FR2714238A1 - Dispositif pour limiter l'exposition moyenne au rayonnement RF des utilisateurs de radioémetteurs portables. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne la protection des utilisateurs de radioémetteurs portables. Un dispositif de commande de la puissance de sortie d'un radioémetteur restreint automatiquement le temps maximal d'émission au cours d'un temps de calcul de moyenne, de façon que la puissance moyenne reste inférieure à un niveau acceptable. Le dispositif comprend un circuit de calcul de moyenne (11), des circuits de fixation de niveaux de seuil (13, 16), des comparateurs (12, 15) et un générateur de signal de désactivation d'émetteur (14) qui est commandé par les comparateurs. La puissance de sortie maximale de l'émetteur peut également être réduite automatiquement si la puissance moyenne s'approche d'un niveau prédéterminé. Applications aux radiotéléphones portables cellulaires.
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour garantir
que des niveaux d'exposition moyens au rayonnement RF provenant de radioémetteurs, en particulier de radiotéléphones cellulaires portables, ne dépassent pas un niveau prédéterminé. Au cours des dernières années, on s'est préoccupé de façon croissante des effets du rayonnement radiofréquence sur l'environnement. Par exemple,
l'American National Standard Institute (ANSI), en asso-
ciation avec l'Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc. (IEEE), a adopté de nouvelles normes pour l'exposition RF, ANSI/IEEE C95. 1-1992. L'organisme Federal Communications Commission (FCC) a proposé d'adopter ces nouvelles règles (Notice of Proposed Rulemaking, "Guidelines for Evaluating the Environmental Effects of Radiofrequency Radiation", ET Docket n 93-62, 8 avril
1993).
Les nouvelles règles sont généralement plus restrictives que les règles adoptées précédemment et elles englobent les systèmes mobiles terrestres, comme les radiotéléphones cellulaires de poche et portables. Les règles prévoient que des équipements pourront être exclus de la réglementation s'il est possible de montrer par des procédures de laboratoire que les conditions d'exposition ne dépassent pas un certain taux d'absorption spécifique (TAS), ou bien si la puissance rayonnée est inférieure à un certain niveau. La FCC a proposé que des dispositifs portables tels que des téléphones cellulaires doivent soit
être conformes aux exigences spécifiées pour des environ-
nements non contrôlés, soit être exemptés de ces exigen-
ces. L'Exposition Maximale Admissible (EMA) pour des
environnements non contrôlés, dont les facteurs compren-
nent l'intensité de champ électrique E (V/m), l'intensité de champ magnétique H (A/m) et la densité de puissance S (mW/cm2), est liée à la gamme de fréquence (MHz) du signal radiofréquence. Le temps de calcul de moyenne, par exempe 6 à 30 minutes, pour l'EMA conformément à la nouvelle norme est
également lié à la gamme de fréquence du signal radioélec-
trique. L'exposition RF peut être corrélée à la puissance de sortie d'un émetteur à condition que l'on puisse fixer des facteurs d'environnement, comme le fait que les points rayonnants de l'émetteur se trouvent dans une plage de distance par rapport à l'utilisateur (par exemple 2,5 cm par rapport à la tête d'un utilisateur dans un téléphone mobile). L'EMA peut donc être corrélée avec une puissance
maximale admise.
Respecter les règles en diminuant la puissance de sortie maximale à un niveau qui ne peut pas excéder
l'EMA à un instant quelconque, peut conduire à des résul-
tats inutiles et indésirables. Par exemple, pour maintenir une liaison hertzienne, un émetteur cellulaire mobile peut avoir besoin d'augmenter momentanément la puissance de sortie au moment o l'émetteur mobile passe devant des obstacles dans le chemin de la liaison hertzienne. Le fait
de dépasser une puissance de sortie maximale n'entraîne-
rait cependant pas nécessairement le dépassement de l'EMA,
à cause du temps de calcul de moyenne permis.
La présente invention est conçue pour garantir qu'un émetteur ne dépasse pas une EMA sur le temps de calcul de moyenne permis, tout en permettant d'utiliser
une plus grande plage de puissance de sortie, pour maximi-
ser l'aptitude de l'émetteur à émettre avec un niveau
suffisant pour établir ou maintenir une liaison hertzien-
ne.
La garantie qu'un système de radiocommunication ne peut pas dépasser l'EMA augmentera probablement la confiance du consommateur et augmentera donc l'intérêt commercial de produits dans lesquels la présente invention
est incorporée.
La présente invention atteint ces buts en restreignant automatiquement le temps d'émission maximal pendant un temps de calcul de moyenne prédéterminé, de façon que la puissance moyenne reste inférieure à un niveau acceptable. En plus, ou à la place, la puissance de
sortie maximale de l'émetteur peut être réduite automati-
quement à un niveau inférieur si une certaine puissance moyenne est approchée. En outre, un signal d'avertissement peut être produit pour informer un utilisateur que l'EMA
est approchée.
Par la mise en oeuvre de l'invention, il est possible d'utiliser des niveaux de puissance supérieurs à la puissance de sortie maximale qui serait par ailleurs permise sans calcul de moyenne, ce qui augmente la qualité et la fiabilité de la liaison hertzienne. En outre, la présente invention peut être mise en oeuvre dans des structures de systèmes préexistantes, par une modification de logiciel pouvant être effectuée aisément, ou par une légère modification de circuit, comme l'inclusion d'un
circuit intégrateur.
