 to 12N have inputs connected to the output of the duplexer filter 41 through the converter 14 to filter the relative signals. to the different channels C1 to CiN The case according to the characteristics of the duplexer 41 the circuit 1 may comprise a bandpass filter 16 interconnected between the output of the filter 41 and the input of the converter 14 and having similar filtering characteristics but more The converter 14 transposes the frequency band of the signals relating to x C11 to C1N, centered on the frequency fi0, from the high frequency domain to the medium frequency domain and thus performs a conversion at intermediate frequencies included in all the passbands of the filters 121 to 12N For this purpose a local oscillator ( not shown) provides the converter 14 with a signal OL having a frequency equal to the amplitude of the frequency transposition performed by the converter 14.

Les filtres 111 à llN ont respectivement comme fréquences centrales des fréquences intermédiaires résultant de la transposition des fréquences hautes fll à flN dans le convertisseur 14 et ont tous la largeur de bande passante AF Après ce filtrage canal par canal les signaux relatifs aux canaux C1 a CiN sont mélangés dans un combineur 13 et fournis en entrée du convertisseur de fréquences 15 dont la sortie est reliée à 1'entrée de l'amplificateur de puissance 11.Le convertisseur 15 réalise une transposition de fréquences inverse de celle réalisée par le convertisseur 14 et reçoit également le signal d'oscillateur local OL. L'amplificateur ll fonctionne dans la bande de fréquences comprise entre les fréquences fi1 - aF/2 et flN + AF/2 ; il fournit à l'antenne AM les signaux amplifiés relatifs aux canaux Cl à CiN à travers le filtre 41a du duplexeur 4a
Suivant le second sens de transmission S2, les signaux relatifs aux canaux C21 à C2N reçus par l'antenne AN ont des niveaux qui peuvent être très différents entre eux, du fait que les mobiles M sont à des distances différentes de l'antenne AN. Les signaux correspondant aux mobiles M très proches de l'antenne AN sont resus avec un niveau très élevé et peuvent perturber les autres signaux par intermodulation. Pour ce second sens de transmission il est nécessaire afin d'assurer une bonne qualité des communications de limiter l'amplitude d'un signal lorsqu'elle excède un niveau maximum.De même il est nécessaire de limiter le niveau du "squelch", c'est-è-dire du bruit basse fréquence engendré par l'intermodulation des signaux, lorsque le rapport signal/bruit du signal devient inférieur à une valeur prédéterminée.The filters 111 to 11N respectively have as central frequencies intermediate frequencies resulting from the transposition of the high frequencies fl1 to flN in the converter 14 and all have the bandwidth AF After this filtering channel by channel the signals relating to the channels C1 to CiN are mixed in a combiner 13 and supplied at the input of the frequency converter 15 whose output is connected to the input of the power amplifier 11. The converter 15 performs a transposition of frequencies opposite to that performed by the converter 14 and receives also the local oscillator signal OL. The amplifier 11 operates in the frequency band between the frequencies fi1 - aF / 2 and flN + AF / 2; it supplies to the antenna AM the amplified signals relating to the channels C1 to CiN through the filter 41a of the duplexer 4a
According to the second transmission direction S2, the signals relating to the channels C21 to C2N received by the antenna AN have levels which can be very different from each other, because the mobiles M are at different distances from the antenna AN. The signals corresponding to the mobiles M very close to the antenna AN are resus with a very high level and can disturb the other signals by intermodulation. For this second direction of transmission it is necessary in order to ensure a good quality of communications to limit the amplitude of a signal when it exceeds a maximum level. Similarly, it is necessary to limit the level of the "squelch". that is, the low-frequency noise generated by the signal intermodulation, when the signal-to-noise ratio of the signal becomes less than a predetermined value.

Outre l'amplificateur de puissance 21, le circuit de filtrage et amplification 2 comprend deux convertisseurs ou translateurs de fréquences 22 et 23 N filtres passe-bande 241 24N N circuits atténuateurs de bruit et limiteurs de niveau 251 à 25N et un combineur 26. Le cas échéant, un filtre passe-bande 20 analogue au filtre 42a et jouant le même rôle que le filtre 16 est interconnecté entre la sortie du filtre 42a et l'entrée du convertisseur 22. In addition to the power amplifier 21, the filtering and amplifying circuit 2 comprises two frequency converters or translators 22 and 23 N bandpass filters 241 24N N noise attenuation circuits and level limiters 251 to 25N and a combiner 26. The where appropriate, a band-pass filter 20 similar to the filter 42a and playing the same role as the filter 16 is interconnected between the output of the filter 42a and the input of the converter 22.

