WO2001031917A1 - Non-reciprocal hf multiplexing device - Google Patents

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WO2001031917A1
WO2001031917A1 PCT/FR2000/003000 FR0003000W WO0131917A1 WO 2001031917 A1 WO2001031917 A1 WO 2001031917A1 FR 0003000 W FR0003000 W FR 0003000W WO 0131917 A1 WO0131917 A1 WO 0131917A1
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WO
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multiplexer
output
amplifier
signal
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PCT/FR2000/003000
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André PRIGNOT
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Phenix
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    • H04N7/104—Switchers or splitters

Definitions

  • the present invention relates to a device for multiplexing HF signals and to a HF signal routing system comprising such a multiplexer device.
  • the present invention relates in particular to a system for routing video and / or audio signals of the type described in patent FR 2 702 326.
  • Figure 1 schematically shows a system 1 of the type described in the aforementioned patent.
  • System 1 routes to a plurality of television receivers
  • the primary source 3 is for example a collective antenna and the auxiliary source 5 comprises a source 6 of video and / or audio signals and a modulator device 7.
  • the source 6 is for example a video recorder, a video disc player, a decoder of television signals emitted by satellite ...
  • the modulator device 7 transforms the video and / or audio signal emitted by the source 6 into a VHF or UHF signal forming the auxiliary signal S b , the signal S b being compatible with the antenna input of televisions 2.
  • the multiplexing of the primary signal S a with the auxiliary signal S b is ensured by a device 12 receiving the antenna signal S a on an input Ei and the auxiliary signal S b on an input-output ESi, via a coaxial cable 10.
  • the device 12 has a second input-output ES 2 connected to a distribution cable 15, which delivers the signals S a and S b .
  • the cable 15 is connected to a divider 16 provided with various outputs delivering the signals S a and S b to the televisions 2 of the installation.
  • the primary signal S a is a broadband signal comprising various television and / or radio signals in the usual frequency bands defined by the regulations, for example the following bands:
  • VHF / band 1 (49-64 MHz): TV channels 2 to 4, VHF / band 2 (88-108 MHz): FM radios, VHF / band 3 (176-222 MHz): TV channels 5 to 10, UHF / bands 4 and 5 (471-860 MHz): TV channels 21 to 69,
  • the auxiliary signal S b is calibrated on a narrow band which is not used by the transmitters of the place where the installation is located, for example a low band ranging from 56 to 64 MHz, a high band ranging from 860 to 900 MHz, or even an intermediate band available within the UHF or VHF band.
  • the frequency band of the auxiliary signal S b is determined at the time of installation of the system 1, depending on the location of the installation and the bands available.
  • the multiplexer device 12 shown in more detail in FIG. 2, for this purpose comprises a filter 13 and a two-way distributor 14.
  • the inputs-outputs of the distributor 14 form the inputs-outputs ESi, ES 2 of the multiplexer device 12 while the input of the distributor 14 is connected to the input E x of the multiplexer device 12 via the filter 13, which prevents the auxiliary signal S to reach the input Ei.
  • This multiplexer device 12 of the prior art, using a filter 13, has the disadvantage of not being versatile. Indeed, the filter 13 must be adapted to the frequency band of the auxiliary signal S b , which depends, as indicated above, on the frequency bands available at the place of installation of the system. The filter 13 is thus high pass, low pass or notch depending on the auxiliary band chosen. Thus, the installation of the system 1 in various regions requires the provision of several types of filters or an adjustable filter with a non-negligible cost price.
  • the present invention aims to overcome this drawback.
  • an objective of the present invention is to provide a multiplexer device of the type described above which is devoid of filter and operates in broadband, while preventing an auxiliary signal applied to an input-output from reaching the input of the multiplexer device.
  • the idea of the invention is to replace the conventional filter with an amplifier system connected to the input of the multiplexer device and having, in the direction of its output towards its input, a negative gain ensuring significant attenuation of the auxiliary signal going up towards the input of the multiplexer device.
  • Another idea of the present invention which is combined with the first, is to associate the amplification system with a passive attenuating means which accentuates the attenuation of the auxiliary signal going up towards the input of the multiplexer device, while the attenuation of the primary signal descending towards the inputs-outputs, due to the presence of the attenuating means, is compensated by a positive gain of the amplifier in the direction of its input towards its output.
  • the present invention provides a multiplexer device for multiplexing HF signals, comprising at least one input and two input-outputs and a multiplexer means having at least one input and two input-outputs, the multiplexer device comprising at least one amplifier broadband with a negative gain in the direction of the inputs-outputs to the input of the device and a positive or zero gain in the direction of the input to the inputs-outputs to the device, the negative gain of the amplifier being chosen so that an auxiliary signal determined amplitude applied to an input-output of the device is passed on to the input to the device with sufficient attenuation to be assimilated to background noise.
  • the multiplexer means takes the form of a coupler.
  • the multiplexer device comprises a complementary attenuator means arranged between its input-outputs and its input.
  • the complementary attenuating means can comprise or is constituted by the multiplexer means, when the multiplexer means has a determined attenuation coefficient between its input-outputs and its input.
  • the negative gain of the amplifier and the attenuation coefficient of the additional attenuating means are preferably chosen so that an auxiliary signal of determined amplitude applied to an input-output of the device is reflected on the input. of the device with a cumulative attenuation sufficient to be assimilated to background noise.
  • the amplifier is also advantageous for the amplifier to present a positive gain in the direction of the input towards the inputs-outputs of the device chosen to substantially compensate for the attenuation coefficient of the additional attenuator means.
  • the amplifier comprises at least two elementary cascaded amplifiers.
  • the multiplexer device also comprises means for bringing back to its input a DC voltage present on one of its input-outputs.
  • the means for bringing a DC voltage comprise an electronic circuit breaker of the normally open type, remaining in the open state when the input of the device is short-circuited.
  • the present invention also relates to a system for routing video and / or audio signals in the VHF and / or UHF band, comprising a primary signal source, an auxiliary signal source, and a primary and auxiliary signal routing means to one or more users, the system comprising a multiplexer device according to the invention having its input connected to the primary signal source, an input-output connected to the auxiliary signal source and another input-output connected to the routing means .
  • the primary signal source comprises an antenna and the auxiliary signal source comprises equipment for transmitting a video and / or audio signal associated with a modulator delivering a signal calibrated in a VHF or UHF ban ⁇ e.
  • FIG. 1 represents a HF signal routing system, per se conventional and described above,
  • FIG. 2 previously described represents a conventional multiplexer device usable in the system of FIG. 1
  • FIG. 3 schematically represents a multiplexer device according to the invention usable in the system of FIG. 1
  • FIG. 4 represents the equivalent diagram of an element of the multiplexer device of FIG. 3,
  • FIG. 5 is the electrical diagram of an embodiment of an element of the multiplexer device of Figure 3
  • Figure 6 shows an alternative embodiment of a multiplexer device according to the invention
  • - Figure 7 is the electrical diagram of a circuit breaker according to the invention.
  • FIG. 3 schematically represents a multiplexer device 20 according to the invention, comprising an input Ei and two input-outputs ESi, ES 2 .
  • the device 20 is intended to take the place of the device 12 described in the preamble, in the HF signal distribution system illustrated in FIG. 1.
  • the input Ei of the device 20 receives the primary signal S a emitted by the antenna 3
  • the input-output ESi receives the auxiliary signal S b emitted by the auxiliary source 5
  • the input-output ES 2 delivers the primary signals S a and auxiliary signals S b on the cable 15.
  • the device 20 is entirely devoid of filter and essentially comprises a coupler 21 with an input ES a and two input-outputs ES b , ES C as well as an amplifier 22.
  • the coupler 21 is of the unidirectional type with two windings on ferrite core or on printed circuit, and acts as a multiplexer.
  • the input E_ of the device 20 is connected to the input of the amplifier 22, the output of which is connected to the input ES a of the coupler 21.
  • the input-outputs ES b , ES C of the coupler 21 form the input-outputs ESi, ES 2 of the device 20.
  • the amplifier 22 is a broadband amplifier which has a very low transmission parameter S ⁇ 2 (very less than 1) in the direction of its output towards its input, and a transmission parameter S_ x ⁇ e preferably greater than or equal to 1 in the direction of its entry towards its exit.
  • the amplifier 22 can be mo ⁇ elized in the form of an RF network comprising two ports A, B representing respectively the input and the output of the amplifier.
