FR2642241A1 - Procede et circuit pour regler la frequence de signaux echanges entre un poste de base et un poste volant - Google Patents

Abstract

a) Procédé et circuit pour régler la fréquence de signaux échangés entre un poste de base et un poste volant. b) Caractérisé en ce qu'on règle la fréquence des signaux générés par le poste de base sur la fréquence des signaux générés par le poste volant, et en ce que le poste de base 1 comporte au moins un générateur de fréquence 5 dont l'entrée de commande est reliée à un premier mélangeur 6 par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un convertisseur 8 et d'un filtre 14, ce mélangeur ayant au moins une entrée de signal reliée à au moins un récepteur 9, 10.

Description

1. Procédé et circuit pour régler la fréquence de signaux

échangée entre un poste de base et un poste volant ".

La présente invention concerne un pro-

cédé pour régler les signaux d'un poste de base et d'un

poste volant sur une même fréquence.

L'invention concerne également un cir-

cuit pour-la mise en oeuvre d'un tel procédé.

Un tel procédé et un tel circuit s'ap-

pliquent notamment dans des installations de défense.

Dans le cadre de la défense, le procédé peut par exemple s'appliquer à des chars d'assaut qui tirent

des obus à fusées-amorces électroniques. Avant le tir de cha-

que obus, on règle l'instant d'allumage de la fusée-amorce de l'obus. Etant donné les multiples influences externes

qui agissent sur l'obus, sa vitesse varie, ce qui rend né-

cessaire la correction de l'instant d'allumage avant que l'obus n'atteigne la cible afin que l'obus explose aussi

près que possible de la cible.

On connait un procédé.et un circuit pour mettre en oeuvre un poste volant tiré d'un poste de base. Le poste de base est dans ce cas un char d'assaut et le poste volant un obus. Dans le procédé ci-dessus, avant le tir du poste volant, on détermine ia distance entre le

poste de base et la cible et on met en mémoire cette dis-

tance. Après le tir du poste, on détermine en continu la distance par rapport au poste de base et on compare cette distance à la distance mise en mémoire entre le poste de base et la cible. Lorsque les deux grandeurs coincident, on active le poste volant. Pour la mise en oeuvre du procédé, le poste de base et le poste volant comportent chacun un générateur pour générer des ondes électromagnétiques. Le poste volant reçoit les ondes électromagnétiques émises par

le poste de base et ces signaux sont appliqués à un mélan-

geur en même temps que les ondes électromagnétiques géné-

rées dans le poste volant pour former un signal Doppler.

L'inconvénient de ce procédé est que pour déterminer la dis-

tance entre le poste de base et le poste volant, il faut

utiliser des générateurs de fréquence. Du fait de l'accélé-

ration importante du poste volant, cela se traduit par une

modification de la fréquence du générateur du poste volant.

Cela se traduit par un dérèglement de la précision de l'alu-

mage de la fusée-amorce.

La présente invention a pour but de

créer un procédé et un circuit permettant de régler les on-

des électromagnétiques générées par le générateur du poste de base et celui du poste volant même après le tir du poste

volant sur une fréquence commune.

A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus caractérisé en ce qu'on règle la fréquence des signaux générés par le poste de base sur la

fréquence des signaux générés par le poste volant.

L'invention concerne également un cir-

cuit pour la mise en oeuvre de procédé, ce circuit est ca-

ractérisé en ce que le poste de base comporte au moins un générateur de fréquence dont l'entrée de commande est reliée à un premier mélangeur par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un convertisseur et d'un filtre, ce mélangeur ayant au moins une entrée de signal reliée à au moins un

récepteur et en ce que le poste volant comporte un généra-

teur de fréquence dont la sortie est reliée à au moins un mélangeur, la seconde entrée de celui-ci étant reliée à l'antenne de réception par l'intermédiaire d'un récepteur

et sa sortie est reliée par un filtre à l'antenne d'émis-

sion. Le procédé selon l'invention permet de régler la fréquence du générateur du poste de base après

le tir du poste volant sur la fréquence du générateur em-

barqué dans le poste volant. Selon l'invention dans le poste volant, on forme un produit de mélange négatif du signal de fréquence reçu en provenance du poste de base et du signal de fréquence généré dans le poste volant. Dans le

poste de base, on détermine la variation du signal de fré-

quence du poste volant par rapport au signal de fréquence du poste de base à partir du signal de fréquence reçu et du signal de fréquence réfléchi par le poste de base et on règle la fréquence du signal généré dans le poste de base

sur la fréquence du signal généré dans le poste volant.

Selon une variante du procédé, on forme dans le poste de base le produit de mélange positif du signal de fréquence reçu à partir du poste de base et du signal de fréquence généré dans le poste volant et on renvoie ce produit de mélange au poste de base. A partir de ce signal de fréquence reçu et du signal de fréquence du poste de base réfléchi par le poste volant, on détermine

la variation de la fréquence du signal formé par le généra-

teur du poste volant et on règle sur cette fréquence le

générateur du poste de base.

