FR2950496A1 - Charge utile pour satellite multifaisceaux - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une charge utile (10) comportant : - Une ou plusieurs antennes de réception (A_RX) des signaux radiofréquence polarisés (RF) ; - Un dispositif de regénération (REP) des signaux radiofréquence (RF) par filtrage, transposition en fréquence et amplification ; et - des antennes d'émission (A_TX) des signaux radiofréquence regénérés (SP) vers un ou plusieurs terminaux terrestres (6). Elle se caractérise en voie aller en ce que le dispositif de regénération (REP) de signaux radiofréquence comprend une pluralité de chaînes de regénération (100), chaque chaîne comprenant un dispositif d'amplification (CAMP-TWTA) apte à amplifier deux signaux radiofréquence ayant des bandes de fréquence différentes et en ce que les antennes d'émission (A_TX) associées à une chaîne de regénération (100) sont aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés (SP) ayant des sens de polarisation orthogonaux.

Description

CHARGE UTILE POUR SATELLITE MULTIFAISCEAUX DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une charge utile en voie aller pour satellite multifaisceaux, une voie aller permettant de recevoir des signaux radiofréquence à partir d'au moins une station terrestre principale pour les re- transmettre vers au moins un terminal terrestre, comportant : - Une ou plusieurs antennes de réception des signaux radiofréquence polarisés ; - Un dispositif de regénération des signaux radiofréquence par filtrage, transposition en fréquence et amplification ; et - des antennes d'émission des signaux radiofréquence regénérés vers un ou plusieurs terminaux terrestres, chaque signal étant destiné à une zone de couverture élémentaire unique, dite cellule. Elle trouve une application particulière dans le domaine des satellites multifaisceaux. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Dans le domaine des satellites multifaisceaux, un état de la technique connu de charge utile en voie aller pour satellite multifaisceaux, une voie aller permettant de recevoir NGW signaux radiofréquence à partir d'au moins une station terrestre principale pour les retransmettre vers au moins un terminal terrestre, comporte : - Une ou plusieurs antennes de réception pour recevoir des signaux radio-fréquence polarisés ; - Un dispositif de regénération de signaux radiofréquence, appelé égale- ment répéteur comprenant : o NGW amplificateurs faible bruit LNA pour amplifier chacun des signaux radiofréquences ; o NGW dispositifs diviseurs de signal pour séparer chaque signal radio-fréquence répartis sur NGW canaux de liaison montante ; o N, circuits convertisseurs de fréquence généralement pour translater en fréquence et filtrer les NGW signaux radiofréquence de façon à les répartir en accord avec un plan de fréquence de la liaison descendante sur Nc canaux de liaison descendante ; o Nc amplificateurs de puissance pour amplifier les Nc signaux radiofréquence de liaison descendante ; et o Nc filtres passe-bande de sortie pour filtrer chacun des Nc signaux radiofréquence. - Des antennes d'émission des signaux radiofréquence regénérés vers un un ou plusieurs terminaux terrestres, chaque signal étant associé à une zone de couverture élémentaire unique, dite cellule.

Un inconvénient de cet état de la technique est que, cela entraîne l'utilisation d'un nombre de composants très important, ce qui entraîne une augmentation importante de la masse du satellite multifaisceaux. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a pour but une charge utile qui permette de réduire la masse « sèche » (i.e. masse du satellite multifaisceaux sans le carburant) d'un satellite multifaisceaux.

Selon un premier objet de l'invention, ce but est atteint par une charge utile en voie aller pour satellite multifaisceaux, une voie aller permet-tant de recevoir des signaux radiofréquence à partir d'au moins une station terrestre principale pour les retransmettre vers au moins un terminal ter- restre, comportant : - Une ou plusieurs antennes de réception des signaux radiofréquence polarisés ; - Un dispositif de regénération des signaux radiofréquence par filtrage, transposition en fréquence et amplification ; et - des antennes d'émission des signaux radiofréquence regénérés vers un ou plusieurs terminaux terrestres, chaque signal étant destiné à une zone de couverture élémentaire unique, dite cellule, caractérisé en ce que le dispositif de regénération de signaux radiofréquence comprend une pluralité de chaînes de regénération, chaque chaîne comprenant un dispositif d'amplification apte à amplifier deux signaux radiofréquence ayant des bandes de fréquence différentes et en ce que les antennes d'émission associées à une chaîne de regénération sont aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés ayant des sens de polarisation orthogonaux.

Comme on va le voir en détail par la suite, le fait d'utiliser une chaîne de regénération pour gérer deux signaux radiofréquence permet de réduire le nombre de chaînes utilisées et donc de réduire la masse sèche du satellite multifaisceaux, et ce sans avoir d'effet de réplique de signal gênant sur un signal radiofréquence (appelées an anglais « multi-path effect ») grâce à la combinaison de signaux radiofréquence ayant des sens de polarisation orthogonaux. Selon des modes de réalisation non limitatifs, la charge utile en voie aller peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : - Les antennes d'émission associées à une chaîne de regénération sont aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés par ledit dispositif d'amplification respectivement vers deux cellules qui ne sont pas contigües. Cela permet d'obtenir une isolation spatiale et donc de réduire davantage les effets multi-chemins entre les signaux radiofréquence en sortie du satellite multifaisceaux.

Un dispositif d'amplification comporte un amplificateur de canal et un amplificateur à tube à ondes progressives.

Selon un deuxième objet de l'invention, elle concerne un satellite multifaisceaux comprenant une charge utile caractérisée en voie aller selon l'une au moins des caractéristiques précédentes.

Selon un troisième objet de l'invention, elle concerne un réseau de télécommunication pour l'établissement de liaisons radiofréquences entre au moins une station terrestre principale et au moins un terminal terrestre via un satellite multifaisceaux, comprenant au moins une station terrestre princi- pale, au moins un terminal terrestre, et un satellite multifaisceaux, selon le-quel le satellite multifaisceaux comprend une charge utile selon l'une au moins des caractéristiques précédentes. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. - la Fig. 1 est une représentation schématique simplifiée d'un réseau de télécommunication comprenant un satellite multifaisceaux comportant une charge utile selon l'invention ; - la Fig. 2 est un bloc diagramme fonctionnel d'une architecture d'une charge utile en voie aller selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention ; - la Fig. 3 illustre un schéma à quatre couleurs pour une zone de cou- verture de l'Europe utilisée par la charge utile de la Fig. 2 ; - la Fig. 4 illustre des canaux de fréquence en liaison montante utilisés par la charge utile en voie aller de la Fig. 2 ; - la Fig. 5 illustre des canaux de fréquence en liaison descendante utilisés par la charge utile en voie aller de la Fig. 2 ; - la Fig. 6 illustre une partie du schéma à quatre couleurs de la Fig. 4 avec des axes de déplacement ; - la Fig. 7 représente une courbe d'atténuation de filtres compris dans une chaîne de regénération de la charge utile de la Fig. 2 dans le cas où des signaux radiofréquence sont émis par des antennes de la charge utile avec des sens de polarisation orthogonaux ; - la Fig. 8 représente de façon schématique un diagramme de rayonnement d'antennes de la charge utile de la Fig. 2 en direction d'un terminal terrestre qui se déplacerait le long d'un axe de déplacement de la Fig. 6 lorsque le terminal ne fait pas de discrimination par polari- sation , - la Fig. 9 est un zoom d'une partie de la Fig. 8 ; - la Fig. 10 représente de façon schématique un diagramme de rayon- nement d'antennes de la charge utile de la Fig. 2 en direction d'un terminal terrestre qui se déplacerait le long d'un axe de déplacement de la Fig. 6 lorsque le terminal fait une discrimination par polarisation ; - la Fig. 11 représente une courbe d'atténuation de filtres compris dans une chaîne de regénération d'une charge utile de l'art antérieur ; et - la Fig. 12 est une première courbe de puissance d'une ondulation d'un signal radiofréquence reçu par la charge utile de la Fig. 2 en fonction d'une réjection globale. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans toutes les figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence.

