(19) |
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(11) |
EP 0 995 233 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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25.01.2006 Bulletin 2006/04 |
(22) |
Date de dépôt: 19.04.1999 |
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(86) |
Numéro de dépôt: |
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PCT/FR1999/000918 |
(87) |
Numéro de publication internationale: |
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WO 1999/054958 (28.10.1999 Gazette 1999/43) |
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(54) |
AGENCEMENT DE CONVERTISSEUR DE FREQUENCES POUR ANTENNES PARABOLIQUES
FREQUENZKONVERTERANORDNUNG FÜR EINE PARABOLANTENNE
FREQUENCY CONVERTER ARRANGEMENT FOR PARABOLIC ANTENNAE
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Etats d'extension désignés: |
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AL LT LV MK RO SI |
(30) |
Priorité: |
20.04.1998 FR 9804927
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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26.04.2000 Bulletin 2000/17 |
(73) |
Titulaire: Eutelsat S.A. |
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75015 Paris (FR) |
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(72) |
Inventeur: |
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- LOTFY, Kamal
F-75016 Paris (FR)
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(74) |
Mandataire: Berger, Helmut |
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Cabinet Madeuf,
56 A, rue du Faubourg Saint-Honoré 75008 Paris 75008 Paris (FR) |
(56) |
Documents cités: :
EP-A- 0 843 381 WO-A-96/02953 US-A- 4 115 782
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WO-A-95/06963 FR-A- 2 745 661 US-A- 5 812 096
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention concerne un agencement de convertisseur de fréquences pour antennes paraboliques
de réception de signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale, émis par
deux satellites géostationnaires à faible distance l'un de l'autre, du type comprenant
deux dispositifs convertisseurs de fréquence destinés à la réception du signal provenant
d'un satellite, chaque dispositif portant des moyens d'orientation des éléments d'antenne
de réception dans le plan du signal reçu et des moyens adaptateurs aux différentes
élévations des deux satellites, par ajustement du support des dispositifs convertisseurs.
[0002] Dans un dispositif qui est connu de la demande de brevet n° EP 0 843 381, déposée
le 05/11/1997 et publiée le 20/05/1998 (compris dans l'état de la technique selon
l'article 54 (3,4) CBE), l'agencement comprend deux convertisseurs intégralement solidaires
d'un même support commun apte à pivoter autour d'un axe. Le pivotement du support
permet de modifier conjointement la position des deux convertisseurs de manière à
l'ajuster avec le plan des signaux devant être reçus.
[0003] Mais ce dispositif ne permet pas d'ajuster le plan dans lequel sont reçus les signaux
indépendamment pour chaque convertisseur, de telle sorte qu'il n'autorise pas une
optimisation précise des conditions de réception.
[0004] Dans d'autres agencements connus, chaque convertisseur universel à faible bruit est
réalisé, avec ses éléments de réception des signaux à polarisation verticale ou horizontale,
sous forme d'une unité autonome et les deux convertisseurs sont montés sur le support,
orientables de façon à pouvoir être placés dans le plan des signaux devant être reçus,
le support étant lui-même mobile pour assurer l'adaptation au différences d'élévation
des deux satellites.
[0005] Ces agencements connus présentant l'inconvénient d'avoir une structure complexe et
d'être d'un coût de fabrication élevé.
[0006] L'invention a pour but de proposer un agencement de convertisseur qui pallie les
inconvénients de l'état de la technique.
[0007] Pour atteindre ce but, l'agencement selon l'invention est caractérisé en ce que les
parties de sortie des deux dispositifs convertisseurs sont réalisées sous forme d'une
pièce monobloc tandis que les parties d'entrée sont séparées et montées sélectivement
orientables sur la pièce monobloc, l'agencement étant monté rotatif autour d'un axe
parallèle aux deux parties d'entrée, selon la revendication 1.
[0008] Selon une caractéristique de l'invention, chaque partie d'entrée comporte des moyens
de conversion des signaux à polarisation linéaire reçus en signaux à polarisation
circulaire et la partie de sortie de chaque dispositif comporte des moyens de conversion
des signaux à polarisation circulaire en signaux à polarisation linéaire.
[0009] Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque partie d'entrée comporte un
élément guide d'ondes monté sur un élément guide d'ondes de sortie solidaire de la
pièce monobloc, en alignement axial avec et angulairement mobile par rapport à celui-ci.
[0010] L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages
de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre
faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples
illustrant un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une antenne parabolique équipée d'un agencement
de convertisseur monobloc selon la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de l'agencement monobloc selon l'invention;
- la figure 3 est une vue schématique de l'agencement selon l'invention ;
- la figure 4 est une vue schématique en perspective du guide d'ondes de réception d'un
convertisseur selon l'invention, et
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3.