La présente invention évite ainsi des effets nuisibles possibles qu'impliquent les restrictions de puissance nouvellement proposées, et elle garantit à des utilisateurs qu'un dispositif conforme à la présente
invention ne peut pas transgresser les règles d'exposi-
tion, et en particulier les règles d'EMA. De plus, des radioémetteurs incorporant la présente invention peuvent
être exemptés des exigences de la FCC qui sont proposées.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la
description détaillée qui va suivre de modes de réalisa-
tion donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite
de la description se réfère aux dessins annexés dans
lesquels les éléments semblables portent des références numériques semblables, et sur lesquels: La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un second mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est un schéma fonctionnel d'un troisième mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 est un organigramme de programme concernant certaines des caractéristiques du premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 5 est un organigramme de programme concernant certaines caractéristiques supplémentaires du premier mode de réalisation de la présente invention; et La figure 6 est un organigramme de programme des second et troisième modes de réalisation de la présente
invention.
Sur les figures 4 à 6, les cases rectangulaires représentent des états et les cases ovales représentent
des activités ou des événements.
Appareils de radio portables fonctionnant en simplex A titre d'illustration, dans le cas de systèmes de radio portables professionnels fonctionnant en simplex, on suppose que l'on a trouvé par des mesures que des niveaux de taux d'absorption spécifique (TAS) admissibles permettent une puissance d'émission continue de 1 W sur un temps de calcul de moyenne. Pendant l'utilisation normale d'un appareil de radio portable fonctionnant en simplex, du fait du profil d'utilisation de l'utilisateur, on peut prévoir que seulement quelques émissions brèves auront lieu pendant une période quelconque de six minutes, qui
correspond au temps de calcul de moyenne permis. Cepen-
dant, un appareil de radio portable normal pour ce système
aurait de préférence une puissance de sortie de 3 watts.
Cette sorte de système peut utiliser une commande tempo-
relle de l'émetteur pour limiter par exemple à une minute toute période d'émission. Il n'y a cependant pas de
limite sur le nombre d'émissions, ce qui fait que la puis-
sance de sortie moyenne Pmoy pourrait parfaitement appro-
moy cher ou dépasser la puissance admise maximale Pmax. Sur la figure 3, la puissance moyenne admise maximale Pmax peut être une représentation numérique ou analogique de la puissance moyenne maximale décidée pour interrompre le
fonctionnement de l'émetteur.
Dans ce cas, un dispositif de sécurité conforme à la présente invention est utile. Un tel dispositif de sécurité peut prendre la forme d'un circuit d'intégration ou d'un logiciel équivalent, pour estimer la puissance de sortie moyenne Pmoy pendant un temps de calcul de moyenne moy Tmoy, par exemple la dernière période de six minutes. Le
dispositif de sécurité arrêtera ou désactivera une émis-
sion jusqu'à ce qu'une nouvelle émission puisse avoir lieu sans dépasser la puissance admise maximale Pmax' et/ou il produira un avertissement signalant qu'une émission supplémentaire est autorisée, comme expliqué ci-après. En utilisation normale, des liaisons hertziennes ne seront
pas interrompues très souvent.
Emetteurs fonctionnant en mode de salve
Un autre exemple consiste en un émetteur fonc-
tionnant en mode de salve, pour lequel le rapport cyclique est habituellement faible. Dans ce cas, on peut utiliser
une puissance de crête élevée, et le dispositif de sécu-
rité peut retarder des émissions lorsque c'est nécessaire, sans avoir une influence considérable sur les performances
du système, du fait que des interruptions seront rares.
Appareil de radio cellulaire
La situation pour des appareils de radio cellu-
laires est différente de celle d'émetteurs portables fonctionnant en simplexou en mode de salve. La puissance de sortie maximale est souvent de l'ordre de 0,6 W. A titre d'illustration, on suppose que l'on a trouvé qu'un certain type d'appareil de radio cellulaire pouvait être utilisé continuellement avec une puissance de sortie de 0,2 W, sans dépasser les limites de TAS. Normalement, des systèmes cellulaires utilisent une commande de puissance sous la dépendance de conditions de propagation, et par conséquent la puissance de l'unité mobile, par exemple, variera pendant l'utilisation. Dans ce cas, un signal d'avertissement pourrait être produit lorsqu'une émission est autorisée à se poursuivre pendant quelques minutes à la même puissance moyenne Pmoy que pendant le temps de moy calcul de moyenne Tmoy, par exemple les quelques dernières minutes de l'émission en cours. Si la limite de puissance P m est atteinte, l'émetteur sera automatiquement mis max hors fonction pendant une certaine période. Une variante peut consister à autoriser au moins une émission utile supplémentaire (pendant un temps suffisant) si l'appareil
est à nouveau mis en fonction manuellement.
D'autre part, la puissance d'émission Pit inst pourrait être réduite à un niveau inférieur à l'instant d'avertissement ou peu de temps après, pour permettre un temps d'émission ininterrompu (ou tout au moins plus long). Sur la figure 3, la puissance instantanée Pinst peut être une valeur numérique ou une valeuranalogique
représentant la puissance de sortie réelle de l'émetteur.
