FR2727588A1

FR2727588A1 - Dispositif de couplage entre des emetteur et recepteur et une antenne

Info

Publication number: FR2727588A1
Application number: FR9414205A
Authority: FR
Inventors: Claude Goutelard
Original assignee: SET ID
Current assignee: SET ID
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 2014-11-24
Also published as: FR2727588B1

Abstract

Le dispositif couple tantôt un émetteur (E) à une antenne (A), tantôt l'antenne à un récepteur (R). Un premier dipôle (D1 ) est interconnecté entre un récepteur (R) et une borne de référence (M). Le premier dipôle a une très faible impédance (Z1E ) lorsqu'une tension élevée (VE ) est émise par l'émetteur (E) afin de découpler l'antenne du récepteur et a une impédance élevée (Z1R ) lorsqu'une tension faible (VA ) est reçue par l'antenne (A) de préférence à travers un second dipôle (D2 ) tel que capacité. Un troisième dipôle (D3 ) ayant une impédance variant comme l'impédance du premier dipôle (D1 ) peut être interconnecté entre l'émetteur (E) et l'antenne (A) pour découpler l'émetteur de l'antenne pendant une phase de réception. Les premier et troisième dipôles sont des dipôles non linéaires, tels que diodes antiparallèles.

Description

Dispositif de couplage entre des émetteur et
récepteur et une antenne
La présente invention concerne un dispositif de couplage utilisé pour la transmission et la réception de signaux radioélectriques dans le domaine des radiocommunications, télécommunications et radars.

Dans un appareil émetteur-récepteur ayant une antenne d'émission et de réception unique, le dispositif de couplage couple un émetteur à l'antenne et l'antenne à un récepteur, ou couple plusieurs émetteurs à l'antenne et l'antenne à plusieurs récepteurs.

Le dispositif de couplage, appelé également dispositif de comnutation ou duplexeur, doit assurer, pendant une phase d'émission, un couplage direct entre l'émetteur et l'antenne tout en découplant le récepteur de l'antenne, et pendant une phase de réception un couplage direct entre le récepteur et l'antenne tout en découplant l'émetteur de l'antenne.

En pratique, la puissance crête émise par l'émetteur est nettement plus élevée que la puissance susceptible d'être captée Far l'antenne et reçue par le récepteur. Par conséquent, le récepteur ne doit pas être endommagé par une puissance crête résiduelle de fuite issue de la puissance crête émise par l'émetteur et s'échappant du dispositif de couplage vers le récepteur pendant la phase d'émission. Le découplage entre l'antenne et le récepteur pendant la phase d'émission est ainsi plus critique que le découplage entre l'émetteur et l'antenne pendant la phase de réception.

Les dispositifs de couplage actuels sont répartis en deux catégories. Dans une première catégorie, le dispositif de couplage est passif et fonctionne en bande étroite, par exemple en utilisant des tronçons de ligne de transission de type demionde et/ou tuar~-d'or,de combinées notamment avec des tubes à gaz. Dans une seconde catégorie, le dispositif de couplage est actif et fonctionne en bande large, mais présente des temps de commutation relativement lor.as et des performances médiocres en matière de bruit thermique.

La présente invention vise à fournir un dispositif de couplage remédiant aux inconvénients précités, particulièrement améliorant la rapidité de commutation, la bande passante et les performances vis-a-vis du bruit thermique, tout en réduisant le cout de fabrication grâce à des éléments de composant relativement simples et peu coûteux.

A cette fin, un dispositif pour coupler un moyen d'émission a une antenne et l'antenne à un moyen de réception, l'antenne ayant une impédance prédéterminée, est caractérisé en ce qu'il comprend un premier dipôle dont une borne d'entrée est reliée au moyen de réception et une borne de sortie est reliée à une borne de tension de référence du dispositif, le premier dipôle ayant une impédance inférieure à l'impédance de l'antenne lorsqu'un signal de tension supérieur à un seuil prédéterminé est émis par le moyen d'émission et ayant une impédance supérieure à l'impédance de l'antenne lorsqu'un signal de tension inférieur au seuil prédéterminé est reçu par l'antenne. Le premier dipôle a l'impédance inférieure pendant la phase d'émission de manière a découpler presque parfaitement l'antenne du récepteur.

