FR2760154A1 - Engin spatial avec redondance d'amplificateurs en parallele - Google Patents

Abstract

Cet engin spatial comprend des ensembles (206) d'amplificateurs HF en parallèle comprenant un diviseur (222) de signal d'entrée qui produit deux signaux d'amplitude égale et un combinateur (242) avec une sortie (250) de somme et une sortie (248) de différence. Deux amplificateurs (236, 238) sont couplés entre les sorties du diviseur et les entrées du combinateur. Au moins un déphaseur (258) est associé à l'un de ces amplificateurs. Une boucle à commande de phase commande le déphaseur pour maintenir la phase dans des limites données et rendre maximal le signal somme. Pour assurer la redondance, un canal au moins (271, 272) de l'ensemble d'amplificateurs en parallèle contient le déphaseur et un ensemble de commutation (281) en cascade qui permet de remplacer un amplificateur élémentaire défaillant pour un nouveau. Aucun déphaseur supplémentaire n'est nécessaire car les déphaseurs compensent les différences entre les amplificateurs anciens et nouveaux.

Description

Engin spatial avec redondance d'amplificateurs en parallèle.

Cette invention concerne des ensembles d'amplificateurs

montés en parallèle pour avoir une puissance de sortie plus importante.

et elle a plus particulièrement trait à des ensembles de ce type qui utilisent des combinateurs de puissance hybrides pour combiner les signaux provenant d'amplificateurs montés en parallèle qui peuvent être remplacés grâce à des dispositifs de commutation qui assurent une redondance et qui sont par conséquent particulièrement intéressants pour des systèmes se trouvant en des positions lointaines, comme des engins spatiaux, qu'il est difficile d'atteindre pour les réparer et les

entretenir.

Le montage d'amplificateurs en parallèle pour avoir une puissance combinée plus importante est bien connu. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 222 246 délivré le 22 juin 1993 au nom de Wolkstein décrit le montage en parallèle d'amplificateurs haute fréquence (HF) situés sur un engin spatial afin d'obtenir une puissance

plus importante. Le terme "haute fréquence" englobe les ondes ultra-

courtes, les ondes millimétriques et, généralement, des signaux dont les fréquences sont supérieures aux audiofréquences. Comme décrit dans le brevet de Wolkstein, une source de signal HF est couplée à

) l'entrée d'un diviseur de puissance qui produit deux signaux d'amplitu-

de égale au niveau de ses bornes de sortie. Un combinateur de puissance hybride comprend deux bornes d'entrée et des bornes de sortie de somme et de sortie de différence. Un premier canal relie une borne de sortie du diviseur à une première borne d'entrée du combinateur de puissance, et un deuxième canal relie la deuxième borne de soritie du diviseur à la deuxième borne d'entrée du combinateur. Comme décrit dans le brevet de Wolkstein, les déphasages entre des amplificateurs montés en parallèle doivent être maintenus dans les limites d'environ dix à quinze degrés et doivent de préférence être dans les limites d'environ cinq degrés. Le simple vieillissement peut modifier les caractéristiques de phase d'un amplificateur HF, et les amplificateurs à tube à ondes

progressives ont tendance à être très sensibles à leur tension d'excita-

tion. Comme chaque amplificateur individuel ou élémentaire d'une

1) paire d'amplificateurs en parallèle peut être excité par une alimenta-

tion régulée (EPC) séparée, les tensions qui leur sont appliquées peuvent dériver et provoquer une dérive importante de la phase relative pendant un fonctionnement normal. Un déphaseur commandable branché dans l'un au moins des canaux permet de corriger la phase du canal dans lequel il se trouve et peut être réglé pour rendre maximale la puissance du signal combiné se trouvant à la borne de sortie de somme du combinateur, pour compenser ainsi la dérive. Le mode

préféré de réalisation utilise deux déphaseurs, un dans chaque canal.

Pour avoir une commande sensible du déphaseur, un signal de sortie est prélevé à la borne de sortie de zéro du combinateur, est traité et est renvoyé au déphaseur d'une manière qui rend minimal le signal à la borne de sortie de zéro et qui, donc, rend maximal le signal combiné à la borne de somme. Dans un mode de réalisation du brevet de Wolkstein, le diviseur de signal est un hybride et, dans un autre mode de réalisation, le diviseur de signal est un diviseur résistilf, et une phase de compensation ou un ajustement de retard est introduit dans l'une des branches pour donner la relation de phase souhaitée pour le

combinateur hybride de sortie.

Dans le contexte des amplificateurs auxquels il n'est pas facile

d'accéder pour les entretenir, on peut utiliser certains schémas redon-

dants. Il est bien connu que les amplificateurs HF ont tendance à vieillir et que leurs caractéristiques changent avec l'âge. Ainsi, le gain d'un amplificateur HF aura tendance à diminuer quand augmente sa durée d'utilisation. De même, le déphasage peut également changer avec le temps, comme décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique n 4 701 716 délivré le 20 octobre 1987 au nom de Poole.

Dans le cas d'une paire d'amplificateurs en parallèle, une pratique courante consiste à remplacer un amplificateur défectueux par un

amplificateur en parallèle. Donc, dans un engin spatial de télécommu-

nication qui contient par exemple vingt amplificateurs en parallèle

dans vingt canaux séparés, il faut avoir vingt amplificateur supplémen-

taires en parallèle de secours pour obtenir une redondance de deux pour un, ce qui veut dire qu'il faut que quarante amplificateurs soient fabriqués et soient transportés par l'engin spatial pour que l'on ait une 1) redondance pour les vingt amplificateurs en parallèle. On sait bien

également que la minimisation des excès de poids est une considéra-

tion importante dans les installations destinées aux engins spatiaux.

Or, les vingt amplificateurs en parallèles destinés à la redondance

augmentent sensiblement le poids.

Dans de nombreux cas, un ensemble d'amplificateurs en parallèle devient défectueux du fait d'un problème qui apparaît dans un seul des composants qu'il contient mais, quand une paire défectueuse

d'amplificateurs en parallèle est remplacée par une autre paire d'ampli-

ficateurs en parallèle, celui des amplificateurs de la paire défectueuse qui fonctionne encore n'est plus utilisé. Cet amplificateur qui fonctionne encore mais qui n'est plus utilisé peut Cêtre considéré

comme un excès de poids que l'on pourrait réduire si les amplifica-

teurs de chaque paire pouvaient être remplacés individuellement,

malgré les différences entre leurs caractéristiques de fonctionnement.

Les effets du vieillissement sur celui des amplificateurs en parallèle

de la paire qui reste utilisable rendent difficile son montage en paral-

lèle avec une unité de remplacement car l'unité de remplacement n'a pas subi les mêmes évènements que celui des amplificateurs d'origine

qui reste utilisable.

Un engin spatial selon l'invention comprend un ensemble

d'amplificateurs HF en parallèle servant à amplifier des signaux prove-

nant d'une source HF et à fournir les signaux amplifiés à une charge.

L'ensemble d'amplificateurs en parallèle comprend un diviseur de signal d'entrée qui comporte une borne d'entrée o sont reçus les signaux HF provenant de la source HF, et qui comporte également des première et deuxième bornes de sortie o sont produits des

échantillons du signal d'entrée qui ont nominalement la même amplitude.

Un combinateur hybride de sortie comporte des première et deuxième

bornes d'entrée, et des bornes de sortie de somme et de sortie de diffé-

rence. La borne de somme est couplée à la charge, pour combiner au niveau de la borne de somme les composantes du signal appliquées aux première et deuxième bornes d'entrée du combinateur qui sont en quadrature de phase, et pour coupler à la borne de sortie de diffl3rence les composantes du signal appliquées aux première et deuxième bornes

d'entrée du combinateur qui sont en phase.

Un premier canal va de la première borne de sortie du divi-

seur à la première borne d'entrée du combinateur. Le premier canal contient une cascade composée d'un premier déphaseur et d'un premier ensemble de commutation. Le premier ensemble de commutation contient un premier commutateur unipolaire et à contacts multiples qui comporte un pôle commun et au moins des premier et deuxième pôles individuels pouvant être individuellement basculés en communication avec le pôle commun du premier commutateur. Le pôle commun du

premier commutateur est couplé à la première borne de sortie du divi-

seur. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le premier déphaseur précède le premier ensemble de commutation dans le premier canal, de sorte que le pôle commun du premier commutateur est couplé à la première borne de sortie du diviseur par l'intermédiaire

du premier déphaseur.