La Fig. 1 illustre un réseau de télécommunication 1 pour l'établissement de liaisons radiofréquences entre au moins une station terrestre principale 2 et au moins un terminal terrestre 6 via un satellite multifaisceaux 3. On appelle également un tel réseau, réseau de télécommunication satellitaire.

Dans la pratique, le réseau de télécommunication 1 est formé par une pluralité de stations terrestres principales 2 reliées entre-elles via un réseau terrestre (réseau Internet dans un exemple non limitatif). On notera qu'une station terrestre principale 2 (également appelée station centrale) est dans un exemple non limitatif une passerelle de communication terrestre (appelée en anglais « gateway ») reliée à une dorsale Internet 5.

Le satellite multifaisceaux 3 comprend en particulier - une charge utile selon l'invention ; et - une plate-forme. La charge utile d'un satellite multifaisceaux 3 désigne la partie qui lui permet de remplir la mission pour laquelle il a été conçu, c'est-à-dire no- tamment pour un satellite multifaisceaux 3 tel que celui représenté en Fig. 1, d'assurer la réception, le traitement (filtrage, transposition en fréquence, amplification) et la réémission de signaux de télécommunication issus de la station terrestre principale 2 vers des terminaux terrestres 6 ou encore la réémission de signaux de télécommunication issus de terminaux terrestres 6 vers la station terrestre principale 2. Une charge utile comprend donc notamment des antennes et, des répéteurs tandis qu'une plate-forme comprend notamment des équipements de contrôle, de propulsion ou d'alimentation électrique.

Un satellite multifaisceaux 3 permet l'utilisation de plusieurs signaux radiofréquence SP pour couvrir des zones de couverture élémentaires appelées cellules C. On peut ainsi établir plusieurs liaisons radiofréquences occupant une même bande de fréquence sur des signaux radiofréquence SP différents pour couvrir des cellules, contigües entre elle par exemple.

On notera que par signal radiofréquence, on entend un signal qui est reçu/émis sur une bande passante déterminée et dans un canal de fréquence particulier de cette bande passante. Par ailleurs, un signal radiofréquence comprend une pluralité de signaux primaires destinés à une pluralité d'utilisateurs ou issus d'une pluralité d'utilisateurs, lesdits signaux primaires ayant un même sens de polarisation et ayant soit des fréquences différentes (dans le canal) soit des temps d'émission/réception différents. Dans le cas de réseau de télécommunication satellitaire large bande (« broadband » en anglais) à haut débit, le satellite multifaisceaux 3 est utilisé de façon bidirectionnelle, c'est-à-dire à la fois pour : - relayer des données émises par la station terrestre principale 2 (reliée au réseau terrestre) vers un ou plusieurs terminaux terrestres 6 : cette première liaison de type point à multipoints est appelée la voie aller (« forward link » en anglais) ; relayer vers la station terrestre principale 2 les données émises par un ou plusieurs terminaux terrestres 6 : cette deuxième liaison, de type multipoints à point est appelée la voie retour (« return link » en anglais).

Comme on va le voir ci-après, - en voie aller, des signaux radiofréquence RF sont envoyés sur une liaison dite montante LM1 vers le satellite multifaisceaux 3 par la station terrestre principale 2 telle qu'illustrée sur la Fig. 1. Ces signaux radiofréquence RF sont ensuite traités au niveau du satellite multifaisceaux 3 puis retransmis sur une liaison dite descendante LD1 vers les terminaux terrestres 6 telle qu'illustrée sur la Fig. 1 ; - en voie retour, des signaux radiofréquence SP sont envoyés sur une liaison dite montante LM2 vers le satellite multifaisceaux 3 par les terminaux terrestres 6 telle qu'illustrée sur la Fig. 1. Ces signaux radiofréquence SP sont ensuite traités au niveau du satellite multifaisceaux 3 puis retransmis sur une liaison dite descendante LD2 vers la station terrestre principale 2 telle qu'illustrée sur la Fig. 1.

On rappelle qu'une bande de fréquence générale pour établir les liai-sons radiofréquences appelée la bande Ka associée à une zone de couverture pour la régionl (Europe) est définie dans le cadre d'une règlementation édictée par l'Union Internationale des Télécommunications (IUT).

Selon cette bande Ka, on a la répartition en fréquence suivante : Voie aller Liaison montante LM1 Bande passante (de la station terrestre) 27.5 GHz à 29.5 GHz Liaison descendante LD1 Bande passante (vers les terminaux 19.7 GHz à 20.2 GHz terrestres) Voie retour Liaison montante LM2 Bande passante (des terminaux 29.5 GHz à 30.0 GHz terrestres) Liaison descendante LD2 Bande passante (vers la station terrestre) 17.7 GHz à 19.7 GHz Dans la suite de la description, on prendra cette bande Ka comme exemple non limitatif.

On notera qu'une zone de couverture géographique telle que la zone Europe est composée d'une pluralité de cellules C, chaque cellule C étant représentée de manière schématique par un cercle.

La charge utile 10 est décrite ci-après en voie aller. • Voie aller

Une charge utile 10 en voie aller pour satellite multifaisceaux 3, une voie aller permettant de recevoir des signaux radiofréquence à partir d'au moins une station terrestre principale 2 pour les retransmettre vers au moins un terminal terrestre 6, est décrite dans un mode de réalisation non limitatif à la Fig. 2. Elle comporte notamment : - Une ou plusieurs antennes de réception A_RX des signaux radiofré- quence polarisés ; - Un dispositif de regénération REP de signaux radiofréquence RF par filtrage, transposition en fréquence et amplification, le dispositif de regénération comprenant une pluralité de chaînes de regénéraiton 100, chaque chaîne comprenant un dispositif d'amplification CAMP-TWTA apte à am- plifier deux signaux radiofréquence ayant des bandes de fréquence diffé- rentes ; et - des antennes d'émission A_TX1, A_TX2 des signaux radiofréquence regénérés SP vers un ou plusieurs terminaux terrestres 6, chaque signal SP étant associé à une zone de couverture élémentaire unique, dite cel- Iule C, et les antennes d'émission associées à une chaîne d'amplification 100 étant aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés SP ayant des sens de polarisation orthogonaux entre eux.

Comme on va le voir ci-après, le fait de pouvoir gérer dans une chaîne de regénération 100 deux signaux radiofréquence permet de réduire le nombre de composants utilisés, et ce sans avoir d'effets multi-chemins dus à des répliques de signal grâce à l'émission de signaux radiofréquence regénérés ayant des sens de polarisation orthogonaux.

La charge utile 10 en voie aller fonctionne de la manière suivante.

Dans une première étape 1), les antennes de réception A_RX de la charge utile 10 reçoivent des signaux radiofréquence RF polarisés. Ces signaux RF sont envoyés par une ou plusieurs stations terrestres principales 2 sur une liaison montante LM1. Dans l'exemple non limitatif pris de la Fig. 2, et pour la suite de la description, on ne considère qu'une seule station principale 2.

Dans un premier mode de réalisation non limitatif, la polarisation est linéaire. Dans ce cas la polarisation comprend deux sens qui sont horizontal et vertical. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, la polarisation est circulaire. Dans ce cas la polarisation comprend deux sens qui sont circulaire gauche et circulaire droit. Dans la suite de la description, on prend comme exemple non limitatif une polarisation circulaire.