Pour la mise en oeuvre du procédé, le poste de base comporte au moins un premier générateur dont

l'entrée de commande est reliée à la sortie du premier mé-

langeur par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/ numérique et d'un filtre. En plus, la sortie de signal du

générateur est reliée à une première antenne d'émission.

La premiere entrée de signal du mélangeur est reliée à une

première antenne de réception par l'intermédiaire d'un mon-

tage en série formé d'un récepteur et d'un filtre. La secon-

de entrée de signal du premier mélangeur est reliée à la

sortie d'un second mélangeur du poste de base par l'inter-

médiaire d'un montage en série formé par un diviseur et un filtre. La première entrée de signal du second mélangeur est reliée à la sortie de signal du générateur du poste de base et la seconde entrée de signal du mélangeur est reliée

à une seconde antenne de réception du poste de base par l'in-

termédiaire d'un montage en série formé d'un second récep-

teur et d'un filtre.

Le poste volant dispose d'un généra-

teur qui est réglé au départ de façon à générer des signaux de même fréquence que celle des signaux du générateur du poste de base. La sortie du générateur du poste volant est reliée à la première entrée de signal d'un mélangeur dont la seconde entrée de signal est reliée par un récepteur à une antenne de réception. La sortie du mélangeur du poste

volant est reliée par un filtre à une antenne d'émetteur.

Selon un deuxième mode de réalisation, le poste de base est équipé d'un second générateur qui est

relié à une seconde antenne d'émission du poste de base.

Une autre sortie de sortie du second générateur est-reliée à la première entrée de signal du second mélangeur du poste de base et la seconde entrée de signal du second mélangeur est reliée à la seconde antenne de réception du poste de

base par le second récepteur et un filtre en aval. La pre-

mière antenne de réception du poste de base est reliée au premier mélangeur du poste de base par un montage en série formé d'un filtre, du premier récepteur et du troisième mélangeur ainsi que d'un autre filtre. La seconde entrée de signal du troisième mélangeur reçoit le signal de sortie

du premier générateur du poste de base.

Un autre mode de réalisation de cette variante de circuit comporte un commutateur PIN à épingle

entre chacun des deux récepteurs du poste de base et l'an-

tenne de réception. Les deux entrées de commande de ces

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commutateurs sont reliées à un comparateur dont l'entrée de commande est reliée à la sortie du filtre en aval du

premier mélangeur.

Lorsque dans le poste volant, on forme le produit de mélange positif du signal de fréquence reçu -et du signal de fréquence généré dans le poste volant et

que ce produit est envoyé au poste de base, on a un multi-

plicateur entre le second récepteur et le second mélahgeur.

Le signal de sortie du générateur est dans ce cas appliqué à la seconde entrée de signal du premier mélangeur du poste

de base par l'intermédiaire d'un diviseur.

Le circuit pour la mise en oeuvre du

procédé sera décrit ci-après à l'aide de différents exem-

ples représentés dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre un poste de base et le circuit qu'il comporte. - la figure 2 montre un poste volant et le circuit qu'il comporte. - la figure 3 montre une variante du circuit représenté à

la figure 1.

- la figure 4 montre un poste de base comportant deux géné-

rateurs et - la figure 5 montre le circuit représenté à la figure 4 équipé d'une sécurité supplémentaire contre les attaques

ennemies.

- la figure 6 montre une autre variante du circuit repré-

senté à la figure 2.

- la figure 7 montre une autre variante du circuit repré-

- senté à la figure 1.

La figure 1 montre schématiquement la partie du poste de base 1 qui comporte le circuit 2. La partie réprésentép du circuit 2 comprend principalement un

générateur de fréquence 5, deux mélangeurs 6, 7, un conver-

tisseur 8, deux récepteurs 9 et 10, deux antennes de récep-

tion 11 et 12, un diviseur 13 ainsi que qu-atrefiltres 14, , 16, 17 et une antenne d'émission 18. Dans l'exemple de réalisation représenté ici, le générateur 5 est constitué par un oscillateur extrêmement stable qui génère des ondes

électromagnétiques dans le domaine des hautes fréquences.

L'entrée de commande du générateur 5 est reliée au conver-

tisseur 8 qui est lui-même relié par le filtre 14 au pre-

mier mélangeur 6. La première entrée de commande du mélan-

geur 6 est reliée par un circuit en série formé du récep-

teur 9 et du filtre 16 à la première antenne de réception 11. Le second mélangeur 7 est relié par le filtre 15 et le

diviseur 13 en aval à la seconde entrée de signal du pre-

mier mélangeur 6. Une entrée de signal du mélangeur 7 est reliée à la seconde antenne d'émission 12 par un montage en

série formé du second récepteur 10 et du filtre 17. La sor-

tie de signal du générateur 5 est appliquée à la seconde entrée de signal du mélangeur 7 et à l'antenne d'émission 18. La figure 2 montre le poste volant sous forme schématique, poste qui peut être tiré par le poste de base 1. Le poste volant 3 comporte le circuit 4 pour lequel seuls sont représentés les éléments essentiels à l'invention. La partie représentée du circuit 4 comprend

un générateur de fréquence 40, un mélangeur 41, une anten-

ne de réception 43, un filtre 44 ainsi qu'une antenne

d'émission 45. Le générateur 40 est réalisé comme oscilla-

teur non stabilisé qui génère des ondes électromagnétiques dans la plage des hautes fréquences. La sortie de signal du générateur 40 est reliée au mélangeur 41. La seconde entrée de signal du mélangeur 41 est reliée au récepteur 42 lui-même relié à l'antenne de réception 43. Le signal

de sortie du mélangeur 41 est appliqué à l'antenne d'émis-

sion 45 par l'intermédiaire du filtre 44. Après le tir du poste volant 3 par le poste de base 1, on règle les deux

générateurs 5 et 40 de façon que les ondes électromagnéti-

ques émises par ces générateurs soient à la même fréquence.