Le premier canal contient aussi un deuxième commutateur unipolaire et à contacts multiples, qui comporte un pôle commun et au

moins des premier et deuxième pôles individuels pouvant être indivi-

duellement basculés en communication avec le pôle commun du deuxième commutateur. Le pôle commun du deuxième commutateur est couplé à la première borne d'entrée du combinateur. Les premier et

deuxième commutateurs sont jumelés en vue d'un actionnement simul-

tané, de sorte que, dans un premier état de commutation, les pôles communs des premier et deuxième commutateurs sont respectivement couplés aux premiers pôles individuels des premier et deuxième commutateurs et, dans un deuxième état de commutation, les pôles communs des premier et deuxième commutateurs sont respectivement couplés aux deuxièmes pôles individuels des premier et deuxième commutateurs. Le premier ensemble de commutation contient en outre au moins des premier et deuxième ensembles d'amplificateurs. Chaque ensemble d'amplificateurs comprend une borne d'entrée à laquelle peut être appliqué un signal à amplifier et une borne de sortie à laquelle apparaît un signal amplifié quand un signal à amplifier est appliqué à

la borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs.

Le premier ensemble d'amplificateurs a sa borne d'entrée couplée au premier pôle individuel du premier commutateur et sa borne de sortie couplée au premier pôle individuel du deuxième commutateur, et le deuxième ensemble d'amplificateurs a sa borne d'entrée couplée au deuxième pôle individuel du premier commutateur et sa borne de sortie couplée au deuxième pôle individuel du deuxième

commutateur, si bien que lorsque les premier et deuxième commuta-

teurs ont leurs pôles communs en contact avec leurs premiers pôles individuels, c'est le premier ensemble d'amplificateurs qui est couplé en vue d'une amplification dans le premier canal et non le deuxième

ensemble d'amplificateurs et, lorsque les premier et deuxième commu-

tateurs ont leurs pôles communs en contact avec leurs deuxièmes pôles individuels, c'est le deuxième ensemble d'amplificateurs qui est couplé en vue d'une amplification dans le premier canal et non le premier

ensemble d'amplificateurs.

Un deuxième canal va de la deuxième borne de sortie du divi-

seur à la deuxième borne d'entrée du combinateur. Le deuxième canal contient une cascade composée d'un deuxième déphaseur et d'un deuxième ensemble de commutation. Le deuxième ensemble de commutation contient un troisième commutateur unipolaire et à contacts multiples. Le troisième commutateur unipolaire et à contacts ) multiples comporte un pôle commun et au moins des premier et deuxième pôles individuels pouvant être individuellement basculés en communication avec le pôle commun du troisième commutateur. Le pôle commun du troisième commutateur est couplé à la deuxième

borne de sortie du diviseur. Dans un mode de réalisation de l'inven-

tion, le deuxième déphaseur précède le deuxième ensemble de commu-

tation dans la cascade, de sorte que le pôle commun du troisième commutateur est, dans ce mode de réalisation, couplé à la deuxième borne de sortie du diviseur par l'intermédiaire du déphaseur. Le deuxième canal contient aussi un quatrième commutateur, unipolaire et à contacts multiples. Le quatrième commutateur comporte un pôle commun et au moins des premier et deuxième poles individuels pouvant être individuellement basculés en communication avec le pole commun du quatrième commutateur. Le pole commun du quatrième

commutateur est couplé à la deuxième borne d'entrée du combinateur.

Les troisième et quatrième commutateurs sont jumelés en vue d'un

actionnement simultané, de sorte que, dans un premier état de commu-

tation, les pôles communs des troisième et quatrième commutateurs sont respectivement couplés aux premiers pôles individuels des troisième et quatrième commutateurs et, dans un deuxième état de

commutation, les pôles communs des troisième et quatrième commuta-

teurs sont respectivement couplés aux deuxièmes pôles individuels des troisième et quatrième commutateurs. Le deuxième ensemble de commutation contient en outre au moins des troisième et quatrième

ensembles d'amplificateurs. Chacun des troisième et quatrième ensem-

) bles d'amplificateurs comprend une borne d'entrée à laquelle peut être

appliqué un signal à amplifier et une borne de sortie à laquelle appa-

raît un signal amplifié quand un signal à amplifier est appliqué ài la

borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs.

Le troisième ensemble d'amplificateurs a sa borne d'entrée couplée au premier pôle individuel du troisième commutateur et sa borne de sortie couplée au premier pôle individuel du quatrième commutateur. Le quatrième ensemble d'amplificateurs a sa borne

d'entrée couplée au deuxième pôle individuel du troisième commuta-

teur et sa borne de sortie couplee au deuxième pôle individuel du ) quatrième commutateur. Du fait de ces branchements, lorsque les troisième et quatrième commutateurs ont leurs pôles communs en

contact avec leurs premiers pôles individuels, c'est le troisième ensem-

ble d'amplificateurs qui est couplé en vue d'une amplification dans le deuxième canal et non le quatrième ensemble d'amplificateurs et, lorsque les troisième et quatrième commutateurs ont leurs pôles communs en contact avec leurs deuxièmes pôles individuels, c'est le quatrième ensemble d'amplificateurs qui est couplé en vue d'une amplification dans le deuxième canal et non le troisième ensemble d'amplificateurs. Un ensemble de détection de zéro est couplé à la borne de sortie de différence du combinateur hybride de sortie et au moins au premier déphaseur, et de préférence de manière à commander un

deuxième déphaseur, afin de commander la phase du premier dépha-

seur au moins, d'une façon qui tend à rendre maximale l'amplitude du

1) signal à la borne de sortie de somme du combinateur.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le diviseur de signal d'entrée est un hybride à 90 et 3 dB. La présence de l'hybride déphase les signaux traversant les premier et deuxième canaux, ce qui réduit la correction de phase requise dans l'un des canaux. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, l'ensemble de détection de zéro contient un détecteur d'amplitude couplé à la borne de sortie de différence du combinateur hybride de l'engin spatial afin de produire un signal représentatif du zero. Un modulateur est couplé à l'ensemble de détection de zéro, toujours au 2() niveau de l'engin spatial, afin de moduler le signal representatif du zéro sur une porteuse HF et produire ainsi une porteuse modulée. Un émetteur situé au niveau de l'engin spatial est couplé au modulateur pour transmettre la porteuse modulée à une station au sol. L'émetteur peut contenir les mêmes amplificateurs et antennes que ceux utilisés

pour les signaux de trafic, ou bien ce peut être un émetteur indépen-

dant. Un récepteur situé au niveau de la station au sol reçoit la porteuse modulée transmise à la station au sol et produit un signal modulé reçu représentatif du zéro. Au niveau de la station au sol, un démodulateur

est couplé au récepteur pour démoduler le signal module reçu repre-

sentatif du zéro et produire ainsi un signal démodulé représentatif du zéro. Un processeur, par exemple un microprocesseur (pP) situé au niveau de la station au sol, traite les signaux représentatifs du zéro pour produire des signaux de commande de déphaseur. Un deuxième

modulateur situé au niveau de la station au sol est couple au proces-

seur pour moduler les signaux de commande de déphaseur sur une x porteuse HF et former ainsi des signaux de commande de dephaseur

modulés. Les signaux de commande de déphaseur modules sont appli-

qués à un émetteur situé dans la station au sol, qui transmet les

signaux de commande de déphaseur modulés vers l'engin spatial.

Au niveau de l'engin spatial, un deuxième récepteur reçoit les signaux de commande de déphaseur modulés pour former des signaux de commande de déphaseur modulés reçus. Au niveau de l'engin spatial, un deuxième démodulateur est couplé au deuxième recepteur,

et à l'un au moins des premier et deuxième déphaseurs, pour demodu-

ler les signaux de commande de déphaseur modulés et pour appliquer les signaux de commande de déphaseur ainsi obtenus au premier au moins des premier et deuxième déphaseurs des premier et deuxième canaux d'une manière qui tend à rendre minimal le signal de zéro au niveau de la borne de sortie de différence du combinateur, et qui tend donc à rendre maximal le signal somme à la borne de sortie de somme

du combinateur de puissance.

Selon un mode particulier de réalisation de la présente inven-

tion, un moyen de détection de zéro produit des signaux de commande de déphaseur d'une manière telle que lesdits premier et deuxième

déphaseurs soient commandés de manière opposée l'un à l'autre.