On notera que la réception des signaux radiofréquence RF s'effectue selon une technique dite de réutilisation des fréquences. Cette technique permet d'utiliser une même plage de fréquences plusieurs fois dans le même satellite multifaisceaux 3 afin d'accroître la capacité totale du satellite multifaisceaux 3 sans augmenter la bande passante attribuée. Dans un mode de réalisation non limitatif, on utilise un schéma de réutilisation de fré- quences, dit schéma de couleurs et on détermine des plans de fréquence utilisant ce schéma.

La liaison montante LM1 partant de la station terrestre principale 2 utilise une polarisation donnée, ici une polarisation circulaire, avec deux sens de polarisation. Des canaux de fréquence CH sont associés à une polarisation don- née et répartis entre les deux sens de polarisation. Selon un schéma à quatre couleurs (rouge, jaune, bleu, vert), les émissions de signaux étant polarisées dans l'un des deux sens de polarisation circulaire droit ou circulaire gauche, chaque couleur est associée à une bande de 250 MHz et un sens de polarisation donné, donc à un canal donné CH.

On notera que l'utilisation d'un schéma à quatre couleurs est un exemple non limitatif, tout nombre de couleurs supérieur à trois pouvant convenir. Cependant, si l'on souhaite utiliser au mieux une isolation par polarisation (expliquée plus loin) permise par l'utilisation des deux sens de polarisation, un nombre de couleurs multiple de deux est utilisé.

On prend dans toute la suite de la description la convention suivante : - la couleur rouge est représentée par des traits hachurés vers la gauche; - la couleur verte est représentée par des points dispersés ; - la couleur bleue est représentée par des traits hachurés vers la droite ; - la couleur jaune est représentée par des points denses.

On notera que ce type de schéma est applicable aussi bien en liaison mon- tante LM1 qu'en liaison descendante LD1. Aussi, dans un mode de réalisation non limitatif, en liaison descendante LD1, une couleur est ainsi associée à chaque signal radiofréquence regénéré SP du satellite multifaisceaux 3 (et donc à une cellule C) de sorte que les signaux radiofréquence regénérés d'une même « couleur » soient non adja- cents : les cellules contigües correspondent donc à des couleurs différentes. Un exemple de schéma à quatre couleurs pour la couverture de l'Europe est représenté en Fig. 3. Dans le cas de la bande Ka, 80 cellules C sont utilisées pour couvrir la zone Europe.

Les Fig. 4 et 5 illustrent un plan de fréquences, utilisant le schéma de couleurs, décomposé en : - un plan de fréquences de liaison montante PMVA sur la voie aller ; et - un plan de fréquences de liaison descendante PDVA sur la voie aller ; Les notations RHC et LHC désignent respectivement les sens circulaires droit et gauche de polarisation.

Dans l'exemple de la bande Ka, le plan PMVA correspondant à la liai- son montante LM1 sur la voie aller (de la station terrestre principale au satellite multifaisceaux 3) dispose de 2 GHz (de 27.5 à 29.5 GHz) de spectre disponible en fréquence. On aura donc seize canaux CH pour une polarisation donnée dont huit canaux CH pour chaque sens de polarisation donné, et deux canaux répartis sur une même bande de fréquence de 250MHz. Dans l'exemple de la Fig. 4, on a respectivement les canaux CH1 à CH8 pour le premier sens de polarisation (circulaire gauche LHC par exemple) et les canaux CH9 à CH16 pour le deuxième sens de polarisation (circulaire droit RHC). L'utilisation de signaux polarisés permet de réduire le nombre total de sta- tions terrestres principales 2 car on envoie deux fois plus de signaux par une station terrestre principale. La station terrestre principale 2 répartit donc les signaux radiofréquence RF sur seize canaux de 250 MHz de bande passante (8 canaux pour chaque sens de polarisation). Ces signaux radiofréquence RF répartis sur ces seize canaux après regénération par la charge utile 10 du satellite multifaisceaux 3 seront répartis sur 4 canaux de liaison descendante comme on le verra plus loin. On notera que l'on a fait l'hypothèse que tout le spectre de 2 GHz est utilisé. On notera toutefois qu'il est également possible dans d'autres modes de réalisation, notamment pour des raisons opérationnelles, d'utiliser seulement une partie du spectre et de générer moins de canaux CH.

Ainsi, pour la voie aller, un signal radiofréquence RF envoyé par la station terrestre principale 2 est associé à une des quatre couleurs sui-vantes : - une couleur rouge correspondant à une première bande de 250 MHz et au sens de polarisation circulaire gauche ; - une couleur jaune correspondant à la même première bande de 250 MHz et au sens de polarisation circulaire droit ; - une couleur bleue correspondant à une deuxième bande de 250 MHz et au sens de polarisation circulaire droit ; - une couleur verte correspondant à la même deuxième bande de 250 MHz et au sens de polarisation circulaire gauche. Quatre canaux CH adjacents d'un même motif sont chacun associés à une couleur différente.

Dans l'exemple ci-dessus non limitatif, les antennes de réception A_RX de la charge utile 10 reçoivent donc des signaux radiofréquences RF répartis sur les seize canaux CH.

Comme on va le voir ci-après, les signaux radiofréquence RF multiplexés sur les canaux CH sont ensuite regénérés au niveau de la charge utile 10 du satellite multifaisceaux 3, chacun de ces signaux regénérés SP étant répartis sur des canaux de liaison descendante CH' auxquels est associé un sens de polarisation RHC ou LHC et des bandes de fréquences, selon le plan de fréquences de liaison descendante PDVA.

Dans une deuxième étape 2), le dispositif de regénération REP regénère les signaux radiofréquence RF par filtrage, transposition en fréquence et amplification comme on va le voir ci-après.

Le dispositif de regénération REP est appelé répéteur et comprend dans un mode non limitatif tel qu'illustré sur la Fig. 2 une pluralité de chaînes de regénération 100, chaque chaîne 100 comprenant un dispositif d'amplification CAMP-TWTA apte à amplifier deux signaux radiofréquence RF ayant des bandes de fréquence différentes. Dans un mode de réalisation non limitatif pris pour la suite de la description, les antennes A_RX d'une même chaîne de regénération 100 reçoivent les signaux radiofréquence RF destinés à deux cellules C. Une chaîne de regénération 100 va donc traiter deux signaux radiofréquence RF. On a donc quarante chaînes de regénération 100 dans le répéteur REP.

Dans un mode de réalisation non limitatif, une chaîne de regénération 100 comporte : - 1 amplificateur faible bruit 12 LNA (appelé an anglais « Low Noise Amplifier ») pour amplifier les deux signaux radiofréquences RF en fonction du bruit généré par les composants de la chaîne de regénération 100 ; - 1 dispositif diviseur de signal 13 (démultiplexeur) pour séparer les deux signaux radiofréquence RF qui sont répartis sur les canaux CH de liaison montante PMVA ; 1 circuit convertisseur de fréquence CONV formé par : o un oscillateur local 14 pour translater en fréquence les signaux radiofréquence et les ajuster sur deux des quatre canaux CH' en accord avec le plan de fréquence de la liaison descendante PDVA. Dans le cas de la bande Ka, chacun des quatre canaux CH' est associé à une bande de fréquences parmi les deux bandes de fréquences [19.7 ; 19.95] et [19.95 ; 20.2] et à une polarisation RHC ou LHC tels que représentés sur le plan de fréquences de liaison descendante PDVA pour la voie aller à la Fig. 5 ; et o par un filtre d'entrée 15 pour filtrer la partie du signal utile à amplifier dans les signaux radiofréquence. - 1 dispositif d'amplification qui est un amplificateur de puissance HPA (appelé en anglais « High Power Amplifier ») formé, dans un mode de réalisation non limitatif, par un amplificateur de canal 17 CAMP (appelé en anglais « Chanel Amplifier ») et un amplificateur à tube à ondes progressives (appelé en anglais « Traveling Wave Tube Amplifier ») pour amplifier les signaux radiofréquence ; et - 2 filtres passe-bande de sortie 19 (appelés également démultiplexeur de sortie) pour filtrer les signaux radiofréquence regénérés SP en fonction de leur cellule de destination et donc en fonction des an- tennes d'émission A_TX1, A_TX2 associées à ces cellules.

