FR3018969A1 - Filtre reconfigurable, commutable et desactivable - Google Patents
Filtre reconfigurable, commutable et desactivable Download PDFInfo
- Publication number
- FR3018969A1 FR3018969A1 FR1452426A FR1452426A FR3018969A1 FR 3018969 A1 FR3018969 A1 FR 3018969A1 FR 1452426 A FR1452426 A FR 1452426A FR 1452426 A FR1452426 A FR 1452426A FR 3018969 A1 FR3018969 A1 FR 3018969A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- filter
- resonator
- frequency
- configuration means
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 26
- 230000004044 response Effects 0.000 description 18
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/0153—Electrical filters; Controlling thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/0123—Frequency selective two-port networks comprising distributed impedance elements together with lumped impedance elements
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
L'invention concerne un filtre reconfigurable, commutable et désactivable comprenant une entrée de filtre (A) et une sortie de filtre (B) reliées par une voie directe VD, le filtre est caractérisé en ce que la voie directe (VD) est couplée (LC) à un premier résonateur (24) et un deuxième résonateur (25), chaque extrémité du premier résonateur (24) et du deuxième résonateur (25) étant connectées à une impédance de charge, ledit filtre comprend trois moyens de configuration (diode PIN Pl, P2 et P3) dont un moyen de configuration est positionné au milieu de la voie directe et les deux autres moyens de configuration après chaque ligne couplée (LC) dans le premier résonateur (24) et le deuxième résonateur (25), le filtre comprend trois entrées de reconfiguration pour chaque moyen de configuration.
Description
Filtre reconfigurable, commutable et désactivable Domaine technique et état de l'art La présente invention se rapporte à un nouveau concept de filtre pour les systèmes de communication, tel que les terminaux multistandards. Le développement rapide des technologies sans fil a conduit à une situation alarmante suite à la saturation du spectre radio. En effet, presque toute la bande des fréquences disponibles a déjà été attribuée et la possibilité d'allouer des ressources fréquentielles pour lancer de nouveaux services devient de plus en plus difficile.
Classiquement, une grande partie du spectre radio n'est pas efficacement utilisée. En effet, à un moment et à un endroit donné, en parcourant le spectre entièrement, il est toujours possible de trouver une bande de fréquences non utilisée par son utilisateur primaire (c'est-à-dire son propriétaire). Ainsi, afin d'accéder à cette ressource momentanément non utilisée, les chercheurs ont développé de nouveaux concepts appelés Cognitive Radio (nommé pour la suite « CR » traduit en français pour radio cognitive) qui visent à gérer l'utilisation du spectre d'une manière opportuniste. En effet, la partie cognitive permet aux utilisateurs opportunistes (utilisateurs secondaires) d'accéder à des bandes de fréquences allouées par des utilisateurs principaux, en évitant toute interférence avec eux. En revanche, les utilisateurs secondaires doivent surveiller en permanence leurs environnements, et basculer rapidement vers une autre bande si les utilisateurs prioritaires (utilisateurs primaires) exploitent à nouveau leurs bandes de fréquences. Les technologies CR permettent une meilleure occupation du spectre. Cependant, l'émetteur CR doit être capable d'émettre sur une bande de fréquences reconfigurable. Dans certains cas, il peut ainsi arriver que des interférences apparaissent lorsque les signaux émis de manière opportunistes sont à proximité fréquentielle et spatiale d'un récepteur.
Dans ce cas, le signal désiré est affecté par un signal interférent relativement fort qui sature la chaîne de réception et dégrade la sensibilité du récepteur prioritaire lorsque ce dernier n'est pas correctement pris en compte dans la partie RF (Radio Fréquence) du récepteur. Par exemple, dans la bande dite TV white space (pour fréquences blanches de télévision), un utilisateur opportuniste est autorisé à émettre son signal dans une bande disponible à proximité d'un canal de télévision (nommer pour la suite TV), si la puissance émise par cet utilisateur ne dépasse pas les 40 mW fixé par la commission fédération de la communication (FCC) aux États-Unis et Ofcom (Office of communications) en Angleterre. Bien que la puissance d'émission d'un utilisateur opportuniste utilisant une bande proche d'un canal TV soit limitée, le fonctionnement de cet utilisateur peut, dans certains cas, saturer la chaîne de réception DVB (pour digital Video Broadcasting) et créer des intermodulations qui dégradent la réception du canal de l'utilisateur prioritaire.