Dans un mode particulier de réalisation de la présente inven-

tion, chaque position d'amplificateur peut être occupée par n'importe

laquelle des unités redondantes.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée suivante, faite en référence aux dessins d'accom-

pagnement dans lesquels:

la figure 1 est une vue isométrique ou en perspective simpli-

fiée qui représente un engin spatial selon un aspect de l'invention, communiquant avec une station au sol par le biais de multiples canaux, la figure 2a est un schéma synoptique simplilfié d'une partie d'un canal de l'ensemble à multiples canaux de l'engin spatial de la figure 1, et la figure 2b représente la partie de commande de la station au sol de la figure 1, et la figure 3 trace l'amplitude du signal au niveau de la borne de différence en fonction du déséquilibre de phases au niveau de

l'hybride de sortie de l'ensemble de la figure 2a.

Sur la figure 1, un engin spatial ou satellite globalement désigné par 10 comprend un corps 11 sur lequel sont montés un panneau solaire 12 et une antenne 14 du type à réflecteur. L'antenne 14 est dirigée vers une antenne correspondante 16 située au niveau

d'une station au sol globalement désignée par 18, placée sur la terre 8.

La station au sol 18 comporte une tour destinée à supporter l'antenne 16, un bâtiment d'équipement 22 et des lignes de transmission 24 qui couplent électriquement l'antenne 16 à l'équipement (qui n'est pas représenté de façon séparée) placé dans le bâtiment 22. Un trajet de propagation d'énergie électromagnétique, représenté par 15, s'étend entre les antennes 14 et 16 et assure la transmission et la réception

dans les deux sens entre les antennes 14 et 16.

A bord de l'engin spatial 10 de la figure 1, une source de signal représentée en 210 sur la gauche de la figure 2a produit des signaux à transmettre à la station au sol 18 de la figure 1. Ces signaux peuvent être de simples retransmissions de signaux envoyés au départ par une autre station au sol, ou peuvent représenter les résultats de fonctionnement de détecteurs (non représentés) comme des caméras qui sont embarqués dans l'engin spatial 10. Quelque soit l'origine des signaux de la source 210, les signaux à transmettre à la station au sol sont appliqués, par une première borne d'entrée 212il et par passage direct dans un coupleur directionnel 212, à une borne d'entrée 220 d'un diviseur de signal 222. La borne d'entrée 220 du diviseur de signal 222

est la borne d'entrée d'un montage d'amplificateurs en parallèle globa-

lement désigné par 206, qui contient des amplificateurs individuels 236 et 238 et qui comporte aussi une borne de sortie 250. Le diviseur de signal 222 est, comme représenté, un hybride à 90 et 3 dB qui divise le signal appliqué à sa borne d'entrée 220) en deux parties d'amplitude égale, lesquelles apparaissent à des bornes de sortie 228 et 230. Comme le sait l'homme du métier, une borne 224 du diviseur 222

se termine par une impédance résistive appariée, représentée en 226.

Sur la droite de la figure 2a, un combinateur de signal 242, hybride, comporte des première et deuxième bornes d'entrée 240 et 244. Le combinateur de signal 242 combine les composantes de signal appliquées à ses bornes d'entrée 240 et 244 qui sont en quadrature de phase (déphasées de 90 ) au niveau de sa borne 250) de sortie de

somme (1-) et combine, au niveau de sa borne 248 de sortie de diffé-

rence (A) les composantes des signaux d'entrée qui sont en phase. de sorte qu'elles apparaissent dans la terminaison appariée 246. Les

signaux de somme apparaissant à la borne de somme 250) du combina-

teur de signal hybride 242 sont couplés, au moyen d'un multi-

plexeur/démultiplexeur 214 (MPX). Le multiplexeur/démultiplexeur 214 combine les signaux de somme provenant du combinateur 242 1) avec d'autres signaux de somme provenant d'autres ensembles qui correspondent à celui de la figure 2a et qui sont placés dans l'engin spatial 10, et il applique tous ces signaux ainsi multiplexés à l'antenne 14 pour qu'ils puissent être transmis à la station au sol 18 de la figure 1, et éventuellement à d'autres stations au sol non représentées. De manière similaire, des signaux reçus au niveau de l'antenne 14 de la figure 2a en provenance de la station au sol 18, et éventuellement

d'autres stations au sol non représentées, sont couplés par le multi-

plexeur/démultiplexeur 214 à une pluralité d'emplacements dans l'engin spatial 10, comme par exemple la source de signal 210) et un

démodulateur 262.

Un premier canal, identifié sur la figure 2a par une ligne de contour en trait pointillé 271, s'étend de la borne de sortie 228 du diviseur de signal 222 à la borne d'entrée 240 du combinateur de signal 242 et un deuxième canal, identifié par une ligne de contour en trait pointillé 272, s'étend de la borne de sortie 230 du diviseur de

signal 222 à la borne d'entrée 244 du combinateur de signal 242.

Ainsi, tout signal quittant le diviseur de signal 222 traverse l'un ou l'autre des canaux 271 ou 272 pour arriver aux bornes d'entrée du

combinateur de signal 242. Dans le premier canal 271, un dèphaseur-

commandable 258, avec une borne d'entrée de commande 25 Xc. est monté en cascade avec un ensemble de commutation 281, la borne de

sortie 2580 du déphaseur 258 étant couplée à l'ensemble de commuta-

tion 281, si bien que le déphaseur 258 précède l'ensemble de commuta-

tion 281 dans le canal 271. De manière similaire, dans le deuxième canal 272, un déphaseur commandable 259, avec une borne d'entrée de Il

commande 259c, est monté en cascade avec un ensemble de commuta-

tion 282, la borne de sortie 259o du déphaseur 259 étant couplée à l'ensemble de commutation 282, si bien que le déphaseur 259 précède l'ensemble de commutation 282 dans le canal 272. Les déphaseurs 258 et 259 sont commandés par des signaux de commande respectivement appliqués à leur borne d'entrée de commande 258c et 259c depuis un circuit logique 264 et sur un bus 265 et, dans un mode de réalisation de l'invention, ces déphaseurs sont des déphaseurs numériques à cinq

bits. Du point de vue du seul déphasage, les ensembles de commuta-

tion 271 et 272 pourraient précéder les déphaseurs respectifs 258 et 259 mais les positions représentées pour les déphaseurs ont pour avantage que (a) les déphaseurs ne sont pas soumis aux forts niveaux

de puissance du signal qu'il devraient supporter en un autre emplace-

ment, et (b) l'atténuation inévitable des déphaseurs ne réduit pas la

puissance de sortie maximale disponible du système.

L'ensemble de commutation 281 de la figure 2a contient un

premier commutateur HF 291, unipolaire et à contacts multiples.

représenté par le symbole d'un commutateur mécanique même si

l'homme du métier sait que des équivalents à semi-conducteur appro-

2() priés au fonctionnement HF sont nécessaires. Le commutateur 291 contient un élément commun ou "mobile" 291M qui est couplé à la sortie 258o du déphaseur 258, et il contient aussi une pluralité de "bornes de contact" 2911, 2912, 2913,... Le commutateur 291 peut être actionné pour "déplacer" l'élément commun 291M en "contact" avec n'importe laquelle des bornes de contact 2911, 2912, 2913,... le mot "contact" se rapportant, dans le contexte des signaux HF, aussi bien à

un couplage avec contact qu'à un couplage sans contact.

L'ensemble de commutation 281 de la figure 2a contient aussi un deuxième commutateur HF 292, unipolaire et à contacts multiples, qui contient un élément commun ou "mobile" 292M qui est couplé à la borne d'entrée 240 du combinateur de signal 242. Le commutateur 292

contient aussi une pluralité de "bornes de contact" 2921, 2922, 2923...

Le commutateur 292 peut être actionné pour "déplacer" l'élément commun 292Men "contact" ou couplage avec n'importe laquelle des bornes de contact 2921, 2922, 2923,... Le commutateur 292 est jumelé au commutateur 291 en vue de fonctionner simultanément à lui, d'une manière connue. Donc, lorsque les commutateurs 291 et 292 sont dans un premier état tel que celui représenté, leurs éléments communs sont en contact avec les bornes de contact portant l'indice "1", c'est-à-dire que l'élément commun 291M du commutateur 291 est en contact avec la borne de contact 2911, et l'élément commun 292M du commutateur 292 est en contact avec la borne de contact 2921. De même, dans un deuxième état de fonctionnement des commutateurs jumelés 291 et 292, leurs éléments communs 291M et 292M sont respectivement en contact avec les bornes de contact 2912 et 2922 et, dans un troisième état de fonctionnement des commutateurs jumelés 291 et 292, leurs éléments communs 291M et 292M sont respectivement en contact avec

les bornes de contact 2913 et 2923. Dans d'autres états de fonctionne-

ment, les commutateurs 291 et 292 basculent en contact avec d'autres groupes de bornes de contact, non représentées. Un amplificateur HF individuel est représenté par le bloc 236, sa borne d'entrée étant couplée à la borne de contact 2911 du commutateur 291 et sa borne de

sortie étant couplée à la borne de contact 2921 du commutateur 292.