En sortie d'une chaîne de regénération 100, on aura ainsi des signaux radiofréquence regénérés SP répartis sur deux canaux de fréquence de liaison descendante CH' (que l'on appellera également canal de sortie). Ainsi, en sortie d'un répéteur REP, on aura ainsi des signaux radio-fréquence regénérés SP répartis sur quatre canaux de fréquence de liaison descendante CH'1 à CH'4.

Dans un mode de réalisation non limitatif, les fréquences suivantes sont attribuées aux canaux de sortie CH', tel qu'illustré à la Fig. 5 : - Une première fréquence F' comprise entre 19,7GHz et 19,95GHz pour le premier canal de sortie CH'1 et le troisième canal de sortie CH'3 ; - Une deuxième fréquence F" comprise entre 19,95GHz et 20,2 pour le deuxième canal de sortie CH'2 et le quatrième canal de sortie CH'4.

Ainsi, le fait d'utiliser une chaîne de regénération 100 pour amplifier une pluralité de signaux radiofréquence RF permet de diminuer le nombre de corn- posants utilisés dans la charge utile 10. Par ailleurs, les deux signaux radiofréquence RF amplifiés par un dispositif d'amplification HPA d'une chaîne de regénération 100 ont des bandes de fréquence différentes. Cela permet de les différencier entre eux dans la chaîne de regénération 100 et plus particulièrement dans le convertisseur CONV et les démultiplexeurs 19.

On remarquera que le fait de regénérer une pluralité de signaux radiofréquence dans une même chaîne de regénération 100 et donc d'utiliser au moins deux demultiplexeurs 19 et des antennes A_TX associées à chaque demultiplexeurs 19, peut engendrer des effets multi-chemins dus à une réplique d'un signal radiofréquence R_SP. Un telle réplique se créée juste après l'amplificateur de puissance HPA. En effet, les filtres 19 et an- tennes d'émission A_TX n'étant pas parfaits, une partie du signal radiofréquence regénéré SP destiné à une cellule donnée C est filtrée par le mauvais filtre 19 et envoyé à ladite cellule C par la mauvaise antenne A_TX ce qui crée la réplique d'un signal R_SP.

Ainsi, tel qu'illustré sur la Fig. 2, un premier filtre 19 permet de filtrer un premier signal radiofréquence SP destiné à une première cellule donnée tandis qu'un deuxième filtre 19 d'une même chaîne de regénération 100 permet de filtrer un deuxième signal radiofréquence (non représenté) destiné à une deuxième cellule donnée. Ce deuxième filtre 19 va également fil- trer la réplique R_SP du premier signal filtré. En fonction de l'atténuation de ce deuxième filtre, la première cellule C recevra ou non de manière interférente la réplique du signal R_SP. De plus, tel qu'illustré sur la Fig. 2, une première antenne A_TX1 va rayonner le premier signal radiofréquence regénéré SP à destination d'une première cellule C déterminée et une deuxième antenne A_TX2 va rayonner la réplique du signal S_RP vers la même cellule C. Ceci entraîne une mauvaise réception du premier signal radiofréquence regénéré SP par la première cellule C auquel il est destiné et donc par le terminaux terrestres 6 de cette cellule C. En effet, un terminal terrestre 6 recevra en combinaison le signal radiofréquence regénéré SP via la première antenne A_TX1 qui lui est destiné, mais également la réplique R_SP de ce signal via la deuxième antenne A_TX2. Ainsi la réplique R_SP d'un signal va produire des effets multichemins qui seront atténués en fonction des filtres 19 utilisés dans une chaîne de regénération 100, mais également en fonction du rayonnement des antennes utilisées A_TX1, A_TX2 associées à une même chaîne de regénération 100.

On notera que la combinaison de la réplique du signal avec le signal radiofréquence lui-même introduit une ondulation PPR dans la puissance du signal radiofréquence regénéré SP destiné à un terminal terrestre 6, appelée en anglais « ripple ». Plus l'amplitude, appelée en anglais « peak-to-peak ripple » de cette ondulation est grande, plus cela signifie que les effets multichemins dus à une réplique de signal sont importants.

Comme on va le voir ci-après, on réduit les effets multi-chemins en agissant notamment sur une composante spatiale du signal radiofréquence reçu SP par un terminal terrestre 6.

La forme d'un signal radiofréquence reçu SP par un terminal terrestre 6 est représentée de la manière suivante. Sr(t, F, x) _ 13(X) St(t) (1+aF(F)•aA(x)) [1]

Avec : 20 - Sr(t, F, x) : le signal radiofréquence SP reçu par le terminal terrestre 6 à une fréquence F et lorsque le terminal 6 se trouve à une position x dans la zone de couverture de la bande Ka ; - St(t) : le signal radio fréquence RF reçu par le satellite multifaisceaux 3; 25 - 13(x) : les pertes sur le signal radiofréquence RF engendrées par le satellite multifaisceaux 3 et par la propagation du signal vers le terminal terrestre 6 ; - aF(F) : un paramètre fréquentiel, que l'on appelle également composante fréquentielle, représentatif de l'atténuation due aux filtres 19 30 d'une chaîne de regénération 100 de la charge utile 10 ; - aA(x) : un paramètre spatial que l'on appelle également composante spatiale, représentatif d'une isolation spatiale du terminal 6 à la position x dans la zone de couverture de la bande ka.15 On remarquera que le produit des composantes fréquentielle et spatiale aF(F). aA(x) est représentatif d'une réplique de signal, le signal reçu par un terminal terrestre 6 n'étant pas pur du fait que les filtres 19 de la charge utile 10 et les antennes d'émission A_RX ne sont pas parfaits comme expliqué précédemment.

On notera que plus la composante fréquentielle aF(F) est petite, plus la rejection des filtres 19 sera grande. De la même manière, plus la composante spatiale aA(x) est petite, plus la réjection due aux antennes d'émission A_TX sera grande. Ainsi, la rejection globale va varier en fonction, d'une part de la composante spatiale aA(x), et d'autre part de la composante fréquentielle aF(F). En agissant sur une des deux composantes seulement, on peut augmenter la rejection globale et donc minimiser les effets multi-chemins dus à une ré- plique de signal. En effet, par exemple, en agissant sur la composante spatiale aA(x), la rejection globale peut être augmentée puisque plus la composante spatiale aA(x) est petite, plus le produit des composantes aF(F) aA(x) est petit.

Comme on va le voir ci-après, afin de réduire la composante spatiale aA(x), on effectue une isolation par polarisation, et dans un mode de réalisation non limitatif une isolation spatiale externe ce qui augmente la rejection globale et a pour conséquence de réduire les effets multi-chemins et donc l'ondulation PPR dans la puissance du signal radiofréquence regénéré SP.

Dans une troisième étape 3), les antennes d'émission A_TX1, A_TX2 émettent les signaux radiofréquence regénérés SP vers un ou plusieurs terminaux terrestres 6, chaque signal radiofréquence regénéré SP étant associé à une zone de couverture élémentaire unique, dite cellule C. Isolation.par.polarisation30 Afin de réduire la composante spatiale aA(x), les antennes d'émission A TX1, A_TX2 associées à une chaîne de regénération 100 sont aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés SP ayant des sens de polarisation orthogonaux.