  • Such an RF network comprises, seen from port A, a reflection parameter Su and a transmission parameter S 2 _ and, seen from port B, a reflection parameter S 22 and a transmission parameter S_ 2 .
  • the signal s being here the primary signal S is transmitted by the antenna 3 and the signal a2 is the auxiliary signal S b back on the output of the amplifier 22 by the coupler 21, the relationship (1) (2) can s 'to write :
  • the parameter S ⁇ 2 of the amplifier 22 is chosen so that the signal S b going back to the input Ei is very weak and comparable to background noise.
  • the auxiliary signal S b is generally with an initial amplitude of the order of 75 dB microvolt at the output of the modulator device 7 (FIG. 1) and must be reduced to around 35 dB microvolt or less at input E to be assimilated to background noise, the microvolt decibels being defined conventionally with reference to a voltage of 1 microvolt, in accordance with the following relationship:
  • V denoting the peak voltage of the signal considered.
  • an attenuation of 40 dB is sufficient to transform the signal S b reaching the input E into simple background noise.
  • This attenuation can be ensured exclusively by the parameter S_ 2 of the amplifier 22.
  • this attenuation is the sum of an attenuation conferred by an additional attenuating means and the attenuation conferred by parameter S_ 2 .
  • This additional attenuator means can be the coupler 21 itself, for example by choosing a ferrite core of given permittivity giving the coupler 21 a significant attenuation coefficient.
  • a multiplexer device 20 comprising an amplifier 22 having a negative gain of -N dB in the direction of its output towards its input (ie a parameter S ⁇ 2 equal to 1/10 N ), a positive gain of + M dB in the direction of its input towards its output (i.e. a parameter S 2 _ equal to 10 M ), and a coupler 21 having a bidirectional attenuation coefficient of -K dB (i.e. a attenuation of l / 10 ⁇ in both directions).
  • the attenuation of the auxiliary signal S b between the input-output ESi and the input E_ is - (N + K) dB, while the primary signal S a delivers by the input-outputs ES_, ES 2 is attenuated or amplified by (MK) dB relative to its initial amplitude at the input Ei.
  • the attenuation of the coupler 21 is compensated by the gain M of the amplifier 22 and the primary signal S a is found on the input-outputs ESi, ES 2 without attenuation or amplification.
  • the auxiliary signal S b is found on the other hand on the input Ei with an attenuation of -40 dB, that is to say an amplitude of 35 dB microvolt for a signal S b initially presenting an amplitude of 75 dB microvolt.
  • FIG. 5 represents a particularly simple and inexpensive example of an amplifier 22 according to the invention, by means of an NPN transistor 30, four resistors RI to R4, four capacitors C1 to C4 and a voltage Vcc supply.
  • the structure of the amplifier 22 is described by table 1 below with reference to the nodes ni to n6 represented in FIG. 5, the node ni constituting the input of the amplifier 22 and the node n6 constituting the output of amplifier 22.
  • the amplifier 22 has the following parameters, expressed in decibels:
  • the amplifier 22 described by Tables 1 and 2 has an extended bandwidth covering the VHF band. Beyond the VHF band, from 300-400 MHz, the S ⁇ 2 parameter decreases significantly in the vicinity of -25 dB. If we wish attenuate an auxiliary signal S b located in the UHF band, a simple solution consists in providing 2 amplifiers in cascade.
  • the term “broadband” or “bandwidth” has a relative meaning and represents the frequency band in which the auxiliary signal S b is likely to be found.
  • the bandwidth can be the VHF band, the UHF band or, preferably, the UHF / VHF band.
  • the coupler 21 although presented above as a "unidirectional" coupler because of its structure, has the property of being bidirectional in the frequency band targeted by the application considered here, that is to say the UHF-VHF band lower than the microwave band.
  • the inputs the inputs-outputs ES_, ES 2 of the device 20 are thus symmetrical and interchangeable, the auxiliary signal S b can be applied to the input-output ES 2 and the multiplex signals Sa and Sb be taken from the input-output ES_.
  • the primary signal S a is delivered by the input-output ESi and can be taken from the cable 10 to be applied to one or more television receivers or other devices.
  • an input-output ESi, ES 2 can be transformed into the second input of the device 20 by adding a second amplifier according to the invention to the corresponding input-output ES b , ES C of the coupler 21.
  • the primary signal S a is not present on the input-output transformed into input and is only delivered by the other input-output.
  • the term "entry-exit" is not limiting and can designate an entry or an exit according to the embodiment adopted.
  • the coupler 21 can also have more than two input-outputs, for example three input-outputs forming three input-outputs of the multiplexer device 20, or forming two input-outputs and an additional input (provided with an attenuating amplifier according to the invention ).
  • the coupler 21 can be replaced by any known multiplexer means, of magnetic or optoelectronic type, fulfilling the multiplexing function necessary for mixing the signals S a , S b or any other signals to be mixed.
  • an attenuating means separate complementary to the coupler 21.
  • This attenuator means can replace the coupler 21 taken in its attenuator function, if the coupler 21 is not attenuator or has an insufficient attenuation coefficient.
  • This attenuating means can also provide an attenuation which is added to that of the coupler 21. It can for example be a single-channel coupler arranged between the input ES a of the coupler 21 and the output of the amplifier 22 , or between the input Ei of the multiplexer device 20 and the input of the amplifier 22.
  • the multiplexer device is capable of various applications, since these applications require mixing a first HF signal with a second HF signal while preventing the second HF signal from reaching the source of the first HF signal. Reciprocal isolation of the two sources can also be obtained by means of a second attenuating amplifier, as explained above.
  • an antenna amplifier 18 electrically via the network of coaxial cables carrying the antenna signals, by connecting for example the auxiliary cable 10 to a rectifier 17
  • the rectifier 17 delivers a direct voltage Vcc of 12 or 24 V which is found on the input-output ESi of the multiplexer device 20.
  • the antenna amplifier 18 is arranged between the antenna 3 and the input E_ of the device multiplexer 20, the voltage Vcc must be brought to the input E_.
  • this problem is solved according to the invention by incorporating in the multiplexer device 20 an electronic circuit breaker 30 of the normally open type, designed to remain in the open state when the input Ei is in short -circuit.
  • the adjustment of the voltage Vcc as a function of the characteristics of the antenna amplifier 18 is obtained here by an appropriate adjustment of the rectifier 17 (FIG. 1), which is capable of delivering a whole range of voltages Vcc between 12 and 24V.
  • the circuit breaker 30 is connected to the input-output ESi and to the input Ei of the multiplexer device 20 by means of two coils L1, L2 preventing the signals S a or S b from crossing the circuit breaker 30.
  • the input and output of amplifier 22 are protected from direct voltage Vcc by isolation capacitors C10, Cil.
  • Another isolation capacitor C12 is arranged between the input-outputs ES b , ES C of the coupler 21 and the input-output ES 2 of the multiplexer device 20, so that the voltage Vcc does not pass through the cable 15 ensuring the distribution signals S a , S b to the users.
  • FIG. 7 represents an exemplary embodiment of the circuit breaker 30.
  • the circuit breaker 30 comprises in parallel a PNP transistor switch T1 and a switching stage comprising a high value resistor RIO and a Schott y Dl diode in series.
  • the midpoint of the switching stage is applied to the base of a PNP transistor T2 having its emitter connected to ground, and the collector of transistor T2 is applied to the base of transistor Tl via a resistor IAM.
  • This load RA is zero in the case of a short-circuit antenna lacking an amplifier.
  • the voltage V RA at the terminals of the load RA gradually increases when the voltage Vcc appears.
  • the transistor T2 becomes conducting, the base of the transistor Tl is connected to the ground and the transistor Tl also turns on.

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Abstract

The invention concerns a multiplexing device (20) for multiplexing HF signals, comprising an input (E1) and at least two input-outputs (ES1, ES2). The invention is characterised in that the multiplexing device comprises at least a broad-band amplifier (22) having a negative gain (S12) in the direction from the input-outputs towards the device input and a positive or null gain (S21) in the direction from the input towards the input-outputs of the device. The invention is useful for distributing an auxiliary VHF/UHF signal in a television installation.

Description

DISPOSITIF MULTIPLEXEUR HF NON RECIPROQUE NON-RECIPROCAL HF MULTIPLEXER DEVICE
La présente invention concerne un dispositif pour le multiplexage de signaux HF et un système d'acheminement de signaux HF comprenant un tel dispositif multiplexeur.The present invention relates to a device for multiplexing HF signals and to a HF signal routing system comprising such a multiplexer device.