Le convertisseur 22 transpose la bande de fréquences des signaux relatifs aux canaux C21 à C2N centrée sur la fréquence f20, du domaine des hautes fréquences au domaine des fréquences moyennes et réalise ainsi une conversion à des fréquences intermédiaires comprises dans la bande de fréquences de fonctionnement des circuits limiteurs 251 à 25N
A cette fin un oscillateur local (non représenté) ou de préférence, l'oscillateur local relie aux convertisseurs 14 et 15 dans la première voie fournit au convertisseur 22 un signal OL ayant une fréquence égale à l'amplitude de la transposition dc fréquences réalisée par le convertisseur 22.The converter 22 transposes the frequency band of the signals relating to the channels C21 to C2N centered on the frequency f20, from the high frequency domain to the medium frequency domain and thus performs a conversion at intermediate frequencies within the operating frequency band of the limiting circuits 251 to 25N
For this purpose a local oscillator (not shown) or preferably, the local oscillator connects to the converters 14 and 15 in the first channel provided to the converter 22 a signal OL having a frequency equal to the amplitude of the transposition of frequencies achieved by the converter 22.

Les N filtres 241 à 24N ont des entrées reliées à la sortie du convertisseur 22 et ont pour fonction, de même que les filtres 121 à 12N de séparer les signaux relatifs aux différents canaux transposés. The N filters 241 to 24N have inputs connected to the output of the converter 22 and function as well as the filters 121 to 12N to separate the signals relating to the different transposed channels.

Les filtres 241 à 24N fournissent les signaux filtrés relatifs au canaux
C21 à C2N aux circuits limiteurs 251 à 25N respectivement.The filters 241 to 24N provide the filtered signals relating to the channels
C21 to C2N at limiting circuits 251 to 25N respectively.

Un bloc-diagramme fonctionnel d'un circuit atténuateur et limiteur 25n où n est un entier compris entre 1 et N, est montré à la Fig. 3. Le circuit atténuateur et limiteur 25 comprend un atténuateur de bruit 251
n et un limiteur de niveau à contrôle automatique de gain (C.A.G.) 252.A block diagram of an attenuator and limiter circuit 25n where n is an integer between 1 and N is shown in FIG. 3. The attenuator and limiter circuit 25 comprises a noise attenuator 251
n and an automatic gain control (AGC) level limiter 252.

L'atténuateur de bruit 251 est constitué d'un filtre passe-bande a quartz à fréquence de coupure basse variable 2511 recevant en entrée le signal relatif au canal C2 délivré par le filtre passe-bande 24 , et
n n d'un circuit de mesure de rapport signal/bruit (S/B) 2512. Le circuit 2512 mesure le rapport signal/bruit en sortie du filtre 2511 et ajuste la fréquence de coupure basse du filtre 2511 a une valeur d'autant plus grande que le rapport signal/bruit est d'autant plus faible. En d'autres termes, l'atténuateur 251 atténue fortement les composantes basses du signal ayant un bruit élevé et par suite, "squelch" le bruit, au sens propre de ce verbe anglais.The noise attenuator 251 consists of a low-variable-cut-off-frequency quartz band-pass filter 2511 receiving as input the signal relating to the channel C2 delivered by the band-pass filter 24, and
nn of a signal-to-noise (S / N) measurement circuit 2512. The circuit 2512 measures the signal-to-noise ratio at the output of the filter 2511 and adjusts the low cut-off frequency of the filter 2511 to a value even more great that the signal-to-noise ratio is even lower. In other words, the attenuator 251 strongly attenuates the low components of the signal having a high noise and therefore "squelch" the noise, in the proper sense of this English verb.