Ainsi, les deux signaux radiofréquence RF ayant des sens de polarisation orthogonaux entre eux sont destinés respectivement à deux cellules qui sont appariées entre elles de la manière suivante. - soit d'une cellule verte (polarisation circulaire gauche) et d'une cellule 10 jaune (polarisation circulaire droit) ; ou - soit d'une cellule rouge (polarisation circulaire gauche) et d'une cellule bleue (polarisation circulaire droit).

En se référant à la Fig. 6, qui illustre une partie de la zone de couverture de 15 la bande Ka de la Fig. 2, dans ce cas, par exemple les antennes A_TX1 et A_TX2 d'une même chaîne de regénération 100 pourront rayonner respectivement : - un signal radiofréquence SP33 destiné à une cellule C33 (cellule verte) et un signal radiofréquence SP23 destiné à la cellule adjacente 20 C23 (cellule jaune) et/ou - un signal radiofréquence SP33 destiné à une cellule C33 (cellule verte) et un signal radiofréquence SP42 destiné à la cellule adjacente C42 (cellule jaune). De cette manière, les antennes A_TX1 et A_TX2 pourront rayonner respec- 25 tivement ces signaux radiofréquence SP33 et SP23, ou SP33 et SP42 ayant des sens de polarisation orthogonaux entre eux et destinés aux cellules respectives C33 et C23, ou C33 et C42. De la même manière, par exemple les antennes A_TX1 et A_TX2 d'une même chaîne de regénération 100 pourront rayonner respectivement : 30 - un signal radiofréquence SP34 destiné à une cellule C34 (cellule rouge) et un signal radiofréquence SP24 de la cellule adjacente C24 (cellule bleue), et/ou - un signal radiofréquence SP34 destiné à une cellule C34 (cellule rouge) et un signal radiofréquence SP43 de la cellule adjacente C43 (cellule bleue). De cette manière, les antennes A_TX1 et A_TX2 pourront rayonner respectivement ces signaux radiofréquence SP34 et SP24, ou SP34 et SP43 ayant des sens de polarisation orthogonaux entre eux et destinés à aux cellules respectives C34 et C24, ou C34 et C43.

Ainsi, un terminal terrestre 6 positionné dans une cellule verte par exemple recevra : - un premier signal radiofréquence regénéré SPI destiné à ladite cel- lule verte qui sera dans le sens de polarisation circulaire gauche. - Une réplique de signal R_SP1 qui sera dans le sens de polarisation circulaire droit. Les effets multi-chemins seront réduits grâce à la discrimination par polarisa- tion du terminal 6. Dans un exemple non limitatif, les effets seront réduits d'environ 20dB. Ainsi, le signal radiofréquence regénéré SP reçu par le terminal terrestre 6 destiné à la cellule C dans lequel se trouve le terminal 6 sera filtré par un premier filtre 19 dont la courbe d'atténuation est représentée à la Fig. 7 (en traits pointillés), et la réplique R_SP de ce signal sera filtré par un deuxième filtre 19 dont la courbe d'atténuation (en traits pleins) sera réduite de 20dB en raison de la discrimination par polarisation et des sens de polarisation orthogonaux. La réplique de signal R_SP n'engendrera donc pas trop d'interférence sur le signal radiofréquence regénéré SP reçu par le terminal 6.

On obtient ainsi une isolation par polarisation du signal radiofréquence SP destiné à la cellule C dans laquelle se trouve le terminal terrestre 6.

On notera qu'en pratique, un assemblage des antennes d'émission A TX est effectué en usine dans lequel on configure une entrée des antennes pour qu'elles émettent dans le sens de polarisation voulu et on les assemble entre elles et on les associe avec les différentes chaînes de regé- nération 100 de telle sorte que les antennes d'émission A_TX associées à une même chaîne de regénération 100 émettent deux signaux radiofréquence ayant des sens de polarisation orthogonaux et rayonnent donc vers deux cellules différentes. Isolation par polarisation. et isolation spatiale. externe par cellules non adja. tentes. . Dans un mode de réalisation non limitatif, les antennes d'émission A TX associées à une chaîne de regénération 100 sont aptes à émettre 10 deux signaux radiofréquence regénérés SP par ledit dispositif d'amplification 100 respectivement vers deux cellules C qui ne sont pas contigües.

Ainsi, deux signaux radiofréquence regénérés SP par une même chaîne de regénération 100 sont rayonnés respectivement vers deux cellules non ad-15 jacentes qui sont appariées entre elles de la manière suivante. - soit d'une cellule verte (polarisation circulaire gauche) et d'une cellule jaune non adjacente (polarisation circulaire droit) ; ou - soit d'une cellule rouge (polarisation circulaire gauche) et d'une cellule bleue non adjacente (polarisation circulaire droit). 20 Dans ce cas, par exemple les antennes d'émission A_TX d'une même chaîne de regénération 100 qui sont aptes à rayonner un signal radiofréquence regénéré SP33 destiné à une cellule C33 (cellule verte) par exemple, peuvent être utilisées pour rayonner également soit un signal ra- 25 diofréquence regénéré de la cellule non adjacente C21 (cellule jaune) ou de la cellule adjacente C25 (cellule jaune). Les cellules C33 et C21 présentent une distance bord-à-bord Dc de la moitié d'un diamètre Oc d'une cellule (cas a)). Les cellules C33 et C25 présentent une distance bord-à-bord Dc de 1.3 30 diamètre Oc d'une cellule (cas b)).5 Le rayonnement d'une antenne en direction d'une cellule comporte un lobe principal LbO, LbO', LbO" et un lobe primaire Lbl, Lbl', Lbl" et un lobe secondaire Lb2, Lb2', Lb2".

De la même manière, par exemple les antennes d'émission A_TX d'une même chaîne de regénération 100 qui sont aptes à rayonner un signal radio-fréquence regénéré SP34 destiné à une cellule C34 (cellule rouge) par exemple, peuvent être utilisées pour rayonner également soit un signal radiofréquence regénéré de la cellule non adjacente C45 (cellule bleue) ou de la cellule non adjacente C41 (cellule bleue). Les cellules C34 et C45 présentent une distance bord-à-bord Dc de la moitié d'un diamètre Oc d'une cellule (cas a)). Les cellules C34 et C41 présentent une distance bord-à-bord Dc de 1.3 diamètre Oc d'une cellule (cas b)).

Les cellules sont ainsi isolées spatialement entre elles.

• Cas a) C33.et.C21 Dans le cas d'une isolation spatiale externe d'une demi-cellule (Dc = 1/2), un terminal terrestre 6 positionné dans une cellule verte, la cellule C33 par exemple, recevra : - un premier signal radiofréquence regénéré SP33 (en traits pointillés) destiné à ladite cellule verte ; et - une réplique de signal R_SP33 filtré par le lobe primaire Lbl ' (en traits pleins) du rayonnement de l'antenne qui émet en direction de la cellule non adjacente jaune C21.

La réplique du signal R_SP33 sera filtré par ce lobe primaire Lbl' et non plus par le lobe principal LbO'. Le filtrage (réjection du filtre) est donc plus important et donc la réplique du signal reçu par le terminal 6 auquel est destiné le signal radiofréquence regénéré SP33 sera plus faible. Ainsi, dans le cas avec isolation spatiale externe d'un demi diamètre de cellule, si le terminal 6 se trouve en bordure de cellule, et en fréquence de bord F2 (décrite plus loin) d'un canal CH', la réduction des effets multi-chemins sera de -13dB par rapport à un cas sans isolation spatiale externe. On a la composante spatiale aA(x) « 1. Ainsi en combinaison avec l'isolation par polarisation, on arrive à une réduc- tion globale de 33 dB.