Le premier dipôle est de préférence un dipôle non linéaire à seuil. I1 peut comprendre l'un des circuits composés par deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode, par une inductance à noyau saturable, et par un transformateur ayant un enroulement primaire reliant les bornes du premier dipôle et un enroulement secondaire ayant des bornes reliées à travers deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode.

Le dispositif de couplage comprend de préférence un second dipôle interconnecté entre l'antenne et la borne d'entrée du moyen de réception. Le second dipôle a une impédance supérieure à l'impédance de l'antenne et peut être une résistance ou un condensateur. Le second dipôle diminue la tension appliquée au moyen de réception lorsque, pendant la phase de réception, l'antenne reçoit un signal de tension.

Si l'impédance de sortie du moyen d'émission n'est pas constante et diffère de l'impédance d'antenne, il est préférable que le dispositif de couplage comprenne un troisième dipôle interconnecté entre le moyen d'émission et l'antenne. Le troisième dipôle a une impédance inférieure à l'impédance de l'antenne lorsqu'un signal de tension supérieur au seuil prédéterminé est émis par le moyen d'émission et a une impédance supérieure à l'impédance de l'antenne lorsqu'un signal de tension inférieur au seuil prédéterminé est reçu par l'antenne. Le troisième dipôle découple donc l'émetteur de l'antenne pendant la phase de réception.

Le troisième dipole est un dipôle non linéaire à seuil, comme le premier dipôle.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de couplage peut comprendre un circuit d'amplification interconnecté entre la borne d'entrée du premier dipôle et le moyen de réception, et ayant une impédance d'entrée supérieure à l'impédance de l'antenne.

Un fonctionnement avec une impédance d'entrée élevée et une bande de fréquence large du circuit d'amplification est obtenu particulièrement lorsque le circuit d'amplification comprend un transistor à effet de champ ayant une grille reliée à la borne d'entrée du premier dipôle, un amplificateur noninverseur ayant une entrée directe reliée à la source du transistor, et un condensateur de neutrodynage reliant le drain du transistor à une sortie de l'amplificateur reliée au moyen de réception.

Afin d'assurer un découplage parfait de l'antenne et du moyen de réception pendant la phase d'émission, le circuit d'amplification peut comprendre un moyen de commutation pour déconnecter la borne d'entrée du premier dipôle et le moyen de réception lorsqu'un signal de tension supérieur au seuil prédéterminé est émis par le moyen d'émission, et pour connecter la première borne du premier dipôle et le moyen de réception lorsqu'un signal de tension inférieur au seuil prédéterminé est reçu par l'antenne.

Selon une réalisation préférée, les déconnexion et connexion dans le moyen de commutation sont commandées soit automatiquement, soit manuellement.

Le moyen de commutation comprend alors un commutateur électronique et des premier et second commutateurs manuels. Le premier commutateur manuel tantôt applique un signal de commande logique commandant le commutateur électronique de manière à connecter et déconnecter la borne d'entrée du premier dipôle et le moyen de réception en fonction des états du signal de commande logique, tantôt sélectionne au moyen du second commutateur manuel un premier état logique pour ouvrir le commutateur électronique pendant la phase d'émission et un second état logique pour fermer le commutateur électronique pendant la phase de réception.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels
- la figure 1 est un bloc diagramme schématique d'un dispositif de couplage selon l'invention
- la figure 2A montre une première réalisation de l'un des premier et troisième dipôles avec deux diodes antiparallèles ; ;
- la figure 2B montre une seconde réalisation de l'un des premier et troisième dipôles avec deux ensembles antiparallèles comprenant chacun deux diodes
- la figure 3 montre une troisième réalisation de l'un des premier et troisième dipôles avec un transformateur
- la figure 4 est un diagramme fonctionnel d'un circuit d'amplification inclus dans le dispositif de couplage et relié à l'entrée d'un récepteur ; et
- la figure 5 montre le schéma détaillé du dispositif de couplage selon une réalisation préférée.