La solution conventionnelle est alors de disposer d'une banque de filtres sélectifs utilisant des technologies par exemple de type SAW (Surface Acoustic Wave pour onde acoustique de surface), que l'on commute selon la disponibilité des bandes de fréquence. La commutation des filtres se fait à travers des commutateurs RF qui sélectionnent les filtres appropriés selon la situation rencontrée.
En plus de leur nombre, non négligeable, les pertes d'insertion de ces commutateurs font d'eux une solution non souhaitable. Ainsi, il est clair que cette solution présente des inconvénients non seulement en termes de performance mais aussi en termes de coût et de dimension et ne peut donc pas être implantée dans des dispositifs miniaturisés. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un filtre qui améliore la qualité de réception des systèmes de communication en répondant non seulement aux exigences du système, mais aussi aux exigences de coût et de taille pour une production de masse. Description de l'invention L'invention vise un filtre reconfigurable, commutable et désactivable comprenant une entrée de filtre et une sortie de filtre reliées par une voie directe VD, le filtre est caractérisé en ce que : - la voie directe est couplée à un premier résonateur et un deuxième résonateur, - chaque extrémité du premier résonateur et du deuxième résonateur étant connectées à une impédance de charge, - ledit filtre comprend trois moyens de configuration dont un moyen de configuration est positionné au milieu de la voie directe et les deux autres moyens de configuration après chaque ligne couplée dans le premier résonateur et le deuxième résonateur, - le filtre comprend trois entrées de reconfiguration pour chaque moyen de configuration. L'invention a pour avantage de proposer une structure de filtre compacte, reconfigurable en fréquence et commutable en réponse dédiée à immuniser un récepteur de télévision numérique contre la dégradation due aux signaux opportunistes et dynamiques dans un système multistandard de génération cognitive (système utilisant la CR). A titre d'avantage, le filtre est capable de présenter une réponse commutable, à savoir : une réponse de type passe-bande sélective permettant la sélection des canaux et rejetant les émissions perturbatrices des utilisateurs opportunistes émettant dans des bandes de fréquences relativement lointaines du canal sélectionné par le récepteur car leur forte puissance nuit malgré tout à la qualité du signal reçue. Par exemple le filtre sélectionne des canaux de télévision, comme des canaux réservés pour des réceptions de télévision numérique fixe ou mobile opérant au standard DVB-H/T (pour digital Video Broadcasting - Handheld./Terrestrial). Le filtre est capable également de présenter une réponse de type stop-band sélective lorsque les signaux opportunistes utilisent les bandes de fréquences TV inutilisées (Bande dite du TV white space) pour émettre leurs signaux à proximité directe d'un canal sélectionné.
Dans les deux modes de fonctionnement cités ci-dessus, le filtre reconfigurable permet au récepteur de s'adapter dynamiquement en fonction de son environnement. Lorsqu'aucun perturbateur n'est détecté et qu'aucun risque potentiel de dégradation n'est présent, le filtre est désactivé et sa réponse est complètement transparente aux fonctions RF qui le suivent. La commutation du filtre (passe-bande, stop-bande ou passe-tout) ainsi que sa reconfigurabilité (capacité à être configuré) en fréquence se font par la partie intelligente « Cognitive engine » (intelligence embarquée) du système radio cognitive. L'invention est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation exposés ci-après, lesquels sont à considérer individuellement ou selon toutes combinaisons techniquement opérantes.