Le limiteur de niveau b contrôle automatique de gain 252 comprend un amplificateur a gain variable 2521, un circuit de mesure de niveau 2522, et un amplificateur de commande à seuil 2523. Le signal relatif au canal C2 est fourni à l'amplificateur 2521 par le filtre 2511 dans
n l'atténuateur de bruit 251. Le circuit 2522 mesure le niveau en sortie de l'amplificateur 2521 et plus précisément détecte l'enveloppe du signal sortant de l'amplificateur 2521 et délivre à une entrée directe (+) de l'amplificateur de commande 2523 une tension positive d'amplitude proportionnelle au niveau mesuré. Une entrée inverse (-) de l'amplificateur 2521 reçoit une tension représentative d'un niveau maximum Nmax.Lorsque le niveau mesuré excède le niveau maximum Nmax l'amplificateur 2523 fournit à une entrée de commande de gain de l'amplificateur 2521, une tension positive qui diminue proportionnellement le gain de l'amplificateur 2521.The automatic gain control level limiter 252 comprises a variable gain amplifier 2521, a level measurement circuit 2522, and a threshold control amplifier 2523. The signal relating to the channel C2 is supplied to the amplifier 2521 by the filter 2511 in
n the noise attenuator 251. The circuit 2522 measures the level at the output of the amplifier 2521 and more precisely detects the envelope of the signal coming from the amplifier 2521 and delivers to a direct input (+) of the amplifier of control 2523 a positive voltage of amplitude proportional to the level measured. An inverse input (-) of the amplifier 2521 receives a voltage representative of a maximum level Nmax. When the level measured exceeds the maximum level Nmax, the amplifier 2523 supplies a gain control input of the amplifier 2521 with a positive voltage which proportionally decreases the gain of the amplifier 2521.

Selon une autre réalisation plus simple et moins onéreuse, chacun des circuits 251 à 25N ne comprend qu'un limiteur de niveau 252, l'atténuateur de bruit 251 n'étant pas nécessaire pour certaines conditions d'exploitation
En référence è nouveau a la Fig. 2 dans le circuit 2 le combineur 26 mélange les signaux relatifs aux canaux C21 à C20 délivrés par les circuits limiteurs 251 à 25NI et les fournit au convertisseur de fréquences 23. Le convertisseur 23 réalise une transposition de fréquences inverse de celle réalisée par le convertisseur 22. A cette fin il reçoit également le signal d'oscillateur local OL.According to another simpler and less expensive embodiment, each of the circuits 251 to 25N comprises only a level limiter 252, the noise attenuator 251 not being necessary for certain operating conditions.
Referring again to FIG. 2 in the circuit 2 the combiner 26 mixes the signals relating to the channels C21 to C20 delivered by the limiting circuits 251 to 25NI and supplies them to the frequency converter 23. The converter 23 performs a transposition of frequencies opposite to that carried out by the converter 22 For this purpose it also receives the local oscillator signal OL.

L'amplificateur de puissance 21 reçoit du convertisseur 23 les signaux relatifs aux canaux C11 à C2N les amplifie et les transmet à l'antenne As, via le filtre 42 du duplexeur 4 pour émission vers la station SP.The power amplifier 21 receives from the converter 23 the signals relating to the channels C11 to C2N amplifies them and transmits them to the antenna As, via the filter 42 of the duplexer 4 for transmission to the station SP.

Le réémetteur tel que décrit ci-dessus peut présenter un risque de bouclage d'une voie sur l'autre à travers les duplexeurs 4 et 4a et par couplage des antennes AS et AN. Les -amplificateurs 11 et 21 et les duplexeurs 4 et 4a étant supposés de mêmes caractéristiques respectivement, l'on démontre que les conditions suivantes doivent être satisfaites pour éliminer ce risque de bouclage : : 2G - 2R - a - 3E < O et G + Fb + S < D, où G, R, a et E désignent respectivement le gain des amplificateurs 11 et 21, la résection des duplexeurs 4 et 4a l'atténuation apportée par les filtres 121 à 12N les filtres 241 à 24N et les circuits 251 è 25N hors bande et dans la bande et où Fb S et D désignent respectivement le facteur de bruit d'une voie, une marge de sécurité et le découplage entre les antennes AS et AN. The re-transmitter as described above may present a risk of looping from one channel to another through the duplexers 4 and 4a and by coupling antennas AS and AN. Since the amplifiers 11 and 21 and the duplexers 4 and 4a are assumed to have the same characteristics respectively, it is demonstrated that the following conditions must be satisfied in order to eliminate this risk of loopback: 2G - 2R - a - 3E <O and G + Fb + S <D, where G, R, a and E respectively denote the gain of the amplifiers 11 and 21, the resection of the duplexers 4 and 4a the attenuation provided by the filters 121 to 12N the filters 241 to 24N and the circuits 251 25N out-of-band and in the band and where Fb S and D respectively denote the noise factor of a channel, a safety margin and the decoupling between the antennas AS and AN.