La présente invention concerne notamment un système d'acheminement de signaux vidéo et/ou audio du type décrit dans le brevet FR 2 702 326.The present invention relates in particular to a system for routing video and / or audio signals of the type described in patent FR 2 702 326.
A titre de rappel, la figure 1 représente schématiquement un système 1 du type décrit dans le brevet précité. Le système 1 permet d'acheminer vers une pluralité de récepteurs de télévisionAs a reminder, Figure 1 schematically shows a system 1 of the type described in the aforementioned patent. System 1 routes to a plurality of television receivers
2-1, 2-2... 2-i un signal Sa délivré par une source primaire 3 et un signai Sb délivré par une source auxiliaire 5. La source primaire 3 est par exemple une antenne collective et la source auxiliaire 5 comprend une source 6 de signaux vidéo et/ou audio et un dispositif modulateur 7. La source 6 est par exemple un magnétoscope, un lecteur de disques vidéo, un décodeur de signaux de télévision émis par satellite... Le dispositif modulateur 7 transforme le signal vidéo et/ou audio émis par la source 6 en un signal VHF ou UHF formant le signal auxiliaire Sb, le signal Sb étant compatible avec l'entrée d'antenne des téléviseurs 2.2-1, 2-2 ... 2-i a signal S a delivered by a primary source 3 and a signal S b delivered by an auxiliary source 5. The primary source 3 is for example a collective antenna and the auxiliary source 5 comprises a source 6 of video and / or audio signals and a modulator device 7. The source 6 is for example a video recorder, a video disc player, a decoder of television signals emitted by satellite ... The modulator device 7 transforms the video and / or audio signal emitted by the source 6 into a VHF or UHF signal forming the auxiliary signal S b , the signal S b being compatible with the antenna input of televisions 2.
Le multiplexage du signal primaire Sa avec le signal auxiliaire Sb est assuré par un dispositif 12 recevant le signal d'antenne Sa sur une entrée Ei et le signal auxiliaire Sb sur une entrée-sortie ESi, par l'intermédiaire d'un câble coaxial 10. Le dispositif 12 comporte une deuxième entrée-sortie ES2 connectée à un câble de distribution 15, qui délivre les signaux Sa et Sb. A son autre extrémité, le câble 15 est connecté à un diviseur 16 pourvu de diverses sorties délivrant les signaux Sa et Sb aux téléviseurs 2 de l'installation. Dans l'application considérée ici, le signal primaire Sa est un signal large bande comprenant divers signaux de télévision et/ou radio dans des bandes de fréquence usuelles définies par la réglementation, par exemple les bandes suivantes :The multiplexing of the primary signal S a with the auxiliary signal S b is ensured by a device 12 receiving the antenna signal S a on an input Ei and the auxiliary signal S b on an input-output ESi, via a coaxial cable 10. The device 12 has a second input-output ES 2 connected to a distribution cable 15, which delivers the signals S a and S b . At its other end, the cable 15 is connected to a divider 16 provided with various outputs delivering the signals S a and S b to the televisions 2 of the installation. In the application considered here, the primary signal S a is a broadband signal comprising various television and / or radio signals in the usual frequency bands defined by the regulations, for example the following bands:
VHF/bande 1 (49-64 MHz) : canaux TV 2 à 4, VHF/bande 2 (88-108 MHz) : radios FM, VHF/bande 3 (176-222 MHz) : canaux TV 5 à 10, UHF/bandes 4 et 5 (471-860 MHz) : canaux TV 21 à 69,VHF / band 1 (49-64 MHz): TV channels 2 to 4, VHF / band 2 (88-108 MHz): FM radios, VHF / band 3 (176-222 MHz): TV channels 5 to 10, UHF / bands 4 and 5 (471-860 MHz): TV channels 21 to 69,
Afin de ne pas interférer avec l'une des composantes du signal Sa, le signal auxiliaire Sb est calé sur une bande étroite qui n'est pas utilisée par les émetteurs du lieu où se trouve l'installation, par exemple une bande basse allant de 56 à 64 MHz, une bande haute allant de 860 à 900 MHz, ou encore une bande intermédiaire disponible au sein de la bande UHF ou VHF. Ainsi, en pratique, la bande de fréquence du signal auxiliaire Sb est déterminée au moment de l'installation du système 1, en fonction du lieu de l'installation et des bandes disponibles.In order not to interfere with one of the components of the signal S a , the auxiliary signal S b is calibrated on a narrow band which is not used by the transmitters of the place where the installation is located, for example a low band ranging from 56 to 64 MHz, a high band ranging from 860 to 900 MHz, or even an intermediate band available within the UHF or VHF band. Thus, in practice, the frequency band of the auxiliary signal S b is determined at the time of installation of the system 1, depending on the location of the installation and the bands available.
Outre le choix d'une bande auxiliaire n'interférant pas avec les signaux reçus par l'antenne 3, il est nécessaire dans un tel système que le signal auxiliaire Sb ne remonte pas dans l'antenne 3 afin d'éviter l'émission d'ondes électromagnétiques parasites.In addition to the choice of an auxiliary band which does not interfere with the signals received by the antenna 3, it is necessary in such a system that the auxiliary signal S b does not go up in the antenna 3 in order to avoid transmission. parasitic electromagnetic waves.
Le dispositif multiplexeur 12, représenté plus en détail sur la figure 2, comprend à cet effet un filtre 13 et un répartiteur 14 à deux voies. Les entrées-sorties du répartiteur 14 forment les entrées-sorties ESi, ES2 du dispositif multiplexeur 12 alors que l'entrée du répartiteur 14 est reliée à l'entrée Ex du dispositif multiplexeur 12 par l'intermédiaire du filtre 13, qui empêche le signal auxiliaire S d'atteindre l'entrée Ei.The multiplexer device 12, shown in more detail in FIG. 2, for this purpose comprises a filter 13 and a two-way distributor 14. The inputs-outputs of the distributor 14 form the inputs-outputs ESi, ES 2 of the multiplexer device 12 while the input of the distributor 14 is connected to the input E x of the multiplexer device 12 via the filter 13, which prevents the auxiliary signal S to reach the input Ei.
Ce dispositif multiplexeur 12 de l'art antérieur, utilisant un filtre 13, présente l'inconvénient de n'être pas polyvalent. En effet, le filtre 13 doit être adapté à la bande de fréquence du signal auxiliaire Sb, qui dépend, comme on l'a indique plus haut, des bandes de fréquence disponibles sur le lieu d'installation du système. Le filtre 13 est ainsi passe-haut, passe-bas ou coupe- bande selon la bande auxiliaire choisie. Ainsi, l'installation du système 1 en diverses régions nécessite de prévoir plusieurs types de filtres ou un filtre ajustable d'un prix de revient non négligeable.This multiplexer device 12 of the prior art, using a filter 13, has the disadvantage of not being versatile. Indeed, the filter 13 must be adapted to the frequency band of the auxiliary signal S b , which depends, as indicated above, on the frequency bands available at the place of installation of the system. The filter 13 is thus high pass, low pass or notch depending on the auxiliary band chosen. Thus, the installation of the system 1 in various regions requires the provision of several types of filters or an adjustable filter with a non-negligible cost price.
La présente invention vise a pallier cet inconvénient.The present invention aims to overcome this drawback.
Plus particulièrement, un objectif de la présente invention est de prévoir un dispositif multiplexeur du type décrit ci-dessus qui soit dépourvu de filtre et fonctionne en large bande, tout en empêchant un signal auxiliaire applique sur une entrée-sortie d'atteindre l'entrée du dispositif multiplexeur.More particularly, an objective of the present invention is to provide a multiplexer device of the type described above which is devoid of filter and operates in broadband, while preventing an auxiliary signal applied to an input-output from reaching the input of the multiplexer device.
Pour atteindre cet objectif, l'idée de l'invention est de remplacer le filtre classique par un système amplificateur connecté à l'entrée du dispositif multiplexeur et présentant, dans le sens de sa sortie vers son entrée, un gain négatif assurant une atténuation sensible du signal auxiliaire remontant vers l'entrée du dispositif multiplexeur. Une autre idée de la présente invention, qui se combine avec la première, est d'associer le système d'amplification a un moyen atténuateur passif qui accentue l'atténuation du signal auxiliaire remontant vers l'entrée du dispositif multiplexeur, tandis que l'atténuation du signal primaire descendant vers les entrées- sorties, due à la présence du moyen atténuateur, est compensée par un gain positif de l'amplificateur dans le sens de son entrée vers sa sortie.To achieve this objective, the idea of the invention is to replace the conventional filter with an amplifier system connected to the input of the multiplexer device and having, in the direction of its output towards its input, a negative gain ensuring significant attenuation of the auxiliary signal going up towards the input of the multiplexer device. Another idea of the present invention, which is combined with the first, is to associate the amplification system with a passive attenuating means which accentuates the attenuation of the auxiliary signal going up towards the input of the multiplexer device, while the attenuation of the primary signal descending towards the inputs-outputs, due to the presence of the attenuating means, is compensated by a positive gain of the amplifier in the direction of its input towards its output.