L'homme du métier comprendra que le bloc désigné par 236 peut contenir des égaliseurs de fréquence et de distortion, de multiples étages d'amplification, à commande automatique de gain (AGC) ou à commande automatique de niveau de sortie (AOC), et diverses autres fonctions normalement associées à l'amplification. Donc, dans l'état des commutateurs représenté sur la figure 2a, le trajet de circulation du signal part de la borne de sortie 228 du diviseur de signal 222,

traverse le déphaseur 258 du canal 271, traverse l'ensemble de commu-

tateur 281 par la borne de contact 2911 du commutateur 291, traverse l'amplificateur 256 et traverse le commutateur 292 par la borne de contact 2921 pour arriver à la borne d'entrée 240 du combinateur

hybride de sortie 242.

L'ensemble de commutation 282 de la figure 2a contient un premier commutateur HF 293, unipolaire et à contacts multiples, représenté par le symbole d'un commutateur mécanique. Le commuta-

teur 293 comporte un élément commun ou "mobile" 293M qui est couplé à la sortie du déphaseur 259, et il comporte aussi une pluralité de "bornes de contact" 2931, 2932, 2933,... Le commutateur 293 petit être actionné pour "déplacer" l'élément commun 293Men contact avec n'importe laquelle des bornes de contact 2931, 2932, 2933,... le mot "contact" se rapportant, dans le contexte des signaux HF, aussi bien à un couplage avec contact qu'à un couplage sans contact. L'ensemble de commutation 282 de la figure 2a contient aussi

un deuxième commutateur HF 294, unipolaire et à contacts multiples.

qui comprend un élément commun ou "mobile" 294M qui est couplé à la borne d'entrée 244 du combinateur de signal 242. Le commutateur

294 comprend aussi une pluralité de "bornes de contact" 2941, 294,.

2943,... Le commutateur 294 peut être actionné pour "déplacer'" l'élément commun 294Men contact ou couplage avec n'importe laquelle des bornes de contact 2941, 2942, 2943,... Le commutateur 294 est jumelé au commutateur 293 en vue de fonctionner simultanément à lui, d'une manière connue. Donc, lorsque les commutateurs 293 et 294 sont dans un premier état tel que celui représenté, leurs éléments communs

sont en contact avec les bornes de contact portant l'indice " 1 ", c'està-

dire que l'élément commun 293M du commutateur 293 est en contact

avec la borne de contact 2931, et l'élément commun 294M du commuta-

2() teur 294 est en contact avec la borne de contact 2941. De même, dans un deuxième état de fonctionnement des commutateurs jumelés 2931 et 294, leurs éléments communs 293M et 294M sont respectivement en contact avec les bornes de contact 293,2 et 2942 et, dans un troisième état de fonctionnement des commutateurs jumelés 293 et 294, leurs éléments communs 293Met 294M sont respectivement en contact avec

les bornes de contact 2933 et 2943. Dans d'autres états de fonctionne-

ment, les commutateurs 293 et 294 basculent en contact avec d'autres groupes de bornes de contact, non représentées. Un amplificateur HF individuel est représenté par le bloc 238, sa borne d'entrée étant couplée à la borne de contact 2931 du commutateur 293 et sa borne de

sortie étant couplée à la borne de contact 2941 du commutateur 294.

L'amplificateur individuel 238 peut contenir des égaliseurs, de multi-

ples étages, et d'autres boucles à commande automatique de gain (AGC) ou à commande automatique de niveau de sortie (AOC), et diverses autres fonctions comme l'amplificateur 236. Donc, dans l'état des commutateurs représenté sur la figure 2a, un trajet de circulation du signal part de la borne de sortie 240 du diviseur de signal 222,

traverse le déphaseur 259 du canal 272, traverse l'ensemble de commu-

tation 282 par la borne de contact 2931 du commutateur 293, traverse l'amplificateur 257 et traverse le commutateur 294 par la borne de contact 2941 pour arriver à la borne d'entrée 244 du combinateur

hybride de sortie 242.

Jusqu'ici, nous n'avons pas décrit les connexions des bornes

de contact supplémentaires des divers commutateurs de la figure 2a.

Comme représenté, la borne de contact 2912 du commutateur 291 est

couplée, comme indiqué par la lettre B, à la borne d'entrée d'un atté-

nuateur commandable (A) 156, lui-même couplé à la borne d'entrée i136i d'un autre amplificateur supplémentaire ou surnuméraire, 136. La

borne de sortie 136o de l'amplificateur 136 est couplée, comme indi-

qué par la lettre E, à la borne de contact 2922 du commutateur 292. De même, la borne de contact 2932 du commutateur 293 est couplée, comme indiqué par la lettre C, à la borne d'entrée d'un atténuateur commandable (A) 157, lui-même couplé à la borne d'entrée 138i d'un autre amplificateur supplémentaire ou surnuméraire, 138. La borne de sortie 138o de l'amplificateur 138 est couplée, comme indiqué par la lettre F. à la borne de contact 2942 du commutateur 294. Du fait de ces branchements, le fait de basculer le groupe de commutateurs 291/292

de son état de contact 1 à son état de contact 2 remplace l'amplifica-

teur 236 du canal 271 par la cascade de l'atténuateur 156 et de l'ampli-

ficateur 136 et le fait de basculer le groupe de commutateurs 293/294

de son état de contact I à son état de contact 2 remplace l'amplifica-

teur 238 du canal 272 par la cascade de l'atténuateur 157 et de l'ampli-

ficateur 138.

Telle qu'il a été décrit jusqu'ici, le schéma de la figure 2a représente entre autres un ensemble d'amplificateurs HF en parallbèle 206 dans lequel la borne d'entrée est la borne 220 du diviseur 222 et la borne de sortie est la borne de somme 250 du combinateur 242. Les deux composants ou amplificateurs individuels de l'amplificateur

combiné 206 sont 236 et 238. Quand les deux amplificateurs élémen-

taires 236 et 238 sont utilisés pendant plusieurs années, ils sont soumis aux mêmes conditions d'environnement, de tension de signal,

de niveau de puissance et de tension de fonctionnement. Par consé-

quent, ils ont tendance à se détériorer de la même manière, même si

cette détérioration n'est pas uniforme. L'équilibre d'amplitude néces-

saire pour avoir une bonne combinaison de puissance ou de signal dans le combinateur hybride 242 peut être maintenu de n'importe quelle manière classique, par exemple par une boucle (non représentée) de

commande automatique de gain (AGC) en association avec une ampli-

tude de signal égale à la sortie des atténuateurs 291, 292, ou bien par une commande automatique de niveau de sortie (AOC) qui n'est pas

non plus représentée, couplée autour de chaque amplificateur indivi-

duel 236, 238, 136, 138,... Puisque les amplitudes des signaux sont maintenues sensiblement égales par des moyens classiques comme les boucles AOC sus-mentionnées, seule la phase nécessite une correction supplémentaire. Un circuit de correction de phase est également prévu

pour maintenir l'équilibre de phase nécessaire pour qu'une combinai-

son efficace soit conservée. L'équilibre de phase est maintenu par une boucle de commande de phase contenant un détecteur 254 couplé à la borne de sortie de zéro 248 du combinateur hybride 242. Le détecteur produit un signal de bande de base qui représente l'amplitude du signal à la borne de zéro, lequel est en théorie une indication de la déviation par rapport à la quadrature de phase et à l'égalité d'amplitude des

signaux appliqués aux bornes d'entrée de signal 240 et 244 du combi-

nateur hybride. Comme l'équilibre d'amplitude est maintenu par la commande AOC ou AGC, le signal de zéro est dû en grande partie à un déséquilibre de phase, de sorte que le signal de zéro produit par le détecteur 254 représente en fait le déséquilibre de phase des deux signaux aux bornes d'entrée 240 et 244 du combinateur de signal hybride 242. Le signal détecté de déséquilibre de phase est appliqué du détecteur 254 à un modulateur 260 dans lequel il est modulé sur une porteuse HF, et la porteuse HF modulée par le signal de zéro représentatif de la phase est couplée à la borne 212i2 du coupleur 212, de sorte que le signal HF modulé, modulé par le signal de zéro, est couplé, en même temps que le signal de trafic provenant de la source de signal 210, à la borne d'entrée 220 du diviseur de signal 222, qui

est la borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs en parallèle 206.

