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Systèmes de distribution de signaux électriques par fil.
La présente invention se rapporte à des systèmes de distribution de signaux électriques par fil et spécialement, bien que pas exclusivement, se rapporteaux systèmes de re- lais de télévision.
Un type de câble utilisé habituellement dans les systèmes de distribution par fil de signaux électriques, par exemple les systèmes de relais de télévision, est le câble dit à plusieurs quartes en étoile. Un tel câble com- prend deux paires équilibrées des conducteurs et les conduc- teurs sont enfermés dans une gaine métallique extérieure.
Il est évident qu'il est souhaitable d'utiliser le câble de la manière la plus efficace, et dans certains cas où un câble à plusieurs quartes en étoile est utilisé, il peut être souhaitable de relayer deux programmes de télévision
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différents par les paires de conducteurs respectives.
Dans ce cas, il est généralement nécessaire dans la pratique, étant donné les pertes de câble, de transmettre les signaux vidéo des différents programmes de télévision sur des ondes porteuses et une économie sensible de pièces composan- tes de récepteur peut être obtenue en faisant en sorte que les composantes de modulation de fréquence des deux on- des porteuses occupent une zone de fréquence commune. Ce- pendant, à moins que des précautions spéciales aient été observées, la diaphonie qui se produit entre les conduc- teurs du câble est telle que des interférences sont provo- quées entre les différents programmes, ces interférences étant supérieures à la limite admissible.
Dans le brevet belge n 516.411, une proposition tendant à réduire cette interférence a été décrite, cette proposition prévoyant la transmission dessignaux vidéo des différents programmes de télévision sur des ondes porteuses choisies de manière telle que les composantes de la bande latérale supérieure d'une onde porteuse occupent une zone de fréquence qui en substance recouvre la zone de fréquence occupée par la composante de bande latérale inférieure de l'autre onde porteuse, les composantes de bande latérale inférieure de la première onde porteuse et les composantes de bande latérale supérieure de la seconde onde porteuse étant sensiblement atténuées.
L'objet de la présente invention est la création d'un système de distribution par fil de signaux électriques dif- férent et perfectionné, en vue de réduire les difficultés comme celles qui ont été indiquées dans l'aliéna précédent.
Suivant la présente invention, on a prévu un système de distribution de signaux par fil ayant des moyens pour transmettre deux ondes porteuses modulées de différents signaux de message à un récepteur au moins par différents circuits à câble entre lesquels une diaphonie peut prendre
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naissance, lesdits moyens étant arrangés de manière telle que les ondes porteuses ont la même fréquence et que leur rapport de phase est en quadrature, et ledit récepteur comportant des moyens commutateurs permettant d'alimenter au choix lesdites ondes porteuses provenant des différents circuits au même démodulateur de sorte que les différents signaux de message peuvent être dérivés au choix dudit dé- modulateur.
La présente invention peut être appliquée non seule- ment à la transmission de signaux vidéo sur des ondes por- teuses, mais peut également, ou en outre, être appliquée à la transmission de signaux de balayage qui peuvent être utilisés soit pour dériver soit pour synchroniser des ondes de balayage, dans des récepteurs d'un système de relais de télévision.
Afin que l'invention soit facilement comprise et puisse être mise en oeuvre aisément, elle sera décrite avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente, schématiquement, un exemple de système de relais de télévision conformément à la présente invention;
Les figures 2 et 3 représentent des formes d'onde servant à expliquer le fonctionnement du schéma de la figure 1, et la figure 4 est un autre diagramme servant à expliquer le schéma de la figure 1.
Avec référence aux dessins, la disposition illustrée par la figure 1 comprend une unité de distribution qui est entourée par le trait interrompu 1 et qui est en mesure de relayer deux programmes de télévision vers plusieurs récep- teurs de télévision. Les programmes sont relayés à l'aide d'un câble à plusieurs quartes en étoile dont une portion est représentée en 2 et les récepteurs sont raccordés au câble suivant les nécessités, un de ces récepteurs étant
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représenté à l'intérieur du trait interrompu 3.
L'unité' 1 comporte deux sections dont une est en mesure de recevoir et relayer un des programmes de télévision, tandis que l'autre est en mesure de recevoir et de relayer l'autre programme de télévision, et comme les deux sections sont en substance semblables, une seule section seulement sera décrite en détail. Elle comprend une antenne 4 destinée à capter l'onde de télévision correspondante et à la trans- mettre à un circuit de réception qui est désigné de manière générale par le chiffre de référence 5.
Ce circuit, qui peut être du type superhétérodyne, peut être de construction similaire au circuit correspondant d'un récepteur de télé- vision ordinaire jusqu'au point où les signaux vidéo et les signaux de synchronisation sont séparés, et on supposera que dans ce récepteur, les signaux vidéo sont transmis au conducteur 7 et les signaux de synchronisation au conduc- teur 8. Les signaux vidéo sont alors transmis à un amplifi- cateur 9 et à un modulateur 10 où ils modulent l'amplitude d'une onde porteuse dérivée d'un oscillateur 11 et ayant par exemple une fréquence de 5,42 mégacycles/sec.