Plus particulièrement, la présente invention prévoit un dispositif multiplexeur pour le multiplexage de signaux HF, comprenant au moins une entrée et deux entrées-sorties et un moyen multiplexeur présentant au moins une entrée et deux entrées-sorties, le dispositif multiplexeur comprenant au moins un amplificateur large bande présentant un gain négatif dans le sens des entrées-sorties vers 1 ' entrée du dispositif et un gain positif ou nul dans le sens de 1 ' entrée vers les entrées-sorties au dispositif, le gain négatif de 1 ' amplificateur étant choisi de manière qu'un signal auxiliaire d' amplitude déterminée appliqué sur une entrée-sortie du dispositif soit repercuté sur 1 ' entrée au dispositif avec une atténuation suffisante pour être assimilable à du bruit de fond.More particularly, the present invention provides a multiplexer device for multiplexing HF signals, comprising at least one input and two input-outputs and a multiplexer means having at least one input and two input-outputs, the multiplexer device comprising at least one amplifier broadband with a negative gain in the direction of the inputs-outputs to the input of the device and a positive or zero gain in the direction of the input to the inputs-outputs to the device, the negative gain of the amplifier being chosen so that an auxiliary signal determined amplitude applied to an input-output of the device is passed on to the input to the device with sufficient attenuation to be assimilated to background noise.
Selon un mode de réalisation, le moyen multiplexeur prend la forme d'un coupleur.According to one embodiment, the multiplexer means takes the form of a coupler.
Selon un mode de réalisation, le dispositif multiplexeur comprend un moyen atténuateur complémentaire agence entre ses entrées- sorties et son entrée.According to one embodiment, the multiplexer device comprises a complementary attenuator means arranged between its input-outputs and its input.
Le moyen atténuateur complémentaire peut comprendre ou est constitué par le moyen multiplexeur, quand le moyen multiplexeur présente un coefficient d'atténuation déterminé entre ses entrées-sorties et son entrée.The complementary attenuating means can comprise or is constituted by the multiplexer means, when the multiplexer means has a determined attenuation coefficient between its input-outputs and its input.
Dans ce cas, le gain négatif de l'amplificateur et le coefficient d'atténuation du moyen atténuateur complémentaire sont de préférence choisis de manière qu'un signal auxiliaire d'amplitude αeterminée applique sur une entrée-sortie du dispositif soit répercuté sur l'entrée du dispositif avec une atténuation cumulée suffisante pour être assimilable à du bruit de fond.In this case, the negative gain of the amplifier and the attenuation coefficient of the additional attenuating means are preferably chosen so that an auxiliary signal of determined amplitude applied to an input-output of the device is reflected on the input. of the device with a cumulative attenuation sufficient to be assimilated to background noise.
Il est également avantageux que 1 ' amplificateur présente dans le sens de l'entrée vers les entrées-sorties du dispositif un gain positif choisi pour compenser sensiblement le coefficient d'atténuation du moyen atténuateur complémentaire.It is also advantageous for the amplifier to present a positive gain in the direction of the input towards the inputs-outputs of the device chosen to substantially compensate for the attenuation coefficient of the additional attenuator means.
Selon un mode de réalisation, l'ampli icateur comprend au moins deux amplificateurs élémentaires en cascade. Selon un mode de réalisation, le dispositif multiplexeur comprend également des moyens pour ramener sur son entrée une tension continue présente sur l'une de ses entrées-sorties.According to one embodiment, the amplifier comprises at least two elementary cascaded amplifiers. According to one embodiment, the multiplexer device also comprises means for bringing back to its input a DC voltage present on one of its input-outputs.
Avantageusement, les moyens pour ramener une tension continue comprennent un coupe-circuit électronique du type normalement ouvert, restant dans l'état ouvert lorsque l'entrée du dispositif est en court-circuit.Advantageously, the means for bringing a DC voltage comprise an electronic circuit breaker of the normally open type, remaining in the open state when the input of the device is short-circuited.
La présente invention concerne également un système d'acheminement de signaux vidéo et/ou audio dans la bande VHF et/ou UHF, comprenant une source de signal primaire, une source de signal auxiliaire, et un moyen d'acheminement des signaux primaire et auxiliaire à un ou plusieurs utilisateurs, le système comprenant un dispositif multiplexeur selon l'invention ayant son entrée reliée à la source de signal primaire, une entrée-sortie reliée à la source de signal auxiliaire et une autre entrée- sortie reliée au moyen d'acheminement.The present invention also relates to a system for routing video and / or audio signals in the VHF and / or UHF band, comprising a primary signal source, an auxiliary signal source, and a primary and auxiliary signal routing means to one or more users, the system comprising a multiplexer device according to the invention having its input connected to the primary signal source, an input-output connected to the auxiliary signal source and another input-output connected to the routing means .
Selon un mode de réalisation, la source de signal primaire comprend une antenne et la source de signal auxiliaire comprend un matériel d'émission d'un signal vidéo et/ou audio associé à un modulateur délivrant un signal calé dans une banαe VHF ou UHF.According to one embodiment, the primary signal source comprises an antenna and the auxiliary signal source comprises equipment for transmitting a video and / or audio signal associated with a modulator delivering a signal calibrated in a VHF or UHF banαe.
Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'un dispositif multiplexeur selon l'invention, et d'un système d'acheminement de signaux utilisant un tel dispositif, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, characteristics and advantages as well as others of the present invention will be explained in more detail in the following description of a multiplexer device according to the invention, and of a signal routing system using such a device, made without limitation in relation to the attached figures, among which:
- la figure 1 représente un système d'acheminement de signaux HF, en soi classique et décrit précédemment,FIG. 1 represents a HF signal routing system, per se conventional and described above,
- la figure 2 précédemment décrite représente un dispositif multiplexeur classique utilisable dans le système de la figure 1, la figure 3 représente schématiquement un dispositif multiplexeur selon 1 ' invention utilisable dans le système de la figure 1,FIG. 2 previously described represents a conventional multiplexer device usable in the system of FIG. 1, FIG. 3 schematically represents a multiplexer device according to the invention usable in the system of FIG. 1,
- la figure 4 représente le schéma équivalent d'un élément du dispositif multiplexeur de la figure 3,FIG. 4 represents the equivalent diagram of an element of the multiplexer device of FIG. 3,
- la figure 5 est le schéma électrique d'un mode de réalisation d'un élément du dispositif multiplexeur de la figure 3, la figure 6 représente un variante de réalisation d'un dispositif multiplexeur selon 1 ' invention, et - la figure 7 est le schéma électrique d'un coupe-circuit selon l'invention.- Figure 5 is the electrical diagram of an embodiment of an element of the multiplexer device of Figure 3, Figure 6 shows an alternative embodiment of a multiplexer device according to the invention, and - Figure 7 is the electrical diagram of a circuit breaker according to the invention.
La figure 3 représente schématiquement un dispositif multiplexeur 20 selon l'invention, comprenant une entrée Ei et deux entrées- sorties ESi, ES2. Dans l'application visée ici, le dispositif 20 est destiné à venir en lieu et place du dispositif 12 décrit au préambule, dans le système de distribution de signaux HF illustré sur la figure 1. Ainsi, si l'on se réfère conjointement aux figures 1 et 3, l'entrée Ei du dispositif 20 reçoit le signal primaire Sa émis par l'antenne 3, l'entrée-sortie ESi reçoit le signal auxiliaire Sb émis par la source auxiliaire 5, et l'entrée- sortie ES2 délivre les signaux primaire Sa et auxiliaire Sb sur le câble 15.FIG. 3 schematically represents a multiplexer device 20 according to the invention, comprising an input Ei and two input-outputs ESi, ES 2 . In the application referred to here, the device 20 is intended to take the place of the device 12 described in the preamble, in the HF signal distribution system illustrated in FIG. 1. Thus, if one refers jointly to the figures 1 and 3, the input Ei of the device 20 receives the primary signal S a emitted by the antenna 3, the input-output ESi receives the auxiliary signal S b emitted by the auxiliary source 5, and the input-output ES 2 delivers the primary signals S a and auxiliary signals S b on the cable 15.