• .as. b) C33 et .C25 Dans le cas d'une isolation spatiale externe de 1.3 diamètre de cellule (Dc = 1.3), un terminal terrestre 6 positionné dans une cellule verte, la cellule C33 par exemple, recevra : - un premier signal radiofréquence regénéré SP33 destiné à ladite cellule verte ; et - une réplique de signal R_SP33 filtré par un lobe secondaire Lb2' du rayonnement de l'antenne qui émet en direction de la cellule non ad- jacente jaune C25.

La réplique du signal R_SP33 sera filtré par ce lobe secondaire Lb2' et non plus par le lobe principal Lb0' ou encore le lobe primaire Lb1'. Le filtrage (réjection du filtre) est donc plus important et donc la réplique du signal reçu par le terminal 6 auquel est destiné le signal radiofréquence regénéré SP33 sera plus faible.

Ainsi, dans le cas avec isolation spatiale externe d'un diamètre Dc = 1.3 de cellule, si le terminal terrestre 6 se trouve en bordure de cellule, et en fré- quence de bord F2 (décrite plus loin) d'un canal CH', la réduction des effets multi-chemins sera de -20dB par rapport à un cas sans isolation spatiale externe. On a la composante spatiale aA(x) « 1. Ainsi en combinaison avec l'isolation par polarisation, on arrive à une réduction globale de 40 dB.

Ainsi, grâce à une isolation par polarisation des signaux radiofréquence regénérés SP et à une isolation spatiale externe supplémentaire, on réduit la composante spatiale aA(x) du signal reçu par un terminal terrestre 6 de manière à augmenter la réjection globale. Ainsi, peu importe que la composante fréquentielle aF(F) soit grande. Ainsi, peu importe qu'un terminal terrestre 6 utilise une fréquence de bord de canal (décrite plus loin). Il ne sera pas trop gêné par une réplique de signal puisque cette dernière sera bien filtrée.

On notera que dans tous les cas, le dispositif d'amplification HPA d'une même chaîne de regénération 100 permet intrinsèquement de réduire le taux de réjection de 20dB.

On notera qu'en pratique, pour l'isolation par polarisation et l'isolation spatiale externe, un assemblage des antennes d'émission A_TX est effectué en usine dans lequel on configure une entrée des antennes pour qu'elles émettent dans le sens de polarisation voulu et on les assemble entre elles et on les associe avec les différentes chaînes de regénération 100 de telle sorte que les antennes d'émission A_TX associées à une même chaîne de regénération 100 émettent deux signaux radiofréquence ayant des sens de polarisation orthogonaux vers deux cellules différentes non contigües entre elles.

On remarquera que les effets multi-chemins peuvent être également réduits par : - 1) une isolation spatiale interne si un terminal terrestre 6 est loin d'une bordure de cellule, et - 2) une isolation fréquentielle si un terminal terrestre 6 reçoit un signal radiofréquence regénéré SP qui utilise une fréquence milieu de canal CH'. Comme on va le voir ci-après, appliquées à l'isolation par polarisation, et à l'isolation spatiale externe, cela réduit d'autant plus les effets multichemins.

Isolaton. spatiale.nterne Les Figs. 8, 9 et 10 illustrent le rayonnement des antennes d'une même chaîne de regénération 100 qui rayonnent des signaux regénérés SP en direction de deux cellules, les signaux radiofréquence regénérés SP ayant des bandes de fréquence différentes et des sens de polarisation orthogonaux, par exemple en direction d'une cellule verte et d'une cellule jaune. En abscisse, THETA représente la position d'un observateur fictif qui se dé-placerait le long de cellules C se trouvant sur le chemin d'une coupe de la Fig. 6 CC', la Fig. 6 représentant une partie du plan de fréquence des cellules C attribué à la bande Ka. En ordonnée, EIRP représente le rayonnement d'une antenne qui est représentatif de la puissance d'un signal radiofréquence regénéré SP reçu par une cellule C, appelée puissance isotrope rayonnée effective PIRE (appelée en anglais « Effective isotropically radiated power » ou encore « Equivalent isotropically radiated power »). On remarquera que tel qu'illustré sur les Fig. 8, 9 et 10, le rayonnement d'une antenne en direction d'une cellule comporte un lobe principal LbO, Lb0', Lb0" et un lobe primaire Lbl, Lbl', Lbl " et un lobe secondaire Lb2, Lb2', Lb2".

Comme on peut le voir sur la Fig. 6, les cellules C14, C23, C33, C42 et C52 sont disposées le long de la coupe CC'. Les cellules vertes sont les cellules C14, C33 et C52 et le rayonnement des antennes respectives associées sont représentés en pointillés sur les Figs. 8,9 et 10. Les cellules jaunes sont les cellules C23 et C42 et le rayonnement des antennes respectives associées sont représentés en trait plein sur les Figs. 8, 9 et 10.

Lorsqu'un terminal terrestre 6 qui n'est pas sensible au sens de polarisation d'un signal radiofréquence regénéré SP (il ne discrimine pas en polarisation) se trouve en bordure d'une cellule, par exemple au bord de la cellule C33 (position THETA = 2 environ), on peut voir qu'il recevra le signal radiofré- quence regénéré SP33 associé à la cellule C33, et sa réplique R_SP33 avec la même puissance d'environ -3dB, cette dernière étant filtrée par le lobe principal LbO' (en traits pleins) de l'antenne associée à la cellule C23. L'effet multi-chemins est donc important. Le terminal terrestre 6 sera pertur- bé par ladite réplique de signal R_SP33. Ainsi, on a la composante spatiale aA(x) 1 du signal reçu par le terminal terrestre 6, tel qu'illustré sur la Fig. 9 qui est un zoom de la Fig. 8.

Par contre lorsqu'un terminal terrestre 6 se trouve au milieu d'une cellule, par exemple au milieu de cellule C33 (position THETA = 0), on peut voir qu'il recevra le signal radiofréquence regénéré SP33 avec une puissance maximum de 0 dB et la réplique du signal R_SP33 avec une puissance de -20dB environ, cette dernière étant filtrée par le premier lobe Lb1' (en traits pleins) de l'antenne associée à la cellule C23. L'effet multi-chemins est donc négli- geable. Ainsi, on a la composante spatiale aA(x) « 1 du signal reçu par le terminal terrestre 6, tel qu'illustré sur la Fig. 9 qui est un zoom de la Fig. 8.

La Fig. 10 s'applique à la même disposition des cellules que dans le cas de la Fig. 8, mais lorsqu'un terminal terrestre 6 est sensible au sens de polari- sation d'un signal radiofréquence regénéré SP. Dans ce cas, lorsqu'un terminal terrestre 6 se trouve en bordure d'une cellule C, par exemple en bord de la cellule 33 (position THETA = 2 environ), on peut voir qu'il recevra le signal radiofréquence regénéré SP33 associé à la cellule C33 avec une puissance d'environ -3dB et sa réplique R_SP33 avec une puissance inférieure d'environ -17dB, cette dernière étant filtrée par le lobe principal LbO' (en traits pleins) de l'antenne associée à la cellule C23. L'effet multi-chemin engendré est donc moins important que lorsque le terminal 6 ne discrimine pas la polarisation. Par contre lorsqu'un terminal terrestre 6 se trouve au milieu d'une cellule C, par exemple au milieu de cellule C33 (position THETA = 0), on peut voir qu'il recevra le signal radiofréquence regénéré SP33 avec une puissance maximum de 0 dB et il ne recevra pas sa réplique R_SP33. L'effet multi-chemin engendré est donc ici inexistant.