Selon des modes de réalisation, le moyen de configuration du filtre est dans une bande de fonctionnement prédéfinie en fonction de la longueur physique du premier résonateur et du deuxième résonateur d'une part et par la valeur de l'impédance de charge d'autre part, Selon des modes de réalisation, l'impédance de charge est une diode varactor, une diode PIN ou un circuit électrique compensant les pertes d'insertion du filtre en simulant une résistance négative en série avec une capacité équivalente. La diode varactor est l'acronyme de variable reactor pour diode à capacité variable. La diode PIN est l'acronyme de Positive Intrinsic Negative pour Diode à résistance variable. Selon un mode de réalisation, la diode varactor est remplacée par un circuit électrique volontairement conçu en état d'instabilité. Ledit circuit électrique compense les pertes d'insertion du filtre en simulant une résistance négative en série avec une capacité équivalente. Selon des modes de réalisation, chaque moyen de configuration du filtre est constitué d'une diode PIN. Ainsi la réponse du filtre est la suivante : - lorsque les trois diodes PIN sont en circuit ouvert, la réponse globale du filtre est celui d'un passe-bande très sélectif, - lorsque les deux diodes PIN situées à l'extrémité des deux résonateurs, sont en circuit ouvert, mais celle située au milieu de la voie directe est en court-circuit, la réponse globale du filtre est celui d'un stop bande sélectif, - lorsque toutes les diodes PIN sont en court-circuit, la réponse globale du filtre est celui d'un passe-tout dans cette bande de fonctionnement de ce dernier. Selon un mode de réalisation, le premier résonateur et le deuxième résonateur du filtre sont chacun connectés à une diode PIN et à une diode varactor. La troisième diode PIN est positionnée au milieu de la ligne de transmission de la voie directe qui est mutuellement couplée pour une raison expliquée dans la suite.
Selon des modes de réalisation, les trois entrées de reconfiguration sont des tensions dont : - une tension de polarisation Vv alimente deux diodes varactors, - une tension de polarisation Vp alimente deux diodes PIN, (les deux diodes PIN sont situées à l'extrémité des deux résonateurs), - une tension de polarisation Vp3 alimente une diode PIN sur la voie directe. Lorsque la tension appliquée à l'impédance de charge, par exemple des diodes varactors, change, la réponse globale du filtre est accordée en fréquence indépendamment de son mode de fonctionnement (mode passe-bande ou mode stop-bande). L'invention concerne également des terminaux comprenant un récepteur et un filtre reconfigurable, commutable et désactivable. Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de l'invention mentionnée ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma de la topologie de base selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente des courbes de famille de fonctions de transfert ; - la figure 3 représente la structure du filtre selon un mode de réalisation de l'invention, - les figures 4 à 12 représentent des courbes expliquant le fonctionnement d'au moins un mode de réalisation du filtre selon un exemple de l'invention, - la figure 13 représente un logigramme du fonctionnement d'un mode de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention A la figure 1 est illustré le principe de la topologie de base qui repose sur un filtre à division et recombinaison de signaux. Ce filtre comprend deux voies parallèles : une voie directe constituée d'une ligne de transmission 21 et une voie secondaire constituée d'un filtre passe-bande à base de résonateurs 22. Dans cette même figure, les signaux provenant de la voie directe et ceux venant de la voie secondaire vont se recombiner en sortie. Pour la suite de la description, l'ordonnée des courbes représente le module du coefficient de transmission en dB (pour décibels) du filtre en fonction de la fréquence. La figure 2, représente le module du coefficient de transmission en dB des signaux provenant de la voie directe et de la voie secondaire en fonction de la fréquence (voir courbe 21a, le module du coefficient de transmission est constant quelle que soit la fréquence, et 22a, le module du coefficient de transmission est faible (ordonnée négative en dB) en dehors de la fréquence de résonance, il devient fort (ordonnée proche de zéro en dB) à cette dernière). A la fréquence de résonance du filtre illustré en figure 2, les signaux recombinés sont de même amplitude mais en opposition de phase, une atténuation théoriquement infinie crée dans une bande relativement étroite autour de la fréquence de résonance. Loin de la fréquence de résonance du filtre passe-bande, les signaux ne se propagent que sur la voie directe 21a (même valeur en ordonnée, courbe droite) de la structure constituant ainsi une réponse globale 23 de type stop-bande (le module du coefficient de transmission est fort (ordonnée proche de zéro en dB) en dehors de la fréquence de résonance et faible (ayant un pique vers le bas, ordonnée négative en dB) à cette même fréquence f0).