Selon l'invention, le dispositif 20 est entièrement dépourvu de filtre et comprend essentiellement un coupleur 21 à une entrée ESa et deux entrées-sorties ESb, ESC ainsi qu'un amplificateur 22. Le coupleur 21 est du type unidirectionnel à deux enroulements sur noyau de ferrite ou sur circuit imprimé, et fait office de moyen multiplexeur. L'entrée E_ du dispositif 20 est connectée à l'entrée de l'amplificateur 22 dont la sortie est connectée à l'entrée ESa du coupleur 21. Les entrées-sorties ESb, ESC du coupleur 21 forment les entrées-sorties ESi, ES2 du dispositif 20. Selon l'invention, l'amplificateur 22 est un amplificateur large bande qui présente un paramètre de transmission Sι2 très faible (très inférieur à 1) dans le sens de sa sortie vers son entrée, et un paramètre de transmission S_x αe préférence supérieur ou égal a 1 dans le sens de son entrée vers sa sortie.According to the invention, the device 20 is entirely devoid of filter and essentially comprises a coupler 21 with an input ES a and two input-outputs ES b , ES C as well as an amplifier 22. The coupler 21 is of the unidirectional type with two windings on ferrite core or on printed circuit, and acts as a multiplexer. The input E_ of the device 20 is connected to the input of the amplifier 22, the output of which is connected to the input ES a of the coupler 21. The input-outputs ES b , ES C of the coupler 21 form the input-outputs ESi, ES 2 of the device 20. According to the invention, the amplifier 22 is a broadband amplifier which has a very low transmission parameter Sι 2 (very less than 1) in the direction of its output towards its input, and a transmission parameter S_ x αe preferably greater than or equal to 1 in the direction of its entry towards its exit.
Pour comprendre les avantages d'un tel amplificateur 22 dans l'application qui lui est donnée ici, rappelons en relation avec la figure 4 que l'amplificateur 22 peut être moαelise sous la forme d'un reseau RF comprenant deux ports A, B représentant respectivement l'entrée et la sortie de l'amplificateur. Un tel reseau RF comporte, vu du port A, un paramètre de reflexion Su et un paramètre de transmission S2_ et, vu du port B, un paramètre de reflexion S22 et un paramètre de transmission S_2. En désignant par al l'onde incidente appliquée sur le port A, par a2 l'onde incidente appliquée sur le port B, par bl l'onαe émise par le port A et par b2 l'onde émise par le port B, le réseau est défini par les relations suivantes:To understand the advantages of such an amplifier 22 in the application given to it here, let us recall in relation to FIG. 4 that the amplifier 22 can be moαelized in the form of an RF network comprising two ports A, B representing respectively the input and the output of the amplifier. Such an RF network comprises, seen from port A, a reflection parameter Su and a transmission parameter S 2 _ and, seen from port B, a reflection parameter S 22 and a transmission parameter S_ 2 . By designating by al the incident wave applied to port A, by a2 the incident wave applied to port B, by bl the onαe emitted by port A and by b2 the wave emitted by port B, the network is defined by the following relationships:
(1) bl = al Su + a2 Si2 (1) bl = al Su + a2 S i2
(2) b2 = al S2ι + a2 S22 (2) b2 = al S 2 ι + a2 S 22
Le signal al étant ici le signal primaire Sa émis par l'antenne 3 et le signal a2 étant le signal auxiliaire Sb ramené sur la sortie de l'amplificateur 22 par le coupleur 21, les relations (1) (2) peuvent s'écrire :The signal s being here the primary signal S is transmitted by the antenna 3 and the signal a2 is the auxiliary signal S b back on the output of the amplifier 22 by the coupler 21, the relationship (1) (2) can s 'to write :
(3) bl = Sa Sn + Sb S12 ( 4 ) b2 = Sa S2ι + Sb S22 (3) bl = S a S n + S b S 12 (4) b2 = S a S 2 ι + S b S 22
Les relations (3) et (4) montrent clairement que l'onde bl émise par l'entrée Ei du dispositif 20 est peu perturbée par le signal auxiliaire Sb si le paramètre Sl2 est très faible, et que l'onde b2 émise par la sortie de l'amplificateur 22 comprend le signal primaire Sa amplifie si le paramètre S2ι est supérieur a 1.Relations (3) and (4) clearly show that the wave bl emitted by the input Ei of the device 20 is little disturbed by the auxiliary signal S b if the parameter S l2 is very weak, and that the wave b2 emitted by the output of amplifier 22 includes the primary signal S a amplifies if the parameter S 2 ι is greater than 1.
Ainsi, en pratique, le paramètre Sι2 de l'amplificateur 22 est choisi de manière que le signal Sb remontant jusqu'à l'entrée Ei soit très faible et assimilable a du bruit de fond. Dans l'application visée ici, le signal auxiliaire Sb est généralement d'une amplitude initiale de l'ordre de 75 dB microvolt a la sortie du dispositif modulateur 7 (figure 1) et doit être ramené vers les 35 dB microvolt ou moins sur l'entrée E pour être assimilable a du bruit de fond, les décibels microvolt étant définis de façon conventionnelle en référence a une tension de 1 microvolt, conformément a la relation suivante :Thus, in practice, the parameter Sι 2 of the amplifier 22 is chosen so that the signal S b going back to the input Ei is very weak and comparable to background noise. In the application referred to here, the auxiliary signal S b is generally with an initial amplitude of the order of 75 dB microvolt at the output of the modulator device 7 (FIG. 1) and must be reduced to around 35 dB microvolt or less at input E to be assimilated to background noise, the microvolt decibels being defined conventionally with reference to a voltage of 1 microvolt, in accordance with the following relationship:
(5) Amplitude en dB = log_0 (V/lμV) ,(5) Amplitude in dB = log_ 0 (V / lμV),
V désignant la tension crête du signal considère.V denoting the peak voltage of the signal considered.
Ainsi, dans l'application visée ici, une atténuation de 40 dB est suffisante pour transformer en un simple bruit de fond le signal Sb atteignant l'entrée E .Thus, in the application referred to here, an attenuation of 40 dB is sufficient to transform the signal S b reaching the input E into simple background noise.
Cette atténuation peut être assurée exclusivement par le paramètre S_2 de l'amplificateur 22. Toutefois, selon un aspect avantageux de 1 ' invention, on propose que cette atténuation soit la somme d'une atténuation conférée par un moyen atténuateur complémentaire et de l'atténuation conférée par le paramètre S_2. Ce moyen atténuateur complémentaire peut être le coupleur 21 lui- même, par exemple en choisissant un noyau en ferrite de permittivite donnée conférant au coupleur 21 un coefficient d'atténuation non négligeaole.This attenuation can be ensured exclusively by the parameter S_ 2 of the amplifier 22. However, according to an advantageous aspect of the invention, it is proposed that this attenuation is the sum of an attenuation conferred by an additional attenuating means and the attenuation conferred by parameter S_ 2 . This additional attenuator means can be the coupler 21 itself, for example by choosing a ferrite core of given permittivity giving the coupler 21 a significant attenuation coefficient.
Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, on prévoit un dispositif multiplexeur 20 comprenant un amplificateur 22 ayant un gain négatif de -N dB dans le sens de sa sortie vers son entrée (soit un paramètre Sι2 égal à 1/10N) , un gain positif de +M dB dans le sens de son entrée vers sa sortie (soit un paramètre S2_ égal a 10M) , et un coupleur 21 présentant un coefficient d'atténuation bidirectionnel de -K dB (soit une atténuation de l/10κ dans les deux directions) .Thus, according to one embodiment of the invention, a multiplexer device 20 is provided comprising an amplifier 22 having a negative gain of -N dB in the direction of its output towards its input (ie a parameter Sι 2 equal to 1/10 N ), a positive gain of + M dB in the direction of its input towards its output (i.e. a parameter S 2 _ equal to 10 M ), and a coupler 21 having a bidirectional attenuation coefficient of -K dB (i.e. a attenuation of l / 10 κ in both directions).