[0011] La figure 1 montre une antenne parabolique 1 équipée d'un agencement de source à
faible bruit 2 selon la présente invention. Cet agencement est conçu pour permettre
la réception des signaux à polarisation linéaire, horizontale ou verticale, émis par
deux satellites géostationnaires d'une distance l'un de l'autre relativement faible.
Chaque satellite peut émettre sur deux bandes de fréquence, une bande basse allant
de 10,7 GHz à 11,7 GHz et une bande haute allant de 11,7 GHz à 12,75 GHz. L'agencement
convertisseur convertit la bande totale de 11,7 à 12,75 GHz en une bande de 0,950
à 2,150 GHz. Les signaux ainsi convertis sont transmis à un récepteur 3. Celui-ci
peut donc recevoir des signaux émis par le satellite A1 (non représenté), à polarisation
linéaire horizontale ou verticale, se situant soit dans la bande basse, soit dans
la bande haute et des signaux en provenance du deuxième satellite A2 (non représenté),
à polarisation linéaire horizontale ou verticale et se trouvant soit dans la bande
basse soit dans la bande haute. Lorsque l'utilisateur souhaite sélectionner un programme,
il actionne un organe sélecteur du récepteur 3 qui assure alors la sélection du satellite
A1 ou A2, la polarisation verticale ou horizontale et de la bande basse ou haute par
envoi d'un signal de sélection approprié, respectivement SA, SP et SB. Ces signaux
de sélection commandent des commutateurs prévus dans l'agencement, comme on le verra
lors de la description de la structure de celui-ci.
[0012] Comme on le voit sur les figures 2 et 3, l'agencement comporte deux convertisseurs
à faible bruit 5 et 6, communément appelés dans la technique LNB (Low Noire Bloc)
comportant chacun un guide d'ondes respectivement 7 et 8. Chaque guide d'ondes 7 et
8 comporte un élément guide d'ondes d'entrée 9 formant source et un élément guide
d'ondes de sortie 10. Les éléments 10 sont montés fixes sur un boîtier de support
12 qui loge le dispositif électronique monté sur une plaque à circuit imprimé 13.
C'est la sortie 14 de cette plaque qui est reliée par un câble coaxial 15 au récepteur
3.
[0013] Chaque élément guide d'ondes d'entrée 9 est axialement aligné avec l'élément de sortie
10 et est monté angulairement mobile sur celui-ci. A cette fin, l'élément 10 porte
à son extrémité avant une bride 17 et l'extrémité arrière de l'élément 9 est pourvue
d'une bride 18. L'assemblage des deux éléments se fait par liaison des deux brides
17, 18 à l'aide de vis 19. Pour assurer la rotation de l'élément de guide d'ondes
9 par rapport à l'élément de sortie 10, selon un angle prédéterminé, l'ouverture de
passage des vis 19 est réalisée dans la bride 18 sous forme d'un trou oblong arqué
20.
[0014] Chaque élément guide d'ondes d'entrée 9 est pourvu de moyens convertisseurs de signaux
à polarisation linéaire verticale ou horizontale en signaux de polarisation circulaire
dans l'un ou l'autre sens de rotation. Ces moyens convertisseurs sont formés par une
lame de Téflon 22 qui s'étend à l'intérieur de l'élément 9 dans la direction longitudinale
de celui-ci. La lame 22 est fixée diagonalement dans l'élément 9 en s'engageant par
ses bords longitudinaux dans des rainures 23 dans la face interne de l'élément 9.
Les extrémités de la lame de Téflon 22 sont configurées en queue d'aronde. Les deux
éléments guide d'ondes de sortie 10 logent également une lame de Téflon indiquée en
25 qui présente sensiblement la même forme que la lame 22 et est montée de la même
manière mais angulairement décalée de 90°. Cette lame 25 constitue un moyen convertisseur
des signaux à polarisation circulaire produit par l'élément d'ondes 9 en signaux à
polarisation linéaire verticale ou horizontale. A l'extrémité arrière de l'élément
guide d'ondes de sortie 10 sont prévus, comme on le voit plus clairement sur la figure
4, deux éléments d'antenne 27, 28 réalisés sous forme de pointes faisant saillie radialement
vers l'intérieur de la face intérieure de l'élément 10, tout en étant angulairement
décalés de 90°. L'élément 27 s'étend horizontalement et sert à la réception des signaux
à polarisation horizontale tandis que l'élément 28 est orienté verticalement pour
la réception des signaux à polarisation verticale.
[0015] En se référant à la figure 3, on constate que les éléments d'antenne 27 et 28 de
chaque dispositif de convertisseur 5, 6 sont reliés par l'intermédiaire d'un amplificateur
30 à une entrée d'un commutateur de polarisation 32 dont la sortie est reliée par
l'intermédiaire d'un amplificateur 33 à une des deux entrées d'un commutateur de position
35. Un amplificateur 36 relie la sortie de ce dernier à l'entrée d'un diviseur 37
qui comporte un premier circuit de sortie comprenant un mélangeur 38 auquel est associé
un oscillateur local 39 et un amplificateur 40 et un deuxième circuit de sortie qui
comprend un ensemble mélangeur 41 - oscilateur local 42 suivi d'un amplificateur 43.