En référence à la figure 1, un dispositif de couplage DC selon l'invention couple une antenne A d'une part avec un émetteur E afin que celui-ci émette une tension 1E à rayonner par l'antenne, d'autre part avec un circuit d'amplification d'entrée
AM d'un récepteur R afin que celui-ci reçoive une tension VR issue d'une tension vA captée par l'antenne A. L'antenne, l'émetteur et le récepteur sont par exemple inclus dans un appareil de télécommunications, par exemple un radio mobile ou un radar.

Le dispositif de couplage DC comprend essentiellement un premier dipôle D1, un second dipôle D2 et un troisième dipôle D3. Le premier dipôle D1 est relié par une borne d'entrée BE1 à une borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification AM en entrée du récepteur R et par une borne de sortie BS1 à la masse M, ou borne de référence de tension, du dispositif de couplage. Le second dipôle D2 est relié par une borne d'entrée BE2 à une borne BA de l'antenne A et par une borne de sortie BS2 à la borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification et la borne d'entrée BE1 du premier dipôle D1. Le troisième dipôle D3 est relié par une borne d'entrée BE3 à une borne de sortie BSE de l'émetteur E et par une borne de sortie BS3 à la borne BA de l'antenne A.

Le dispositif de commutation DC présente ainsi une voie d'émission entre la borne de sortie BSE de l'émetteur et la borne BA de l'antenne à travers le troisième dipôle D3, et une voie de réception entre la borne BA de l'antenne et la borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification. Les voies d'émission et de réception sont des lignes de transmission, telles que des câbles coaxiaux, ayant une impédance caractéristique ZA qui est égale à l'impédance d'entrée de l'antenne A. En pratique, les longueurs des tronçons de voie BS3-BA et BARBEZ sont de préférence très petites comparativement à la longueur d'onde minimale correspondant à la fréquence maximale de bande de fréquence des tensions VE et VA.

Typiquement, la bande de fréquence de fonctionnement du dispositif de couplage DC est comprise entre la dizaine de kilohertz et la centaine de mégahertz. Les deux tronçons de voie sont considérés dans la suite comme n'imposant quasiment aucun déphasage aux tensions transmises dans les voies d'émission et de réception.

Les premier et troisième dipôles D1 et D3 sont des dipôles non linéaires, c'est-à-dire des dipôles ayant des impédances Z1 et Z3 qui varient en fonction de l'amplitude des tensions qui sont appliquées à leurs bornes. Ces deux dipôles sont passifs de manière à assurer une sécurité de fonctionnement du dispositif de couplage.

Lorsque des tensions ayant des amplitudes élevées supérieures à un seuil de tension prédéterminé VS, typiquement de l'ordre du volt, sont appliquées aux bornes des dipôles D1 et D3, les impédances Z1 et Z3 de ces dipôles ont des valeurs faibles ZIE et Z3E. Plus précisément, l'impédance ZiE du premier dipôle D1 et l'impédance Z3E du troisième dipôle D3 sont très inférieures à l'impédance d'antenne ZA.

Lorsqu'une tension d'amplitude faible inferieure au seuil de tension prédéterminé VS est appliquée aux bornes des dipôles D1 et D3, les impédances Z1 et Z3 de ces dipôles ont des valeurs élevées ZlR et Z3R.

Plus précisément, l'impédance d'entrée ZAM du circuit d'amplification AN et l'impédance ZlR du premier dipôle D1 sont très supérieures à I'impédance Z2 du second dipôle D2 et à l'impédance d'antenne ZA, et l'impédance Z3R du troisième dipôle D3 est très supérieure à l'impédance d'antenne ZA.

