FR2716049A1 - Convertisseur. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un convertisseur (30), caractérisé en ce qu'une série d'antennes primaires (14a, 14b) destinées à recevoir respectivement des signaux (fRF1, fRF2) venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique afin de convertir des signaux reçus par ladite série d'antennes primaires (14a, 14b) en signaux de fréquences intermédiaires (fIF1, fIF2) de différentes bandes de fréquences, par des moyens convertisseurs de fréquences (34a, 34b; 36a, 36b; 38a, 38b; 42a, 42b) dont les trajets de réception de signaux sont agencés en correspondance avec lesdites antennes primaires (14a, 14b), de synthétiser ces signaux de fréquences intermédiaires (fIF1, fIF2) par des moyens synthétiseurs (44), et de permettre l'envoi dudit signal synthétisé (fIF3) de fréquence intermédiaire depuis ladite enveloppe par un trajet unique de sortie de signaux. L'invention concerne aussi des variantes où les signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale, ou à polarisations circulaires dans un sens et l'autre, sont convertis et synthétisés séparément.
Description
La présente invention concerne un convertisseur apte à collecter, par un réflecteur à surface émettrice, des signaux de micro-ondes émis par un satellite de diffusion ou un satellite de communication ou autre de manière à les recevoir pour leur appliquer une conversion de fréquence.
Depuis quelques années, des satellites de diffusion, ou BS, et des satellites de communication, ou CS, sont lancés en étant adjacents entre eux, par exemple à des intervalles de 3 ou 4 en termes de longitude sur une orbite géosynchrone. De tels satellites transmettent respectivement des informations indépendantes par des signaux de microondes de la même bande de fréquences.
Dans le système classique, représenté à la FIG.
7, des convertisseurs 12a, 12b sont prévus pour chaque satellite géosynchrone 10a, lOb. Des antennes primaires 14a, 14b disposées respectivement sur des enveloppes de convertisseurs 12a, 12b sont dirigées vers des satellites géosynchrones respectifs 10a, lOb au moyen d'un réflecteur unique 16 à surface émettrice. Des convertisseurs de la même structure peuvent être utilisés pour ces convertisseurs 12a, 12b. Des signaux de fréquences intermédiaires de la même bande de fréquence sont envoyés à partir de ces convertisseurs. Un signal de fréquence intermédiaire est soumis à une conversion de fréquence dans une section 20 de conversion de fréquence de l'élément de synthèse 18. Le signal converti de fréquence intermédiaire ainsi obtenu et l'autre signal de fréquence intermédiaire qui n'est pas soumis à une conversion de fréquence sont synthétisés dans une section de synthèse 22 de l'élément de synthèse 18. Le signal synthétisé ainsi obtenu est envoyé au syntonisateur 24 par l'intermédiaire d'un trajet de sortie de signaux, par exemple un câble coaxial, etc.
Par ailleurs, dans un autre système classique, représenté à la FIG. 8, des signaux de fréquences intermédiaires de différentes bandes de fréquences sont envoyés à partir de convertisseurs 12a, 12c, respectivement dirigés vers des satellites géosynchrones l0a, lob. Ces deux signaux de fréquences intermédiaires sont synthétisés en un signal unique de fréquence intermédiaire par la section de synthèse 28 de l'élément de synthèse 26. Le signal synthétisé ainsi obtenu est envoyé au syntonisateur 24 par l'intermédiaire d'un trajet unique de sortie de signaux.
Dans les cas des deux systèmes classiques décrits ci-dessus, une série de convertisseurs 12a, 12b, 12c qui sont des structures séparées sont dirigés vers des satellites géosynchrones respectifs. Ces convertisseurs 12a, 12b, 12c sont fixés sur les parties d'extrémités avant de bras qui font saillie depuis l'arrière du réflecteur 16 à surface émettrice.
Mais le travail de mise en place et d'installation de ces convertisseurs est difficile. De plus, il faut un élément de synthèse 18 ou 26 pour synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires produits par une série de convertisseurs 12a, 12b, 12c. L'installation d'un tel élément de synthèse 18 ou 26 est, elle aussi, difficile.
Ce présent état de l'art constitue la base de la présente invention dont le but est de réaliser un convertisseur dans lequel la section de convertisseur destinée à convertir les fréquences de signaux reçus d'une série de satellites géosynchrones est réalisée sous forme d'une structure d'un seul tenant de sorte que l'installation peut être effectuée facilement.
Pour atteindre le but mentionné ci-dessus, un convertisseur selon un premier aspect de la présente invention est caractérisé en ce que
une série d'antennes primaires destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique afin
de convertir des signaux reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de différentes bandes de fréquences, par des moyens convertisseurs de fréquences dont les trajets de réception de signaux sont agencés en correspondance avec lesdites antennes primaires,
de synthétiser ces signaux de fréquences intermédiaires par des moyens synthétiseurs, et
de permettre l'envoi dudit signal synthétisé de fréquence intermédiaire depuis ladite enveloppe par un trajet unique de sortie de signaux.
une série d'antennes primaires destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique afin
de convertir des signaux reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de différentes bandes de fréquences, par des moyens convertisseurs de fréquences dont les trajets de réception de signaux sont agencés en correspondance avec lesdites antennes primaires,
de synthétiser ces signaux de fréquences intermédiaires par des moyens synthétiseurs, et
de permettre l'envoi dudit signal synthétisé de fréquence intermédiaire depuis ladite enveloppe par un trajet unique de sortie de signaux.