L'oscillateur local 39 produit un signal de 9,75 GHz et l'oscillateur 42 un autre
signal de 10,6 GHz. Chaque circuit de sortie est relié à l'une des deux entrées d'un
commutateur de bande de fréquence 44 dont la sortie est reliée à la borne de sortie
14 de l'agencement qui en revanche est connecté par le câble coaxial 15 au récepteur
3.
[0016] On décrira ci-après le fonctionnement de l'agencement de convertisseur qui vient
d'être décrit. On suppose que le convertisseur 5 est destiné à la réception des signaux
du satellite A1 et le convertisseur 6 à la réception des signaux du satellite A2.
[0017] Tout d'abord on assure que le plan des signaux du satellite A1 ou A2 coïncide avec
l'orientation des éléments d'antenne 27, 28 du convertisseur 5 ou 6. L'ajustage se
fait par rotation selon l'angle approprié de l'élément guide d'ondes d'entrée 9 de
chaque convertisseur. On ajuste également la position angulaire du boîtier support
12 en fonction des élévations différentes des deux antennes, par rotation de l'agencement
autour d'un axe parallèle aux parties d'entrée 9.
[0018] Après cette opération de réglage, l'agencement est prêt pour la réception des programmes
que transmettent les deux satellites. Dans le récepteur 3, chaque programme est identifié
par le satellite A1 ou A2 qui le transmet, par le type de polarisation qui est vertical
ou horizontal et par la bande de fréquence basse ou haute que le programme occupe.
[0019] Lorsque l'utilisateur sélectionne un programme, le récepteur 3 commute le commutateur
de polarisation 32 du convertisseur approprié sur le type de polarisation des signaux
du programme. Cette commutation s'effectue par l'envoi du signal de sélection de polarisation
SP approprié, à savoir d'un signal continu de 12 volts si la polarisation est verticale
ou d'un signal de 18 volts si la polarisation est horizontale. Puis, après un délai
prédéterminé le récepteur sélectionne le satellite A1, A2. Cette sélection se fait
par l'envoi ou non envoi d'un certain nombre de salves successives d'oscillations,
constituant le signal SA de 22 kHz selon que le programme est émis par l'un ou l'autre
satellite. Ensuite, après le délai de temps de sélection du satellite, le récepteur
s'accorde sur la bande de fréquence, en envoyant le signal de sélection de bande de
fréquence SB au commutateur 43 sous forme d'un signal de modulation de 0 ou 22 kHz.
La commande, qui vient d'être décrite, est connue sous les termes des DiSEqC (contrôle
numérique des périphériques en réception satellite).
[0020] A titre d'exemple, l'arrangement du bloc de convertisseur universel selon l'invention,
qui vient d'être décrite, est particulièrement approprié pour la réception de satellite
éloigné l'un de l'autre de 6 degrés. L'agencement peut être utilisé avec des antennes
d'un diamètre de 80 cm et d'un rapport F/D de 0,6. L'agencement de source est monté
sur le bras d'antenne pour permettre un ajustage d'élévation relative d'un convertisseur
par rapport à l'autre de +/- 4 degrés.
1. Agencement de convertisseurs de fréquences pour antenne parabolique de réception de
signaux à polarisations linéaires verticale et horizontale émis par deux satellites
géostationnaires situés à faible distance l'un de l'autre, cet agencement comprenant
deux convertisseurs (5, 6) comprenant chacun des éléments d'antenne (27, 28) destinés
à recevoir un signal provenant d'un des satellites, ces deux convertisseurs (5, 6)
étant montés sur un support (12) apte à tourner autour d'un axe parallèle aux convertisseurs
(5, 6) pour s'adapter aux élévations différentes des deux satellites par rotation
autour de cet axe, et des moyens d'ajustement (9) des plans des signaux reçus par
les éléments d'antenne (27, 28) avec ces éléments d'antenne, où chaque convertisseur
(5, 6) comporte une partie d'entrée (9) et une partie de sortie (10) par laquelle
il est fixé sur le support (12), et où la partie d'entrée (9) de chaque convertisseur
(5, 6) est montée orientable par rapport à la partie de sortie (10), la partie d'entrée
constituant par son orientabilité sélective un moyen d'ajustement indépendant, les
deux parties de sortie (10,13) des deux dispositif convertisseurs (5, 6) étant réalisées
sous forme d'une pièce monobloc (12), et les parties d'entrée (9) étant séparées.