Selon une première réalisation, chacun des dipôles D3 et D1 comprend deux diodes antiparallèles dl et d2 entre la borne d'entrée BE3, BE1 et la borne de sortie BS3, BS1 du dipôle, comme montré à la figure 2A. Selon d'autres variantes, chaque dipôle D, D3 comprend deux ensembles antiparallèles de plusieurs diodes en série dl, d2. Comme illustré à la figure 2B, chacun des ensembles comprend deux diodes en série. Deux ensembles antiparallèles de plusieurs diodes en série sont particulièrement favorables pour la réalisation du premier dipôle D1.

Chacune des diodes dl et d2 peut être une diode connue à faible conductance en polarisation directe et faible capacité en polarisation inverse pour des signaux à haute fréquence ou une diode de type PIN particulièrement pour des signaux à très haute fréquence, fabriquée en silicium, ou en arséniure de gallium AsGa. Pour des tensions d'amplitude élevée, la diode fonctionne en polarisation directe, et pour des tensions d'amplitude faible, la diode fonctionne dans une zone de blocage, en dessous d'une tension de seuil.

Selon une seconde réalisation, chacun des premier et troisième dipôles D1 et D3 est composé d'une inductance à noyau saturable.

Selon une troisième réalisation montrée à la figure 3, chacun des premier et troisième dipôles D1 et D3 est constitué par un transformateur à large bande TRA associé à deux ensembles antiparallèles de diode di1 et di2. Un enroulement primaire EP du transformateur TRA est interconnecté entre la borne d'entrée BE1, BE3 et la borne de sortie BS1, BS3 du dipôle D1, D3. Un enroulement secondaire ES du transformateur TRA est connecté aux bornes des ensembles antiparallèles de diode di1 et di2.

Lorsqu'une tension avec une amplitude élevée supérieure au seuil VS est appliquée à l'une des bornes de l'enroulement primaire EP, les diodes di1 et di2 sont passantes et présentent une très faible impédance, ce qui confère un courtcircuit entre les bornes BE1, BE3 et BS1, BS3 du dipôle D1, n3. A contrario, lorsqu'une tension avec une amplitude faible inférieure au seuil VS est appliquée à l'une des bornes de l'enroulement primaire EP, l'enroulement secondaire ES est connecté à un circuit ouvert puisque les diodes di1 et di2 sont polarisées en inverse et donc à l'état non conducteur, et le dipôle D3, D1 présente une impédance très élevée.

Le second dipôle D2 a une impédance Z2 très supérieure à l'impédance d'antenne ZA.

Selon une première réalisation, le second dipôle est une simple résistance supérieure au kiloohm.

Toutefois, une telle résistance est une source de bruit thermique nuisible à la détection ultérieure de la tension reçue par le récepteur R.

Selon une seconde réalisation remédiant à cet inconvénient, le second dipôle D2 est constitué par la capacité d'un condensateur.

Le circuit d'amplification d'entrée AM du récepteur R est un circuit d'amplification à faible bruit, ayant une impédance d'entrée ZAM élevée très supérieure à l'impédance Z2 du second dipôle D2 et une bande passante large.

Comme montre schématiquement à la figure 4, le circuit d'amplification AM comprend principalement un transistor à effet de champ TEC, un amplificateur non inverseur à gain positif AP et un condensateur de neutrodynage CN. La grille G du transistor TEC constitue la borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification. Les drain D et source S du transistor TEC sont polarisés respectivement à des tensions positive +V et négative -V respectivement à travers des circuits d'alimentation et de régulation
CA+ et CA-. La source S du transistor TEC est reliée à une entrée directe E de l'amplificateur AP et à une borne de sortie du circuit d'alimentation CA-.