Le signal de trafic HF, avec le signal HF modulé par le signal de zéro, sont amplifiés par l'ensemble d'amplificateurs en parallèle 206 et sont transmis de la borne 250 du combinateur hybride 242 à la borne d'entrée d'un multiplexeur/démultiplexeur 214. Le multiplexeur/démul-

tiplexeur 214 combine le signal provenant de l'ensemble d'amplifica-

teurs en parallèle 206 et ceux provenant d'autres ensembles d'amplifi-

cateurs en parallèle similaires (non représentés) qui peuvent être embarqués à bord de l'engin spatial, et il applique les signaux à l'antenne 14 en vue d'une transmission sur une partie fo)rmant liaison

descendante du trajet de signal 15.

La figure 2b est un schéma synoptique simplifié des installa-

tions situées au niveau de la station au sol 18 et utilisées pour commander la phase de combinaison aux bornes d'entrée 240) et 244 du combinateur hybride 242 de la figure 2a. Sur la figure 2b, une antenne 216 reçoit des signaux de l'engin spatial sur le trajet de signal 15 et couple les signaux reçus à un multiplexeur/démultiplexeur 214 qui sépare les signaux provenant des différents engins spatiaux et qui

sépare également les signaux de trafic des signaux de zéro modulés.

les signaux de zéro modulés provenant de l'engin spatial 1() sont couplés à un démodulateur 268 qui démodule le signal représentatif du zéro de la porteuse et applique le signal de zero à un circuit logique 270. Ce circuit logique 270 de détection de zéro traite le signal de zéro de la même manière que celle décrite dans le brevet des E.U.A n 5 222 246 délivré le 22 juin 1993 au nom de Wolkstein, pour produire finalement un signal de commande qui commande les dèphaseurs 258

et 259 de l'ensemble d'amplificateurs en parallèle 206 de la figure 2a.

Le signal de commande est appliqué du circuit logique 270 à un modu-

lateur 279, lequel module le signal de commande sur une porteuse et 3) applique le signal de commande module à un multiplexeur 266 en vue d'une transmission sur une partie montante du trajet de signal 15 qlui

revient à l'engin spatial.

Dans l'engin spatial 10 de la figure 1, le signal de commande modulé montant est applique de la partie montante du trajet de signal

15 à l'antenne 14, qui couple le signal à une borne commune du multi-

plexeur/démultiplexeur 214. Le multiplexeur/démultiplexeur 214 diri-

ge le signal de commande de phase modulé vers un démodulateur 262 qui démodule le signal de commande de phase et applique le signal de commande de phase à un circuit logique 264, lequel convertit les signaux de commande de phase en des signaux compréhensibles par les déphaseurs 258 et 259 et applique les signaux de commande traduits

sur un bus 265 allant à la borne d'entrée de commande 259c du deépha-

seur 259 et à la borne d'entrée de commande correspondante 258c du déphaseur 258. Quand on utilise deux déphaseurs et non pas un seul, le circuit logique 264 ajuste aussi les signaux de commande appliqués aux deux déphaseurs 258 et 259 pour que les déphaseurs soient

commandés en opposition mutuelle, ou dans des directions mutuelle-

ment opposées, c'est-à-dire que, lorsqu'un déphaseur 258 augmente le

déphasage, le déphaseur 259 le diminue, et vice-versa.

La figure 3 montre l'amplitude relative du signal de zéro à la

borne de zéro 248 du combinateur de sortie 242 de l'ensemble d'ampli-

ficateurs en parallèle 206 de la figure 2a. Comme représenté sur la figure 3, l'amplitude (généralement mesurée par une tension ou une puissance) du signal de zéro est minimale, mais pas nécessairement nulle, lorsque la différence de phase est de 0 degrés et cette amplitude augmente à mesure que la phase s'écarte de zéro, que ce soit dans le

sens positif ou dans le sens négatif.

Comme mentionne, le signal de commande produit par le circuit logique 270 de la figure 2h est, dans le principe, le même que celui produit par l'appareil de commande de l'art antérieur. Si on utilise deux déphaseurs 258, 259 comme représenté sur la figure 2a, la plage

maximale ou déphasage que chacun doit pouvoir atteindre vaut 18().

car chaque amplificateur élémentaire ou individuel 236, 238 ne peut être retardé que de 180 par rapport à l'autre. Le déphaseur se trouvant dans la branche opposée à celui qui est retardé de 180 est régle sur le retard ou déphasage maximal afin d'égaliser les déphasages. Par contre, si on n'utilise qu'un seul dephaseur, sa plage doit être de 360 et il doit commencer ou avoir sa valeur nominale au milieu de cette plage de phases pour qu'un amplificateur de la branche opposée qui est retardé jusqu'à 180 par rapport à la branche comportant le dephaseur puisse être compensé par une augmentation du retard de phase dans la première branche, tandis qu'un retard relatif allant jusqu'à 180 dans

la branche comportant le déphaseur peut être compensé par une dimi-

nution du retard de phase dans le déphaseur.

Lorsque finalement l'un des amplificateurs individuels ou élémentaires 256 ou 257 est défaillant, seul celui qui ne marche plus doit être remplacé puisque l'association série du déphaseur 258 avec l'ensemble de commutation 281 dans le canal 271, et du déphaseur 259 avec l'ensemble de commutation 282 dans le canal 272, permet une

commande indépendante de la phase relative au niveau du combina-

* teur, comme décrit ci-dessus. Lorsqu'un des amplificateurs 136 ou 138 est remplacé dans l'un des canaux 271 ou 272 de la figure 2a on peut s'attendre à ce que son gain dépasse le gain de l'amplificateur déjà en service dans ce canal. Par conséquent, il peut être nécessaire de commander à distance l'atténuation de l'atténuateur 156 ou 157 afin d'amener le gain du nouvel amplificateur à une valeur proche de celle de l'amplificateur précédemment en service, c'est-à-dire laisser la boucle AOC fonctionner. De même, il peut être nécessaire d'ajuster la phase du nouvel amplificateur. Toutefois, il est inutile d'associer un ) déphaseur à chacun des amplificateurs de remplacement. Au lieu de cela et comme représenté sur la figure 2a, un déphaseur unique 258 ou

259 est associé en permanence à chaque canal 271 et 272 de l'ensem-

ble d'amplificateurs en parallèle 206 plutôt qu'à chaque amplificateur individuel 256, 257, 156, 157. Comme mentionné précédemment. un

unique déphaseur peut être utilisé à la place d'une paire de déphaseurs.

un dans chaque branche, si sa plage est suffisante. Quand l'amplifica-

teur élémentaire de remplacement prend la place d'un amplificateur défectueux sans que les deux amplificateurs de la paire parallèle soient remplacés, l'appareil de commande de la correction de phase fait tourner les déphasages vers les valeurs correctes. Même si les phases initiales des deux canaux 271 et 272 sont totalement inversées

par rapport à la relation de phase souhaitée au moment de la commuta-

tion d'un amplificateur élémentaire de secours dans l'ensemble d'amplificateurs en parallèle 206, les amplificateurs élémentaires ne

sont abimés mais le signal à la borne de sortie de zéro 248 du combi-

nateur 242 présente un pic et aucun signal, ou un signal très faible,

apparaît à la borne de sortie de somme 250.

Il faut remarquer que même si l'amplificateur 136 a été décrit comme étant associé au canal 271 parce que ses bornes B et C sont respectivement couplées aux ensembles de commutation 291 et 292.

l'amplificateur 136 peut être placé dans un "bassin" 298 d'amplifica-

teurs de réserve dont chacun peut être couplé à plus d'un ensemble de commutation comme 271, 272 ou à d'autres ensembles de commutation correspondants d'autres ensembles d'amplificateurs en parallèle, non

représentés.

Donc, un engin spatial 10 de l'invention contient un ensemble

d'amplificateurs HF en parallèle (206 sur la figure 2) servant à ampli-

fier des signaux provenant d'une source HF 210 et à fournir des signaux amplifiés à une charge 14. L'ensemble 206 d'amplificateurs en parallèle contient un diviseur 222 de signal d'entrée avec une borne d'entrée 20 o sont reçus les signaux HF provenant de la source HF 210, et contient aussi des première et deuxième bornes de sortie, 228

et 230, o sont produits des échantillons du signal d'entrée nominale-

ment d'amplitude égale. Un combinateur hybride de sortie 242 comprend des première et deuxième bornes d'entrée 240) et 244 et des bornes de sortie de somme 250 et de sortie de différence 248. La borne de somme 250 est couplée à la charge qui, dans un mode de réalisation de l'invention, est une antenne 14, en vue de combiner au niveau de cette borne de somme 240 les composantes de signal appliquées aux première et deuxième bornes d'entrée 240, 244 du combinateur 242 qui sont en quadrature de phase, et en vue de coupler à la borne 248 de sortie de différence les composantes de signal appliquées aux première et deuxième bornes d'entrée 240, 244 du combinateur 242 qui sont en phase. Un premier canal 271 s'étend de la première borne de sortie 228

du diviseur 222 à la première borne d'entrée 240 du combinateur 242.