Selon un deuxième aspect, la présente invention réalise un convertisseur caractérisé en ce que
une série d'antennes destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique de manière à permettre auxdites antennes primaires
de recevoir respectivement des signaux à ondes à polarisations linéaires verticale et horizontale
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence les signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation linéaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs les signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal à polarisation linéaire verticale pour permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence les signaux de fréquences intermédiaires correspondant aux signaux à ondes à polarisation linéaire horizontale de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un deuxième trajet de sortie de signaux.
une série d'antennes destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique de manière à permettre auxdites antennes primaires
de recevoir respectivement des signaux à ondes à polarisations linéaires verticale et horizontale
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence les signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation linéaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs les signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal à polarisation linéaire verticale pour permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence les signaux de fréquences intermédiaires correspondant aux signaux à ondes à polarisation linéaire horizontale de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un deuxième trajet de sortie de signaux.
Selon un troisième aspect, la présente invention réalise un convertisseur caractérisé en ce qu'une série d'antennes primaires destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones sont disposées sur une enveloppe unique, de manière à permettre auxdites antennes primaires
de recevoir respectivement des signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite,
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence les signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation circulaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs les signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal à polarisation circulaire à rotation à gauche pour permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence les signaux de fréquences intermédiaires correspondant aux signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation à droite de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un deuxième trajet de sortie de signaux.
de recevoir respectivement des signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite,
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence les signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite reçus par ladite série d'antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation circulaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs les signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal à polarisation circulaire à rotation à gauche pour permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence les signaux de fréquences intermédiaires correspondant aux signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation à droite de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe par un deuxième trajet de sortie de signaux.
Les antennes primaires de ladite série peuvent être disposées à l'avance de façon fixe sur ladite enveloppe par rapport à une direction prédéterminée.
Par ailleurs, une partie ou des parties de ladite série d'antennes primaires peut ou peuvent être disposée(s) de façon fixe à l'avance sur ladite enveloppe, une autre antenne ou d'autres antennes primaires étant disposées sur ladite enveloppe d'une manière telle que chaque direction peut être ajustée par rapport à l'antenne ou aux antennes primaires fixées à l'avance.
La configuration d'un convertisseur selon le premier aspect exposé plus haut peut être telle que
ladite antenne primaire est apte à recevoir une onde à polarisation circulaire et
l'antenne primaire de cette structure est composée d'un guide d'ondes susceptible de signaux à ondes à polarisation linéaire et d'un écran métallique à fentes disposé sur la face avant de cette enveloppe pour convertir l'onde polarisée.
ladite antenne primaire est apte à recevoir une onde à polarisation circulaire et
l'antenne primaire de cette structure est composée d'un guide d'ondes susceptible de signaux à ondes à polarisation linéaire et d'un écran métallique à fentes disposé sur la face avant de cette enveloppe pour convertir l'onde polarisée.
Puisque plusieurs antennes primaires sont disposées sur une enveloppe unique de manière à convertir les signaux reçus par ces antennes primaires en signaux de fréquences intermédiaires de bandes de fréquences différentes pour les synthétiser pour permettre au signal synthétisé d'être envoyé de l'enveloppe par l'intermédiaire du trajet unique de sortie de signaux, il est suffisant de fixer un convertisseur unique sur l'extrémité avant du bras qui fait saillie depuis le réflecteur à surface émettrice.
Le travail correspondant de fixation, et d'installation, est facile. De plus, puisqu'une section de synthèse qui sert à synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires est assemblée à l'intérieur de l'enveloppe, il est possible d'économiser de la main d'oeuvre de fixation de l'élément de synthèse.
Par ailleurs, un convertisseur susceptible de recevoir des signaux d'ondes à polarisation linéaire aussi bien verticale qu'à polarisation linéaire horizontale peut être réalisé en utilisant un moindre nombre d'antennes primaires lorsque plusieurs antennes primaires sont amenées à recevoir des signaux d'ondes à polarisations linéaires verticale et horizontale afin de synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires qui correspondent au signal d'onde à polarisation linéaire verticale, pour permettre leur envoi par le premier trajet de sortie de signaux, et de synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal d'onde à polarisation linéaire horizontale pour permettre leur envoi par le deuxième trajet de sortie de signaux.
En outre, un convertisseur susceptible de recevoir des signaux d'ondes à polarisation circulaire à rotation aussi bien à gauche qu'à droite peut facilement être réalisé lorsqu'une série d'antennes primaires sont amenées à recevoir des signaux d'ondes à polarisations circulaires à rotation à gauche et à droite pour synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires qui correspondent au signal à polarisation circulaire à rotation à gauche, pour permettre son envoi par le premier trajet de sortie de signaux, et de synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires correspondant au signal d'onde à polarisation circulaire à rotation à droite, pour permettre son envoi par le deuxième trajet de sortie de signaux.
En outre, dans le cas où plusieurs antennes primaires sont disposées de façon fixe sur l'enveloppe à l'avance, selon une direction prédéterminée par rapport à celle-ci, lorsque l'une des antennes primaires est dirigée vers des satellites géosynchrones prédéterminés, une autre antenne primaire est dirigée vers d'autres satellites géosynchrones. Par conséquent, le convertisseur est facile à agencer.