Avantageusement pour la couverture radio d'un tunnel ferroviaire ou routier, l'antenne AM assurant la liaison avec les mobiles peut hêtre un câble coaxial percé de fentes dit câble rayonnant ou une antenne de type hélice assurant une polarisation circulaire de l'onde hertzienne. Advantageously for the radio coverage of a rail or road tunnel, the antenna AM ensuring the link with the mobiles can be a coaxial cable pierced with slots said radiating cable or a helix-type antenna providing a circular polarization of the airwave.

Dans ce dernier cas une optimisation de l'emplacement de l'antenne et de son orientation permet d'obtenir pour des tunnels ayant des longueurs de l'ordre du kilomètre des résultats comparables au cible rayonnant. In the latter case an optimization of the location of the antenna and its orientation provides for tunnels having lengths of the order of a kilometer results comparable to the radiating target.

Claims

1 - Equipment for retransmitting radio links between a first station (SP!) And one or more second stations (M), said equipment comprising first and second antennas (AS, AM) for providing bidirectional transmission links between the equipment (RE ) and the first station (SP) and between the equipment (RE) and the second stations (M) respectively and means (44a) for coupling said first and second antennas through first and second unidirectional transmission paths in the first station. equipment respectively associated with first and second directions of transmission (S1 S2)

characterized in that it comprises

in the first lane

means (121 to 12N) for separately filtering first signals (C11 to C1N) transmitted by the first station (SP) respectively to the second stations (M) and means (13 11) for simultaneously mixing and amplifying the first signals filtered before being re-transmitted by the second antenna (AM) to the second stations (M),

and in the second way,

means (241 to 24N) for separately filtering second signals (C11 to C1N) transmitted respectively by the second stations (M) to the first station (SP) of the means (251 to 25N, 252) for limiting the amplitude each of the second filtered and separated signals at a predetermined maximum value and means (26, 21) for simultaneously mixing and amplifying the amplitude-limited second signals prior to being retransmitted by the first antenna (AS) to the first station (SP).

2 - Equipment according to claim 1, characterized in that it comprises in the second channel (S2), means (251 to 25N 251) for attenuating each of the second filtered and separated signals (C21 to C2N) as a function of the value of a signal / noise ratio (S / B) of said signal so that the low frequency components of said signal are all the more attenuated as the value of said ratio is low.

3 - Equipment according to claim 1 or 2 characterized in that it comprises in the first channel (S1) means (14) for transposing the transmission frequency band of the first signals (C11 to C1N) in a band lower frequencies before separation and filtering of said first signals and means (15) for transposing the low frequency band of the first filtered and mixed signals into the transmission band of said first signals before their amplification and retransmission.

4 - Equipment according to any one of claims 1 to 3 characterized in that it comprises in the second channel (S2) means (22) for transposing the transmission frequency band of the second signals (C21 to C2N) in one a lower frequency band before separation and filtering of said second signals and means (23) for transposing the low frequency band of the second filtered and amplitude limited signals and mixed in the transmission band of said second signals before their amplification and reissue.

5 - Equipment according to claims 3 and 4 characterized in that the two means for transposing (14 15) in the first channel (S1) and the two means for transposing (22 23) in the second channel (S2) are connected to a single local oscillator (OL) to perform frequency transpositions having the same amplitude.

6 - Equipment according to any one of claims 1; 5, characterized in that the second antenna (AM) is an omnidirectional antenna.

7 - Equipment according to any one of claims 1 to 5 characterized in that the second antenna (AN) is a directional antenna.

8 - Equipment according to any one of claims 1 to 7 characterized in that the first antenna (AS) is a directional antenna.

9 - Equipment according to any one of claims 1 to 8 characterized in that said second stations are mobile stations (M) such as vehicles.