Afin de pouvoir commuter, reconfigurer et désactiver la réponse du filtre, selon la situation (ou scénarios), on met en oeuvre la structure suivante : Figure 3, selon un exemple de l'invention, le filtre comprend une entrée de filtre A et une sortie de filtre B. Le filtre comprend également trois entrées de reconfiguration, non représentées : tension de polarisation Vv (tension qui alimente les deux diodes varactors), tension de polarisation Vp (tension qui alimente les deux diodes PIN (P1 et P2)) et une dernière tension de polarisation Vp3 (tension qui alimente la diode P3 sur la voie directe). La voie secondaire VS comprend deux résonateurs : un premier résonateur 24 et deuxième résonateur 25. L'extrémité de chaque résonateur 24 et 25 est chargée par une diode varactor V et une diode PIN. Ces deux résonateurs, 24 et 25, sont couplés en C. La voie secondaire VS comprend deux parties des lignes couplées LC avec la voie directe VD. Les diodes varactors V ont pour objectif de réduire considérablement la taille des résonateurs, 24 et 25, d'une part, et de modifier leurs longueurs électriques et donc ajuster leurs fréquences de résonance, d'autre part. Les diodes PIN, P1 et P2, quant à elles, forment un système de commutation de la voie secondaire VS. Figure 4 représente les modules du coefficient de transmission en dB de la voie secondaire VS seule en fonction de la fréquence. Selon cet exemple de réalisation, lorsque les diodes P1 et P2 sont en circuit ouvert (par le biais de la tension de polarisation Vp qui alimente les deux diodes PIN), les résonateurs, 24 et 25, résonnent à une fréquence définie et fixée par les diodes varactors V (voir courbe 207 dont le module du coefficient de transmission est faible (ordonnée négative en dB) en dehors de la fréquence de résonance et fort (ordonnée proche de zéro en dB) à la fréquence de conception, 0.7 GHz dans cet exemple. En revanche, lorsque les diodes PIN, P1 et P2, sont commutées en court-circuit (à l'aide de la tension de polarisation Vp), la longueur électrique des deux résonateurs, 24 et 25, est commutée et donc la bande de fonctionnement change. Ainsi, les deux résonateurs, 24 et 25, sont désactivés dans la bande de fonctionnement du filtre (voir courbe 206 dont le module du coefficient de transmission est faible (ordonnée négative en dB) sur toute la bande de fonctionnement du filtre). Revenant à la figure 3, la voie directe, VD, est formée par les deux parties des lignes couplées LC avec les deux résonateurs (24 et 25), une ligne de transmission LT mutuellement couplée, pour assurer le déphasage entre les deux voies et une diode PIN P3 de commutation insérée entre l'extrémité des deux lignes. Le couplage de la ligne de transmission LT est choisi afin de contrôler le niveau de l'atténuation en puissance du signal qui traverse cette voie vers la sortie du filtre B. En effet, la diode PIN P3 agit comme un interrupteur. Elle permet soit de relier les deux extrémités de la ligne de transmission ensemble (la diode PIN P3 est en court-circuit par le biais de la tension de polarisation Vp3), soit de les isoler (la diode PIN P3 est en circuit ouvert à l'aide de la tension de polarisation Vp3). La figure 5 représentants les modules du coefficient de transmission en dB de la voie directe VD seule en fonction de la fréquence, selon cet exemple de réalisation, lorsque la diode PIN P3 est en circuit ouvert, le signal traversant cette voie VD est atténué en puissance du fait du couplage imposé entre les lignes, (voir courbe 208 représentant un faible module du coefficient de transmission (ordonnée négative en dB) sur toute la bande de fonctionnement du filtre). Au contraire, lorsque cette diode est en court circuit, le signal traversant cette voie VD n'est pas atténué puisque les deux extrémités de la ligne sont reliées (voir courbe 209 représentant un fort module du coefficient de transmission (ordonnée proche de zéro en dB) sur toute la bande de fonctionnement du filtre. Ainsi, grâce à cette diode PIN P3 (alimenté par la tension de polarisation Vp3), l'atténuation apportée par la ligne de la voie directe VD peut être ajustée en fonction du type de réponse que l'on souhaite apporter.