De plus, des antennes primaires peuvent être dirigées vers des satellites géosynchrones arbitraires à partir desquels des micro-ondes doivent être reçues lorsqu'une partie des antennes primaires est fixe sur l'enveloppe et que des directions d'autres antennes primaires géosynchrones peuvent être ajustées par rapport à celles-ci, et un convertisseur unique est facile à agencer.
De plus, dans le cas où une antenne primaire destinée à une onde à polarisation circulaire est composée d'un guide d'ondes destiné à une onde à polarisation linéaire et d'un écran métallique à fentes pour la conversion d'ondes à polarisation circulaire, sa structure est simple et une telle antenne primaire peut être transformée en une antenne primaire destinée à une onde à polarisation linéaire en attachant ou en détachant l'écran métallique à fentes pour la conversion d'ondes polarisées. Des éléments peuvent être utilisés en commun.
Les buts, particularités et avantages de la présente invention ainsi que d'autres seront mieux compris à partir de la description détaillée de modes de réalisation préférés et des dessins annexés dans lesquels:
la FIG. 1 est un schéma de circuit qui représente, sous forme de schéma fonctionnel, un mode de réalisation d'un convertisseur selon la présente invention;
la FIG. 2 est une vue représentant l'état dans lequel le convertisseur de la FIG. 1 est disposé par rapport au réflecteur à surface émettrice;
la FIG. 3 est une vue servant à expliquer la mise en oeuvre du convertisseur de la FIG. 1;
la FIG. 4 est un schéma de circuit représentant, sous forme de schéma fonctionnel, un autre mode de réalisation du convertisseur selon la présente invention;
la FIG. 5 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple d'antenne primaire destinée à recevoir un signal d'onde à polarisation circulaire;
la FIG. 6 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple de convertisseur dans lequel une antenne primaire est fixe et la direction de l'autre antenne primaire peut être ajustée;
la FIG. 7 est une vue représentant l'étant dans lequel un exemple d'un convertisseur classique est dirigé par rapport à un réflecteur à surface émettrice; et
la FIG. 8 est une vue représentant l'état dans lequel un autre exemple de convertisseur classique est dirigé par rapport au réflecteur à surface émettrice.
la FIG. 1 est un schéma de circuit qui représente, sous forme de schéma fonctionnel, un mode de réalisation d'un convertisseur selon la présente invention;
la FIG. 2 est une vue représentant l'état dans lequel le convertisseur de la FIG. 1 est disposé par rapport au réflecteur à surface émettrice;
la FIG. 3 est une vue servant à expliquer la mise en oeuvre du convertisseur de la FIG. 1;
la FIG. 4 est un schéma de circuit représentant, sous forme de schéma fonctionnel, un autre mode de réalisation du convertisseur selon la présente invention;
la FIG. 5 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple d'antenne primaire destinée à recevoir un signal d'onde à polarisation circulaire;
la FIG. 6 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple de convertisseur dans lequel une antenne primaire est fixe et la direction de l'autre antenne primaire peut être ajustée;
la FIG. 7 est une vue représentant l'étant dans lequel un exemple d'un convertisseur classique est dirigé par rapport à un réflecteur à surface émettrice; et
la FIG. 8 est une vue représentant l'état dans lequel un autre exemple de convertisseur classique est dirigé par rapport au réflecteur à surface émettrice.
On décrira d'abord un premier mode de réalisation préféré d'un convertisseur selon la présente invention en se référant aux FIG. 1 à 3.
Dans ce premier mode de réalisation, deux antennes primaires 14a, 14b sont agencées de façon fixe sur une enveloppe unique. Les positions et les attitudes relatives de ces deux antennes primaires 14a, 14b, représentées à la FIG. 2, sont déterminées d'une manière telle que ces antennes primaires sont dirigées, au moyen d'un réflecteur 16 à surface émettrice, vers deux satellites géosynchrones prédéterminés 10a, 10b lorsque le convertisseur 30 est fixé sur l'extrémité avant du bras qui fait saillie depuis ce réflecteur à surface émettrice. La structure des antennes primaires 14a, 14b, semblable à celle d'un système classique, est en forme de guide d'ondes rectangulaire qui comprend un pavillon dans lequel la partie d'ouverture est élargie sous une forme qui s'effile, les extrémités finales étant mises en courtcircuit par des plaques de court-circuit et des capteurs 32a et 32b étant disposés à des positions appropriées en face des plaques en court-circuit. Les fréquences des sorties des capteurs 32a, 32b des deux antennes primaires 14a, 14b sont respectivement converties par l'intermédiaire d'un premier et d'un deuxième trajets de réception de signaux.
Initialement, la sortie du capteur 32a est amplifiée dans une section d'amplification 34a à haute fréquence. A partir de la sortie amplifiée, un signal d'une bande de fréquence fRFl est extrait au filtre passe-bande 36a. Le signal ainsi extrait est amené à la section de mélange 38a. Cette section de mélange 38a reçoit un signal local d'oscillation fOSCl qui vient de la section d'oscillation 40a. Ces deux signaux sont donc mélangés dans cette section de mélange 38a. La sortie de la section de mélange 38a est amenée à une section d'amplification 42a de fréquences intermédiaires où le signal de fréquence intermédiaire fIFl est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à une section de synthèse 44.