Une entrée inverse E- de l'amplificateur AP est reliée à une borne commune de deux résistances R1 et
R2 connectées entre la sortie SO de l'amplificateur
AP et la masse M du dispositif de couplage. Le condensateur de neutrodynage CN relie le drain du transistor TEC à la sortie SO de l'amplificateur AP.

Le transistor TEC fonctionne comme un circuit suiveur. Les circuits d'alimentation CA+ et CAalimentent l'amplificateur AP et comprennent principalement des transistors destinés à réduire le bruit et à augmenter la bande passante du circuit d'amplification. Grâce à la capacité du condensateur de neutrodynage CN, qui contribue également à élargir la bande passante, et à la capacité entre le drain et la grille dans le transistor TEC, la capacité d'entrée du circuit d'amplification AM peut être réduite à une valeur aussi faible que possible de manière à conférer au circuit d'amplification AM une impédance d'entrée ZAM aussi élevée que possible.

Le dispositif de couplage DC tel que décrit cidessus permet d'obtenir des affaiblissements importants dans la voie de réception pendant la phase d'émission et dans la voie d'émission pendant la phase de réception, et se comporte ainsi comme un dispositif de commutation passif.

En complément, le circuit d'amplification AM comprend un circuit de commutation CC par exemple à diode AsGa entre la sortie de l'amplificateur AP et les circuits contenus dans le récepteur R. Le circuit de commutation est commandé par un signal logique de blocage SB afin d'atténuer fortement une tension résiduelle Vres subsistant à la borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification AM lorsque la borne d'antenne B est le siège d'une tension d'amplitude élevée émise par l'émetteur E, comme cela apparaîtra ci-après.

Le fonctionnement du dispositif de couplage DC est présenté ci-après d'abord pendant une phase d'émission, puis pendant une phase de réception.

Lors de la phase d'émission, l'émetteur E émet par sa borne de sortie BSE une tension d'amplitude élevée. Les impédances Z1 et Z3 des dipôles non linéaires D1 et D3 ont des valeurs faibles ZlE et Z3E inférieures à l'impédance d'antenne ZA et à l'impédance de second dipôle Z2. Le troisième dipôle
D3 se comporte quasiment comme un court-circuit entre la borne d'émetteur BSE et la borne d'antenne BA. De même, le premier dipôle D1 se comporte quasiment comme un court-circuit et par conséquent la borne d'antenne BA est découplée de la masse M du dispositif de couplage par l'impédance élevée Z2 du second dipôle D2.

Sachant que l'impédance ZA de l'antenne A égale à l'impédance caractéristique des voies d'émission et de réception est très petite par rapport à l'impédance Z2 du second dipôle D2, l'impédance réduite zR de la voie de réception à la borne BA est au premier ordre
ZR 8 1 - (ZA / Z2)
Dans la voie d'émission, à la borne d'entrée BE3 du dipôle D3, la voie d'émission est alors équivalente à la combinaison série de l'impédance réduite Z3E/ZA du troisième dipôle D3 et de l'impédance réduite ZR de la voie de réception. Cette combinaison série a pour impédance réduite zBE3 # 1 +Z3E/ZA - (ZA/Z2) .

Le taux d'onde stationnaire TOS à la borne BE3 dans la voie d'émission est donné par la formule suivante TOS=(|1 + zBE3|+|1 - zBE3|)/(|1 + zBE3| - |1-zBE3|) .

Le taux TOS est ainsi très peu différent de l'unité puisque l'impédance réduite ZBE3 est également très peu différente de l'unité comme résultat des rapports existants entre l'impédance d'antenne ZA et les impédances Z3E et Z2 pendant la phase d'émission.

La tension VA appliquée à l'antenne A par l'émetteur E est ainsi quasiment égale à la tension émise VE puisque
VA # [1 - (Z3E/ZA)] VE # VE .