Ceci convient s'il y a une marge dans le système de commande de puissance normal, de façon qu'une certaine réduction de puissance supplémentaire n'entraîne qu'une dégradation de qualité, et non une perte totale de la communication. Mode de réalisation avec coupure de l'émetteur Dans un premier mode de réalisation qui est illustré sur les figures 1 et 4, l'invention fonctionne d'une manière analogue à un fusible, selon laquelle l'émission est simplement coupée lorsque la durée à la puissance maximale est dépassée. Ce mode de réalisation est utile pour la plupart des applications telles que des appareils de radio portables fonctionnant en simplex, du fait que le temps de calcul de moyenne sera généralement supérieur à la durée caractéristique pendant laquelle une
liaison hertzienne est établie. Par conséquent, la puis-
sance d'émission Poy ne s'approche jamais de la puissance moy de sortie maximale Pmax' lorsqu'elle est calculée en moyenne sur le temps de celcul demoyenne Tmoy. Cependant,
dans des cas rares dans lesquels les conditions de récep-
tion sont particulièrement mauvaises et/ou la durée pendant laquelle la liaison de transmission hertzienne est relativement longue, le premier mode de réalisation des figures 1 à 4 garantit l'impossibilité de dépasser la puissance d'émission maximale. Lorsque la puissance moyenne pendant le temps de calcul de moyenne précédent (par exemple 6 minutes ou 30 minutes) franchit un seuil inférieur ou égal à la puissance maximale Pma qui est max
autorisée par l'EMA, l'émission est coupée.
En se référant à la figure 1, on note qu'un dispositif conforme à cet aspect de la présente invention comprend un circuit de détermination de puissance moyenne 11 pour déterminer une puissance moyenne avec laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente. Ce
circuit pourrait prendre la forme d'un circuit d'intégra-
tion. La période précédente peut être le temps de calcul de moyenne maximal Tmo ou une partie de celui-ci. Le moy
circuit de détermination de puissance moyenne peut déter-
miner, à titre de mesure de la puissance moyenne P moy' un temps maximal d'émission continue, sur la base du temps d'émission écoulé pendant une période de calcul de moyenne Tmoy, lorsque la puissance d'émission Pinst est à un moy lnst
niveau fixé.
L'appareil comprend également un comparateur 12 pour comparer la puissance moyenne Poy avec un premier moy
seuil prédéterminé Pmax Le premier seuil peut correspon-
dre à une puissance moyenne permise maximale P pour un max temps de calcul de moyenne Toy donné, qui peut être fixée moy par un premier circuit de fixation de seuil 13. Le signal
de sortie du comparateur 12 active un circuit de désacti-
vation d'émetteur 14 qui désactive le radioémetteur lors-
que le comparateur 12 détermine que le premier seuil Pma max
a été dépassé.
En plus de la structure ci-dessus, le dispositif peut comprendre un second comparateur 15 pour comparer la puissance moyenne PMoy avec laquelle un radioémetteur a moy émis pendant une période précédente Toy (comprenant une moy période pendant laquelle l'émetteur a été désactivé) avec un second seuil prédéterminé Pf. Le second seuil Pf est la puissance moyenne Poy pour laquelle la puissance est moy rétablie et/ou le blocage est supprimé. Le second seuil Pf peut correspondre à une puissance moyenne permise maximale pour un temps de calcul de moyenne Toy donné, plus une moy marge suffisante pour permettre un temps d'émission notable avant que le premier seuil ne soit redépassé. En d'autres termes, un effet d'hystérésis est introduit pour éviter des cycles rapides de la fonction de coupure de la puissance. Le second seuil Pf peut être fixé par un second
circuit de fixation de seuil 16.
Le circuit de désactivation d'émetteur 14 peut autoriser la reprise de l'émission hertzienne après sa désactivation, lorsque la puissance moyenne Poy a diminué moy
de façon à devenir égale ou inférieure au second seuil Pf.
Les réglages de paramètres possibles comprennent donc le temps de calcul de moyenne Tmoy et la puissance moy moyenne permise maximale Pmax' ainsi que le seuil de réactivation d'émission Pf. Un réglage de paramètre possible supplémentaire est le temps utile Tuti qui sera disponible avant que la puissance moyenne maximale Pma ne max
soit dépassée à nouveau.
Dans sa forme la plus simple, avec une puissance de sortie fixe, le critère de coupure de puissance sera une mesure de la proportion du temps de calcul de moyenne écoulé qui a été utilisée pour l'émission, et la fixation d'un temps d'émission maximal correspondant à cette proportion (par exemple la fixation d'un temps d'émission maximal égal au rapport entre la puissance moyenne permise
et la puissance de sortie courante).
On peut réaliser ces fonctions par logiciel ou par matériel. La figure 4 est un organigramme conforme à une forme de réalisation de la présente invention. Sur la figure 4, les cases rectangulaires représentent des états et les cases ovales représentent des activités ou des événements. Sur la figure 4, la présente invention est illustrée par son organigramme de programme. L'état 46 est
l'état dans lequel l'émetteur peut être utilisé, c'est-à-
dire être mis en fonction. La puissance moyenne Py est moy inférieure à la puissance moyenne permise maximale Pma.x A l'étape 41, la détermination qui est faite indique que la
puissance moyenne Pmoy est supérieure ou égale à la puis-
moy sance permise maximale Pma. Si elle est supérieure, max l'émission est bloquée, comme indiqué à l'étape 42, ce qui conduit dans l'état 43. Dans l'état 43, l'émetteur ne peut plus émettre, ce qui fait que la puissance moyenne Pmoy moy diminuera inévitablement au fur et à mesure que le temps passe. Si la puissance moyenne Pmoy est inférieure ou moy supérieure à la puissance permise maximale Pmax pendant que l'émetteur est bloqué (état 43), on détermine ensuite si la puissance moyenne Pmoy est inférieure ou égale à un moy second seuil Pf, comme indiqué à l'étape 44. Lorsque la puissance moyenne P tombe au- dessous du second seuil moy Pf, alors, comme représenté à l'étape 45, l'émetteur est réactivé et il est donc libre d'émettre. Comme indiqué dans l'état 46, lorsque l'émetteur est libre d'émettre et la puissance moyenne Pmoy est inférieure ou égale à la moy puissance permise maximale Pmax' le programme retourne à l'étape 41. Cet aspect de l'invention fonctionne donc à la manière d'un fusible pour couper l'émission et ensuite réautoriser l'émission une fois que la puissance moyenne P est tombée au-dessous de la puissance permise maximoy male Pma avec, en plus, une marge, comme représenté par max
le second seuil Pf.