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L'antenne d'émission 18 du poste de

base émet des ondes électromagnétiques de fréquence fp.

Après le tir du poste volant 3 qui dans l'exemple décrit

ici peut être constitué par un obus, l'antenne de récep-

tion 43 reçoit des ondes électromagnétiques de fréquence fE' Comme le poste volant 3 s'éloigne du poste de base 1 à la vitesse V, les ondes électromagnétiques reçues par l'antenne de réception 43 ne sont pas à la fréquence fp,

car elles subissent une variation de fréquence. La fréquen-

ce f est donnée par l'équation suivante: fE = fP fD1 Dans cette formule, fD représente la fréquence Doppler. Pour déterminer la distance séparant le

poste volant et le poste de base, la partie non représen-

tée en détail du circuit 4 détermine cette fréquence Dop-

pler et l'intègre en fonction du temps dans un intégrateur non représenté ici. Le signal de sortie de l'intégrateur est une mesure exacte de la trajectoire parcourue par l'obus à la condition que la fréquence des deux générateurs 5 et

soit toujours la même après le tir de l'obus 3. Le géné-

rateur 40 génère le courant de haute fréquence donné par la formule suivante: Ih= H * cos (f t),

Ce courant est mélangé dans le mélan-

geur 41 au courant alternatif reçu par le récepteur 42 et donné par la formule suivante: In = N cos (fp -fD1) t L'intensité du courant fourni par le générateur 40 est donnée par l'équation suivante: H = H0 + N cos (fp fD1) t La théorie de la bande latérale donne la relation suivante: Ihm = H0 cos (f G t) (m = modulé) N + s (fG fP fD1) t N cos ([ fG - (fP - fD1)] t) A l'aide d'un filtre 46 en aval du mélangeur 41, on sépare les deux premiers termes de cette

équation, si bien qu'à la sortie du filtre 46, on a un cou-

rant alternatif basse fréquence correspondant à la formule suivante:

nD = 2 cos (fD1 t), da fp = fG.

Cette équation du courant appliqué à la sortie du filtre 46 n'est toutefois correcte que si la fréquence des deux générateurs 5 et 40 reste identique après le tir de l'obus 3. Si la fréquence du générateur 40

subit une variation de Lfg, le courant à la sortie du fil-

tre 46 varie suivant l'équation ci-après: N InD = G cos ( LfG + fD1) t

Comme ce courant est utilisé pour dé-

terminer la distance séparant l'obus du poste de base 1, on fausse le résultat si le générateur 40 n'est plus à la même fréquence que le générateur 5 du poste de base après

le tir de l'obus 3. Pour exclure cette erreur, le généra-

teur 5 du poste de base 1 est réglé selon l'invention sur la même fréquence du générateur 40 du poste volant. Pour permettre cela, on applique au mélangeur 41 les signaux reçus par l'antenne de réception 43 du poste volant et ainsi on Les mélange aux signaux générés par le générateur 40. A l'aide du filtre 44 en aval du mélangeur 41, on sépare de ces signaux le produit de mélange négatif et on l'appli- que à l'antenne d'émission 45. La fréquence de ces signaux est donnée par l'équation suivante: f= (fG + fG) (fp - fD1) fG + fP C

Ces signaux sont transmis par l'an-

tenne d'émission 45 au poste de base notamment à l'antenne de réception 11 de celui-ci. Le filtre 16 et le récepteur 9 qui sont en aval de l'antenne d'émission 11 sont réglés de façon à ne recevoir que ces signaux fPE: f f f V PE s fs f Lf + fp.V V À

fPE =bi f fp.

fPE AfG fP C C ( fG + fP'C) =Lf + f *--Lf * --fp ACG fP C G C PC2

V V V

= fG '(1 -) + fp. (1 -) Comme on a également: V fP C C 3.105 V - et V2 V et P' c2 tfG C 3 À 105 àf o - V 1

G C

Ainsi l'équation de la fréquence fPE peut s'écrire comme suit: V fPE AfG + fP C G p C La fréquence fp * V/C découle de l'équation suivante: f V fp fPR

P' C: 2

Dans cette équation, fPR est la fré-

quence des signaux émis par l'antenne d'émission 18, signaux qui sont réfléchis par l'obus 3 et sont reçus par l'antenne 12. Le filtre 17 et le second récepteur 10 en aval de l'antenne de réception 12 sont réglés de manière à ne recevoir que les signaux de fréquence fPR' Ces signaux

de fréquence reçus par l'antenne de réception 11 sont appli-

qués directement au premier mélangeur 6 par le filtre 16

et le récepteur 9. Le signal de fréquence appliqué à l'an-

tenne de réception 12 est transmis tout d'abord au mélan-

geur 7 qui forme la différence du signal de fréquence fp

et du signal de fréquence fPR avec le filtre 15 en aval.