Du côté de la voie de réception, une tension résiduelle Vres subsiste à la borne d'entrée BEAM du circuit d'amplification AM :
Vres # (Z1E / (Z2 + Z1E)) VA # (Z1E / Z2) VA .

Cette tension résiduelle est ainsi très inferieure à la tension d'entrée VE, et en pratique est de l'ordre du volt, valeur qui est supportée sans dommage par l'amplificateur AP dans le circuit d'amplification AN.

Le dispositif de couplage DC réalise ainsi pendant la phase d'émission une liaison presque parfaite entre l'émetteur E et l'antenne A et un isolement électrique très élevé dans la voie de reception, entre l'antenne A et la borne d'entrée BEAN du circuit d'amplification AM.

Pendant la phase de réception, l'impédance Z3R du troisième dipôle D3 est très élevée et supérieure à l'impédance d'antenne ZA de manière à diriger une tension ayant une amplitude faible VA inferieure au seuil de tension prédéterminé VS vers le circuit d'amplification AM. L'impédance ZlR du premier dipôle D1 est alors nettement plus élevée que l'impédance Z2 du second dipôle D2 de sorte que la tension d'antenne
VA alimente l'impédance d'entrée ZAM du circuit d'amplification AM en parallèle avec l'impédance Z1R du premier dipôle D1 à travers l'impédance Z2 du second dipôle D2.La tension VR à la borne d'entrée BEAN du récepteur R est exprimée alors par
VR = [1 / (1 + Z2 (1 / ZAN + 1 / Z1R))1 VA
soit VR E VA puisque ZAN Z2 et ZlR Z2
Le circuit d'amplification AM reçoit ainsi une tension quasiment égale à la tension d'antenne VA, tandis que l'émetteur E est découplé de l'antenne grâce à l'impédance très élevée Z3R du troisième dipôle D3. Le dispositif de couplage DC réalise une liaison presque parfaite de l'antenne au récepteur et un isolement élevé de l'émetteur.

Dans une réalisation préférée du dispositif de couplage montrée à la figure 5, on retrouve les divers éléments décrits ci-dessus composant le dispositif de couplage DC. La composition de ces divers éléments est la suivante.

Le premier dipôle D1 comprend deux ensembles antiparallèles chacun à deux diodes d1 et d2, comme montré à la figure 2B.

Le deuxième dipôle D2 est constitué par un condensateur.

Le troisième dipôle D3 comprend deux diodes antiparallèles dl et d2, comme montré à la figure 2A.

Dans le circuit d'amplification AM, la grille G du transistor TEC est reliée à la masse M à travers une résistance de grille RG en parallèle avec le premier dipôle D1, et le drain D du transistor TEC et reliée à la borne directe Er de l'amplificateur AP et à une borne de sortie du circuit d'alimentation CA- à travers un circuit résistif et capacitif RC. Le circuit d'alimentation CA+ comprend un transistor à effet de champ T+. Le circuit d'alimentation CAcomprend deux transistors à effet de champ T-.

Le circuit de commutation CC inclut deux commutateurs électroniques SWl et SW2 qui sont connectés en série à la sortie de l'amplificateur AP et qui sont commandés par un circuit de commande CO.

Les commutateurs SW1 et SW2 sont des commutateurs à diode et/ou transistor pour relier sélectivement l'entrée du récepteur R à la sortie SO de l'amplificateur AP et à la masse M. Le circuit de commande CO comprend un premier commutateur manuel
SW3 à deux contacts stationnaires CA et CM et un second commutateur manuel SW4 à deux contacts stationnaires CE et CR. Le contact mobile du commutateur SW3 est relié aux entrées de commande des commutateurs SW1 et SW2 à travers des paires d'inverseurs Il et I2. Le contact mobile du commutateur SW4 est relié au contact stationnaire CM du commutateur SW3.