L'onde porteuse modulée sortant de 10 est transmise, après l'ampli- fication nécessaire, à un filtre 12 qui sert à supprimer les composantes de bande latérale supérieure de l'onde por- teuse modulée, laissant subsister uniquement une bande re- lativement étroite de composante, proche de la fréquence porteuse et correspondant à des basses fréquences vidéo.
Le spectre de fréquence de la sortie du filtre 12 peut par exemple être représenté par la courbe 13 dans la figure 2; la fréquence porteuse étant désignée par la ligne verticale Fel. L'unité de distribution 1 a pour cette raison une ré- ponse à bande latérale unique et les signaux provenant du filtre 12 sont transmis à une paire des conducteurs du câble à plusieurs quartes en étoile 2, à savoir aux conducteurs 14. Les signaux de synchronisation qui sont transmis du
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receveur 5 au conducteur 8 sont transmis à un générateur de signaux de balayage 15 qui est destiné à produire une onde de balayage unique à partir duquel des signaux de ba- layage de ligne et d'image peuvent être dérivés dans les récepteurs à l'aide de simples circuits, cette onde étant synchronisée avec les signaux de synchronisation captés.
La construction du générateur 15 ne fait pas partie de la présente invention et peut, par exemple être du type décrit dans le brevet anglais n 704. 141.
L'onde d'exploration dérivée du générateur 15 est transmise à un modulateur 16 et y module l'amplitude d'une onde porteuse dérivée d'un oscillateur 17 et ayant par exem- ple une fréquence de 1 Me; le spectre de fréquence de cette onde porteuse après modulation est représenté par 18 dans la figure 2, la fréquence porteuse étant représentée par la ligne verticale Fe2. L'onde porteuse modulée provenant du modulateur 16 est transmise à une paire de conducteurs 14 du câble à plusieurs quartes en étoile 2, en parallèle avec les signaux provenant du circuit de filtrage 12.
Comme indiqué plus haut, l'autre section de l'unité de distribution est semblable à la section décrite et les éléménts correspondants sont désignés par les mêmes chiffres de référence suivis de la lettre a. Cependant, les oscilla- teurs 11 et 17 sont communs aux deux sections, mais l'onde porteuse provenant de ces oscillateurs, avant d'être trans- mise aux modulateurs respectifs 10a et 16a, passe par des réseaux de déphasage 19 et 20 respectivement, et ces réseaux sont destinés à communiquer un déphasage de 90 aux ondes por teuses correspondantes.
L'onde porteuse modulée par les signaux vidéo du deuxième programme de télévision, et prove- nant du filtre 12a est transmise à l'autre paire de conduc- teurs du câble à plusieurs quartes en étoile 2, à savoir aux conducteurs 21, et l'onde porteuse modulée par l'onde
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de signaux d'exploration pour ce programme est également transmise à cette paire de conducteurs. On constate en ou- tre que les spectres de fréquence de ces deux ondes por- teuses sont les mêmes que le spectre de fréquences des ondes porteuses correspondantes appliquées aux conducteurs 14 et sont pour cette raison représentées par les courbes 13 et 18 de la figure 2.
Cependant les deux ondes porteuses modu- lées par les différents signaux vidéo sont maintenues en relation de phase en quadrature, et de même les deux ondes porteuses modulées par les différents signaux de balayage sont nain tenues en relation de phase en quadrature.
Le récepteur de télévision 3 comprend un commutateur manuel 22 qui peut être manoeuvré pour raccorder le circuit de câble comprenant les conducteurs 14, ou bien le circuit de câble comprenant les conducteurs 21, à volonté à un am- plificateur 23. Cet amplificateur a une caractéristique de réponse de fréquence analogue à celle qui est représentée par la courbe 30 dans la figure 3 et n'est donc pas sensible aux ondes porteuses Fc2 et à leurs composantes de bande la- térale. La sortie de l' amplificateur 23 est transmise à un démodulateur 24 qui produit, de manière connue, une sortie de signaux vidéo qui ont été modulés sur l'onde porteuse réceptrice.
Les signaux vidéo sont ensuite amplifiés de ma- nière appropriée dans un amplificateur 25 et transmis à l'électrode de modulation.d'un tube à rayon cathodique 26 de reproduction d'images. Le commutateur 22 raccorde égale- ment le circuit de câble choisi à un amplificateur 27 qui a une caractéristique deréponse correspondant à la courbe 31 de la figure 3, et qui pour cette raison réagit seulement aux ondes porteuses modulées par l'onde d'exploration. L'ond: porteuse amplifiée en 27 est démodulée dans le démodulateur 28 et les signaux démodulés sont alors transmis au circuit d'exploration du récepteur qui est simplement indiqué sous forme de bloc en 29, mais qui de préférence est du type dé-
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crit dans la demande de brevet belge n 415. 594.