Le filtre, selon un exemple de fonctionnement, est mis en oeuvre pour une application en bande UHF (470 - 860 MHz, acronyme de Ultra High Frequency pour ultra-haute fréquence) et la topologie a été simulée à l'aide du logiciel ADS d'Agilent (pour Advanced Design System, pour logiciel de conception de circuits, marque déposée). L'effet technique est de rejeter dynamiquement des canaux perturbateurs venant des utilisateurs opportunistes (noté UO) pouvant se trouver dans la bande de TV white space ou de la bande de dividende numérique. On rappelle ici que le « dividende numérique » est l'ensemble des fréquences libérées suite au passage à la télévision numérique terrestre et à l'arrêt de la télévision analogique. En effet, les technologies de télédiffusion numériques occupent un spectre bien moins large que les technologies analogiques. Selon les pays, le dividende numérique se situe en général dans les bandes VHF (acronyme de Very High Frequency pour très haute fréquence) (174 à 230 MHz) et UHF (acronyme de Ultra High Frequency pour ultra-haute fréquence) (470 à 862 MHz). Selon cet exemple, au cas où il y a au moins un utilisateur opportuniste UO dans la bande du dividende numérique (voir figure 6), les diodes PIN, Pl, P2 et P3, sont en circuit ouvert. P1 et P2 avec les deux diodes varactors permettent de maintenir la fréquence initiale de conception des deux résonateurs dans la voie secondaire (voir la courbe VS sur la figure 7 représentant le module du coefficient de transmission qui est faible (ordonnée négative en dB) en dehors de la fréquence de résonance et fort (ordonnée proche de zéro en dB) à la fréquence de conception, 0.7 GHz dans cet exemple). La diode PIN P3 fait en sorte que le signal traversant, la voie directe, est fortement atténué par rapport à celui qui traverse la voie secondaire à la fréquence de résonance des résonateurs (voir la courbe VD sur la figure 7, représentant un faible module du coefficient de transmission (ordonnée négative en dB) sur toute la bande de fonctionnement du filtre). En sortie du filtre, une atténuation théoriquement infinie est produite à la fréquence où les deux signaux arrivent avec les mêmes amplitudes mais en opposition de phase. On se trouve ainsi avec une réponse de type passe-bande très sélective centrée autour de la fréquence de résonance des résonateurs voir la configuration n° 1 du tableau ci-dessous et voir la courbe R sur la figure 7, représentant le module du coefficient de transmission du filtre avec des valeurs faibles (ordonnée négative en dB) en dehors de la fréquence centrale (0.7 GHz ici par exemple) et l'apparition de deux zéros de transmission (un à 0.6 GHz et l'autre à 0.85 GHz) autour de la fréquence centrale. A cette dernière, le module du coefficient de transmission est fort (ordonnée proche de zéro en dB). La reconfigurabilité de la fréquence du filtre passe-bande est obtenue par un simple réglage des diodes varactors tout en assurant des performances quasi-constantes de réjection hors bande. Voir à la figure 8 la représentation des modules du coefficient de transmission en dB de la réponse du filtre en fonction de la fréquence pour trois différentes valeurs de tension Vv qui alimente les deux diodes varactor (voir la configuration n° 2 du tableau ci-dessous). Les trois courbes sont pour des valeurs différentes de varactor : 210a pour Cvar = 4,8 pF, 210b pour Cvar = 2,5 pF, 210c pour Cvar = 1 pF. Chaque courbe, 210a et 210b et 210c, représente la même réponse que la courbe R de la figure 7 mais avec une fréquence centrale qui varie en fonction de la valeur de la capacité équivalente de la diode varactor). En présence des utilisateurs opportunistes dans la bande DVB (voir figure 9), les diodes PIN, P1 et P2, restent en circuit ouvert tandis que la diode PIN «P3 » se met en court-circuit. L'objectif des diodes PIN P1 et P2 avec les deux diodes varactors est toujours de maintenir la fréquence initiale de conception des deux résonateurs dans la voie secondaire VS. La diode PIN P3 étant en court- circuit, le signal traversant la voie directe n'est pas atténué. En sortie du filtre, le même principe est appliqué et l' atténuation est créée à une fréquence où les amplitudes des deux signaux sont égales mais en opposition de phase. Ainsi, on se retrouve avec une réponse de type stop-bande sélective autour de la fréquence de résonance des résonateurs (voir la configuration n° 3 du tableau ci- dessous et voir figure 10, le module du coefficient de transmission est fort (ordonnée proche de zéro en dB) en dehors de la fréquence de résonance et faible (ayant un pique vers le bas, ordonnée négative en dB) à cette même fréquence f0). La reconfigurabilité de la fréquence du filtre stop-bande est aussi assurée par l'ajustement de la tension Vv qui alimente les deux diodes varactors. Le filtre présente aussi des performances quasi-constantes sur une large plage de fréquence (voir la configuration n° 4 du tableau ci-dessous et voir les courbes de la figure 11 pour différentes valeurs de la tension Vv). En absence complète de signaux perturbateurs (voir figure 12), les diodes Pl, P2 et P3 sont en court-circuit. Les diodes P1 et P2 changent les longueurs électriques des deux résonateurs et donc les rendent transparents dans la bande de fonctionnement du filtre (voir la configuration n° 5 du tableau ci-dessous). Le signal traverse complètement la voie directe et la réponse finale du filtre n'est que celle de la courbe 209 de la figure 5. Ainsi, le filtre est complètement désactivé d'un point de vue système et ne perturbe pas la sensibilité du récepteur.