Le diviseur 13 en aval du filtre est réglé de façon à divi-

ser par deux les grandeurs qu'il reçoit. Le signal de fré-

quence appliqué à sa sortie est fourni au premier mélangeur 6. Ce mélangeur 6 et le filtre en aval 14 permettent de former le produit de mélange négatif à partir des signaux

appliqués au mélangeur 6. L'intensité du signal de fréquen-

ce appliqué à la sortie du filtre 14 est directement pro-

portionnelle à la variation de fréquence subie par le géné-

rateur 40 de l'obus 3 après le tir de l'obus. Le signal de fréquence appliqué à la sortie du filtre 14 est donné par l'équation suivante: fP PR Afc = fPE 2

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Ce signal de fréquence est transformé

par le convertisseur 8 en un signal de tension et est appli-

qué à l'entrée de commande du générateur 5 pour modifier

la fréquence de celui-ci.

La figure 3 montre une variante du cir- cuit 2 représenté à la figure 1, variante qui est prévue

dans le poste de base 1.

La différence principale réside dans le fait que ce circuit est conçu pour exploiter le produit de mélange positif qui est formé dans le poste volant 3 à

l'aide de la fréquence reçue fE et de la fréquence fG for-

mée dans le générateur. Le circuit 4 du poste volant est conçu comme représenté à la figure 2. Seul le filtre 44 qui se trouve après le mélangeur 41 est conçu de façon à

donner à sa sortie le produit de mélange positif et l'ap-

pliquer à l'antenne d'émission 45. Le circuit 2 représenté à la figure 3 comporte un générateur 5 dont le signal de sortie est appliqué à l'antenne d'émission 18. La sortie du générateur 5 est reliée à la première entrée de signal du premier mélangeur 6 par un diviseur 13A. La sortie du

mélangeur 6 est reliée au convertisseur 8 par l'intermédiai-

re des filtres 14. L'antenne de réception 11 et le filtre 16 en aval de celle-ci ainsi que le premier récepteur 9 sont réglés de manière à recevoir le signal de fréquence fPE provenant de l'antenne d'émission 45 du poste volant; ce signal est appliqué au second mélangeur 7. L'antenne de réception 12 ainsi que le filtre en aval 17 et le récepteur sont réglés dç manière à recevoir le signal de fréquence fPR émis par le poste de base 1 et réfléchi par l'obus 3; ce signal est appliqué à un multiplicateur 19 qui précède le second mélangeur 7. Le second mélangeur 7 est relié par

le filtre 15 à la. seconde entrée de signal du premier mé-

langeur 6.

Sur l'antenne d'émission 45 du poste volant 3, on a le signal de fréquence suivant: 1.2 fS (fG AfG) + (fP fP) L'antenne 11 ou le récepteur 9 de réception reçoit un signal présentant la fréquence suivan- te à cause de l'effet Doppler: fPE ( Lfc + fG + fP fP) '(1) = Afr + fG + fP fP V LfG C V GG p, V G

V V2

_f * + f V2 P C P c2 Les membres 5 et 8 de cette équation disparaissent, car ils sont négligeables. Le diviseur 13A divise la fréquence fp par deux et fournit le signal au premier mélangeur 6. La fréquence fPR venant de l'antenne

de réception 12 est multipliée par 2/3 dans le multipli-

cateur 19 et est appliquée au second mélangeur 7. Si la condition fP = fG est satisfaite, on obtient à la sortie du filtre 14 la variation de fréquence du générateur 40 à savoir 2 fP fG = (fPE - 3 fPR) 2 Ce signal de fréquence à la sortie du

filtre 14 est appliqué au convertisseur 8 pour y être trans-

formé en un signal de tension fourni à l'entrée de commande du générateur 5. Ce signal règle la fréquence du générateur sur la fréquence modifiée du générateur 40. La figure 4 montre une autre variante du circuit utilisé pour la mise en oeuvre du procédé. Le 1.3 circuit 4 du poste 3 mettant en oeuvre le procédé est conçu comme celui représenté à la figure 2 et comme décrit dans

la description correspondante. Dans le circuit de la figu-

re 4, la sortie du générateur 5 est reliée à l'antenne d'émission 18 du poste de base 1. Le premier mélangeur 6 est relié par sa première entrée de signal par un filtre

à un troisième mélangeur 21. La première entrée de si-

gnal de ce troisième mélangeur est reliée à la sortie de signal du générateur 5. La seconde entrée de signal du

troisième mélangeur 21-est reliée au premier récepteur 9.