Le premier canal 271 contient la cascade (agencement dans lequel le

signal traverse séquentiellement les composants mais pas nécessaire-

ment dans l'ordre indiqué) comprenant un premier déphaseur 285 et un premier ensemble de commutation 281. Le premier ensemble de commutation 281 contient un premier commutateur 291 unipolaire et à contacts multiples, qui comprend un pôle commun OU mobile 29 1M et au moins des premier et second pôles individuels 2911, 2912, qui peuvent être individuellement commutes en communication avec le pôle commun 291M du premier commutateur 291. Le pôle commun 291M du premier commutateur 291 est couplé (par le biais du depha- seur 258 dans un mode de réalisation) à la première borne de sortie 228 du diviseur de signal 222. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le premier déphaseur 258 précède le premier ensemble de commutation 281 dans le premier canal 271, de sorte que le pôle 1) commun 291M du premier commutateur 291 est couplé à la première borne de sortie 228 du diviseur de signal 222 par l'intermédiaire du premier déphaseur 258. Le premier ensemble de commutation 281 du premier canal 271 contient aussi un deuxième commutateur 292, unipolaire et à contacts multiples, qui comporte un pôle commun 292M et au moins des premier et deuxième pôles individuels 2921, 2922, qui peuvent être individuellement commutés en communication avec le pole commun 292M du deuxième commutateur 292. Le pôle commun 292M du deuxième commutateur 292 est couplé à la première borne

d'entrée 240 du combinateur 242. Les premier et deuxième commuta-

2() tours 291, 292 sont jumelés en vue d'un actionnement simultané, de sorte que, dans un premier état de commutation (l'état représente sur la figure 2), les pôles communs 291M' 292M des premier et deuxième commutateurs 291, 292 sont respectivement couples aux premiers poles individuels 2911, 2921 des premier et deuxième commutateurs 291, 292 et, dans un deuxième état de commutation (autre que celui représenté sur la figure 2), les pôles communs 291M, 292M des premier et deuxième commutateurs 291, 292 sont respectivement couplés aux deuxièmes pôles individuels 2912, 2922 des premier et deuxième commutateurs 291, 292. Le premier ensemble de commutation 281 comprend en outre au moins des premier et deuxième ensembles d'amplificateurs 236 et 136. Chaque ensemble d'amplificateurs 236 et

136 comporte une borne d'entrée 236i, 136i à laquelle peut être appli-

qué un signal à amplifier et une borne de sortie 2360, 136o à laquelle apparaît un signal amplifié quand un signal à amplifier est appliqué à la borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs. Le premier ensemble

d'amplificateurs 236 a sa borne d'entrée 236i couplée (par un atténua-

teur 256) au premier pôle individuel 2911 du premier commutateur 291 et sa borne de sortie 236o couplée au premier pôle individuel 2921 du deuxième commutateur 292, et le deuxième ensemble d'amplificateurs 136 a sa borne d'entrée 136i couplée (par un atténuateur 156) au deuxième pôle individuel 2912 du premier commutateur 291 et sa borne de sortie 136o couplée au deuxième pôle individuel 2922 du premier commutateur 292, de sorte que, lorsque les premier et deuxième commutateurs 291, 292 ont leurs pôles communs 291M et 292M en ) contact avec leurs premiers pôles individuels 2911 et 2921, c'est le premier ensemble d'amplificateurs 236 et non pas le deuxième ensemble d'amplificateurs 136 qui est couplé dans le canal 271 en vue d'une amplification et, lorsque les premier et deuxième commutateurs 291, 292 ont leurs pôles communs 291M et 292Men contact avec leurs deuxièmes pôles individuels 2912 et 2922, c'est le deuxième ensemble d'amplificateurs 136 et non pas le premier ensemble d'amplificateurs

236 qui est couplé dans le canal 271 en vue d'une amplification.

Un deuxième canal 272 s'étend de la deuxième borne de sortie 230 du diviseur de signal 222 à la deuxième borne d'entrée 244 du combinateur 242. Le deuxième canal 272 contient au moins un deuxième ensemble de commutation 282 et peut contenir une cascade comprenant un deuxième déphaseur 259 et le deuxième ensemble de commutation. Le deuxième ensemble de commutation 282 contient un troisième commutateur 293, unipolaire et à contacts multiples. Ce troisième commutateur 293 comprend un pôle commun 293Met au moins des premier et second pôles individuels 2931, 2932, qui peuvent être individuellement commutés en communication avec le pôle commun 293M du troisième commutateur 293. Le pôle commun 293M du troisième commutateur 293 est couplé à la deuxième borne de sortie 230 du diviseur 222. Dans un mode de réalisation de l'invention, le

deuxième déphaseur 259 précède le deuxième ensemble de commuta-

tion 282 dans la cascade, de sorte que, dans ce mode de réalisation, le pôle commun 293M du troisième commutateur 293 est couplé à la deuxième borne de sortie 230 du diviseur 222 par l'intermédiaire du deuxième déphaseur 259. Le deuxième canal 272 contient aussi un quatrième commutateur 294, unipolaire et à contacts multiples. Ce quatrième commutateur 294 comporte un pôle commun 294Met au des premier et deuxième pôles individuels 2941, 2942, qui peuvent être individuellement commutés en communication avec le pôle commun 294M du quatrième commutateur 294. Le pôle commun 294M du quatrième commutateur 294 est couplé à la deuxième borne d'entrée 244 du combinateur 242. Les troisième et quatrième commutateurs 293, 294 sont jumelés en vue d'un actionnement simultané, de sorte que, dans un premier état de commutation, les pôles communs 293M

294M des troisième et quatrième commutateurs 293, 294 sont respecti-

vement couplés aux premiers pôles individuels 2931, 2941 des troisième et quatrième commutateurs 293, 294 et, dans un deuxième état de commutation, les pôles communs 293M, 294M des troisième et quatrième commutateurs 293, 294 sont respectivement couplés aux deuxièmes pôles individuels 2932, 2942 des troisième et quatrième commutateurs 293, 294. Le deuxième ensemble de commutation 282 comprend en outre au moins des troisième et quatrième ensembles d'amplificateurs

238 et 138. Chacun des troisième et quatrième ensembles d'amplifica-

teurs 238 et 138 comporte une borne d'entrée 238i, 138i à laquelle peut être appliqué un signal à amplifier et une borne de sortie 238o, 138o à laquelle apparaît un signal amplifié quand un signal à amplifier est appliqué à la borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs. Le troisième ensemble d'amplificateurs 238 a sa borne d'entrée 2381i couplée au premier pôle individuel 2931 du troisième commutateur 293 et sa borne de sortie 238o couplée au premier pôle individuel 294t du quatrième commutateur 294. Le quatrième ensemble d'amplificateurs 138 a sa borne d'entrée 138i couplée au deuxième pôle individuel 293, du troisième commutateur 293 et sa borne de sortie 138o couplée au deuxième pôle individuel 2942 du deuxième commutateur 294. Du fait ) de ces connexions, lorsque les troisième et quatrième commutateurs 293, 294 ont leurs pôles communs 293Met 294Men contact avec leurs premiers pôles individuels 2931 et 2941, c'est le troisième ensemble d'amplificateurs 238 et non pas le quatrième ensemble d'amplificateurs

138 qui est couplé dans le deuxième canal 272 en vue d'une amplifica-

tion et, lorsque les troisième et quatrième commutateurs 293, 294 ont leurs pôles communs 293M et 294M en contact avec leurs deuxièmes

pôles individuels 2932 et 2942, c'est le quatrième ensemble d'amplifi-

cateurs 138 et non pas le troisième ensemble d'amplificateurs 238 qui

est couplé dans le deuxième canal 272 en vue d'une amplification.