Figure 4 représente un logigramme du fonctionnement selon un mode de réalisation. La partie intelligence embarquée du système Cognitive Radio (CR) analyse en permanence son environnement à la recherche des bandes de fréquences libres pour les allouer à l'utilisateur opportuniste. De plus, dans le cas d'un terminal multistandard, la partie intelligence embarqué du système joue un rôle important pour assurer la coexistence des différents standards dans le même terminal mobile. En effet, des informations d'analyse du canal sont en permanence analysées par la partie intelligente du système chargée de collecter des informations relatives à la qualité de réception du signal à travers par exemple le BER (Bit Error Rate pour la valeur relative au taux d'erreur mesuré).
L'algorithme permet donc à partir de l'analyse de ces informations de configurer la présente invention en fonction de la situation. Lorsque le BER est bas, la qualité de la réception est donc bonne, les signaux interférents ne sont pas présents et la partie intelligente du système désactive le filtre (voir la configuration n° 5 du filtre dans le tableau ci-dessous) et l'émetteur opportuniste peut ainsi utiliser cette bande de fréquence allouée pour émettre ces données notées TT sur la figure (acronyme pour transmission d'une trame). En revanche, lorsque le BER est élevé, la qualité de la réception est mauvaise (beaucoup de bits d'erreur sont présents). La partie intelligente du système active, dans un premier temps, le filtre passe-bande (voir la configuration n° 2 du filtre dans le tableau ci-dessous) en améliorant la qualité du signal. Le filtre passe-bande est centré à la fréquence de réception du signal que l'on souhaite décodé. Si le BER est toujours élevé, la qualité de la réception n'a donc pas bien évolué, les signaux perturbateurs sont alors présents à proximité du signal utile. Ainsi, la partie intelligente du système active le filtre stop-bande (voir la configuration n° 4 du filtre du tableau ci-dessous). Le filtre stop-bande est centré à la même fréquence que celle délivrée à l'émetteur de l'utilisateur opportuniste. Si le BER est toujours élevé, la partie intelligente du système peut alors demander une autre allocation de fréquence pour l'utilisateur opportuniste. Tableaux : configuration du filtre (mode de fonctionnement) N° de Mode de Diodes P1 et P2 Diode varactor Diode P3 configuration fonctionnement Cvar 1 Filtre passe-bande Circuit ouvert fixe Circuit ouvert fixe 2 Filtre passe-bande Circuit ouvert variable Circuit ouvert variable 3 Filtre stop-bande fixe Circuit ouvert fixe Court circuit 4 Filtre stop-bande Circuit ouvert variable Court circuit variable 5 Filtre passe-tout Court-circuit - Court circuit L'invention comporte les avantages suivants : - Les modes de réalisation de l'invention optimisent dynamiquement la réception des canaux TV sur un terminal mobile tout en maximisant l'accès aux canaux libres pour les utilisateurs opportunistes dans la bande TV white space sans contraintes particulières. - Les modes de réalisation de l'invention présentent plusieurs fonctions de filtrage dans un seul circuit réel : passe-bande, stop-bande ou passe-tout. Conventionnellement, un commutateur RF et trois filtres devront être utilisés pour répondre à l'exigence de l'application. Le filtre présenté, en comparaison avec la solution conventionnelle, réduit à la fois l'encombrement global et le coût pour une production de masse. - Les modes de réalisation de l'invention adaptent, en fonction de la situation rencontrée, le type de filtre à utiliser. - Les modes de réalisation de l'invention décrivent un filtre dont un seul élément est nécessaire pour ajuster la fréquence centrale du filtre indépendamment de son mode de fonctionnement (mode passe-bande ou mode stop-bande). - Les modes de réalisation de l'invention présentent des éléments semi-localisés réduisant considérablement les dimensions des résonateurs et celui du circuit. - Les modes de réalisation de l'invention décrivent un filtre facilement transposable pour répondre à d'autres contextes applicatifs. 20