La seconde entrée de signal du premier mélangeur 6 est reliée par le montage en série formé d'un diviseur 15A et d'un filtre 15 à la sortie du second mélangeur 7. La sortie du second récepteur 10 est reliée à la première entrée de signal du mélangeur 7. La première entrée de signal du mélangeur 7 est reliée à la sortie du second récepteur 10; ce dernier est relié à l'antenne de réception 12 par le filtre 17. La seconde entrée de signal du mélangeur 7 est reliée à un second générateur 23 qui génère également des ondes électromagnétiques de haute fréquence. Le générateur 23 est constitué par un oscillateur très stable comme le générateur 5. La fréquence des ondes électromagnétiques fournies par ce générateur est décalée vers le haut ou vers

le bas du coefficient K par rapport à la fréquence du géné-

rateur 5 ou du générateur 40 de l'obus. Le coefficient K

est de préférence choisi pour que la fréquence du généra-

teur 23 se situe entre les ondes supérieures de la fré-

quence fp et la fréquence fG' L'antenne d'émission 24 émet les ondes électromagnétiques du générateur 23 vers l'obus 3. L'antenne de réception 43 de l'obus reçoit ces ondes et les applique au récepteur 42 relié luimême au mélangeur 41. L'antenne d'émission 45 émet des signaux de fréquence fSZ' Le récepteur 9 du poste de base 1 reçoit les signaux émis par l'antenne 45 de l'obus, par l'intermédiaire-du

filtre 17; la fréquence des signaux est donnée par l'équa-

tion suivante tenant compte de l'effet Doppler: f f f V PE SZ fSZC La fréquence fsz émise par l'antenne de l'obus est donnée par l'équation suivante: V fSZ t f + fp (1 - K) + K.fp V Si l'on substitue cette équation à

la précédente, on obtient l'équation suivante pour la fré-

quence reçue par le récepteur 9: VV fPE AfG + fP. (1 - K) + K- fp + fp- (1 - K) V L'antenne de réception 12 du poste de base ou du récepteur 10 en aval reçoit la fréquence fz

émise par le générateur 23 et qui est réfléchie par l'obus.

Cette fréquence est donnée par l'équation suivante: f -f -2f V ZR = fZ - 2 fZ C Le mélangeur 7 et le filtre 15 en aval forment la différence de fréquence f - fzR Le diviseur

Z ZR'

15A divise cette différence de fréquence. Pour simplifier,

on a choisi K = 2. Le produit de mélange positif de la fré-

quence fPE et de la fréquence fp du générateur 5 est formé

dans le mélangeur 21 et dans le filtre 20 en aval. Le mé-

langeur 6 et le filtre 14 en aval forment alors le produit

de mélange négatif des fréquences appliquées aux deux en-

trées de signal du mélangeur 6. Le signal de fréquence ap-

pliqué à la sortie du filtre 14 est proportionnel à la va-

riation de fréquence du générateur 40 de l'obus. Ce signal de fréquence peut se représenter par exemple par l'équation suivante: 1.5 fG Pú+ f P 4 (fz ZR

Si après le tir de l'obus 3, on effec-

tue une première correction de la fréquence du générateur 5 dans le poste de base 1, en général il n'est pas néces- saire d'effectuer une autre correction si l'obus 3 n'est plus soumis à des forces d'accélération importantes. Dès que cette correction est exécutée, il faut courtcircuiter les deux antennes de réception 11 et 12 du poste de base 1

à l'aide de commutateurs pour éviter toute influence anta-

goniste. A cet effet, comme représenté à la figure 5, cha-

que antenne de réception 11, 12 est suivie par un commuta-

teur 27, 28. Les entrées de commande des deux commuta-

teurs 27, 28 sont reliées à un comparateur 29 qui est com-

mandé par le signal de sortie du filtre 14.

Dans le cas du circuit de la figure 2 appliqué au poste volant 3, il faut toujours émettre en retour à une fréquence double de la fréquence reçue par l'antenne de réception 43 du poste volant 3. Cela sera

expliqué à l'aide d'un exemple dans lequel à titre d'illus-

tration l'antenne de réception 43 reçoit la fréquence fE = 30 GHz. Le mélangeur 43 de la figure 2 et le filtre 44 en aval de celui-ci génèrent à partir de cette fréquence reçue fE et de la fréquence fG formée par le générateur de fréquence 40 du poste volant 3, la fréquence Doppler fD1 en mélangeant la fréquence fE à la fréquence fG dans le mélangeur 41. Le filtre 44 extrait le produit de mélange

positif qui est pratiquement la double fréquence propre.

Cette fréquence fs est envoyée au poste de base 1 par

l'antenne d'émission 45. Cette fréquence fs qui est prati-

quement double de la fréquence fE reçue par le poste volant nécessite d'une part une antenne d'émission 45 alignée sur

une fréquence double de celle de l'antenne de réception 43.