Au final, l'atténuation du signal auxiliaire Sb entre l'entrée- sortie ESi et l'entrée E_ est de - (N+K) dB, alors que le signal primaire Sa délivre par les entrées-sorties ES_, ES2 est atténué ou amplifié de (M-K) dB relativement à son amplitude initiale sur l ' entrée Ei .In the end, the attenuation of the auxiliary signal S b between the input-output ESi and the input E_ is - (N + K) dB, while the primary signal S a delivers by the input-outputs ES_, ES 2 is attenuated or amplified by (MK) dB relative to its initial amplitude at the input Ei.
A titre d ' exemple numérique, on pourra choisir les valeurs suivantes :As a numerical example, the following values can be chosen:
N = 30 dB M = 10 dB K = 10 dBN = 30 dB M = 10 dB K = 10 dB
M étant ici égal à K, l'atténuation du coupleur 21 est compensée par le gain M de 1 ' amplificateur 22 et le signal primaire Sa se retrouve sur les entrées-sorties ESi, ES2 sans atténuation ni amplification. Le signal auxiliaire Sb se retrouve par contre sur l'entrée Ei avec une atténuation de -40 dB, soit une amplitude de 35 dB microvolt pour un signal Sb présentant initialement une amplitude de 75 dB microvolt.M being here equal to K, the attenuation of the coupler 21 is compensated by the gain M of the amplifier 22 and the primary signal S a is found on the input-outputs ESi, ES 2 without attenuation or amplification. The auxiliary signal S b is found on the other hand on the input Ei with an attenuation of -40 dB, that is to say an amplitude of 35 dB microvolt for a signal S b initially presenting an amplitude of 75 dB microvolt.
La figure 5 représente un exemple de réalisation particulièrement simple et peu coûteux d'un amplificateur 22 selon l'invention, au moyen d'un transistor NPN 30, de quatre résistances RI à R4, de quatre condensateurs Cl à C4 et d'une tension d'alimentation Vcc. La structure de l'amplificateur 22 est décrite par le tableau 1 ci-après en référence à des nœuds ni à n6 représentés sur la figure 5, le nœud ni constituant l'entrée de l'amplificateur 22 et le nœud n6 constituant la sortie de l'amplificateur 22.FIG. 5 represents a particularly simple and inexpensive example of an amplifier 22 according to the invention, by means of an NPN transistor 30, four resistors RI to R4, four capacitors C1 to C4 and a voltage Vcc supply. The structure of the amplifier 22 is described by table 1 below with reference to the nodes ni to n6 represented in FIG. 5, the node ni constituting the input of the amplifier 22 and the node n6 constituting the output of amplifier 22.
En choisissant les valeurs mentionnées dans le tableau 2 ci- après, l'amplificateur 22 présente les paramètres suivants, exprimés en décibels :By choosing the values mentioned in table 2 below, the amplifier 22 has the following parameters, expressed in decibels:
S2i = 10 dB / Si2 = -30 dB / Su > 10 dB / S22 > 10 dBS 2i = 10 dB / S i2 = -30 dB / Su> 10 dB / S 22 > 10 dB
En pratique, l'amplificateur 22 décrit par les tableaux 1 et 2 présente une bande passante étendue couvant la bande VHF. Au-delà de la bande VHF, à partir des 300-400 MHz, le paramètre Sι2 diminue sensiblement au voisinage de -25 dB. Si l'on souhaite atténuer un signal auxiliaire Sb se trouvant dans la bande UHF, une solution simple consiste à prévoir 2 amplificateurs en cascade .In practice, the amplifier 22 described by Tables 1 and 2 has an extended bandwidth covering the VHF band. Beyond the VHF band, from 300-400 MHz, the Sι 2 parameter decreases significantly in the vicinity of -25 dB. If we wish attenuate an auxiliary signal S b located in the UHF band, a simple solution consists in providing 2 amplifiers in cascade.
Tableau 1Table 1
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Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que le dispositif multiplexeur qui vient d'être décrit est susceptible de diverses variantes et modes de réalisation.It will be clear to those skilled in the art that the multiplexer device which has just been described is capable of various variants and embodiments.
D'une part, il est clair dans la présente demande que le terme "large bande" ou "bande passante" a une signification relative et représente la bande de fréquence dans laquelle le signal auxiliaire Sb est susceptible de se trouver. Dans l'application visée ici, la bande passante peut être la bande VHF, la bande UHF ou, de préférence, la bande UHF/VHF. D'autre part, il convient de noter que le coupleur 21, bien que présenté ci-dessus comme un coupleur "unidirectionnel" du fait de sa structure, a la propriété d'être bidirectionnel dans la bande de fréquences visée par l'application considérée ici, c'est-à- dire la bande UHF- VHF inférieure a la bande des hyperfréquences . Les entrées les entrées-sorties ES_, ES2 du dispositif 20 sont ainsi symétriques et interchangeables, le signal auxiliaire Sb pouvant être applique sur l' entree-sortie ES2 et les signaux multiplexes Sa et Sb être prélevés sur l'entrée-sortie ES_. Egalement, sur la figure 1, le signal primaire Sa est délivré par 1 ' entree-sortie ESi et peut être prélevé sur le câble 10 pour être applique a un ou plusieurs récepteurs de télévision ou autres appareils .On the one hand, it is clear in the present application that the term "broadband" or "bandwidth" has a relative meaning and represents the frequency band in which the auxiliary signal S b is likely to be found. In the application referred to here, the bandwidth can be the VHF band, the UHF band or, preferably, the UHF / VHF band. On the other hand, it should be noted that the coupler 21, although presented above as a "unidirectional" coupler because of its structure, has the property of being bidirectional in the frequency band targeted by the application considered here, that is to say the UHF-VHF band lower than the microwave band. The inputs the inputs-outputs ES_, ES 2 of the device 20 are thus symmetrical and interchangeable, the auxiliary signal S b can be applied to the input-output ES 2 and the multiplex signals Sa and Sb be taken from the input-output ES_. Also, in FIG. 1, the primary signal S a is delivered by the input-output ESi and can be taken from the cable 10 to be applied to one or more television receivers or other devices.
Par ailleurs, une entrée-sortie ESi, ES2 peut être transformée en deuxième entrée du dispositif 20 en ajoutant un deuxième amplificateur selon l'invention sur 1 ' entree-sortie correspondante ESb, ESC du coupleur 21. Dans ce cas, le signal primaire Sa n'est pas présent sur l'entrée-sortie transformée en entrée et n'est délivré que par l'autre entrée-sortie. Ainsi, dans la description et les revendications, le terme "entrée- sortie" n'est pas limitatif et peut désigner une entrée ou une sortie selon le mode de réalisation retenu.Furthermore, an input-output ESi, ES 2 can be transformed into the second input of the device 20 by adding a second amplifier according to the invention to the corresponding input-output ES b , ES C of the coupler 21. In this case, the primary signal S a is not present on the input-output transformed into input and is only delivered by the other input-output. Thus, in the description and the claims, the term "entry-exit" is not limiting and can designate an entry or an exit according to the embodiment adopted.
Le coupleur 21 peut aussi présenter plus de deux entrées-sorties, par exemple trois entrées-sorties formant trois entrées-sorties du dispositif multiplexeur 20, ou formant deux entrées-sorties et une entrée supplémentaire (pourvue d'un amplificateur atténuateur selon l'invention).The coupler 21 can also have more than two input-outputs, for example three input-outputs forming three input-outputs of the multiplexer device 20, or forming two input-outputs and an additional input (provided with an attenuating amplifier according to the invention ).
Par ailleurs, le coupleur 21 peut être remplace par tout moyen multiplexeur connu, de type magnétique ou optoélectronique, remplissant la fonction de multiplexage nécessaire au mélange des signaux Sa, Sb ou tous autres signaux devant être mélangés.Furthermore, the coupler 21 can be replaced by any known multiplexer means, of magnetic or optoelectronic type, fulfilling the multiplexing function necessary for mixing the signals S a , S b or any other signals to be mixed.
Il est également envisageable de prévoir, dans le dispositif multiplexeur selon 1 ' invention, un moyen atténuateur complémentaire distinct du coupleur 21. Ce moyen atténuateur peut remplacer le coupleur 21 pris dans sa fonction d'atténuateur, si le coupleur 21 n'est pas atténuateur ou présente un coefficient d'atténuation insuffisant. Ce moyen atténuateur peut également apporter une atténuation s ' additionnant à celle du coupleur 21. Il peut s'agir par exemple d'un coupleur à une seule voie agencé entre l'entrée ESa du coupleur 21 et la sortie de l'amplificateur 22, ou entre l'entrée Ei du dispositif multiplexeur 20 et l'entrée de 1 ' amplificateur 22.It is also conceivable to provide, in the multiplexer device according to the invention, an attenuating means separate complementary to the coupler 21. This attenuator means can replace the coupler 21 taken in its attenuator function, if the coupler 21 is not attenuator or has an insufficient attenuation coefficient. This attenuating means can also provide an attenuation which is added to that of the coupler 21. It can for example be a single-channel coupler arranged between the input ES a of the coupler 21 and the output of the amplifier 22 , or between the input Ei of the multiplexer device 20 and the input of the amplifier 22.