Par suite du rapport de phase en quadrature adopté pour les deux ondes porteuses qui sont modulées par les différents signaux vidéo, les troubles provoqués sur les images du récepteur 3 et dûs à l'interférence entre les circuits de câble 14 et 21 sont en substance supprimés.
Cela est illustré dans la figure 4 dans laquelle le vecteur OA représente l'amplitude de l'onde porteuse choisie prove- nant à titre d'exemple du circuit de câble 14, en supposant que le commutateur manuel 22 est dans la position représen- tée par la figure 1. Le vecteur AA' représente l'amplitude de l'onde porteuse non désirée transmise au circuit 14 du circuit 21. Le niveau de AA' peut être inférieur de l'ordre de grandeur de 30 dm à celui de OA, mais bien que la valeur de AA' soit réduite, elle peut néanmoins être suffisante pour provoquer des troubles non admissibles dans les images reproduites correspondant à OA, si les deux vecteurs sont en phase.
Cependant, puisque les deux ondes porteuses sont en relation de phase en quadrature, le vecteur AA' est tou- jours disposé à angle droit par ra.pport au vecteur OA et la distorsion d'amplitude résultante du signal réellement transmis par le commutateur 22 au récepteur est de valeur négligeable. Cela est indiqué dans la figure 3, dans laquelle le vecteur OA' représente l'amplitude de l'onde porteuse réellement transmise au démodulateur 24 par l'intermédiaire de l'amplificateur 23. La perturbation dans les images repro- duites par le tube à rayon cathodique 26 est pour cette rai- son à peine apparente et on constatera que ce résultat est indépendant du type de démodulateur 24. Ainsi, bien que le démodulateur 24 doive démoduler l'une ou l'autre de deux ondes porteuses qui sont en quadrature de phase, le démodula- teur ne doit pas être du type homodyne.
Le démodulateur 24 est donc, dans le présent exemple, un détecteur de modulation d'amplitude de construction conventionnelle, et pour le dif- @
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férencier de démodulateurs du type homodyne, le démodulateur 24 est désigné par le terme démodulateur passif, ce qui si- gnifie que son fonctionnement ne dépend pas de son alimen- tation d'oscillations produites sur place qui sont dans un rapport de fréquence constant avec les oscillations por- teuses captées. Grâce à la présente invention l'isolation entre les différents circuits de câble est accrue apparem- ou ment au niveau d'environ 20 db d'atténuation/plus, bien que la même fréquence soit utilisée pour les ondes porteuses des différents signaux vidéo, et que le même canal soit utilisé dans le récepteur pour recevoir les différents programmes.
Une caractéristique importante de l'invention réside également dans le fait .que c'est la bande latérale inférieure de chaque onde porteuse modulée par les signaux vidéo qui est transmise et que les composantes de bande latérale supérieure sont en substance atténuées. Les inter- férences entre les circuits de câble s'accroissent lorsque la fréquence augmente, et pour cette raison la probabilité d'interférences est plus grande pour l'extrémité de fré- quence supérieure de la courbe 13 que pour l'extrémité de fréquence inférieure. En outre les composantes de fréquence près de l'extrémité supérieure de la courbe 13 correspondent à des basses fréquences vidéo, et une interférence basse fréquence est plus visible sur les images reproduites qu'une interférence haute fréquence.
Cependant le rapport de phase en quadrature adopté entre les deux ondes porteuses exerce son action maximum lorsque, au même moment, les composantes de bande latérale supérieure et inférieure sont présentes.
Tour cette raison l'amélioration obtenue par l'emploi de la quadrature de phase est la plus grande pour les fréquences pour lesquelles la probabilité d'interférences est la plus grande et/ou la plus gênante.
Le rapport de phase en quadrature entre-les deux ondes porteuses utilisées pour les différentes ondes d'ex-
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ploration réduit également l'action perturbatrice de l'inter férence entre des ondes de manière indiquée avec référence à la figure 3.
Bien que l'invention s'applique spécialement aux systèmes de relais de télévision, elle peut également être appliquée à d'autres systèmes de distribution de signaux électriques par fil.
REVENDICATIONS
1/ Système de distribution de signaux par fil ayant des moyens pour transmettre deux ondes porteuses modulées de différents signaux de message à au moins un récepteur par l'intermédiaire de différents circuits de câble entre lesquels il y a des risques d'interférence, lesdits moyens étant disposés de manière telle que les ondes porteuses ont la même fréquence et sont maintenues en relation de phase en quadrature, et ledit récepteur ayant des moyens de commuta- tion destinés à transmettre sélectivement les ondes porteuses des différents circuits de câble au même démodulateur, de sorte que les différents signaux de message peuvent être déri vés à volonté du démodulateur.