Lorsque le basculement des phases d'émission et réception est commandé automatiquement, le contact mobile du premier commutateur manuel SW3 est relié au contact stationnaire CA de manière à appliquer le signal logique SB aux entrées de commande des commutateurs SW1 et SW2 à travers un circuit de mise en forme à transistor PNP TM. A l'état "O", le signal
SB ouvre les commutateurs SW1 et SW2 de manière à relier l'entrée du récepteur R à la masse M et déconnecter complètement le récepteur R de l'antenne
A pendant la phase d'émission. L'état ouvert des commutateurs SW1 et SW2 est également maintenu lorsque l'appareil comprenant l'émetteur E et le récepteur R est au repos afin de protéger le circuit contenu dans le récepteur R contre tout signal perturbateur de tension élevée, dite surtension, susceptible d'etre capté par l'antenne A.A l'état "1", le signal SB ferme les commutateurs SW1 et SW2 afin de relier la sortie SO de l'amplificateur AP à l'entrée du récepteur R pendant la phase de réception.

Lorsque le contact mobile du commutateur SW3 est appliqué contre le contact stationnaire CM, les phases d'émission et de réception sont sélectionnées manuellement par le second commutateur manuel SW4.

Pendant la phase d'émission, le contact mobile du commutateur SW4 est relié à la masse M à travers le contact stationnaire CE de manière à maintenir ouvert les commutateurs SW1 et SW2. Pour sélectionner la phase de réception, le contact mobile du commutateur
SW4 est appliqué contre le contact CR de manière à appliquer l'état logique "1" produit par le circuit
CA- aux entrées de commande des commutateurs SW1 et
SW2 et maintenir ceux-ci à l'état fermé pour relier la sortie d'amplificateur SO à l'entrée du récepteur
R.

Le dispositif de couplage selon la réalisation montrée à la figure 5 présente essentiellement les avantages suivants
- un fonctionnement en large bande
- une autoprotection du récepteur R grâce aux dipôles D1 et D2 et au circuit de commutation CC : le seul signal de commande est le signal de blocage SB appliqué au circuit CC ; en cas d'absence du signal
SB, le récepteur R ne reçoit aucun signal de tension élevée pouvant être capté par l'antenne ;
- des pertes d'insertion entre l'émetteur E et l'antenne A très faibles, typiquement de l'ordre de 0,5 dB ; si l'impédance de sortie de l'émetteur E est maintenue constante égale à l'impédance caractéristique ZA de la voie d'émission et de l'antenne A, typiquement égale à 50 ohms, notamment pendant la phase de réception, le dipôle D1 peut être supprimé de manière à éliminer les pertes par insertion
- un isolement important du récepteur R pendant la phase d'émission, typiquement supérieur à 130 dB pour une puissance crête d'émission de l'émetteur de 1 kW environ
- un temps de commutation entre la phase d'émission et la phase de réception qui est très bref inférieur à la vingtaine de nanosecondes et qui peut être réduit à quelques dizaines de picosecondes pour d'autres bandes de fréquence.