Enfin, le dispositif multiplexeur selon l'invention est susceptible de diverses applications, dès lors que ces applications nécessitent de mélanger un premier signal HF avec un second signal HF tout en empêchant le second signal HF d'atteindre la source du premier signal HF. Un isolement réciproque des deux sources peut être également obtenu au moyen d'un deuxième amplificateur atténuateur, comme expliqué plus haut.Finally, the multiplexer device according to the invention is capable of various applications, since these applications require mixing a first HF signal with a second HF signal while preventing the second HF signal from reaching the source of the first HF signal. Reciprocal isolation of the two sources can also be obtained by means of a second attenuating amplifier, as explained above.
On décrira maintenant un autre aspect de l'invention, concernant l'injection d'une tension continue par l'intermédiaire du circuit multiplexeur selon l'invention.Another aspect of the invention will now be described, relating to the injection of a direct voltage via the multiplexer circuit according to the invention.
Comme cela est illustré sur la figure 1, il est habituel d'alimenter électriquement un amplificateur d'antenne 18 par 1 ' intermédiaire du réseau de câbles coaxiaux véhiculant les signaux d'antenne, en connectant par exemple le câble auxiliaire 10 à un redresseur 17. Le redresseur 17 délivre une tension continue Vcc de 12 ou 24 V qui se retrouve sur l'entrée-sortie ESi du dispositif multiplexeur 20. L'amplificateur d'antenne 18 étant agencé entre l'antenne 3 et l'entrée E_ du dispositif multiplexeur 20, la tension Vcc doit être ramenée sur l'entrée E_.As illustrated in FIG. 1, it is usual to power an antenna amplifier 18 electrically via the network of coaxial cables carrying the antenna signals, by connecting for example the auxiliary cable 10 to a rectifier 17 The rectifier 17 delivers a direct voltage Vcc of 12 or 24 V which is found on the input-output ESi of the multiplexer device 20. The antenna amplifier 18 is arranged between the antenna 3 and the input E_ of the device multiplexer 20, the voltage Vcc must be brought to the input E_.
Toutefois, il existe de nombreuses antennes qui ne sont pas équipées d'un tel amplificateur 18. Parmi celle-ci, certaines sont équivalentes à un court-circuit pour du courant continu, par exemple les antennes en trombone non symétrisées. Dans l'art antérieur, ce problème est résolu par l'incorporation dans le dispositif multiplexeur d'un régulateur qui se bloque lorsque sa sortie est en court-circuit et ne se déclenche qu'en dessous d'un certain courant de sortie, par exemple un courant de 100 mA. Toutefois, un tel régulateur présente l'inconvénient de délivrer une tension de sortie de valeur prédéterminée, par exemple 12 V ou 24 V. Ainsi, le régulateur doit être choisi en fonction des caractéristiques de l'amplificateur d'antenne 18, ce qui contribue au manque de polyvalence des dispositifs multiplexeurs classiques.However, there are many antennas which are not equipped with such an amplifier 18. Among these, some are equivalent to a short circuit for direct current, for example the unbalanced paper clip antennas. In the prior art, this problem is solved by the incorporation in the multiplexer device of a regulator which is blocked when its output is short-circuited and is only triggered below a certain output current, by example a current of 100 mA. However, such a regulator has the disadvantage of delivering an output voltage of predetermined value, for example 12 V or 24 V. Thus, the regulator must be chosen according to the characteristics of the antenna amplifier 18, which contributes the lack of versatility of conventional multiplexer devices.
Comme illustré sur la figure 5, ce problème est résolu selon l'invention en incorporant dans le dispositif multiplexeur 20 un coupe-circuit électronique 30 du type normalement ouvert, prévu pour rester dans l'état ouvert quand l'entrée Ei se trouve en court-circuit. L'ajustement de la tension Vcc en fonction des caractéristiques de l'amplificateur d'antenne 18 est obtenu ici par un réglage approprié du redresseur 17 (figure 1) , qui est susceptible de délivrer toute une gamme de tensions Vcc entre 12 et 24V.As illustrated in FIG. 5, this problem is solved according to the invention by incorporating in the multiplexer device 20 an electronic circuit breaker 30 of the normally open type, designed to remain in the open state when the input Ei is in short -circuit. The adjustment of the voltage Vcc as a function of the characteristics of the antenna amplifier 18 is obtained here by an appropriate adjustment of the rectifier 17 (FIG. 1), which is capable of delivering a whole range of voltages Vcc between 12 and 24V.
Sur la figure 5, le coupe-circuit 30 est connecté à l'entrée- sortie ESi et à l'entrée Ei du dispositif multiplexeur 20 par l'intermédiaire de deux bobines Ll, L2 empêchant les signaux Sa ou Sb de traverser le coupe-circuit 30. L'entrée et la sortie de l'amplificateur 22 sont protégées de la tension continue Vcc par des condensateurs d'isolement C10, Cil. Un autre condensateur d'isolement C12 est agencé entre les entrées-sorties ESb, ESC du coupleur 21 et l'entrée-sortie ES2 du dispositif multiplexeur 20, pour que la tension Vcc ne passe pas dans le câble 15 assurant la distribution des signaux Sa, Sb aux utilisateurs.In FIG. 5, the circuit breaker 30 is connected to the input-output ESi and to the input Ei of the multiplexer device 20 by means of two coils L1, L2 preventing the signals S a or S b from crossing the circuit breaker 30. The input and output of amplifier 22 are protected from direct voltage Vcc by isolation capacitors C10, Cil. Another isolation capacitor C12 is arranged between the input-outputs ES b , ES C of the coupler 21 and the input-output ES 2 of the multiplexer device 20, so that the voltage Vcc does not pass through the cable 15 ensuring the distribution signals S a , S b to the users.
Par ailleurs, la tension Vcc traversant le dispositif multiplexeur 20 est utilisée pour alimenter l'amplificateur 22, par l'intermédiaire d'un régulateur 40 et d'une bobine 41. La figure 7 représente un exemple de réalisation du coupe-circuit 30. Le coupe-circuit 30 comprend en parallèle un transistor- interrupteur PNP Tl et un étage de commutation comprenant une résistance RIO de forte valeur et une diode Schott y Dl en série. Le point milieu de l'étage de commutation est appliqué sur la base d'un transistor PNP T2 ayant son émetteur connecté à la masse, et le collecteur du transistor T2 est appliqué sur la base du transistor Tl par l'intermédiaire d'une résistance Rll.Furthermore, the voltage Vcc passing through the multiplexer device 20 is used to supply the amplifier 22, via a regulator 40 and a coil 41. FIG. 7 represents an exemplary embodiment of the circuit breaker 30. The circuit breaker 30 comprises in parallel a PNP transistor switch T1 and a switching stage comprising a high value resistor RIO and a Schott y Dl diode in series. The midpoint of the switching stage is applied to the base of a PNP transistor T2 having its emitter connected to ground, and the collector of transistor T2 is applied to the base of transistor Tl via a resistor IAM.
