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La présente invention se rapporte à un dispositif de correc-
- tion de temps de propogation de groupe en hyperfréquence.
Les dispositifs de télécommunication en hyperfréquence utili-
sant des éléments filtres, amplificateurs, mélangeurs,..., intro-
5 duisent une distorsion du temps de propogation de groupe. On appelle"temps de propogation de groupe", ou T.P.G., la valeur du retard dû
à un élément- ayant une fonction de transfert, ce retard étant propor-
tionnel à la dérivée de la phase par rapport à la fréquence. Pour un
filtre passe-bas par exemple, ce retard a en fonction de la fréquence,
10 une forme de courbe en cloche, et son maximum est situé à la fréquence
de coupure du filtre.
Dans le cas des transmissions par faisce~ux hertziens numéri-
ques en particulier, il est important, pour éviter les erreurs-bits,
de pouvoir corriger ce temps de propagation de groupe. La correction
15 s'effectue généralement en fréquence intermédiaire, ou quelquefois en
bande de base lorsque la distorsion est symetrique. Dans le cas où la
démodulation est effectuée directement en hyperfréquence, en l'absence
de fréquence intermédiaire, il s'avère nécessaire de corriger le temps
de propagation de groupe directement en hyperfréquence.
Une telle correction doit être capable, en fonction de la fré-
quence, de corriger la phase de l'onde hyperfréquence sans modification
de son amplitude, ce qui serait source d'erreurs-~it dans le cas d'une
transmission numérique. La solution couramment adoptée consiste d'une
manière générale à faire se réfléchir l'onde hyperfréquence sur une im-
pédance complexe non adaptée, la courbe de phase de cette impédance
complexe en fonction de la fréquence étant la courbe complémentaire
de la courbe du temps de propagation de groupe à corriger. La
courbe de retard, additionnée à cette courbe de variation
du T . P . G ., donne une courbe de retard uniforme en fonction de la
30 fréquence.
- Une première forme de correcteur de T . P . G . de type connu
est celle qui utilise un coupleur 3 dB 90 et deux impédances complexes
rigoureusement identiques. Il utilise un coupleur 3 dB 90 .
Un signal hyperfréquence d'entrée E est appliqué sur la
porte d'entrée du coupleur. Il en sort sur les portes de ce
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coupleur, respectivement déphas~ de 0 degrés et de 90
degrés. Ces deux ondes se réfléchissent respectivement sur
d-es impédances complexes de valeur jX, à courbe de phase
complémentaire de celle à corriger, pour finalement se
recombiner en phase sur une porte de sortie du coupleur
(sortie hyperfréquence S), et en opposition de phase sur la
porte d'entrée de ce coupleur.
Cette première forme de correcteur connu présente
les inconvénients suivants:
lo . les deux impédances complexes doivent être de valeurs
complexes jX rigoureusement identiques, sinon les ondes ne
se recombinent plus en opposition de phase sur la porte
d'entrée, de sorte que le correcteur n'agit pas comme une
cellule passe-tout en transmission;
. le coupleur doit être parfait en ce qui concerne la
symétrie du couplage et la précision de son déphasage de
90 degrés, sinon le correcteur n'agit pas comme une
cellule passe-tout;
. le réglage de ce correcteur est difficile : les deux
impédances complexes doivent avoir le même réglage en
amplitude et en fréquence, sinon le correcteur n'agit là
encore pas comme une cellule passe-tout.
Une autre forme de correcteur de T.P.G. de type
connu utilise un circulateur hyperfréquence à ferrite et une
seule impédance complexe de correction.
L'onde hyperfréquence d'entrée E est appliquée sur
la porte du circulateur. Elle en sort sur la deuxième
porte, se réfléchit sur l'impédance complexe, de valeur jX,
pénètre ~ nouveau dans le circulateur par cette deuxième
porte, et en sort en S sur une troisième porte de ce
circulateur.