Dans l'exemple décrit ici, l'antenne d'émission doit être alignée sur 60 GHz. La même remarque s'applique pour les composants qui précèdent l'antenne d'émission 45 ainsi que

pour les composants du poste de base 1 assurant la récep-

tion et l'exploitation de la fréquence fs' Les composants prévus pour la fréquence de 60 GHz engendrent des pertes de conversion beaucoup plus élevées qui nécessitent à leur

tour des puissances de générateur plus élevées pour le géné-

rateur de fréquence 40 du poste volant 3. Cela signifie

que le poste volant 3 doit entre autres recevoir une bat-

terie de puissance beaucoup plus importante. Comme souvent cela n'est pas possible, le problème peut se résoudre à

l'aide du circuit représenté aux figures 6 et 7 si les cir-

constances l'exigent.Dans l'application du circuit repré-

senté à la figure 6, on peut éventuellement utiliser une même antenne d'émission et de réception (non représentée ici) pour émettre et recevoir des signaux dans le poste

volant 3. Lors de la mise en oeuvre des circuits représen-

tés aux figures 6 et 7, on peut utiliser des composants

qui sont accordés sur une même plage de fréquence par exem-

ple 30 GHz.

Le circuit représenté à la figure 6 comporte un générateur de fréquence 40, deux mélangeurs 41 et 47, deux filtres 44 et 46, un récepteur 42, un émetteur 48 ainsi qu'une installation de réception 43 et une antenne

* d'émission 45; selon l'invention, on peut également utili-

ser une antenne d'émission et de réception commune (non re-

présentée ici). La sortie de signal du générateur de fré-

quence 40 est reliée à la première entrée de signal des deux mélangeurs 41 et 47. La seconde entrée de signal du

premier mélangeur 41 est reliée par le récepteur 42 à l'an-

tenne de réception 43. La sortie du mélangeur 41 est reliée par le filtre 46 à la seconde entrée de signal du second

mélangeur 47. Le signal de sortie du mélangeur 47 est appli-

qué par le filtre 44 à l'émetteur 48 qui émet le signal par l'antenne d'émission 45 vers le poste de base 1. Le générateur de fréquence 40 est réglé, de sorte que lors du 1.7

tir du poste volant 3, il génère des signaux de même fré-

quence que ceux du générateur de fréquence 5 du poste de base 1. A l'aidedu circuit représenté à la figure 6, on mélange la fréquence fG du générateur de fréquence 40 par le filtre 47 à la fréquence fD1 qui correspond à la fréquen- ce Doppler. Cette fréquence Doppler fD1 est formée de la

fréquence fE reçue par le récepteur 42 et l'antenne de ré-

ception 43 et de la fréquence fG du générateur de fréquence appliquée au premier mélangeur 41; le filtre 46 sépare cette fréquence Doppler. A l'aide du filtre 44 en aval du mélangeur 47, on forme le produit de mélange positif ou

négatif suivant la conception de ces deux composants à par-

tir de la fréquence fG et de la fréquence fD' Le signal qui en résulte est renvoyé par l'émetteur 48 et l'antenne

d'émission 45 vers le poste de base 1.

Le circuit représenté à la figure 7

correspondant au poste de base comprend un premier mélan-

geur 6 qui est relié à l'antenne de réception 11 par l'in-

termédiaire d'un montage en série formé du récepteur 9 et

d'un premier filtre 16. L'antenne de réception 11 est con-

çue de façon à ne recevoir que la fréquence fPE qui est émise par le poste volant 1 sous la forme de signaux de fréquence f5 par l'antenne 45 vers le poste de base 1. La seconde entrée de signal du premier mélangeur 6 est reliée à la sortie de signal du générateur de fréquence 5 du poste de base 1. La sortie de signal du premier mélangeur 6 est reliée par un- second filtre 14 à un diviseur 13 Le second mélangeur 7 est relié à la seconde antenne de réception 13

par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un récep-

teur 10 et d'un troisième filtre 17. Cette antenne de ré-

ception 12 est réalisée pour ne recevoir que des signaux de fréquence fpR Il s'agit dans ce cas de signaux émis par l'antenne d'émission 18 du poste de base 1 et réfléchis par le poste volant 3. Les signaux rayonnés par l'antenne d'émission 18 sont à la fréquence fp et sont générés par le 1.8 générateur de fréquence 5. La seconde entrée de signal du

second mélangeur 7 est reliée à la sortie de signal du géné-

rateur de fréquence 5. La sortie du second mélangeur 7 est reliée à la seconde entrée de signal du diviseur 13 par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un quatrième filtre 15, d'un premier multiplicateur 30 et d'un second multiplicateur 31. La sortie du diviseur 13 est reliée au convertisseur 8 qui est relié à l'entrée de commande du générateur de fréquence 5. Le premier multiplicateur 30 est conçu de façon à multiplier par le coefficient 2 les

signaux qu'il reçoit. La seconde entrée de signal du mul-

tiplicateur 31 est reliée à la sortie de signal du généra-

teur de fréquence 5 et multiplie les signaux de fréquence reçus par la fréquence fp du générateur de fréquence. Lors de l'émission en retour d'un signal à la fréquence fs par le poste volant 3 vers le poste de base 1, on a également l'effet Doppler et l'antenne de réception 11 du poste de base 1 ne reçoit pas un signal de fréquence fs mais un signal de fréquence fPE' Cette fréquence est donnée par l'équation suivante: f f V = l-V PE fs fs C f5 (1 C Dans cette équation, V est la vitesse