Claims (6)
- REVENDICATIONS1. Filtre reconfigurable, commutable et désactivable comprenant une entrée de filtre (A) et une sortie de filtre (B) reliées par une voie directe VD, le filtre est caractérisé en ce que : - la voie directe (VD) est couplée (LC) à un premier résonateur (24) et un deuxième résonateur (25), - chaque extrémité du premier résonateur (24) et du deuxième résonateur (25) étant connectées à une impédance de charge, - ledit filtre comprend trois moyens de configuration (diode PIN Pl, P2 et P3) dont un moyen de configuration est positionné au milieu de la voie directe et les deux autres moyens de configuration après chaque ligne couplée (LC) dans le premier résonateur (24) et le deuxième résonateur (25), - le filtre comprend trois entrées de reconfiguration pour chaque moyen de configuration.
- 2. Filtre selon la revendication 1, dans lequel les moyens de configuration du filtre sont dans une bande de fonctionnement prédéfinie en fonction de la longueur physique du premier résonateur (24) et du deuxième résonateur (25) d'une part et par la valeur de l'impédance de charge d'autre part.
- 3. Filtre selon la revendication 1, dans lequel l'impédance de charge est une diode varactor (V), une diode PIN ou un circuit électrique compensant les pertes d'insertion du filtre en simulant une résistance négative en série avec une capacité équivalente.
- 4. Filtre selon la revendication 1, dans lequel chaque moyen de configuration du filtre est constitué d'une diode PIN (P1 ; P2 et P3).
- 5. Filtre selon les revendications 3 et 4, dans lequel les trois entrées de reconfiguration sont des tensions dont : - une tension de polarisation Vv alimente deux diodes varactors (V), - une tension de polarisation Vp alimente deux diodes PIN (P1 et P2)), - une tension de polarisation Vp3 alimente une diode PIN (P3) sur la voie directe.
- 6. Terminaux comprenant un récepteur et un filtre selon l'une des revendications 1 à 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1452426A FR3018969B1 (fr) | 2014-03-23 | 2014-03-23 | Filtre reconfigurable, commutable et desactivable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1452426A FR3018969B1 (fr) | 2014-03-23 | 2014-03-23 | Filtre reconfigurable, commutable et desactivable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3018969A1 true FR3018969A1 (fr) | 2015-09-25 |
| FR3018969B1 FR3018969B1 (fr) | 2020-10-30 |
Family
ID=51210527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1452426A Active FR3018969B1 (fr) | 2014-03-23 | 2014-03-23 | Filtre reconfigurable, commutable et desactivable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3018969B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10979019B2 (en) * | 2019-06-11 | 2021-04-13 | Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. | Reconfigurable resonator devices, methods of forming reconfigurable resonator devices, and operations thereof |
| US12170515B2 (en) | 2022-01-31 | 2024-12-17 | Qorvo Us, Inc. | Reversed semilattice filter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4224037A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Siemens Ag | N-fach abgestimmter Filterkreis einer Filterkreisanlage für Energieverteilnetze |
| US20050206482A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Dutoit Nicolaas | Electronically tunable switched-resonator filter bank |
| FR2904898A1 (fr) * | 2006-12-18 | 2008-02-15 | Thomson Licensing Sas | Filtre passe bande actif selectif accordable en frequence |
| US20110279176A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Ekrem Oran | Combline filter |
-
2014
- 2014-03-23 FR FR1452426A patent/FR3018969B1/fr active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4224037A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Siemens Ag | N-fach abgestimmter Filterkreis einer Filterkreisanlage für Energieverteilnetze |