Ce mécanisme garantit que l'utilisateur ne sera pas exposé à une puissance d'émission moyenne supérieure à ce qui est permis sur le temps de calcul de moyenne Tmoy tout en permettant aussi rapidement que possible une
nouvelle communication dans le cas d'un appel interrompu.
Ainsi, lorsque la puissance moyenne Poy pendant moy
le temps de calcul de moyenne écoulé T a diminué au-
moy dessous de la limite Pf, avec un écart qui permettra un certain temps de fonctionnement utile supplémentaire Tuti à un niveau de puissance prévu, l'émetteur peut être
réactivé après que son fonctionnement a été coupé.
On considère que l'émetteur est autorisé à être mis en fonction de sa manière habituelle, manuellement ou par une demande de système, et non automatiquement, par un circuit de protection conforme à la présente invention, lorsque le temps de calcul de moyenne écoulé est tel que la puissance moyenne est tombée au-dessous de la limite
Pf.
Un dispositif conforme à la présente invention peut comprendre un circuit ou un programme pour fixer un seuil Pf permettant la mise en fonction de l'émetteur lorsque la puissance moyenne Pmoy pendant la période moy écoulée Tmoy franchit (en décroissant) le seuil Pf, et pour estimer ce niveau de seuil Pf à partir du niveau de puissance prévu Ppre et d'un temps de fonctionnement prev utile décidé Tuti, et pour estimer le niveau de puissance prévu. Ce mode de réalisation peut comprendre un dispositif pour empêcher l'utilisation de l'émetteur lorsque la puissance moyenne Pmoy dépasse la limite moy permise Pmax. Lorsque l'émetteur est bloqué, la puissance moyenne diminue nécessairement, du fait que l'intégration d'énergie est suspendue. Lorsque Po franchit le seuil moy Pf, le blocage de l'émetteur est supprimé et l'utilisation de l'émetteur est à nouveau autorisée. Le seuil Pf
est fixé à une valeur qui donnera un cer-
tain temps d'émission utile Tuti, si l'émetteur est
mis en fonction après la suppression du blocage.
Lorsque la puissance moyenne Pmoy dépassera moy probablement une limite prédéterminée P ma si l'émission max est poursuivie au niveau de puissance prévu P pre pendant prev
plus d'un temps approprié décidé, un signal d'avertisse-
ment peut être produit.
En se référant aux lignes en pointillés de la figure 1, on note qu'un dispositif convenant pour la mise en oeuvre de l'invention peut comprendre le circuit de détermination de puissance moyenne 11, pour déterminer une
puissance moyenne Pmoy qui a été émise par un radioémet-
moy teur pendant une période précédente. Le dispositif comprend également un comparateur 17 pour comparer la puissance moyenne Pmoy avec un seuil d'avertissement Pa Le dispositif de l'invention peut comprendre un circuit de fixation de seuil d'avertissement 23 pour fixer le seuil d'avertissement Pa. Le seuil d'avertissement P peut être aa une représentation d'un niveau décidé de puissance moyenne Poy pour produire un signal d'avertissement et/ou pour moy
réduire la puissance de l'émetteur. Dans un mode de réali-
sation, le circuit de fixation de seuil d'avertissement 18 prédit le moment auquel la puissance moyenne dépassera probablement une puissance moyenne maximale permise Pmaxi conformément au niveau de puissance prévu Pprev' et il
détermine un seuil d'avertissement P suffisamment infé-
a rieur à la puissance moyenne maximale permise P qui est max émise, pour permettre la génération d'une alarme à un intervalle de temps prédéterminé, tel qu'une minute, avant que l'émetteur ne dépasse la puissance moyenne maximale
permise Pmax' sur la base du résultat de la prédiction.
Ceci permet à l'utilisateur de mettre fin à sa communica- tion sans une interruption brutale, ou tout au moins
d'être prévenu d'une interruption brutale.
Le dispositif de l'invention peut comporter un
générateur d'avertissement 19 pour générer un avertisse-
ment lorsque le comparateur détermine que le seuil d'aver-
tissement P a été dépassé. L'avertissement peut être a
sonore ou visuel ou des deux types.
Par conséquent, l'un des réglages de paramètres possibles est un temps approprié pour la génération d'un signal d'avertissement au moment o le niveau de puissance moyenne Pmoy dépasse le seuil d'avertissement P. moy a Un signal d'avertissement est déclenché si la puissance franchit le seuil d'avertissement P et au a moment o elle le franchit. Si l'émission est poursuivie suffisamment longtemps, l'émetteur sera bloqué dans ce mode de réalisation lorsque la puissance Pma sera max atteinte. La puissance diminue, et ensuite lorsque le seuil Pf est franchi, le blocage de l'émission est supprimé. Si l'émission est arrêtée avant que Pa ne soit max atteinte, la puissance moyenne P diminuera sans que moy
l'émetteur ne soit bloqué.