Un ensemble de détection de zéro, comprenant le détecteur de Zéro 254 de la figure 2a, un modulateur 260, un coupleur directionnel 212, un ensemble d'amplificateurs en parallèle 206, un multiplexeur 214, une antenne 14, l'antenne 16 de la figure 2b et un trajet de signal s'étendant entre elles, un multiplexeur/démultiplexeur- 266, un 1) démodulateur 268, un circuit logique 27(0 et le modulateur 272 de la figure 2b, le démodulateur 262 de la figure 2a, un circuit logique 264 et un bus 265 couplé à la borne 259c d'entrée de commande, est couple à la borne 248 de sortie de différence du combinateur hybride de sortie 242 et à l'un au moins des premier et deuxième déphaseurs 258, 259 pour commander la phase de ce premier au moins des déphaseurs 258, 259 d'une manière qui tend à rendre maximale l'amplitude du signal à

la borne 250 de sortie de somme du combinateur 242.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le diviseur de signal d'entrée 222 comprend un hybride à 90' et 3 dB. La ) présence de l'hybride 222 dephase les signaux traversant les premier et

deuxième canaux 271, 272, ce qui réduit la correction de phase néces-

saire dans l'un des canaux. Dans un mode particulier de réalisation de

l'invention, l'ensemble de détection de zéro (254, 260, 212, 206, 214.

14, 16, 15, 266, 268, 270, 272, 262, 264 et 265) couplé à la borne 259c d'entrée de commande de l'un au moins des déphaseurs 258, 259 comprend un détecteur d'amplitude 254 couplé à la borne 248 de sortie

de différence du combinateur hybride 242 de l'ensemble d'amplifica-

teurs en parallèle 206 se trouvant dans l'engin spatial 10), pour produire un signal représentatif du zéro. Un modulateur 260) est couplé à ) l'ensemble de détection de zéro, toujours dans l'engin spatial 1(), pour moduler le signal représentatif du zéro sur une porteuse HF et produire ainsi une porteuse modulée. Un émetteur (206, 214, 14) se trouvant dans l'engin spatial est couplé au modulateur pour envoyer la porteuse modulée par le trajet de signal 15 à une station au sol 18. L'émetteur

(206, 214, 14) peut comprendre le(s) même(s) ensemble(s) d'amplifi-

cateurs en parallèle et la même antenne 14 que ceux utilises pour les

signaux de trafic, ou bien cet émetteur peut être un émetteur indépen-

dant. Un récepteur (16, 266, 268, 270, 272) situé au niveau de la station au sol 18 reçoit la porteuse modulée envoyée à la station au sol, pour produire un signal modulé reçu représentatif du zéro. Dans la station au sol, un démodulateur 268 est couplé au récepteur pour démoduler le signal modulé reçu représentatif du zéro et produire ainsi un signal démodulé représentatif du zéro. Un processeur 270), par exemple un microprocesseur, situé dans la station au sol 18 traite les signaux représentatifs du zéro pour produire des signaux dle commande de déphaseurs. Un deuxième modulateur 272, situé dans la station au sol 18, est couplé au processeur 270 pour moduler les signaux de commande de déphaseurs sur une porteuse HF et produire ainsi des

signaux de commande de déphaseurs modules. Les signaux de comman- de de déphaseurs modulés sont appliqués à un émetteur (272, 266, 16) si-

tué dans la station au sol 18 servant à envoyer les signaux de commmande de déphaseurs modulés vers l'engin spatial. Dans l'engin spatial, un deuxième récepteur (14, 214) reçoit les signaux de commande de

déphaseurs modulés pour former des signaux de commande de dépha-

seurs modulés reçus. Dans l'engin spatial 10, un deuxième démodula-

teur 262 est couplé au deuxième récepteur (14, 214) et, par le biais d'un circuit logique 264 et d'un bus 265, à l'un au moins des premier et deuxième déphaseurs 258 et 259 et ce démodulateur démodule les signaux de commande de dephaseurs modulés et applique les signaux de commande de déphaseurs obtenus à l'un au moins des premier et

deuxième déphaseurs 258, 259 des premier et deuxième canaux 271.

272, d'une manière qui tend à rendre minimal le signal de zéro en la sortie de zéro 248 du combinateur 242, et qui tend donc à rendre maximal le signal de somme en la sortie de somme 250 du combinateur de

puissance 242 de l'ensemble d'amplificateurs en parallèle 206.

D'autres modes de réalisation de l'invention apparaîtront à l'homme du métier. Ainsi, les amplificateurs peuvent être des tubes à

ondes progressives, des amplificateurs à semiconducteur, des amplifi-

cateurs à résistance négative comme des amplificateurs à diodes à effet tunnel ou tout type d'amplificateur donnant un gain à des

fréquences HF. Bien que la description ait été faite pour deux ensem-

bles d'amplificateurs en parallèle avec un diviseur couplé à leurs

entrées et un combinateur couplé à leurs sorties, l'ensemble d'amplifi-

cateurs en parallèle lui-même peut comprendre pour chacun de ses propres amplificateurs constitutifs des ensembles d'amplificateurs en parallèle. Bien que l'on ait décrit les déphaseurs 258 et 259, l'homme du métier sait que des éléments de retardement peuvent iêtre utilisés à leur place, comme décrit par exemple dans le brevet E.U.A n 4 701 716 délivré le 20 octobre 1987 au nom de Poole. Bien que l'on n'ait 1() représenté qu'un mode de réalisation dans lequel le signal de zéro est

émis vers la station au sol, l'homme du métier comprendra que l'appa-

reil 270 de commande logique de phase de la figure 3 pourrait être embarqué à bord de l'engin spatial, ce qui éliminerait l'appareil d'émission descendante du signal de zéro et l'appareil d'émission montante du signal de commande, rendant alors l'engin spatial plus autonome par rapport à la station au sol. Quand l'appareil de commande de phase est embarqué à bord de l'engin spatial, il est avantageux que l'appareil de commande puisse être reprogrammé si de nouvelles conditions ou de nouvelles techniques de commande apparaissent. Bien que les déphaseurs 258, 259 aient été décrits comme des déphaseurs à

cinq bits, on pourrait utiliser d'autres déphaseurs numériques compor-

tant un nombre de bits différent, ou bien on pourrait utiliser des déphaseurs analogiques à la place des déphaseurs numeriques. Les lfonctions qui ne sont pas identifiées comme étant soit numériques soit

analogiques peuvent être de l'un ou l'autre type, suivant les circonstan-

ces. Lorsque le mot "entre" est utilisé à propos d'une connexion

électrique, ce mot n'a pas de signification physique et indique simple-

ment les éléments avec lesquels est assurée la connexion.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Engin spatial (10) caractérisé en ce qu'il comprend tun ensemble (206) d'amplificateurs HF en parallèle servant à amplifier des signaux provenant d'une source HF (210) et à fournir des signaux

amplifiés à une charge, ledit ensemble (206) d'amplificateurs en paral-

lèle comprenant - un diviseur (222) de signal d'entrée avec une borne d'entrée (220) o sont reçus les signaux HF provenant de ladite source HF, et avec aussi des première et deuxième bornes de sortie (228, 23()), o sont produits des échantillons du signal d'entrée nominalement d'amplitude égale, - un combinateur hybride de sortie (242) comprenant des première et deuxième bornes d'entrée (240, 244) et des bornes de sortie de somme (250) et de sortie de différence (248), ladite borne de somme étant couplée à ladite charge en vue de combiner au niveau de ladite borne de somme les composantes de signal appliquées auxdites première et deuxième bornes d'entrée du combinateur qui sont en quadrature de phase, et en vue de coupler à ladite borne de sortie de différence les composantes de signal appliquées auxdites première et deuxième bornes d'entrée du combinateur qui sont en phase, - un premier canal (271) s'étendant de ladite première borne de sortie (228) du diviseur à ladite première borne d'entrée (240) du combinateur, ledit premier canal contenant la cascade d'un premier déphaseur (285) et d'un premier ensemble de commutation (281), ledit

premier ensemble de commutation comprenant un premier commuta-

teur (291), unipolaire et à contacts multiples, qui comporte un pôle commun (291M) et au moins des premier et second pôles individuels