Sur la figure 5, la sortie du coupe-circuit 30, formée par le collecteur du transistor Tl et la cathode de la diode Dl, est connectée à une charge RA qui représente l'impédance de l'amplificateur d'antenne 18 (figures 1 ou 6) . Cette charge RA est nulle dans le cas d'une antenne en court-circuit dépourvue d'amplificateur. Lorsque la charge RA n'est pas nulle, la tension VRA aux bornes de la charge RA augmente progressivement à l'apparition de la tension Vcc. A l'instant où la somme de la tension VRA et de la tension VD aux bornes de la diode Dl devient supérieure à la tension de seuil du transistor T2, le transistor T2 devient passant, la base du transistor Tl se trouve connectée à la masse et le transistor Tl devient également passant. Par contre, lorsque la charge RA est de valeur nulle, la tension VA demeure égale à 0 et le transistor T2 reste dans l'état bloqué car la tension VD de la diode Dl (environ 0,3 V) est inférieure à sa tension de seuil. Le coupe-circuit reste dans l'état ouvert et le courant circulant dans l'étage de commutation demeure très faible en raison de la résistance RIO. In FIG. 5, the output of the circuit breaker 30, formed by the collector of the transistor Tl and the cathode of the diode Dl, is connected to a load RA which represents the impedance of the antenna amplifier 18 (FIGS. 1 or 6). This load RA is zero in the case of a short-circuit antenna lacking an amplifier. When the load RA is not zero, the voltage V RA at the terminals of the load RA gradually increases when the voltage Vcc appears. At the moment when the sum of the voltage V RA and the voltage V D at the terminals of the diode Dl becomes greater than the threshold voltage of the transistor T2, the transistor T2 becomes conducting, the base of the transistor Tl is connected to the ground and the transistor Tl also turns on. On the other hand, when the load RA is of zero value, the voltage V A remains equal to 0 and the transistor T2 remains in the blocked state because the voltage V D of the diode Dl (approximately 0.3 V) is lower than its threshold voltage. The circuit breaker remains in the open state and the current flowing in the switching stage remains very low due to the resistance RIO.

Claims

PEVENDICΆTICNS PEVENDICΆTICNS
1. Dispositif multiplexeur (20) pour le multiplexage de signaux HF, comprenant au moins une entrée (Ei) et deux entrées- sorties (ESi, ES2) et un moyen multiplexeur (21) présentant au moins une entrée (ESa) et deux entrées-sorties (ESb, ESC) , caractérisé en ce qu ' il comprend au moins un amplificateur large bande (22) présentant un gain négatif (Sι2) dans le sens des entrées-sorties (ESi, ES2) vers l'entrée (Ei) du dispositif multiplexeur et un gain positif ou nul (S2_) dans le sens de l'entrée (Ei) vers les entrées-sorties (ES_, ES2) du dispositif multiplexeur, le gain négatif (Sι2) de l'amplificateur (22) étant choisi de manière qu'un signal auxiliaire (Sb) d'amplitude déterminée appliqué sur une entrée-sortie (ESi, ES2) du dispositif soit répercuté sur l'entrée (Ei) du dispositif avec une atténuation suffisante pour être assimilable à du bruit de fond.1. Multiplexer device (20) for multiplexing HF signals, comprising at least one input (Ei) and two input-outputs (ESi, ES 2 ) and a multiplexer means (21) having at least one input (ES a ) and two input-output (ES b , ES C ), characterized in that it comprises at least one broadband amplifier (22) having a negative gain (Sι 2 ) in the input-output direction (ESi, ES 2 ) towards the input (Ei) of the multiplexer device and a positive or zero gain (S 2 _) in the direction of the input (Ei) towards the inputs-outputs (ES_, ES 2 ) of the multiplexer device, the negative gain (Sι 2 ) of the amplifier (22) being chosen so that an auxiliary signal (S b ) of determined amplitude applied to an input-output (ESi, ES 2 ) of the device is reflected on the input (Ei) of the device with sufficient attenuation to be assimilated to background noise.
2. Dispositif multiplexeur selon la revendication 1, dans lequel le moyen multiplexeur prend la forme d'un coupleur (21) .2. A multiplexer device according to claim 1, wherein the multiplexer means takes the form of a coupler (21).
3. Dispositif multiplexeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen atténuateur complémentaire (21) agencé entre ses entrées-sorties (ES_, ES2) et son entrée (Ei) .3. Multiplexer device according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises an additional attenuator means (21) arranged between its input-outputs (ES_, ES 2 ) and its input (Ei).
4. Dispositif multiplexeur selon la revendications 3, caractérisé en ce que le moyen atténuateur complémentaire comprend le moyen multiplexeur (21) , le moyen multiplexeur (21) présentant un coefficient d'atténuation déterminé (K) entre ses entrées-sorties (ESb, ESC) et son entrée (ESa) .4. Multiplexer device according to claim 3, characterized in that the additional attenuator means comprises the multiplexer means (21), the multiplexer means (21) having a determined attenuation coefficient (K) between its inputs-outputs (ES b , ES C ) and its input (ES a ).
5. Dispositif multiplexeur selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel le gain négatif de l'amplificateur (22) et le coefficient d'atténuation (K) du moyen atténuateur complémentaire (21) sont choisis de manière qu'un signal auxiliaire (Sb) d'amplitude déterminée appliqué sur une entrée-sortie (ESi) du dispositif soit répercuté sur l'entrée (Ei) du dispositif avec une atténuation cumulée suffisante pour être assimilable à du bruit de fond.5. Multiplexer device according to one of claims 3 and 4, in which the negative gain of the amplifier (22) and the attenuation coefficient (K) of the complementary attenuator means (21) are chosen so that a signal auxiliary (S b ) of determined amplitude applied to an input-output (ESi) of the device is reflected on the input (Ei) of the device with a cumulative attenuation sufficient to be assimilated to background noise.
6. Dispositif multiplexeur selon l'une de revendications 3 à 5, dans lequel l'amplificateur (22) présente dans le sens de l'entrée (Ei) vers les entrées-sorties (ESi, ES2) du dispositif un gain positif (S2_) choisi pour compenser sensiblement le coefficient d'atténuation (K) du moyen atténuateur complémentaire (21).6. Multiplexer device according to one of claims 3 to 5, in which the amplifier (22) has in the direction of the input (Ei) towards the input-outputs (ESi, ES 2 ) of the device a positive gain ( S 2 _) chosen to substantially compensate for the attenuation coefficient (K) of the additional attenuating means (21).
7. Dispositif multiplexeur selon 1 ' une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (Ll, L2, 30) pour ramener sur son entrée (Ei) une tension continue (Vcc) présente sur l'une de ses entrées-sorties (ES_, ES2) .7. Multiplexer device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises means (L1, L2, 30) for bringing to its input (Ei) a direct voltage (Vcc) present on one of its input-output (ES_, ES 2 ).
8. Dispositif multiplexeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour ramener une tension continue comprennent un coupe-circuit électronique (30) du type normalement ouvert, restant dans l'état ouvert lorsque l'entrée (Ei, RA) du dispositif est en court-circuit.8. Multiplexer device according to claim 7, characterized in that the means for bringing a DC voltage comprise an electronic circuit breaker (30) of the normally open type, remaining in the open state when the input (Ei, RA) of the device is short circuited.
9. Dispositif multiplexeur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'amplificateur comprend au moins deux amplificateurs élémentaires (22) en cascade.9. Multiplexer device according to one of claims 1 to 8, wherein the amplifier comprises at least two elementary amplifiers (22) in cascade.
10. Système (1) d'acheminement de signaux vidéo et/ou audio dans la bande VHF et/ou UHF, comprenant une source (3, 18) de signal primaire (Sa) , une source (5) de signal auxiliaire (Sb) , et un moyen (15) d'acheminement des signaux primaire et auxiliaire à un ou plusieurs utilisateurs (2-1, 2-2, 2-i) , caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif multiplexeur (20) selon l'une des revendications précédentes ayant son entrée (Ei) reliée à la source de signal primaire, une entrée-sortie (ESi) reliée à la source de signal auxiliaire et une autre entrée-sortie (ES2) reliée au moyen d'acheminement. 10. System (1) for routing video and / or audio signals in the VHF and / or UHF band, comprising a source (3, 18) of primary signal (S a ), a source (5) of auxiliary signal ( S b ), and a means (15) for routing the primary and auxiliary signals to one or more users (2-1, 2-2, 2-i), characterized in that it comprises a multiplexer device (20) according to one of the preceding claims having its input (Ei) connected to the primary signal source, an input-output (ESi) connected to the auxiliary signal source and another input-output (ES 2 ) connected by means of routing.
11. Système selon la revendication 10, dans lequel la source de signal primaire comprend une antenne (3) et la source de signal auxiliaire comprend un matériel (6) d'émission d'un signal vidéo et/ou audio associé à un modulateur (7) délivrant un signal calé dans une bande VHF ou UHF. 11. The system as claimed in claim 10, in which the primary signal source comprises an antenna (3) and the auxiliary signal source comprises equipment (6) for transmitting a video and / or audio signal associated with a modulator ( 7) delivering a signal calibrated in a VHF or UHF band.
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DE3440119A1 (en) * 1984-11-02 1986-05-07 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Circuit arrangement for an image recording and reproduction apparatus
FR2702326A1 (en) * 1993-03-01 1994-09-09 Phenix Method and device for distributing and processing video and/or audio signals among several receivers

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