La figure 5 montre un organigramme qui illustre
un mode de réalisation de cet aspect de la présente inven-
tion. Ce mode de réalisation est similaire à celui qui est représenté sur la figure 4, et les étapes semblables sont
désignées par des numéros de référence semblables.
Comme représenté sur la figure 5, dans un état 52 dans lequel la puissance moyenne est inférieure à une valeur de seuil P pour la génération d'un avertissement et l'émetteur n'est pas bloqué, on détermine si la et l'émetteur n'est pas bloqué, on détermine si la puissance moyenne Py est égale ou supérieure à la valeur moy de seuil d'avertissement Pa' à l'étape 53. Si le seuil d'avertissement P est dépassé, alors un avertissement est a donné, comme indiqué à l'étape 54. L'étape 55 montre un état dans lequel la puissance moyenne Pmoy est comprise moy entre la puissance permise maximale P et le seuil max d'avertissement Pa' pendant que l'émetteur est libre
d'émettre. Si la puissance permise moyenne P est infé-
moy rieure au seuil d'avertissement Pa' le programme passe à l'étape 56, et il retourne à l'étape 52 en passant par l'étape 53 et l'étape 54. Cependant, lorsque la puissance moyenne Pmoy est égale à la puissance permise maximale moy Pmax' comme indiqué à l'étape 41, alors l'émetteur est bloqué, comme indiqué à l'étape 42, ce qui conduit à l'état 51 dans lequel la puissance moyenne est comprise
entre un premier seuil Pf pour la réactivation de l'émet-
teur et la puissance permise maximale Pmax' pendant que l'émetteur est bloqué. Lorsque la puissance moyenne tombe au-dessous du seuil de réactivation de l'émetteur, Pf, comme indiqué à l'étape 54, alors l'émetteur est débloqué, comme indiqué à l'étape 45, et la séquence passe à l'étape 52 pour déterminer si la puissance moyenne est inférieure
ou supérieure au seuil d'avertissement Pa.
Un signal d'avertissement est donc déclenché si la puissance moyenne Pf franchit le seuil d'avertissement Pa et au moment o elle franchit ce seuil. Si l'émission est poursuivie suffisamment longtemps, l'émetteur sera bloqué lorsque la puissance permise maximale Pma sera max atteinte. Lorsque la puissance moyenne P diminue, et moy lorsque le seuil de réactivation Pf est franchi, le blocage de l'émetteur est supprimé. Si l'émission est arrêtée avant que la puissance permise maximale Pma ne max soit atteinte, la puissance moyenne Pmoy diminuera et moy l'état d'origine sera rétabli sans que l'émetteur ne soit
bloqué.
Cet avertissement peut prendre n'importe quelle forme appropriée, comme des indicateurs sonores ou visuels, ou une combinaison d'indicateurs sonores et visuels. De tels indicateurs peuvent facultativement fonctionner en régime d'impulsions et ils peuvent en outre fonctionner facultativement en régime d'impulsions avec une cadence croissante au fur et à mesure que le temps d'émission restant prédit diminue. Selon une variante, l'utilisateur peut être informé du temps prédit réel restant par un afficheur à cristal liquide ou par une voix
générée artificiellement.
Un autre aspect de la présente invention porte sur la réduction de puissance, au lieu d'une simple coupure de puissance. Le critère pour la réduction de puissance est le même que pour la génération d'un signal d'avertissement. En se référant à la figure 2, on note qu'un dispositif conforme à la présente invention comprend un circuit 11 pour déterminer une puissance moyenne Pmoy moy avec laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente Tmoy, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, et un comparateur 21 pour comparer la puissance
moyenne Pmoy avec un premier seuil de réduction de puis-
moy sance PRi' Ce mode de réalisation comprend un premier circuit de fixation de seuil de puissance réduite 22 pour fixer le premier seuil de réduction de puissance PRi' Le premier circuit de fixation de seuil de puissance réduite 22 prédit le moment auquel la puissance moyenne dépassera probablement une puissance moyenne maximale Pmax' et il détermine un premier seuil de réduction de puissance PR1 suffisamment inférieur à la puissance moyenne maximale Pmax pour permettre une réduction de puissance pendant un temps prédéterminé avant que l'émetteur ne dépasse la puissance moyenne maximale Pmax' sur la base du résultat
de la prédiction.
Ce mode de réalisation comprend un circuit de commande de puissance 23 pour réduire la puissance maximale à laquelle l'émetteur peut émettre, lorsque le premier comparateur 21 détermine que le premier seuil de
réduction de puissance PR1 a été dépassé.
Ce mode de réalisation peut également comprendre
un second comparateur 24 pour comparer la puissance moyen-
ne P à laquelle un radioémetteur a émis pendant une moy période précédente Tmoy, comprenant une période pendant laquelle la puissance de sortie maximale de l'émetteur a été réduite, avec un second seuil de puissance réduite prédéterminé PR2' et le circuit de commande de puissance 23supprime la restriction de puissance de sortie maximale réduite lorsque la puissance moyenne a diminué jusqu'à être égale ou inférieure au second seuil de puissance réduite PR2' Le second seuil PR2 correspond au premier
seuil de réduction de puissance PR1' plus une marge suffi-
sante pour permettre un temps d'émission notable avant que le premier seuil PR1 ne soit dépassé à nouveau. Il peut également exister un second circuit de fixation de seuil de puissance réduite 25 pour fixer le second seuil PR2' Ainsi, un dispositif qui met en oeuvre cet aspect de l'invention comprend des moyens pour réduire la puissance à un niveau approprié (qui sera alors le niveau prévu), et pour estimer un niveau approprié (qui pourrait
consister en une réduction fixée, en dB, ou en un change-
ment de niveau de puissance basé sur le niveau utilisé qui
serait différent pour chaque niveau ou plage de niveaux).
La figure 6 montre un mode de réalisation de cet
aspect de l'invention. Sur la figure 6, les étapes analo-
gues à celles qui sont représentées sur les figures 4 et 5
sont désignées par des numéros de référence semblables.
Dans le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 6, la puissance d'émission est limitée à un niveau pour lequel la puissance d'émission moyenne Pmoy ne dépassera pas la puissance d'émission permise maximale dépassera pas la puissance d'émission permise maximale
P ma. Par conséquent, dans le cas o la puissance d'émis-
max
sion limitée est insuffisante pour une liaison de radio-
communication de bonne qualité, la qualité de la liaison de radiocommunication peut se dégrader, ou bien la liaison de radiocommunication peut être interrompue lorsque la qualité tombe audessous d'un minimum. Cependant, un
certain niveau de parasites sur la liaison de communica-
tion, pour des systèmes analogiques, ou un taux d'erreurs de bit accru, dans des systèmes numériques, sont jugés tolérables lorsqu'on les compare aux avantages que l'on
obtient en garantissant que la puissance d'émission moyen-
ne maximale n'est pas dépassée.
Le critère pour la suppression de la réduction de puissance consiste en ce que la puissance moyenne estimée P ne dépassera pas la limite P pendant un moy max temps approprié si la puissance retourne au réglage
nominal. Ce critère est le même que celui indiqué ci-
dessus pour rétablir la possibilité d'émission dans le
premier mode de réalisation, mais la possibilité de fonc-
tionnement à la pleine puissance est rétablie automatique-
ment. Des seuils pour l'avertissement Pa' la réduction de puissance PRi' l'augmentation de puissance PR2 et la
suppression du blocage Pf, peuvent être fixés indépendam-
ment, ce qui donne des schémas légèrement différents.
On va maintenant se référer à la figure 6. La figure 6 illustre le mode de réalisation dans lequel la réduction de puissance et la suppression automatique de la réduction de puissance sont introduites. Il faut noter que le seuil pour la réduction de puissance PR1 peut être égal
au seuil d'avertissement Par comme le montre la figure 6.
Ainsi, un avertissement peut être produit en plus de la réduction de puissance. De façon similaire, le seuil d'augmentation de puissance PR2 et le seuil de suppression de blocage d'émission Pf peuvent être pris égaux. Ceci est commode, par exemple lorsque la fonction de réduction de
puissance et la fonction de blocage d'émission sont intro-
duites conjointement dans un mode de réalisation, comme on l'envisagera ci-après en relation avec la figure 3. Ces hypothèses simplifient l'illustration. Cependant, si les paramètres étaient fixés de manière distincte, la figure 6 ne serait modifiée que par l'ajout d'états et d'activités appropriés. Dans l'état 61 dans lequel la puissance moyenne P est comprise entre la puissance permise maximale P moy max et le premier seuil Pf, pendant que l'émetteur est bloqué et la puissance est réduite, on détermine si la puissance moyenne Pmoy est tombée au premier seuil Pf, et dans ce cas l'émetteur n'est plus bloqué et il peut émettre aux niveaux de puissance augmentés, comme indiqué à l'étape 62. Comme indiqué à l'étape 63, dans un état dans lequel l'émetteur est libre d'émettre et la puissance moyenne Po est inférieure au seuil d'avertissement P,a le moya programme passe à l'étape 64 à laquelle on détermine si la
puissance moyenne est égale ou supérieure au seuil d'aver-
tissement Pa' et dans ce cas on génère un avertissement et on réduit la puissance maximale Pa à laquelle l'émetteur max
peut émettre. Ensuite, dans l'état 65 dans lequel la puis-
sance moyenne P est comprise entre le seuil d'avertis-
moy
sement P et la puissance permise maximale Pmax' l'émet-
a mx
teur n'est pas bloqué mais émet à une puissance réduite.
Dans cet état, comme indiqué à l'étape 66, si la puissance moyenne tombe au-dessous du premier seuil Pf, l'émetteur est autorisé à émettre avec un niveau de puissance
augmenté. Avec cette étape 66, l'émission n'est pas inter-
rompue. Cependant, si la puissance moyenne Poy est égale moy à la puissance permise maximale Pmax' comme indiqué à l'étape 41, l'émission est bloquée, comme indiqué à l'état
62, et la séquence de programme retourne à l'étape 61.
La figure 3 montre un autre mode de réalisation de la présente invention qui comporte les caractéristiques de la présente invention, comprenant l'arrêt de l'émission lorsqu'un seuil correspondant à la puissance moyenne maximale P est atteint, l'émission d'un avertissement max lorsqu'un seuil d'avertissement est atteint, et la mise en oeuvre d'une réduction de puissance lorsque la puissance
moyenne maximale Pmoy est approchée.
moy Ce mode de réalisation comprend un intégrateur 31 qui reçoit une représentation de la puissance réelle de l'émetteur Pinst et un réglage de paramètre représentant le temps de calcul de moyenne Tmoy. L'intégrateur 31 intègre la puissance de sortie réelle de l'émetteur Pinst sur le temps de calcul de moyenne Tmoy, pour fournir la puissance moyenne Pmoy. La puissance moyenne Pmoy est appliquée à trois comparateurs 32, 33 et 34. Le premier comparateur 32 détermine si la puissance moyenne P est moy supérieure à la puissance moyenne maximale décidée Pma max pour interrompre le fonctionnement de l'émetteur. Cette puissance permise maximale Pma est un paramètre qui max pourrait être une constante ou une variable obtenue par d'autres processus, mais il correspond de préférence à l'EMA pour un ensemble de conditions donné. Le signal de sortie du comparateur 32 est appliqué à une bascule 35 qui émet un signal pour bloquer l'émission. La bascule 35 peut être une bascule R/S, ou une fonction équivalente dans un processeur, pour laquelle B = 1 coupera la puissance d'émission de l'émetteur et B = 0 permettra une commande
marche/arrêt normale de l'émetteur.
Un comparateur d'avertissement 33 compare la puissance moyenne Pmoy avec un paramètre d'avertissement moy fixé P qui correspond au seuil pour la génération d'un a
avertissement. Le signal de sortie du comparateur d'aver-
tissement 33 est appliqué à une bascule 36 dont la sortie génère un signal d'avertissement, par exemple lorsqu'elle passe de zéro à un. La bascule 36 peut être une bascule R/S, ou une fonction de processeur pour laquelle A = 1 réduira la puissance de l'émetteur et A = 0 permettra un fonctionnement normal de la commande de puissance du système. Du fait que le seuil d'avertissement P est fixé a égal au seuil de réduction de puissance PRi' la bascule 56 peut également remplir la fonction qui consiste à générer un signal pour réduire la puissance maximale à laquelle l'émetteur est capable d'émettre. Un comparateur de
rétablissement de puissance 34 compare la puissance moyen-
ne Pmoy avec un paramètre Pf qui est fixé à un seuil pour le rétablissement de la puissance de l'émetteur et/ou la suppression du blocage de l'émission. Le signal de sortie du comparateur de rétablissement de puissance 34 est
appliqué aux deux bascules 35 et 36 pour supprimer effec-
tivement le blocage d'émission et/ou pour supprimer la
restriction correspondant à une puissance réduite.
Les comparateurs 32, 33 et 34 sont des dispo-
sitifs analogiques qui fournissent un signal de sortie à l'état haut (= 1) si la condition indiquée est valide, et un signal de sortie à l'état bas (= 0) dans le cas contraire. Avec une forme de réalisation numérique, la comparaison peut être effectuée avec un logiciel de processeur. Le circuit de détermination de puissance moyenne 11 et l'intégrateur 31 peuvent consister en un circuit analogique ou numérique ou en un logiciel qui intègre la puissance instantanée Pinst sur le temps Tmoy, pour donner à titre d'information de sortie une mesure de la puissance moyenne P moy Les paramètres Tmoy, Pmax' Pa' Pf peuvent être des constantes ou des variables obtenues par d'autres processus. Si un intégrateur est utilisé, l'intégrateur 31 accomplit l'opération: t Pmoy(t) = J Pinst(U)du t-T moy On peut réaliser ceci d'une multitude de manières,
comme dans un programme d'un processeur.
Un processeur échantillonnerait Pinst à des intervalles proportionnés à la durée prévue d'émissions
dans le système. Des intervalles d'une seconde sont proba-
blement suffisants pour des systèmes vocaux, pour donner une bonne précision sur P moy Le programme enregistrerait le dernier nombre d'échantillons de Pinst et il présenterait la somme sous
la forme d'une information de sortie représentant la puis-
sance moyenne Pmoy. Le nombre d'échantillons est égal au temps de calcul de moyenne T divisé par la période moy d'échantillonnage. L'information de sortie peut être proportionnée de façon à correspondre à l'échelle de
Pinst' par division par le nombre d'échantillons.
Dans un mode de réalisation simple, si l'émet-
teur avait un seul nive3u de puissance, l'intégrateur
pourrait prendre la forme d'un registre à décalage, enre-
gistrant un "1" à chaque échantillon pour lequel l'émet-
teur est en fonction et un "zéro" lorsqu'il n'émet pas. Le nombre de "uns" dans le registre représentera Pmoy. La longueur du registre à décalage est égale au nombre d'échantillons pendant le temps d'échantillonnage de
calcul de moyenne Tmoy.
moy' Le réglage du paramètre pour l'émission d'un avertissement, Ta, est calculé conformément au temps d'émission restant au niveau de puissance moyen prévu
P v avant la coupure (coupure à Pma). Le temps d'aver-
prev max tissement T correspond à la durée prévue de l'émission
avant la coupure, après le signal d'avertissement.
avant la coupure, après le signal d'avertissement.
P T
p p + prev a max a T moy
P T
P = p _ prev a a max T moy Cette puissance P suggérée est une estimation a conservative, tenant compte du fait que le temps de calcul de moyenne pourrait contenir une longue période initiale
avec P. = 0.
inst Un algorithme plus exact tiendra compte du fait que la puissance intégrée pendant le premier des temps d'intégration Tmoy disparaîtra de l'intégrateur pendant le moy temps T qui suit le signal d'avertissement. Ceci exige un a intégrateur supplémentaire avec un temps de calcul de moyenne Tmoy - Ta, et il semble qu'il y ait peu à gagner
en procédant ainsi.
* Avec une puissance d'émetteur constante, le seuil d'avertissement P est également une constante (T aa
est considéré comme un temps fixe).
La puissance prévue Pprev est simplement Pinst si la puissance est constante (un seul niveau de puissance est disponible). Dans un appareil de radio comportant une commande de puissance par le système, on obtient Ppre en prev réduisant d'une valeur décidée le niveau de puissance
demandé par le système.
Le seuil de rétablissement de puissance Pf peut être fixé à une valeur inférieure à ce que serait le seuil d'avertissement P avec la puissance P maximale. Ceci a prev signifie qu'un nouveau signal d'avertissement sera produit
au moment de l'approche de Pa.
La puissance Pinst de l'émetteur peut être obtenue à partir d'un wattmètre de sortie ou, avec une marge suffisante, à partir de l'unité de commande de puissance du système, ou, dans un système simple, à partir
de la puissance nominale maximale de l'émetteur.
La description précédente des modes de réalisa-
tion spécifiques révèle la nature générale de l'invention et d'autres personnes pourront aisément modifier et/ou
adapter à diverses applications de tels modes de réalisa-
tion spécifiques, sans sortir du principe général; on doit donc considérer que de telles adaptations et modifications entrent dans le cadre et la gamme d'équivalents des modes de réalisation décrits. Il faut noter que la terminologie
qui est employée ici est choisie dans un but de descrip-
tion et non de limitation. De plus, le pluriel englobe le singulier et le singulier englobe le pluriel, sauf mention contraire.
Claims (16)
1. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (11) pour déterminer une puissance moyenne avec laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente; des moyens (12) pour comparer cette puissance moyenne avec un premier seuil prédéterminé; et des moyens (14) pour désactiver le radioémetteur lorsque les moyens de comparaison (12) déterminent que le premier seuil a été dépassé.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (13) pour
fixer le premier seuil.
3. Dispositif selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que le premier seuil correspond à une puissance moyenne permise maximale pour un temps de calcul de
moyenne donné.
4. Dispositif selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que les moyens de détermination d'une puissance moyenne (11) comprennent des moyens pour déterminer un temps maximal d'émission continue sur la base du temps
d'émission écoulé pendant une période de calcul de moyen-
ne, à titre de mesure de la puissance moyenne.
5. Dispositif selon la revendication 1, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre: des moyens (15) pour comparer avec un second seuil prédéterminé la puissance moyenne à laquelle le radioémetteur a émis pendant une période précédente, comprenant une période au cours de laquelle l'émetteur a été désactivé; et des moyens (14) pour autoriser la reprise de la radioémission après qu'elle a été désactivée, lorsque la puissance moyenne a diminué jusqu'à une valeur égale ou inférieure au second seuil.
6. Dispositif selon la revendication 5, caracté-
risé en ce que le second seuil correspond à une puissance moyenne permise maximale pour un temps de calcul de moyenne donné, avec une marge suffisante pour permettre un temps d'émission notable avant que le premier seuil ne soit
dépassé à nouveau.
7. Dispositif selon la revendication 5, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (16) pour
fixer le second seuil.
8. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (11) pour déterminer une puissance moyenne à laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente; des moyens (17) pour comparer cette puissance moyenne avec un seuil d'avertissement; et des moyens (19,
) pour produire une alarme lorsque les moyens de compa-
raison (17) déterminent que le seuil d'avertissement a été dépassé.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (18) pour
fixer le seuil d'avertissement.
10. Dispositif selon la revendication 9, caracté-
risé en ce que les moyens de fixation de seuil d'avertis-
sement (18) comprennent: des moyens pour prédire le moment auquel la puissance moyenne dépassera probablement une puissance de sortie moyenne permise; et des moyens pour déterminer un seuil d'avertissement suffisamment inférieur à la puissance de sortie moyenne permise, pour permettre de produire l'alarme approximativement un temps prédéterminé avant que l'émetteur ne dépasse la puissance de sortie moyenne permise, sur la base d'un résultat des
moyens de prédiction.
11. Dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (11) pour déterminer une puissance moyenne à laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente; des moyens (21) pour comparer cette puissance moyenne avec un premier seuil de réduction de puissance; et des moyens (23) pour réduire une puissance maximale à laquelle l'émetteur émet lorsque les moyens de comparaison (21) déterminent que le premier seuil de réduction de
puissance a été dépassé.
12. Dispositif selon la revendication 11, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (22) pour fixer le premier seuil de réduction de puissance.
13. Dispositif selon la revendication 12, carac-
térisé en ce que les moyens de fixation du premier seuil de réduction de puissance (22) comprennent: des moyens pour prédire le moment auquel la puissance moyenne dépassera probablement une puissance de sortie moyenne permise; et des moyens pour déterminer un premier seuil de réduction de puissance suffisamment inférieur à la puissance de sortie moyenne permise, pour permettre une réduction de puissance environ un temps prédéterminé avant que l'émetteur ne dépasse la puissance de sortie moyenne
permise, sur la base d'un résultat des moyens de prédic-
tion.
14. Dispositif selon la revendication 11, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens (24)
pour comparer avec un second seuil de réduction de puis-
sance prédéterminé la puissance moyenne à laquelle un radioémetteur a émis pendant une période précédente, comprenant une période au cours de laquelle la puissance de sortie maximale de l'émetteur a été réduite; et des moyens (23) pour supprimer la restriction de puissance de sortie maximale réduite lorsque la puissance moyenne a diminué jusqu'à une valeur égale ou inférieure au second
seuil de réduction de puissance.
15. Dispositif selon la revendication 14, carac-
térisé en ce que le second seuil correspond au premier seuil de réduction de puissance, avec une marge suffisante pour permettre un temps d'émission notable avant que la
puissance ne dépasse à nouveau le premier seuil.
16. Dispositif selon la revendication 14, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (15) pour
fixer le second seuil.
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