du poste volant. La fréquence fs résulte de l'équation sui-

vante: fs = fG + àf! fD1 On suppose que dans le poste volant, la fréquence fD1 est

mélangée à la fréquence fG + AfG. A partir des deux équa-

tions ci-dessus, on obtient alors la relation suivante pour les fréquences fS et fPE: fPE = (fG + LfG + fD1) (1- C) PE - 'G Dl

f+ Lf + f f(1-

G + fG + fD l fG C -fG C -Dl C

Pour la présente description, on n'en-

visage que le produit de mélange positif. La fréquence Doppler fD1 résulte de l'équation suivante: v fD1 = fP C Si l'on substitue cette valeur dans l'équation de fréquence fPE' on obtient: fPE =fG + AfG + fP C G C G C - c2 Dans l'hypothèse de l'inégalité suivante:

V2 -

fp = " f< V PC Pc

la condition fp = fG pour la fréquence fPE donne la rela-

tion suivante: zo f -f + Lf + f -v PE P fG fP c f -L V fP C fG C = f + AfG (1 -) En résolvant cette équation en AfG, on obtient: fPR P 1_ V C La fréquence fPR reçue par l'antenne

de réception 12 du poste de base 1 permet d'écrire l'équa-

tion suivante: V fPR = fP - 2 f C Si l'on résout cette équation en V/C et que l'on substitue cette valeur dans l'équation de AfG, on obtient l'équation suivante pour AfG: A25f 2fp (fPR - fP) JfG (fp + fpE) Cette variation de fréquence AfG est la variation de la fréquence du générateur de fréquence 40

du poste volant 3. Il faut modifier la fréquence du généra-

teur de fréquence 5 du poste de base 1 de cette valeur afin que les deux générateurs de fréquence 5 et 40 travaillent à la même fréquence. A l'aide du premier mélangeur 6 et du

filtre en aval 14 dans le poste de base 1, on forme le pro-

duite de mélange fp + fpE à partir des fréquences fp et fpE.

264224'1

Le second mélangeur 7 et le filtre 15 en aval génèrent le produit de mélange fPR - fP à partir des fréquences fp et fPR' Le multiplicateur 30 multiplié le dernier produit de

mélange ci-dessus par le coefficient 2 et ce signal est ap-

-pliqué au second multiplicateur 31 qui effectue une multi- plication par la fréquence fp. Le diviseur 13 génère le

quotient suivant à partir du signal de sortie du multipli-

cateur 31 et du signal de sortie du filtre 14: 2fP(fPR fP) f ( fG. =(fp + fpE> Le convertisseur 8 en aval du diviseur

13 transforme le signal de fréquence LfG appliqué à son en-

trée en un signal de tension destiné à commander le généra-

teur de fréquence 5.

R E V E ND I C AT I 0 N S

1 ) Procécé pour régler les signaux d'un poste de base (1) et d'un poste volant (3) sur une même fréquence, procédé caractérisé en ce qu'on règle la fréquence (fp) des signaux générés par le poste de base (1)

sur la fréquence (fG) des signaux générés par le poste vo-

lant (3).

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le poste mobile (3), on forme le produit de mélange négatif (fr, fSz) du signal de fréquence (fE) provenant du poste de base et du signal de fréquence

(fG) formé dans le poste volant (3), et ce produit est en-

voyé au poste de base (1) et en ce que partant de ce signal de fréquence (fpE) reçu par le poste de base et le signal de fréquence (fPR' fzR) réfléchi par le poste volant (1), on

détermine la variation de fréquence (LfcG) du signal de fré-

quence (fG) dans le poste volant après son tir et on modifie de manière proportionnelle le signal de fréquence (fp) formé

dans le poste de base (1).

30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le poste volant (3), on forme le

produit de mélange positif (fs5) à partir du signal de fré-

quence (fE) reçu par le poste de base (1) et par le signal de fréquence (fG) généré dans le poste volant (3) et on émet ce signal vers le poste de base (1) et à partir du signal de fréquence (fpE) reçu par le poste de base (1) et le signal

de fréquence (fpR) réfléchi par le poste volant (3), on dé-

termine la variation de fréquence (UfG) du signal de fréquen-

ce (fG) formé dans le poste volant (3) après le tir de celui-

ci et on modifie la fréquence du signal de fréquence (fp)

formé par le poste de base de manière proportionnelle.

) Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poste de base (1) comporte au moins un générateur de

fréquence (5) dont l'entrée de commande est reliée à un pre-

mier mélangeur (6) par l'intermédiaire d'un montage en série

formé d'un convertisseur (8) et d'un filtre (14), ce mélan-

geur ayant au moins une entrée de signal reliée à au moins

un récepteur (9, 10) et en ce que le poste volant (3) com-

porte un générateur de fréquence (40) dont la sortie est reliée à au moins un mélangeur (41), la seconde entrée de celui-ci étant reliée à l'antenne de réception (43) par l'intermédiaire d'un récepteur (42) et sa sortie est reliée

par un filtre (44) à l'antenne d'émission (45).