Claims

REVENDICATIONS

I - Dispositif pour coupler un moyen d'émission (E) à une antenne (A) et l'antenne à un moyen de réception (R), l'antenne ayant une impédance prédéterminée (ZA), caractérisé en ce qu'il comprend un premier dipôle (D1) dont une borne d'entrée (BE1) est reliée au moyen de réception (R) et une borne de sortie (BS1) est reliée à une borne de tension de référence (M) du dispositif, le premier dipôle ayant une impédance (ZlE) inférieure à l'impédance (ZA) de l'antenne lorsqu'un signal de tension (VE) supérieur à un seuil prédéterminé (VS) est émis par le moyen d'émission (E) et ayant une impédance (Z1R) supérieure à l'impédance (ZA) de l'antenne lorsqu'un signal de tension (VA) inférieur au seuil prédéterminé (VS) est reçu par l'antenne (A).
2 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel le premier dipôle (D1) est un dipôle non linéaire (d1, d2 ; TRA).
3 - Dispositif conforme à la revendication 1, dans lequel le premier dipôle comprend l'un des circuits composés par deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode (d1, d2), par une inductance à noyau saturable, et par un transformateur (TR) ayant un enroulement primaire (EP) reliant des bornes du premier dipôle et un enroulement secondaire (ES) ayant des bornes reliées à travers deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode (dil, di2)
4 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un second dipôle (D2) interconnecté entre l'antenne (A) et la borne d'entrée (BEAU) du moyen de réception (R), le second dipôle ayant une impédance (Z2) supérieure à l'impédance (ZA) de l'antenne.
5 - Dispositif conforme à la revendication 4, dans lequel le second dipôle (D2) est une résistance ou un condensateur.
6 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un troisième dipôle (D3) interconnecté entre le moyen d'émission (E) et l'antenne (A), le troisième dipôle ayant une impédance (Z3E) inférieure à l'impédance (ZA) de l'antenne lorsqu'un signal de tension (VE) supérieur au seuil prédéterminé (VS) est émis par le moyen d'émission (E) et ayant une impédance (Z3R) supérieure à l'impédance (ZA) de l'antenne lorsqu'un signal de tension (VA) inférieur au seuil prédéterminé (VS) est reçu par l'antenne (A).
7 - Dispositif conforme à la revendication 6, dans lequel le troisième dipôle (D3) est un dipôle non linéaire (dl, d2 ; TRA).
8 - Dispositif conforme à la revendication 6, dans lequel le troisième dipôle comprend l'un des circuits composés par deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode (dl, d2), par une inductance à noyau saturable, et par un transformateur (TRA) ayant un enroulement primaire (EP) reliant des bornes du troisième dipôle et un enroulement secondaire (ES) ayant des bornes reliées à travers deux ensembles antiparallèles comprenant chacun au moins une diode (dil di2).
9 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un circuit d'amplification (AM) interconnecté entre la borne d'entrée (BE1) du premier dipôle (Dl) et le moyen de réception (R), et ayant une impédance d'entrée (ZANI) supérieure à l'impédance (ZA) de l'antenne (A).
10 - Dispositif conforme à la revendication 9, dans lequel le circuit d'amplification (AM) comprend un transistor à effet de champ (TEC) ayant une grille reliée à la borne d'entrée (BE1) du premier dipôle (D1) , un amplificateur non-inverseur (AP) ayant une entrée directe (E+) reliée à la source (S) du transistor, et un condensateur de neutrodynage (CN) reliant le drain (D) du transistor à une sortie (SO) de l'amplificateur (AP) reliée au moyen de réception (R).
11 - Dispositif conforme à la revendication 9 ou 10, dans lequel le circuit d'amplification (AM) comprend un moyen de commutation (CC) pour déconnecter la borne d'entrée (BE1) du premier dipôle (D1) et le moyen de réception (R) lorsqu'un signal de tension (VE) supérieur au seuil prédéterminé (VS) est émis par le moyen d'émission (E), et pour connecter la borne d'entrée (BE1) du premier dipôle (D1) et le moyen de réception (R) lorsqu'un signal de tension (VA) inférieur au seuil prédéterminé (VS) est reçu par l'antenne (A).
12 - Dispositif conforme à la revendication 11, dans lequel le moyen de commutation (CC) comprend un commutateur électronique (SW1, SW2) et des premier et second commutateurs manuels (SW3, SW4), le premier commutateur manuel (SW3) tantôt appliquant un signal de commande logique (SB) commandant le commutateur électronique (SWl, SW2) de manière à connecter et déconnecter la borne d'entrée (BE1) du premier dipôle (D1) et le moyen de réception (R) en fonction des états du signal de commande logique (SB), tantôt sélectionnant au moyen du second commutateur manuel (SW4) un premier état logique ("0") pour ouvrir le commutateur électronique (SWl, SW2) et un second état logique ("1") pour fermer le commutateur électronique (sol, SW2).