Par ailleurs, la sortie du capteur 32b est de même amplifiée dans une section d'amplification 34b à haute fréquence. A partir de la sortie amplifiée, un signal d'une bande de fréquence fRF2 est extrait au filtre passe-bande 36b. Le signal ainsi extrait est amené à la section de mélange 38B. Cette section de mélange 38b reçoit un signal local d'oscillation fOSC2 qui vient de la section d'oscillation 40a. Ces deux signaux sont donc mélangés dans cette section de mélange 38b. La sortie de la section de mélange 38b est amenée à une section d'amplification 42b de fréquences intermédiaires où le signal de fréquence intermédiaire fIF2 est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à une section de synthèse 44.
Cette section de synthèse 44 synthétise deux signaux de fréquences intermédiaires fIFl et fIF2 en un signal unique de fréquence intermédiaire fIF3. Le signal ainsi obtenu est amené à une section d'amplification 46 de fréquence intermédiaire. La sortie amplifiée de cette section est amenée au syntonisateur 24 (FIG. 2) par l'intermédiaire d'un trajet unique de sortie de signal.
On va maintenant décrire brièvement la conversion de fréquences et la synthèse du signal en se référant à la FIG. 3. Un signal reçu par le capteur 32a d'une antenne primaire 14a est un signal à bande de fréquence fRFl à canaux chl à chn. Un signal reçu par le capteur 32b de l'autre antenne primaire 14b est un signal d'une bande de fréquence fRF2 à canaux chl' à chm'. Les bandes de fréquence fRFl et fRF2 sont les mêmes et se recouvrent l'une l'autre. Pour cette raison, un signal d'oscillateur local fOSCl est produit par un oscillateur 40a et est mélangé, à une section de mélange 38a, au signal fRFl et il en résulte une conversion de fréquence en un signal de fréquence intermédiaire fIFl. Par ailleurs, un signal d'oscillation local fOSC2 dont la bande de fréquence diffère de celle du signal fOSCl de l'oscillateur 40a est envoyé par l'autre oscillateur 40b et mélangé, dans la section de mélange 38b, au signal fRF2 et il en résulte une conversion de fréquence en un signal de fréquence intermédiaire fIF2. Ce signal de fréquence intermédiaire fIF2 est ainsi amené à être un signal d'une bande de fréquence différente de celle du signal fIF1.
De plus, ces deux signaux de fréquences intermédiaires fIFl et fIF2 de différentes bandes de fréquences sont synthétisés en un signal unique. Le signal synthétisé ainsi obtenu est envoyé sous forme de signal unique de fréquence intermédiaire fIF3 dans lequel des bandes de fréquences différentes sont respectivement allouées, d'une part, à un premier signal, qui devient une première composante du signal, de la bande de fréquence fIFl à canaux chl à chn qui correspondent au premier signal reçu et, d'autre part, à un deuxième signal, qui devient une deuxième composante du signal, de la bande de fréquence fIF2 à canaux chl' à chm' qui correspondent à l'autre signal reçu. Dans ce mode de réalisation, la structure du syntonisateur 24 lui permet de choisir et de démoduler un canal arbitraire dans ce signal de fréquence intermédiaire fIF3.
Dans la configuration décrite ci-dessus, lorsque le convertisseur 30 selon la présente invention est seul fixé sur l'extrémité avant du bras qui fait saillie depuis le réflecteur 16 à surface émettrice, il est possible de recevoir des signaux de deux satellites géosynchrones 10a, 10b. De plus, lorsque deux antennes primaires 14a et 14b sont fixées sur une enveloppe unique du convertisseur 30 de façon à prendre des positions et des attitudes appropriées et que le convertisseur 30 est disposé d'une manière telle qu'une antenne primaire 14a est dirigée vers un satellite géosynchrone prédéterminé 10a, l'autre antenne primaire 14b est dirigée de façon appropriée vers le satellite géosynchrone prédéterminé 10b. Par conséquent, le travail de fixation du convertisseur est extrêmement facile. De plus, il n'est pas nécessaire de réaliser un élément de synthèse 18 ou 26 séparé du convertisseur comme dans les systèmes classiques de ce type. De ce point de vue également, le travail est facilité. De plus, le fait d'utiliser une enveloppe unique pour le convertisseur 30 est apte à permettre au convertisseur d'être plus léger que lorsqu'il faut utiliser deux enveloppes, comme dans un système classique. Par conséquent, la résistance mécanique du bras sur lequel le convertisseur est attaché peut être moindre.
Alors que le nombre d'antennes primaires 14a, 14b est de 2 dans le mode de réalisation préféré aux FIG.
1 à 3, il faut noter que trois antennes primaires ou davantage peuvent être disposées sur une enveloppe.
Dans ce cas aussi, il est évident que les signaux reçus sont convertis en signaux de fréquences intermédiaires dont les bandes de fréquences sont différentes pour chaque trajet de réception de signaux correspondant aux antennes primaires respectives. De plus, on comprend facilement que les antennes primaires 14a, 14b ne sont pas limitées à des antennes destinées à recevoir des signaux à ondes polarisées linéaires mais peuvent être aussi des antennes destinées à recevoir des signaux à polarisation circulaire. On peut utiliser comme antenne primaire de réception d'un signal à onde polarisées circulaires une antenne hélicoïdale, une antenne spirale plane, une antenne courbe, une antenne formée d'éléments plans distincts, et similaires.
On va maintenant décrire un autre mode de réalisation d'un convertisseur selon la présente invention en se référant au schéma de circuit représenté sous forme de schéma fonctionnel à la
FIG. 4.
FIG. 4.
Comme dans le mode de réalisation représenté aux
FIG. 1 à 3, la structure du convertisseur 50 du présent mode de réalisation est telle que deux antennes primaires 14a, 14b sont disposées de façon fixe sur une enveloppe unique. Dans ce mode de réalisation, cependant, des capteurs 52a, 52b de réception de signaux d'ondes à polarisation linéaire verticale et des capteurs 54a, 54b de réception de signaux d'ondes à polarisation linéaire horizontale sont disposées sur les deux antennes primaires 14a, 14b de sorte que deux signaux à surfaces de polarisation différentes peuvent être reçus respectivement.
FIG. 1 à 3, la structure du convertisseur 50 du présent mode de réalisation est telle que deux antennes primaires 14a, 14b sont disposées de façon fixe sur une enveloppe unique. Dans ce mode de réalisation, cependant, des capteurs 52a, 52b de réception de signaux d'ondes à polarisation linéaire verticale et des capteurs 54a, 54b de réception de signaux d'ondes à polarisation linéaire horizontale sont disposées sur les deux antennes primaires 14a, 14b de sorte que deux signaux à surfaces de polarisation différentes peuvent être reçus respectivement.
Un signal d'onde à polarisation linéaire verticale reçu par une première antenne primaire 14a est envoyé par le capteur 52a et est ensuite amplifié à une section d'amplification à haute fréquence 56a. A partir de la sortie amplifiée de cette section, le signal à bande de fréquences fRFl est extrait au filtre passe-bande 58a. Le signal extrait ainsi obtenu est envoyé à la section de mélange 60a où il est mélangé à un signal d'oscillation local fOSC1 venant de la section d'oscillation 62a et le signal mélangé ainsi obtenu est converti en fréquence. La sortie de la section de mélange 60a est envoyée à une section d'amplification 64a de fréquence intermédiaire où un signal de fréquence intermédiaire fIF1 est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à la section de synthèse 66.
Par ailleurs, un signal d'onde à polarisation linéaire verticale reçu par l'autre antenne primaire 14b est envoyé par le capteur 52b et est ensuite amplifié à une section d'amplification à haute fréquence 56b et traverse le filtre passe-bande 58b.
Le signal est mélangé à un signal d'oscillation local fOSC2 venant de la section d'oscillation 62b et le signal mélangé est converti en fréquence. La sortie de la section de mélange 60b est envoyée à une section d'amplification 64b de fréquence intermédiaire où un signal de fréquence intermédiaire fIF2 est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à la section de synthèse 66.
A partir de la section de synthèse 66, un signal unique de fréquence intermédiaire dans lequel des bandes de fréquences différentes fIF1 et fIF2 sont allouées à des signaux d'ondes à polarisation linéaire verticale reçus respectivement par les antennes primaires 14a, 14b est amené à deux commutateurs swl, sw2 à une première borne choisie respective dans chacun d'eux.
Un signal d'onde à polarisation linéaire horizontale reçu par une première antenne primaire 14a est envoyé par le capteur 54a et un signal à bande de fréquence fRFl est ensuite amené, à travers une section d'amplification à haute fréquence 68a et un filtre passe-bande 70a, à la section de mélange 72a.
Ce signal est mélangé à un signal d'oscillation local fOSC1 venant de la section d'oscillation 62a et est converti en fréquence. La sortie de la section de mélange 72a est envoyée à une section d'amplification 74a de fréquence intermédiaire où un signal de fréquence intermédiaire fIFl est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à la section de synthèse 76.
Par ailleurs, un signal d'onde à polarisation linéaire horizontale reçu par l'autre antenne primaire 14b est envoyé par le capteur 54b et un signal à bande de fréquence fRF2 est ensuite amené, à travers une section d'amplification à haute fréquence 68 b et un filtre passe-bande 70b, à la section de mélange 72b.
Ce signal est mélangé à un signal d'oscillation local fOSC2 venant de la section d'oscillation 62b et est converti en fréquence. La sortie de la section de mélange 72b est envoyée à une section d'amplification 74b de fréquence intermédiaire où un signal de fréquence intermédiaire fIF2 est amplifié et d'où il est extrait. Le signal ainsi obtenu est envoyé à la section de synthèse 76.
A partir de la section de synthèse 76, un signal unique de fréquence intermédiaire dans lequel des bandes de fréquences différentes fIF1 et fIF2 sont allouées à des signaux d'ondes à polarisation linéaire horizontale reçus respectivement par les deux antennes primaires 14a, 14b est amené aux deux commutateurs swl, sw2, à l'autre borne respective dans chacun d'eux.
Un signal de fréquence intermédiaire choisi par un commutateur swl et envoyé par la première borne choisie est envoyé à la section d'amplification 78 de fréquence intermédiaire. En outre, le signal de fréquence intermédiaire choisi par l'autre commutateur sw2 et envoyé par l'autre borne choisie est amené à la section d'amplification 80 de fréquence intermédiaire.
Dans la configuration décrite ci-dessus, selon le choix du commutateur swl, un signal de fréquence intermédiaire qui est, soit une onde à polarisation linéaire verticale, soit une onde à polarisation linéaire horizontale émise par deux satellites géosynchrones 10a, 10b est envoyé à partir de la section d'amplification 78 de fréquence intermédiaire.
De plus, selon le choix de l'autre commutateur sw2, un signal de fréquence intermédiaire qui est, soit une onde à polarisation linéaire verticale, soit une onde à polarisation linéaire horizontale est envoyé par la section d'amplification 80 de fréquence intermédiaire.
Alors que le mode de réalisation représenté à la
FIG. 4 emploie la configuration dans laquelle des signaux à ondes polarisées linéaires verticale et horizontale sont l'un et l'autre reçus par une antenne unique primaire, il faut noter que, en variante à la configuration mentionnée ci-dessus, des signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation à gauche ou à droite peuvent être l'un et l'autre reçus par une antenne primaire unique. Comme exemple d'une antenne primaire susceptible de recevoir les deux signaux à ondes polarisées circulaires, à rotation à gauche et à droite, il existe la configuration dans laquelle les deux premières bornes du circuit hybride 3dB sont respectivement reliées à deux côtés adjacents d'une une antenne formée d'éléments plans carrés distincts, et les deux autres bornes du circuit hybride 3dB sont amenées à servir de bornes de sortie de l'antenne primaire. I1 est de plus possible, selon les besoins, de combiner de telles configurations pour former un réseau, en fonction de l'intensité de champ de réception, etc.
FIG. 4 emploie la configuration dans laquelle des signaux à ondes polarisées linéaires verticale et horizontale sont l'un et l'autre reçus par une antenne unique primaire, il faut noter que, en variante à la configuration mentionnée ci-dessus, des signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation à gauche ou à droite peuvent être l'un et l'autre reçus par une antenne primaire unique. Comme exemple d'une antenne primaire susceptible de recevoir les deux signaux à ondes polarisées circulaires, à rotation à gauche et à droite, il existe la configuration dans laquelle les deux premières bornes du circuit hybride 3dB sont respectivement reliées à deux côtés adjacents d'une une antenne formée d'éléments plans carrés distincts, et les deux autres bornes du circuit hybride 3dB sont amenées à servir de bornes de sortie de l'antenne primaire. I1 est de plus possible, selon les besoins, de combiner de telles configurations pour former un réseau, en fonction de l'intensité de champ de réception, etc.
Alors que le mode de réalisation représenté à la
FIG. 4 emploie la configuration dans laquelle les deux signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale sont l'un et l'autre reçus par une antenne primaire unique, on peut employer une configuration dans laquelle seule une onde à polarisation linéaire ou une onde à polarisation circulaire est reçue par une antenne primaire unique, et le nombre des antennes primaires est prévu en fonction du nombre de signaux.
FIG. 4 emploie la configuration dans laquelle les deux signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale sont l'un et l'autre reçus par une antenne primaire unique, on peut employer une configuration dans laquelle seule une onde à polarisation linéaire ou une onde à polarisation circulaire est reçue par une antenne primaire unique, et le nombre des antennes primaires est prévu en fonction du nombre de signaux.
De plus, alors que le mode de réalisation représenté à la FIG. 4 emploie la configuration dans laquelle des signaux de fréquences intermédiaires venant d'un signal d'onde à polarisation linéaire verticale et d'un signal d'onde à polarisation linéaire horizontale sont respectivement envoyés par deux trajets de sortie de signaux, il est possible d'employer, pour les signaux de fréquences intermédiaires venant de tous les signaux reçus, un schéma de conversion de fréquences d'une manière telle que leurs bandes de fréquences soient différentes pour synthétiser ces signaux de fréquences intermédiaires en un signal unique pour lui permettre d'être envoyé à partir d'un trajet unique de sortie de signaux.
La FIG. 5 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple d'antenne primaire de réception d'un signal d'onde à polarisation circulaire. On dispose dans cette antenne primaire, en avant de l'extrémité d'ouverture d'un guide d'ondes carré 82 comprenant un capteur, un écran métallique 84 à fentes qui sert à convertir une onde polarisée et comporte une série de conducteurs métalliques parallèles entre eux disposés à l'intérieur d'un plan vertical selon un angle d'inclinaison sensiblement égal à 45 par rapport à la direction d'incidence d'une onde électromagnétique. Lorsqu'un signal à onde à polarisation circulaire est incident, un courant qui correspond à l'amplitude de l'onde électromagnétique est engendré sur des conducteurs métalliques obliques de l'écran métallique à fentes en vue d'une conversion d'ondes polarisées. Le capteur produit donc une composante d'onde à polarisation linéaire verticale ou une composante d'onde à polarisation linéaire horizontale d'une onde électromagnétique engendrée par ce courant.
Lorsque ce sont de telles antennes primaires pour ondes à polarisation circulaire qui sont utilisées comme antennes primaires 14a, 14b du mode de réalisation de la FIG. 1, deux signaux d'ondes à polarisation circulaire émis par deux satellites géosynchrones 10a, 10b sont synthétisés en un signal unique de fréquence in fréquence intermédiaire est produit par la section d'amplification 46 de fréquence intermédiaire. Dans l'antenne primaire représenté à la FIG. 5, l'écran métallique 84 à fentes qui sert à convertir des ondes polarisées peut être attaché ou détaché, ce qui permet de l'utiliser aussi bien pour une onde à polarisation circulaire que pour une onde à polarisation linéaire. On parvient ainsi à utiliser des éléments communs.
La FIG. 6 est une vue en perspective représentant l'aspect d'un exemple d'un convertisseur constitué d'une manière telle qu'unie antenne primaire est fixe et que la direction de l'autre antenne primaire peut être ajustée. Comme expliqué en référence à la FIG. 1, si deux antennes primaires 14a, 14b sont l'une et l'autre fixées sur l'enveloppe, il faut diriger ces antennes vers deux satellites géosynchrones prédéterminés 10a, 10b.
Cependant, cette configuration ne peut pas s'adapter à un satellite géosynchrone nouvellement lancé ou à un satellite géosynchrone arbitraire différent. Pour cette raison, on emploie dans le présent exemple la configuration dans laquelle une antenne primaire 86 est fixe sur l'enveloppe 88 de convertisseur et la direction de l'autre antenne primaire 90 peut être ajustée par rapport à l'enveloppe.
Dans la configuration mentionnée ci-dessus, la direction de l'autre antenne primaire 90 est ajustée, ce qui permet de la diriger vers un satellite géosynchrone arbitraire. I1 faut noter que la configuration n'est pas limitée au cas où le nombre d'antennes primaires est de deux, comme représenté à la FIG. 6, mais que trois antennes primaires ou davantage peuvent être disposées d'une manière telle que l'un d'eux soit fixe et que les directions des autres puissent être ajustées. I1 est possible aussi d'employer une configuration dans laquelle plusieurs antennes primaires sont fixées à l'avance dans une direction prédéterminée et la direction de toute autre antenne primaire peut être ajustée.
Puisque la structure du convertisseur de la présente invention est la même que celle décrite cidessus, elle offre les avantages décrits plus haut.
En effet, selon la présente invention, c'est une série d'antennes primaires qui sont disposées sur une enveloppe unique et des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones sont respectivement reçus par ces antennes primaires. Ces signaux reçus sont respectivement convertis en signaux de fréquences intermédiaires dont les bandes de fréquences diffèrent les unes des autres. Les signaux de fréquences intermédiaires sont synthétisés en un signal unique de fréquence intermédiaire. Le signal ainsi obtenu est envoyé à partir d'un trajet unique de sortie de signal.
Pour recevoir des signaux venant de satellites géosynchrones, il n'est donc pas nécessaire de fixer, ou installer, comme dans le système classique, une série de convertisseurs sur les extrémités avant de bras qui font saillie depuis le réflecteur à surface émettrice.
De plus, il n'existe nul besoin d'un élément de synthèse pour synthétiser des signaux de fréquences intermédiaires venant de convertisseurs respectifs. La fixation, ou installation, de convertisseurs est donc extrêmement facile.
De plus, le poids du convertisseur est moindre que celui d'une série de convertisseurs.
Par ailleurs, des signaux d'ondes à polarisations linéaires verticale et horizontale sont reçus par les antennes primaires. Ces signaux reçus d'ondes à polarisation linéaire verticale sont respectivement convertis en signaux de fréquences intermédiaires dont les bandes de fréquences diffèrent les unes des autres et ces signaux de fréquences intermédiaires sont synthétisés en un signal unique de fréquence intermédiaire.
D'autre part, cette série de signaux reçus d'ondes à polarisation linéaire horizontale sont respectivement convertis en signaux de fréquences intermédiaires dont les bandes de fréquences diffèrent les unes des autres et ces signaux de fréquences intermédiaires sont synthétisés en un signal unique de fréquence intermédiaire.
Ces deux signaux synthétisés de fréquences intermédiaires sont respectivement envoyés par un premier et un deuxième trajets de sortie de signaux.
Ainsi, un convertisseur susceptible de recevoir les deux signaux d'ondes à polarisations linéaires verticale et horizontal peut être réalisé en utilisant un moindre nombre d'antennes primaires. De plus, cette implantation permet d'utiliser des convertisseurs légers dans la mesure où le nombre d'antennes primaires est réduit.
Par ailleurs, un convertisseur susceptible de recevoir des signaux à polarisation circulaire en rotation tant à gauche qu a droite peut être réalisé en utilisant un moindre nombre d'antennes primaires.
Cette implantation permet elle aussi de réaliser un convertisseur léger.
De plus, dans le cas où plusieurs antennes primaires sont fixées chacune à l'avance dans une direction prédéterminée, si une antenne primaire est dirigée vers un satellite géosynchrone prédéterminé, l'autre antenne primaire est dirigée vers un autre satellite géosynchrone prédéterminé. Ainsi, le travail d'installation du convertisseur est facilité.
En outre, dans le cas où un convertisseur est fixe, où une antenne primaire fixe est dirigée vers un satellite géosynchrone prédéterminé et où la direction de l'autre antenne primaire est ajustée, il est possible de diriger celle-ci vers un satellite géosynchrone arbitraire. I1 est donc possible aussi de s'adapter facilement au cas d'un satellite géosynchrone nouvellement lancé. Même lorsqu'une antenne primaire est dirigée vers un satellite géosynchrone prédéterminé, il est possible d'ajuster de manière à le rendre sensiblement nul un écart d'angle qui résulte d'une forte différence liée à la position géographique ou le convertisseur est installé. De plus, puisque seul un convertisseur est installé, il peut être facilement fixé à l'extrémité avant d'un bras qui fait saillie du réflecteur à surface émettrice.
Finalement, dans le cas où un écran métallique à fentes qui sert à convertir une onde polarisée est disposé de façon détachable sur un corps d'antenne primaire, la même antenne primaire peut facilement être utilisée sélectivement comme antenne de réception d'onde à polarisation circulaire ou comme antenne de réception d'onde à polarisation linéaire. Des éléments correspondants peuvent être utilisés en commun. Ceci favorise une production en série.
Claims (6)
1. Convertisseur (30), caractérisé en ce que
une série d'antennes primaires (14a, 14b) destinées à recevoir respectivement des signaux (fRFl, fRF2) venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique afin
de convertir des signaux reçus par ladite série d'antennes primaires (14a, 14b) en signaux de fréquences intermédiaires (fIFl, fIF2) de différentes bandes de fréquences, par des moyens convertisseurs de fréquences (34a, 34b; 36a, 36b; 38a, 38b; 42a, 42b) dont les trajets de réception de signaux sont agencés en correspondance avec lesdites antennes primaires (14a, 14b),
de synthétiser ces signaux de fréquences intermédiaires (fIFl, fIF2) par des moyens synthétiseurs (44), et
de permettre l'envoi dudit signal synthétisé (fIF3) de fréquence intermédiaire depuis ladite enveloppe par un trajet unique de sortie de signaux.
2. Convertisseur (50) caractérisé en ce que
une série d'antennes (14a, 14b) destinées à recevoir respectivement des signaux (fRFl, fRF2) venant d'une série de satellites géosynchrones est disposée sur une enveloppe unique de manière à permettre auxdites antennes primaires (14a, 14b)
de recevoir respectivement des signaux à ondes à polarisations linéaires verticale et horizontale
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence (56a, 56b; 58a, 58b; 6Oa, 60b; 64a, 64b et 68a, 68b; 70a, 70b; 72a, 72b; 74a, 74b) les signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale (fRFl, fRF2) reçus par ladite série d'antennes primaires (14a, 14b) en signaux de fréquences intermédiaires (fIF1, fIF2) de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation linéaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs (66) les signaux de fréquences intermédiaires (fIF1, fIF2) correspondant au signal à polarisation linéaire verticale de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé (swl) depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence (76) les signaux de fréquences intermédiaires (fIFl, fIF2) correspondant aux signaux à ondes à polarisation linéaire horizontale de manière à permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé (sw2) depuis ladite enveloppe par un deuxième trajet de sortie de signaux.
3. Convertisseur (50) caractérisé en ce qu'une série d'antennes primaires (14a, 14b) destinées à recevoir respectivement des signaux venant d'une série de satellites géosynchrones sont disposés sur une enveloppe unique, de manière à permettre auxdites antennes primaires (14a, 14b)
de recevoir respectivement des signaux (fRFl, fRF2) à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite
de convertir respectivement par des moyens convertisseurs de fréquence (56a, 56b; 58a, 58b; 60a, 60b; 64a, 64b et 68a, 68b; 70a, 70b; 72a, 72b; 74a, 74b) les signaux (fRF1, fRF2) à ondes à polarisation circulaire à rotation vers la gauche et vers la droite reçus par ladite série d'antennes primaires (14a, 14b) en signaux de fréquences intermédiaires (fil, fIF2) de bandes de fréquences différentes pour des signaux d'ondes dont au moins la polarisation circulaire est la même,
de synthétiser par des premiers moyens synthétiseurs (66) les signaux de fréquences intermédiaires (fIFl, fIF2) correspondant au signal à polarisation circulaire à rotation à gauche pour permettre au signal de fréquence synthétisée d'être envoyé (swl) depuis ladite enveloppe par un premier trajet de sortie, et
de synthétiser par des deuxièmes moyens synthétiseurs de fréquence (76) les signaux de fréquences intermédiaires (fIF1, fIF2) correspondant aux signaux à ondes à polarisation circulaire à rotation à droite pour permettre au signal synthétisé de fréquence intermédiaire d'être envoyé depuis ladite enveloppe (sw2) par un deuxième trajet de sortie de signaux.
4. Convertisseur (30, 50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
les antennes primaires (14a, 14b) de ladite série sont disposées à l'avance de façon fixe sur ladite enveloppe par rapport à une direction prédéterminée.
5. Convertisseur (30, 50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
une partie ou des parties de ladite série d'antennes primaires (14a, 14b, 86) est ou sont disposée(s) de façon fixe à l'avance sur ladite enveloppe (88), et
une autre antenne ou d'autres antennes primaires (14a, 14b, 90) sont disposées sur ladite enveloppe (88) d'une manière telle que chaque direction peut être ajustée par rapport à l'antenne ou aux antennes primaires (14a, 14b) fixées à l'avance.
6. Convertisseur (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ladite antenne primaire (14a, 14b) est apte à recevoir une onde à polarisation circulaire et
l'antenne primaire (14a, 14b) de cette structure est composée d'un guide d'ondes (82) susceptible de signaux à ondes à polarisation linéaire et d'un écran métallique (84) à fentes disposé sur la face avant de cette enveloppe pour convertir l'onde polarisée.
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1994
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1995
- 1995-01-12 FR FR9500303A patent/FR2716049B1/fr not_active Expired - Fee Related
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