(2911, 2912) qui peuvent être individuellement comrnmutés en communi-

cation avec ledit pole commun du premier commutateur, ledit pôle commun du premier commutateur étant couplé à ladite première borne de sortie (228) du diviseur de signal, ledit premier canal contenant

aussi un deuxième commutateur (292), unipolaire et à contacts multi-

ples, qui comporte un pôle commun (292M) et au moins des premier et

deuxième pôles individuels (2921, 2922) qui peuvent être individuelle-

ment commutés en communication avec ledit pôle commun du deuxiè-

me commutateur, ledit pôle commun du deuxième commutateur étant couplé à ladite première borne d'entrée (240) du combinateur, lesdits premier et deuxième commutateurs (291, 292) étant jumelés en vue d'un actionnement simultané, pour connecter simultanément les pôles communs (291M, 292M) des premier et deuxième commutateurs l'uni des premier et deuxième pôles individuels desdits premier et deuxième

commutateurs, ledit premier ensemble de commutation (281) compre-

nant en outre au moins des premier et deuxième ensembles d'amplifi-

1) cateurs (236, 136), chacun desdits ensemble d'amplificateurs compor-

tant une borne d'entrée (236i, 136i) à laquelle peut être appliqueé un

signal à amplifier et une borne de sortie (236o, 1360) à laquelle appa-

raît un signal amplifié quand un signal à amplifier est applique à ladite borne d'entrée dudit ensemble d'amplificateurs, ledit premier ensemble d'amplificateurs ayant sa borne d'entrée (236i) couplée audit premier pôle individuel (2911) du premier commutateur et sa borne de sortie (236o) couplée audit premier pôl1e individuel (2921) du deuxième commutateur, et ledit deuxième ensemble d'amplificateurs ayant sa borne d'entrée (136i) couplée audit deuxième pôle individuel (291,) du premier commutateur et sa borne de sortie (136o) couplée audit deuxième pôle individuel (2922) du deuxième commutateur de sorte que, lorsque lesdits premier et deuxième commutateurs (291, 292) ont leurs pôles communs (291M, 292M) en contact avec leurs premiers

pôles individuels (291, 2921) c'est le premier ensemble d'amplifica-

teurs (236) et non pas le deuxième ensemble d'amplificateurs (136) qui est couplé dans ledit premier canal (271) en vue d'une amplification et, lorsque lesdits premier et deuxième commutateurs (291, 292) ont leurs pôles communs (291 M, 292M) en contact avec leur deuxième pôle individuel (291, 2921), c'est le deuxième ensemble d'amplificateurs ) (136) et non pas le premier ensemble d'amplificateurs (236) qui est couplé dans ledit premier canal (271) en vue d'une amplification, - un deuxième canal (272) s'étendant de ladite deuxième borne de sortie (230) du diviseur de signal à ladite deuxième borne d'entrée (244) du combinateur, ledit deuxième canal contenant au moins un deuxième ensemble de commutation (282), ledit deuxième

ensemble de commutation contenant un troisième commutateur (293).

unipolaire et à contacts multiples, qui comporte un pôle commun

(293M) et au moins des premier et second pâles individuels (2931,.

2932), qui peuvent être individuellement commutés en communication avec le pôle commun dudit troisième commutateur, ledit pôle commun du troisième commutateur étant couplé à ladite deuxième borne de sortie (230) du diviseur, ledit deuxième canal contenant aussi un quatrième commutateur (294), unipolaire et à contacts multiples, qui comporte un pôle commun (294M) et au moins des premier et deuxième pôles individuels (2941, 2942), qui peuvent être individuellement commutés en communication avec ledit pl1e commun du quatrième commutateur, ledit pôle commun du quatrième commutateur étant couplé à ladite deuxième borne d'entrée (244) du combinateur, lesdits troisième et quatrième commutateurs (293, 294) étant jumelés en vue d'un actionnement simultané, pour connecter simultanément lesdits

pôles communs (293M, 294M) des troisième et quatrième commuta-

teurs (293, 294) à l'un des premier et deuxième pôles individuels des troisième et quatrième commutateurs, ledit deuxième ensemble de commutation (282) comprenant en outre au moins des troisième et 2() quatrième ensembles d'amplificateurs (238, 138), chacun desdits troisième et quatrième ensembles d'amplificateurs comportant une borne d'entrée (238i, 138i) à laquelle peut être appliqué un signal à amplifier et une borne de sortie (238o, 138o) à laquelle apparaît un signal amplifié quand un signal à amplifier est appliqué à ladite borne d'entrée de l'ensemble d'amplificateurs, ledit troisième ensemble d'amplificateurs (238) ayant sa borne d'entrée couplée audit premier pôle individuel (2931) du troisième commutateur et sa borne de sortie

couplée audit premier pâle individuel (2941) du quatrième commuta-

teur, ledit quatrième ensemble d'amplificateurs ayant sa borne d'entrée couplée audit deuxième pâle individuel du troisième commutateur et

sa borne de sortie couplée audit deuxième pâle individuel du quatriè-

me commutateur, de sorte que, lorsque lesdits troisième et quatrième commutateurs (293, 294) ont leurs pâles communs (293M, 294M) en contact avec leur premier pâle individuel (2931, 2941), c'est ledit troisième ensemble d'amplificateurs (238) et non pas ledit quatrième ensemble d'amplificateurs (138) qui est couplé dans ledit deuxième canal (272) en vue d'une amplification et, lorsque lesdits troisième et

quatrième commutateurs (293, 294) ont leurs pôles communs (293M.

294M) en contact avec leur deuxième pôle individuel (2932, 2942).

c'est ledit quatrième ensemble d'amplificateurs (138) et non pas ledit troisième ensemble d'amplificateurs (238) qui est couple dans ledit deuxième canal (272) en vue d'une amplification, - un ensemble de détection de zéro, couplé à ladite borne de sortie de différence dudit combinateur de sortie hybride et au moins audit premier déphaseur, servant à commander la phase d'au moins ledit premier déphaseur d'une manière qui tend à rendre maximale

l'amplitude du signal à ladite borne de sortie de somme dudit combina-

teur.

2. Engin spatial selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit diviseur de signal d'entrée comprend un hybride à 9() et 3 dB.

3. Engin spatial selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de détection de zéro comprend - au niveau dudit engin spatial, un moyen de détection

d'amplitude couplé à ladite borne de sortie de différence dudit combi-

nateur de sortie hybride pour produire un signal représentatif de zéro.

- au niveau dudit engin spatial, un moyen de modulation couplé audit moyen de détection d'amplitude pour moduler ledit signal représentatif de zéro sur une porteuse HF et produire ainsi une porteuse modulée, - au niveau dudit engin spatial, un moyen d'émission couple audit moyen de modulation pour transmettre ladite porteuse modulée à une station au sol (l8), - au niveau de ladite station au sol, un moyen de réception ) pour recevoir ladite porteuse modulée transmise à ladite station au sol et pour produire un signal module reçu représentatif de zéro,

- au niveau de ladite station au sol, un moyen de demodula-

tion couplé audit moyen de réception pour démoduler ledit signal représentatif de zéro modulé reçu et produire un signal représentatif de zéro démodulé, - au niveau de ladite station au sol, un moyen de traitement couplé audit moyen de démodulation pour produire des signaux de commande de déphaseur, - au niveau de ladite station au sol, un deuxième moyen de modulation couplé audit moyen de traitement pour moduler lesdits signaux de commande de déphaseur sur une porteuse HF et former ainsi des signaux de commande de déphaseur modulés, - au niveau de ladite station au sol, un deuxième moyen

d'émission couplé audit deuxième moyen de modulation pour transmet-

tre lesdits signaux de commande de déphaseur modulés audit engin spatial,

- au niveau dudit engin spatial, un deuxième moyen de récep-

tion pour recevoir lesdits signaux de commande de déphaseur modulés et former des signaux de commande de déphaseur modulés reçus,

- au niveau dudit engin spatial, un deuxième moyen de démo-

dulation couplé audit deuxième moyen de réception et audit premier déphaseur, pour démoduler lesdits signaux de commande de déphaseur modulés et pour appliquer les signaux de commande de dèphaseur obtenus au moins audit premier déphaseur, d'une manière qui tend a rendre minimal ledit zéro et qui tend donc à rendre maximal le signal de somme en ladite borne de sortie de somme dudit combinateur de puissance.

4. Engin spatial selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - ledit premier déphaseur est monté en cascade avec ledit premier ensemble de commutation d'une manière qui couple ledit premier déphaseur entre ladite première borne de sortie dudit diviseur de signal d'entrée et ledit pôle commun dudit premier commutateur, et - ledit second canal contient un deuxième déphaseur et ledit

deuxième déphaseur est monté en cascade avec ledit deuxième ensem-

ble de commutation d'une manière qui couple ledit deuxième dépha-

seur entre ladite deuxième borne de sortie dudit diviseur de signal d'entrée et ledit pôle commun dudit troisième commutateur, de sorte que l'atténuation desdits premier et deuxième déphaseurs ne réduit pas

la puissance du signal de sortie combiné.

5. Engin spatial selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de détection de zéro produit des signaux de commande de déphaseur d'une manière telle que lesdits premier et deuxième

déphaseurs soient commandés de manière opposée l'un à l'autre.