Isolation fréquentielle

Afin d'expliquer l'isolation fréquentielle, on se place dans le cas d'un art antérieur où il n'y a pas de sens de polarisation orthogonaux pour les signaux radiofréquence regénérés SP émis par des antennes d'émission d'une même chaîne de regénération 100. Sur la Fig. 11, la courbe en traits pointillés représente la courbe d'atténuation d'un premier filtre 19 d'une chaîne de regénération 100 destiné à filtrer les signaux radiofréquence regénérés SP destinés à une cellule verte, lorsqu'un terminal 6 se situe dans une cellule verte dans un exemple non limitatif, tandis que la courbe en traits pleins représente la courbe d'atténuation du deuxième filtre 19 de la même chaîne de regénération 100 destiné à filtrer les signaux radiofréquence destinés à une cellule rouge ad- jacente et donc filtre par lequel la réplique d'un signal R_SP destiné à la cellule verte va cheminer. Comme on peut le voir, si un terminal terrestre 6 utilise une fréquence milieu F1 qui se trouve au milieu de la bande de fréquence d'un canal associé de liaison descendante CH', la rejection Rej1 du filtre 19 sera grande et la corn- posante fréquentielle aF(F) du signal reçu sera donc très faible. Le terminal terrestre 6 ne sera pas perturbé par la réplique du signal R_SP. Ainsi, on a donc aF(F1) « 1. La fréquence F1 utilisée est loin des limites de la bande de fréquence du canal de liaison descendante CH' utilisé et donc loin d'une autre bande de fréquence adjacente.

Par contre, la situation est très différente si un terminal terrestre 6 utilise une fréquence de bord F2 qui se trouve en bordure de la bande de fréquence d'un canal associé de liaison descendante CH' et donc proche de la bande de fréquence d'un canal CH' associé à une cellule adjacente.

Sur la Fig. 11, elle se trouve sur la pente descendante de la courbe d'atténuation du filtre 19. Dans ce cas, la rejection Rej2 du filtre 19 sera alors faible et la composante fréquentielle aF(F) du signal reçu sera donc grande. Le terminal terrestre 6 sera perturbé par la réplique du signal R_SP. 26 Ainsi, on a donc aF(F2) 1. La fréquence F2 utilisée est proche des limites de la bande de fréquence du canal de liaison descendante CH' utilisé et donc proche d'une autre bande de fréquence adjacente.

On notera que la deuxième fréquence de bord F2 définit une bande de garde pour la cellule verte avec une troisième fréquence F3 illustrée sur la Fig. 11, cette dernière se situant en bordure de la courbe d'atténuation du premier filtre 19 (représentée en traits pointillés). On notera que dans un état de la technique connu antérieur, en général, cette bande de garde est définie de telle sorte que le signal radiofréquence destiné à la cellule rouge est suffisamment filtré pour ne pas gêner le signal radiofréquence destiné à la cellule verte et donc la réplique du signal est suffisamment filtrée. La bande de garde est donc assez grande. Par exemple, la troisième fréquence F3 se situe entre 10 et 20 MHz en deçà de la deuxième fréquence F2. De la même manière, dans un état connu de l'art antérieur, une bande de garde avec une quatrième fréquence F4 est définie pour la cellule rouge. La quatrième fréquence F4 se situe entre 10 et 20 MHz au-delà de la deuxième fréquence F2 et en bordure de la courbe d'atténuation du deuxième filtre 19 (représentée en traits pleins).

Ainsi, dans un exemple non limitatif, si la bande de fréquence du canal est de 19,7-19,95 GHz, F1 se situerait entre 19, 7GHz et 19, 95 GHz moins la bande de garde de 20 MHz par exemple (donc là où la réjection du filtre est significative, soit de 20dB), tandis que la fréquence de bord F2 se situerait à 19,95 GHz (soit au milieu de la bande passante globale de 19,7 à 20,2 GHz).

,Isolation spatiae.interne.et.iolation fréquent:.... appliquées.à.l'isolation.par ,polarisatio Ainsi, appliquées à une isolation par polarisation, on obtient les résultats suivants : 1) Isolation spatiale interne du fait que le terminal terrestre 6 est positionné loin d'un bord de la cellule C : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 40dB ; 2) Isolation fréquentielle du fait qu'une fréquence milieu F1 de canal de liai-son descendante CH' est utilisée : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 40dB sans isolation spatiale interne 1) ou 60dB avec isolation spatiale interne 1).

Les effets multi-chemins sur l'ondulation engendrée sur le signal radiofréquence regénéré SP en lui-même sont illustrés à la Fig. 12 où en abscisse est représentée l'amplitude PPR de l'ondulation, et en ordonnée est représenté la rejection globale REJ qui représente l'effet regroupé des corn- posantes fréquentielle aF(F) et spatiale aA(x) comme vu précédemment.

Comme on peut le voir, dans le cas avec isolation par polarisation, en bordure de cellule, et en fréquence de bord F2, l'amplitude de l'ondulation PPR est de 1, 7 dB, tel qu'indiqué au point PT1 de la Fig. 12.

Dans le cas d'une isolation spatiale interne 1) supplémentaire, au centre de cellule, l'amplitude de l'ondulation diminue jusqu'à 0,2dB, tel qu'indiqué au point PT2 de la Fig. 12. Dans le cas d'une isolation fréquentielle 2) supplémentaire, en utilisant une fréquence milieu F1, l'amplitude de l'ondulation diminue jusqu'à 0,02dB et 20 devient ainsi négligeable. Isolation. spatiale..interne et..isolation..fréquentielle..appliguées. à..l'iolation spatiale.extern 25 • Casa) : isolation.spatiale externe. d'une.demi-çellule..(Dc.=.1 /2) Ainsi, appliquées à une isolation spatiale d'une demi-cellule, on obtient les résultats suivants :

1) Isolation spatiale interne si le terminal terrestre 6 est positionné loin d'un 30 bord de la cellule C : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 53dB ; 2) Isolation fréquentielle supplémentaire si une fréquence milieu F1 de canal CH' est utilisée : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 53dB sans isolation spatiale interne 1) ou 73dB avec isolation spatiale interne 1).

Dans le cas avec isolation spatiale externe d'un diamètre Dc = 1/2, en bar- dure de cellule, et en fréquence de bord F2, l'amplitude de l'ondulation est de 0,4 dB, et se situe environ au point PT2 de la Fig. 12. Dans le cas d'un ajout d'une isolation spatiale interne 1), au centre de cellule, l'amplitude de l'ondulation diminue jusqu'à 0,04dB, et se situe environ au point PT3 de la Fig. 12.

Dans le cas d'un ajout d'une isolation fréquentielle 2) supplémentaire, en utilisant une fréquence milieu F1, l'amplitude de l'ondulation devient non mesurable par des instruments classiques de mesure.

• .as.b) dans..le ças.d'ue..isolation spatiale.extern.d.diamètre.. = 1.3 Ainsi, appliquées à une isolation spatiale d'un diamètre de cellule de 1.3, on obtient les résultats suivants :

1) Isolation spatiale interne si le terminal terrestre 6 est positionné loin d'un bord de la cellule C : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 60dB ; et/ou 2) Isolation fréquentielle supplémentaire si une fréquence milieu F1 de canal CH' est utilisée : cette isolation sera alors de l'ordre de 20dB entraînant une réduction totale de 60dB sans isolation spatiale interne 1) ou 80dB avec iso- lation spatiale interne 1).

Dans le cas avec isolation spatiale externe d'un diamètre Dc = 1.3, en bordure de cellule, et en fréquence de bord F2, l'amplitude de l'ondulation est de 0,2 dB, et se situe environ au point PT2 de la Fig. 12.