5 ) Circuit selon la revendication 4,

caractérisé en ce que la première entrée du premier mélan-

geur (6) du poste de base (1) est reliée à une antenne de réception (11) par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un récepteur (9) et d'un filtre (16), la seconde entrée de signal du premier mélangeur (6) étant reliée à la sortie de signal d'un second mélangeur (7) par un montage en série formé d'un diviseur (13) et d'un second filtre (15), la première entrée de signal étant reliée à la sortie du générateur (5) et sa seconde entrée de signal étant reliée à la seconde antenne de réception (13) par l'intermédiaire

d'un montage en série formé d'un récepteur (10) et d'un fil-

tre (17).

6 ) Circuit selon la revendication 4,

caractérisé en ce que la première entrée de signal du pre-

mier mélangeur (6) est reliée à la sortie du générateur (5) par l'intermédiaire d'un diviseur (13A), la seconde entrée de signal du premier mélangeur (6) est reliée par un filtre

(15) à un second mélangeur (7) et la première entrée de si-

gnal du second mélangeur (7) est reliée par un premier ré-

cepteur (9) et un filtre (16) à la première antenne de ré-

ception (11), la seconde entrée de signal du second mélan-

geur (7) étant reliée à une seconde antenne de réception

(12) par l'intermédiaire d'un multiplicateur (19), d'un se-

cond récepteur (10) et d'un filtre (17).

7 ) Circuit selon la revendication 4,

caractérisé en ce que la première entrée de signal du pre-

mier mélangeur (6) est reliée à la sortie d'un second mé-

langeur (7) par l'intermédiaire d'un montage en série formé d'un diviseur (15A) et d'un filtre (15), la seconde entrée de signal du mélangeur (6) étant reliée par un montage en série formé d'un filtre (20) et d'un troisième mélangeur (21) à un premier récepteur (9) et à un premier filtre (16) qui est en liaison avec la première antenne de réception (11), la première entrée de signal du second mélangeur (7) étant reliée à un second générateur (23) lui-même relié à la seconde antenne d'émission (24) , la seconde entrée de signal du second mélangeur (7) étant reliée à un second récepteur (10) suivi d'un filtre (17) pour être reliée à

une seconde antenne de réception (12) et la sortie du pre-

mier générateur (5) est en outre reliée à la seconde entrée

de signal du troisième mélangeur (21).

8 ) Circuit selon la revendication 7,

caractérisé par des commutateurs (27, 28) entre les an-

tennes de réception (11, 12) et les récepteurs (9, 10), l'entrée de commande de ces commutateurs étant reliée à un

comparateur (29) commandé par le signal de sortie du fil-

tre (14).

9 ) Circuit selon l'une quelconque des

revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la sortie du

générateur (5) du poste de base (1) est reliée à la première

antenne d'émission (18) du poste de base (1).

) Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

poste de base (1) comporte au moins un générateur de fré-

quence (5) dont l'entrée de commande est reliée à un premier mélangeur (6) par l'intermédiaire d'un montage en série

formé d'un convertisseur (8) et d'un filtre (14), ce mélan-

geur ayant au moins une entrée de signal reliée à un récep-

teur (9, 10), le poste volant (3) ayant un générateur de fréquence (40) dont la sortie est reliée à un premier et à un second mélangeur (41, 47), la seconde entrée de signal du premier mélangeur (41) étant reliée par un récepteur (42) à une antenne de réception (43) et la sortie de signal du premier mélangeur (41) est reliée à un premier filtre (46) dont la sortie de signal est reliée à la seconde entrée de signal du second mélangeur (47), la sortie de signal du second mélangeur (47) étant reliée par un second filtre

(44) à un émetteur (48) relié en aval à une antenne d'émis-

sion (45).

110) Circuit selon la revendication 10,

caractérisé en ce que la première entrée du premier mélan-

geur (6) du poste de base (1) est reliée à une première antenne de réception (11) par un montage en série formé d'un premier récepteur (9) et d'un premier filtre (16), la seconde entrée de signal du premier mélangeur (6) étant reliée à la sortie de signal du générateur de fréquence (5) du poste de base (1) et la sortie de signal du premier mélangeur (6) est reliée par un second filtre (14) à un

diviseur (13) dont la sortie de signal est reliée à un con-

vertisseur (8) relié à l'entrée de commande du générateur (5), la première entrée de signal d'un second mélangeur (7) étant reliée à une seconde antenne de réception (12) par un montage en série formé d'un second récepteur (10) et d'un

troisième filtre (17), la seconde entrée de signal du se-

cond mélangeur (7) étant reliée à la sortie de signal du

générateur de fréquence (5) et la sortie de signal du se-

cond mélangeur (7) est reliée à la seconde entrée de signal

du diviseur (13) par un montage en série formé d'un quatriè-

me filtre (15), d'un premier multiplicateur (30) et d'un second multiplicateur (32), le premier multiplicateur (30)

multiplie les signaux appliqués à son entrée par le coeffi-

cient 2 et le second multiplicateur multiplie les signaux appliqués à son entrée par la fréquence du générateur de fréquence (5>, cette fréquence étant appliquée à sa seconde

entrée de signal.