2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque partie d'entrée d'un dispositif convertisseur (5, 6) comporte des moyens (22)
de conversion des signaux à polarisation linéaire reçus en signaux à polarisation
circulaire et la partie de sortie (10) comporte des moyens (25) de conversion des
signaux à polarisation circulaire en signaux à polarisation linéaire.
3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque partie d'entrée (9) comporte un élément guide d'ondes monté sur un élément
guide d'ondes de sortie (10), solidaire de la pièce monobloc (12), en alignement axial
avec et angulairement mobile par rapport à l'élément de sortie.
4. Agencement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de conversion sont formés par une lame avantageusement en Téflon (22,
25) montée dans un plan diamétral de l'élément guide d'ondes d'entrée ou de sortie
(9, 10), ce dernier étant du type à section transversale circulaire.
1. A frequency converter arrangement for parabolic antennae for receiving vertical and
horizontal linear polarization signals transmitted by two geostationary satellites
located at a short distance from each other, said arrangement comprising two converters
(5, 6), each comprising antenna elements (27, 28) for receiving a signal from one
of the satellites, said two converters (5, 6) being mounted on a base (12) rotatable
around an axis parallel to the converters (5, 6) so as to adapt to the different altitudes
of the two satellites by rotating around said axis, and means (9) for adjusting the
planes of the signals received by the antenna elements (27, 28) with said antenna
elements, wherein each converter (5, 6) has an input part (9) and an output part (10)
by which it is fixed to the base (12), and wherein the input part (9) of each converter
(5, 6) is mounted so as to be steerable with respect to the output part (10), the
input part being due to its selective steerability an independent means of adjustment,
both output parts (10, 13) of the two converting devices (5, 6) being made as one
common part (12), and the input parts (9) being separate.
2. The arrangement according to claim 1, characterized in that each input part of a converting device (5, 6) has means (22) for converting received
linear polarization signals into circular polarization signals, and the output part
(10) has means (25) for converting circular polarization signals into linear polarization
signals.
3. The arrangement according to claim 2, characterized in that each entry part (9) has a waveguide element mounted on an output waveguide element
(10), integral with the common part (12), axially aligned and angularly mobile with
respect to the output element.
4. The arrangement according to any of claims 2 or 3, characterized in that the conversion means are formed by a plate (22, 25), advantageously made of Teflon,
mounted in a diametrical plane of the input or output waveguide element (9, 10), the
latter being of the type having a circular cross-section.
1. Frequenzwandleranordnung für eine Parabolantenne zum Empfang von vertikal und horizontal
linear polarisierten Signalen, die von zwei geostationären Satelliten gesendet werden,
die sich in geringem Abstand voneinander befinden, wobei diese Anordnung zwei Wandler
(5, 6), die jeweils Antennenelemente (27, 28) zum Empfang eines Signals von einem
der Satelliten umfassen, wobei diese beiden Wandler (5, 6) auf einer Auflage (12)
montiert sind, die um eine zu den Wandlern (5, 6) parallele Achse drehbar ist, um
sich den verschiedenen Höhen der beiden Satelliten durch Drehen um diese Achse anzupassen,
und Mittel (9) zum Anpassen der Ebenen der durch die Antennenelemente (27, 28) empfangenen
Signale mit diesen Antennenelementen umfasst, wobei jeder Wandler (5, 6) einen Eingangsteil
(9) und einen Ausgangsteil (10), über den er an der Auflage (12) befestigt ist, umfasst,
und wobei der Eingangsteil (9) jedes Wandlers (5, 6) im Verhältnis zu dem Ausgangsteil
(10) schwenkbar montiert ist, wobei der Eingangsteil durch seine wählbare Schwenkbarkeit
ein unabhängiges Anpassungsmittel bildet, wobei die beiden Ausgangsteile (10, 13)
der beiden Wandlervorrichtungen (5, 6) in Form eines gemeinsamen Teils (12) ausgebildet
sind, und die Eingangsteile (9) getrennt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Eingangsteil einer Wandlervorrichtung (5, 6) Mittel (22) umfasst, um die empfangenen
linear polarisierten Signale in kreisförmig polarisierte Signale zu wandeln, und der
Ausgangsteil (10) Mittel (25) umfasst, um die kreisförmig polarisierten Signale in
linear polarisierte Signale zu wandeln.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Eingangsteil (9) ein wellenleiterelement umfasst, das auf einem Ausgangswellenleiterelement
(10) montiert ist, das mit dem gemeinsamen Teil einstückig ist (12), wobei es axial
mit dem Ausgangselement fluchtet und dazu im Winkel beweglich ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlermittel aus einer vorteilhaft aus Teflon bestehenden Platte (22, 25), die
in einer Durchmesserebene des Eingangs- oder Ausgangswellenleiterelements (9, 10)
montiert ist, gebildet werden, wobei letzteres von der Art mit kreisförmigem Querschnitt
ist.