Dans le cas d'un ajout d'une isolation spatiale interne 1), au centre de cellule, l'amplitude de l'ondulation diminue jusqu'à 0,02dB, et se situe environ au point PT2 de la Fig. 12.

Dans le cas d'un ajout d'une isolation fréquentielle 2) supplémentaire, en utilisant une fréquence milieu F1, l'amplitude de l'ondulation devient non mesurable par des instruments classiques de mesure.

Le tableau 1 suivant résume les cas énumérés ci-dessus lorsqu'un terminal terrestre 6 se trouve en bordure de cellule C. Isolation par polarisation isolation par polarisation + uniquement isolation spatiale externe Dc = 1.3 Fré- Suppression des PPR Suppression des PPR quen effets multi- effets multi-chemins ce chemins F1 40 dB 0.2 dB 60 dB 0.02 dB F2 20 dB 1.7 dB 40 dB 0.2 dB isolation par polarisation + isolation spatiale externe Dc = 1 /2 Fré- Suppression des PPR quen effets multi-chemins ce F1 53 dB 0.04 dB F2 33 dB 0.4 dB Avec Fré- Dispositif d'amplification Isolation spatiale Isolation par quen Rejection interne polarisation ce F1 20 dB 0dB 20 dB F2 0dB 0dB 20 dB Le tableau 2 suivant résume les cas énumérés ci-dessus lorsqu'un terminal terrestre 6 se trouve loin du bord d'une cellule C, dans exemple non limitatif au milieu. isolation par polarisation isolation par polarisation + isolation spatiale externe Dc = 1.3 Fré- Suppression des PPR Suppression des PPR15 quen effets multi- effets multi-chemins ce chemins F1 60 dB 0.02 dB 80 dB 0.002 dB F2 40 dB 0.2 dB 60 dB 0.02 dB isolation par polarisation + isolation spatiale externe Dc = 1 /2 Fré- Suppression des PPR quen effets multi-chemins ce F1 73 dB Non mesu- rable dB F2 53 dB 0.04 dB Avec Fré- Dispositif d'amplification Isolation spatiale Isolation par quen Rejection interne polarisation ce F1 20 dB 20 dB 20 dB F2 0dB 20 dB 20 dB Ainsi, en voie aller, non seulement le nombre de composants utilisés à été réduit, mais les effets multi-chemins (réplique de signal) générés par les signaux radiofréquence regénérés ont également été réduits.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits précédemment.

Ainsi, l'invention a été plus particulièrement décrite dans le cas d'amplificateur formé par un CAMP suivi d'un TWTA. On notera cependant que l'invention peut, dans des exemples non limitatifs, s'appliquer également au cas d'un amplificateur type SSPA (appelé en anglais « Solid State Power Amplifier ») ou encore à des architectures plus sophistiquées type MPA (« Multipoint Amplifier » en anglais).

Par ailleurs, l'exemple de polarisation circulaire a été pris comme exemple non limitatif. Bien entendu l'invention peut s'appliquer également à d'autres types de polarisation, par exemple linéaires ou encore elliptiques. De plus, l'exemple de la bande Ka a été pris comme exemple non li- mitatif. Bien entendu l'invention peut s'appliquer à d'autres bandes, qui re- présentent des régions autres que l'Europe. Par ailleurs, en voie aller la bande passante de liaison descendante comprise entre 19.7 GHz et 20.2 GHz a été prise comme exemple non limitatif car dans cette bande passante, les utilisateurs sont exempts de licence.

Bien entendu, d'autres plages de bandes passantes peuvent être utilisées. On notera qu'en général, un utilisateur se voit attribuer ses fréquences d'émission et de réception par un centre des opérations du réseau de télé-communication satellitaire suivant des mécanismes connus de type DAMA « Demand Assigned Multiple Access ».

Enfin, dans un mode de réalisation non limitatif, une chaîne d'amplification 100 peut comporter une pluralité d'amplificateurs faible bruit 12 LNA, chacune coopérant respectivement avec une pluralité de dispositifs diviseurs de signal 13 (démultiplexeur), ces derniers coopérant chacun avec respectivement avec une pluralité de circuits convertisseurs de fréquence CONV, l'ensemble des circuits convertisseurs CONV coopérant avec le dis-positif d'amplification HPA de la chaîne de regénération 100. Bien entendu, d'autres variantes de ce mode peuvent être envisagées, comme n'avoir qu'un seul amplificateur faible bruit coopérant avec une pluralité de dispositifs diviseurs de signal 13.

Ainsi, l'invention présente les avantages de : Elle permet de diminuer la bande de garde entre deux filtres 19 d'une même chaîne de regénération 100, et donc d'augmenter la bande passante utilisable pour émettre les signaux radiofréquence regéné- rés ; - Elle est simple à mettre en oeuvre ; - Elle permet de n'agir que sur une seule composante du signal reçu, ici la composante spatiale, sans se soucier de la composante fréquentielle ; - Elle permet à un terminal terrestre de recevoir correctement le signal 5 radiofréquence regénéré SP qui lui est destiné sans trop d'interférences de la part de la réplique de signal ; Elle permet de réduire le coût du satellite multifaisceaux grâce à la réduction du nombre de composants dans la charge utile dudit satellite ; et 10 Elle permet à des utilisateurs finaux d'utiliser internet au moyen d'une télécommunication satellitaire. Ceci est notamment utile lorsque les utilisateurs sont isolés sans moyen d'accès à internet par un réseau filaire standard.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Charge utile (10) en voie aller pour satellite multifaisceaux (3), une voie aller permettant de recevoir des signaux radiofréquence (RF) à partir d'au moins une station terrestre principale (2) pour les retransmettre vers au moins un terminal terrestre (6), comportant : - Une ou plusieurs antennes de réception (A_RX) des signaux radiofréquence polarisés (RF) ; - Un dispositif de regénération (REP) des signaux radiofréquence (RF) par filtrage, transposition en fréquence et amplification ; et - des antennes d'émission (A_TX) des signaux radiofréquence regénérés (SP) vers un ou plusieurs terminaux terrestres (6), chaque signal (SP) étant destiné à une zone de couverture élémentaire unique, dite cellule (C), caractérisé en ce que le dispositif de regénération (REP) de signaux radiofréquence comprend une pluralité de chaînes de regénération (100), chaque chaîne comprenant un dispositif d'amplification (HPA) apte à amplifier deux signaux radiofréquence ayant des bandes de fréquence différentes et en ce que les antennes d'émission (A_TX) associées à une chaîne de regénération (100) sont aptes à émettre deux signaux radiofré- quence regénérés (SP) ayant des sens de polarisation orthogonaux.
2. 2. Charge utile (10) selon la revendication 1, selon laquelle les antennes d'émission (A_TX) associées à une chaîne de regénération (100) sont aptes à émettre deux signaux radiofréquence regénérés (SP) par ladite chaîne de regénération (100) respectivement vers deux cellules (C) qui ne sont pas contigües.
3. 3. Charge utile (10) selon la revendication 1 ou 2, selon laquelle un dispositif d'amplification (HPA) comporte un amplificateur de canal (CAMP) et un amplificateur à tube à ondes progressives (TWTA).
4. 4. Satellite multifaisceaux (3) comprenant une charge utile (10) caractérisée en voie aller selon l'une au moins des revendications précédentes 1 à 3.
5. 5. Réseau de télécommunication (1) pour l'établissement de liaisons radiofréquences entre au moins une station terrestre principale (2) et au moins un terminal terrestre (6) via un satellite multifaisceaux (3), comprenant au moins une station terrestre principale (2), au moins un terminal terrestre (6), et un satellite multifaisceaux (3), selon lequel le satellite multifaisceaux (3) comprend une charge utile (10) selon l'une au moins des revendications précédentes 1 à 4.