Cet autre correcteur connu présente les
inconvénients suivants:
. son réglage est difficile pour de faibles amplitudes de
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T.P.G., car un circulateur à ferrite possède un T.P.G.
propre assez important;
.- un tel circulateur est difficilement intégrable avec des
circuits en technologie microruban, surtout si la
fréquence de l'onde hyperfréquence est de l'ordre du
Gigaherts;
. le coût d'un circulateur à ferrite est assez important, ce
qui grève le prix d'un correcteur de T.P.G. de ce type.
L'invention vise à remédier à ces inconvénients.
Elle se rapporte à cet effet à un correcteur de temps de
propagation de groupe en hyperfréquence qui utilise une
impédance complexe pour, par réflexion de l'onde
hyperfréquence sur cette impédance complexe, effectuer une
correction de T.P.G. sans affecter la courbe de transmission
de l'amplitude. Ce correcteur utilise un diviseur de
puissance, par exemple de type Wilkinson, qui possède une
entrée de puissance, et deux sorties isolées l'une de
l'autre. L'impédance complexe précitée est branchée sur la
porte "d'entrée" de ce diviseur, tandis que l'onde
hyperfréquence d'entrée est appliquée sur une des deux
portes "de sortie" de ce même diviseur et que l'onde de
sortie est prise sur son autre porte "de sortie".
L'invention sera bien comprise, et ses avantages
et autres caractéristiques ressortiront, au cours de la
description suivante d'un exemple non limitatif de
réalisation de ce correcteur de temps de propagation de
groupe en hyperfréquence, en référence au dessin schématique
annexé dans lequel:
- Figure 1 est une représentation schématique d'une première
forme de correcteur de T.P.G. de type connu;
- Figure 2 est une schéma qui représente une autre forme de
correcteur de T.P.G. de type connu;
- Figure 3 est un schéma électrique de ce correcteur de
T.P.G. ; et
.~
-
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- Figure 4 montre un exemple d'impédance complexe
utilisable.
Une première forme de correcteur de T.P.G. de type
connu est celle qui utilise un coupleur 3 dB 9o et deux
impédances complexes rigoureusement identiques. ce
correcteur connu est représenté schématiquement sur la
figure 1 annexée. Il utilise un coupleur 3 dB 90,
référencé 5. Le signal hyperfréquence d'entrée E est
appliqué sur la porte d'entrée 1 du coupleur 5. Il en sort
sur les portes 3 et 4 de ce coupleur, respectivement déphasé
de O degrés et de 90 degrés. Ces deux ondes se
réfléchissent respectivement sur les impédances complexes 6
et 7 de valeur jX, à courbe de phase complémentaire de celle
à corriger, pour finalement se recombiner en phase sur la
porte de sortie 2 du coupleur 5 (sortie hyperfréquence S),
et en opposition de phase sur la porte d'entrée 1 de ce
coupleur.
Cette première forme de correcteur connu présente
les inconvénients suivants :
. les deux impédances complexes 6 et 7 doivent être de
valeurs complexes jX rigoureusement identiques, sinon les
ondes ne se recombinent plus en opposition de phase sur la
porte d'entrée 1, de sorte que le correcteur n'agit pas
comme une cellule passe-tout en transmission;
. le coupleur doit être parfait en ce qui concerne la
symétrie du couplage et la précision de son déphasage de
90 degrés, sinon le correcteur n'agit pas comme une
cellule passe-tout;
. le réglage de ce correcteur est difficile : les deux
impédances complexes 6 et 7 doivent avoir le même réglage
en amplitude et en fréquence, sinon le correcteur n'agit
là encore pas comme une cellule passe-tout.
Une autre forme de correcteur de T.P.G. de type
connu utilise un circulateur hyperfréquence à ferrite et une
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seule impédance complexe de correction. Le schéma de ce
correcteur est lui-aussi rappelé sur la figure 2 annexée.
L'onde hyperfréquence d'entrée E est appliquée sur
la porte 10 du circulateur 8. Elle en sort sur la deuxième
porte 11, se réfléchit sur l'impédance complexe 9, de valeur
jX, pénètre à nouveau dans le circulateur 8 par cette porte
11, et en sort en S sur la troisième porte 12 de ce
circulateur.
Cet autre correcteur connu présente les
inconvénients suivants :
. son réglage est difficile pour de faibles amplitudes de
T.P.G., car un circulateur à ferrite possède un T.P.G.
propre assez important;
. un tel circulateur est difficilement intégrable avec des
circuits en technologie microruban, surtout si la
fréquence de l'onde hyperfréquence est de l'ordre du
Gigahertz;
. le coût d'un circulateur à ferrite est assez important, ce
qui grève le prix d'un correcteur de T.P.G. de ce type.
En se référant à la figure 3, la référence 13
désigne un diviseur de puissance du type Wilkinson. Ce
diviseur 13 possède, de manière en soi bien connue, une
porte "d'entrée" 14 et deux portes "de sortie" 15 et 16. La
porte d'entrée 14 est reliée aux deux portes de sortie 15 et
16 respectivement par deux lignes quart d'onde 17 et 18, et
les deux portes de sortie 15 et 16 sont reliées entre elles
par une résistance d'équilibrage 19. Une onde
hyperfréquence qui serait appliquée sur l'entrée 14 du
diviseur de Wilkinson 13 en sort symétriquement divisée, et
atténuée de 3 dB, en 15 et 16. En revanche, ces sorties 15
et 16 sont isolées l'une de l'autre, c'est à dire qu'une
onde appliquée en 15 ne peut théoriquement sortir qu'en 14
et non pas en 16, et vice-versa.
Ici, le diviseur de puissance 13 est utilisé de
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façon très particulière. Sa porte 14, qui est normalement
la porte d'entrée, n'est pas ici utilisée ainsi, mais elle
e.st reliée à une impédance complexe 20, dont la valeur jX
est ~just6e pOUI perme ~
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correction de temps de groupe souhaitée. L'onde hyperfréquence E à
corriger est appliquée sur la porte 15, donc sur une des deux portes
"de sortie" du diviseur. Elle sort, comme dans le cas précité d'utilisa-
tion d'un circulateur à ferrite, par la porte 14, se réfléchit sur l'impé-
5 dance complexe 20 qui la corrigeen phase, est réintroduite dans lediviseur par cette porte 14, et en ressort, symétriquement atténuée
de 3 dB, par les portes 15 et 16, l'onde utile corrigée S étant prise
sur la porte 16 comme indiqué sur le dessin.
La figure 4 montre un exemple pratique de réalisation de
10 l'impédance complexe 20, appliquée à un correcteur de T.P.G. fonction-
nant dans la bande des 2 Gigahertz. Cette impédance complexe est
composée d'une ligne de transmission 23 et de deux capacités ajustables
21 et 22 placées à ses deux extrémités, dont une capacité amont 21
servant au réglage de l'amplitude du retard, et une capacité aval 22
15 qui sert au réglage de la fréquence du retard introduit par ce correc-
teur.
Le correcteur de T.P.G. qui vient d'être décrit présente les
avantages suivants:
. il possède une grande facilité de réglage, d'une part par le fait quTil
20 utilise une seule impédance complexe, et d'autre part par le fait que,
le diviseur de puissance étant passif, il apporte très peu de T . P . G .
résiduel, ce qui facilite le réglage pour les retards faibles
. il possède une courbe de transmission plate en amplitude: il n'y a
pas sur l'entrée de recombinaison de signaux dont les phases dépen-
25 dent du réglage;. son intégration est aisée, car un diviseur de puissance est facilement
ré~ hle en technologie microruban par exemple, et cette intégration
est facilitée par le faible encombrement du diviseur de puissance;
. son prix de revient est faible, car il utilise une seule impédance
30 complexe et, en outre, un seul composant constitué par une résis-
tance.
L'inconvénient dû au fait qu'une partie de l'énergie est réflé-
chie vers la porte 15 est aisément surmontable grâce aux techniques
d'intégration actuelles. En amont de cette entrée 15, on peut par exem-
35 ple placer un petit atténuateur 5 dB, précédé d'un petit amplificateur.
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Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemplede réalisation qui vient d'être décrit ett par exemple, un diviseur de
puissance autre que le diviseur de Wilkinson pourrait aussi bien être
utilisé.