| US20050206482A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Dutoit Nicolaas | Electronically tunable switched-resonator filter bank |
| FR2904898A1 (fr) * | 2006-12-18 | 2008-02-15 | Thomson Licensing Sas | Filtre passe bande actif selectif accordable en frequence |
| US20110279176A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Ekrem Oran | Combline filter |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TAKAYUKI ARAI ET AL: "Bandwidth control of reconfigurable bandpass filter by automatic coupling adjustment techniques", MICROWAVE CONFERENCE (EUMC), 2012 42ND EUROPEAN, IEEE, 29 October 2012 (2012-10-29), pages 1273 - 1276, XP032328233, ISBN: 978-1-4673-2215-7 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10979019B2 (en) * | 2019-06-11 | 2021-04-13 | Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. | Reconfigurable resonator devices, methods of forming reconfigurable resonator devices, and operations thereof |
| US12170515B2 (en) | 2022-01-31 | 2024-12-17 | Qorvo Us, Inc. | Reversed semilattice filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3018969B1 (fr) | 2020-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2918235A1 (fr) | Filtre canal, notamment pour un recepteur de television numerique. | |
| FR2771232A1 (fr) | Dispositif formant circuit haute frequence, en particulier un duplexeur a filtre a ondes acoustiques de surface et commutateur haute frequence | |
| FR2949612A1 (fr) | Systeme d'antenne comprenant une antenne electriquement petite pour reception de signaux de canaux de la bande uhf | |
| FR2781106A1 (fr) | Modulateur vectoriel | |
| FR2928508A1 (fr) | Circuit integrant une antenne accordable a correction de taux d'onde stationnaire | |
| EP2471187A1 (fr) | Dispositif émission réception large bande permettant l'émission et la réception de signaux d'un canal sélectionné dans une bande passante étendue dynamiquement | |
| FR2937481A1 (fr) | Dispositif de commutation electronique pour signaux a haute frequence | |
| FR3018969A1 (fr) | Filtre reconfigurable, commutable et desactivable | |
| EP2652835A1 (fr) | Filtre stop bande actif | |
| FR2747251A1 (fr) | Dispositif de reception de programmes emis par un satellite ou par une station mmds | |
| EP0792027B1 (fr) | Appareil de radio-téléphonie multibande | |
| FR2970129A1 (fr) | Filtre variable par condensateur commute au moyen de composants mems | |
| FR3004007A1 (fr) | Coupleur large bande | |
| WO1993008648A1 (fr) | Dispositif semi-conducteur incluant plusieurs blocs fonctionnels avec chacun une ligne de distribution de tension continue | |
| WO2002001718A1 (fr) | Dispositif de filtrage passe bande de frequence auto adaptatif dans un emetteur/recepteur de signaux hyperfrequences | |
| FR2828624A1 (fr) | Systeme d'emission/reception pour telephone mobile multibande et multimode | |
| EP1554824A1 (fr) | Dispositif de distribution de signaux radio et systeme de reception incorporant ledit dispositif | |
| FR2607639A1 (fr) | Rejecteur de bande a grande selectivite, et utilisation d'un tel rejecteur | |
| FR2974958A1 (fr) | Filtre stop bande | |
| FR2828626A1 (fr) | Systeme d'emission/reception pour telephone mobile multibande et multimode | |
| FR2622054A1 (fr) | Cavite a accord commutable pour filtre passe-bande, notamment pour duplexeur, et emetteur-recepteur pour radiotelephonie comprenant une telle cavite | |
| EP3092719B1 (fr) | Dispositif de filtrage pour terminal mobile portable pmr, terminal mobile | |
| EP2462701A1 (fr) | Circuit de commutation pour des signaux large bande | |
| EP3182602A1 (fr) | Dispositif de commutation rf large bande a multiple sorties et poste rf utilisant un tel commutateur | |
| WO2012079776A1 (fr) | Filtre stop bande actif avec capacite variable |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |