Brevet FR2009814A1 — publié le 19700213

La présente invention se rapporte à un circuit.de sor.-tie multiplé à transformateurs différentiels \xtilisant un procédé d'égalisation d'énergie pour rendre minimum la sensibilité ên fréquence des coupleurs. 5 Les circuits du type à sorties multipliées à transforma teurs différentiels sont connus et se sont avéré présenter des propriétés particulières. On a constaté qu'à mesure que croît le multiplage de sortie, cTest-à-dire a mesure que le nombre de branches de sortie augmente des dizaines aux milliers, la sensibilité 10 en fréquence des coupleurs à quadrature entraîne des"déséquilibres importants dans la répartition d'énergie résultante entre les ' branches de sortie. Lorsqu'un multiplage de sortie est utilisé pour transmettre des signaux à plusieurs amplificateurs de puissance identiques, cette inégalité de répartition d'énergie donne lieu 15 à une utilisation inefficace des amplificateurs de puissance puisque la plupart des amplificateurs travaillent en-deçà de leur puissance maximum possible de manière à ne pas endommager les quelques amplificateurs qui travaillent avec une énergie légèrement excédentaire. 20 La solution proposée à ce problème par la présente in vention est d'égaliser la répartition d'énergie dans les branches d'un circuit de sortie multiplé à transformateurs différentiels à quadrature. Selon l'invention, l'égalisation d'énergie entre les 25 branches d'un circuit de sortie multiplé à transformateurs différentiels à quadrature est réalisé au moyen d'un montage d'égalisation d'énergie, l'expression "égalisation d'énergie" désignant la fonction de mélange d'énergies relativement élevée et relativement faible afin de produire une énergie de sortie moyenne. Cette 30 fonction ressemble à celle d'une vanne mélangeuse qui mélange de l'eau chaude et de l'eau froide pour fournir de l'eau à une certaine température intermédiaire. Dans un circuit de sortie multiplé , le nombre de branches croit en fonction de 2n, où n est le nombre de niveaux binai-35 res, c'est-à-dire le nombre de niveaux de répartition. Chaque transformateur différentiel, à chaque niveau de répartition, divise le signal appliqué en deux composantes proportionnelles à t et k, où |t| +|k| =1. De plus, | tj ® \ k| à une fréquence au ' * moins Y La présente invention est basée sur le fait qu'en raison de. ces propriétés d'un transforma 69 09470 2 2009814 teur différentiel à quadrature, les signaux ïnégauk ^ngendfréb ■ dans des paires de branches symétriques du circuit de sortie multiplé à un niveau pair . quelconque peuvent être combinés au -moyen drautres coupleurs à transformateurs différentiels^ quadrature 5 afin de produire des paires de signaux égalisés dont le contenu d'énergie est égal à une fréquence au moins, et dont les caractéristiques énergie-fréquence sont essentiellement platês sur une • gamme étendue de fréquences autour dè ladite fréquence. Ayant réalisé un multiplage de sortie à énergie égali-10 sée, dans lequel la répartition d'énergie entre les branchés est essentiellement constante sur une gamme de fréquences étendue, l'amplification d'énergie1 peut être réalisée au moyen d'amplificateurs identiques, tous ces amplificateurs pouvant à présent travailler à peu près à leur puissance maximum possible. 15 La recombinaison d'un signal à énergie égalisée est réalisée en faisant usage'd'une simple représentation inverse dans le temps. Alors que la distribution de phase d'un système à énergie égalisée est relativement complexe, une sortie multipliée a en principe des propriétés parfaitement symétriques. Quel-20 le que puisse être la distribution de phase émanant de la sortie multipléeà énergie égalisée, en raison de la réversibilité dans le • temps une représentation inversée montrera tous les signaux sortant inversés, tous les déphaseurs transformés en leurs conjugués complexes et tous les trajets de courant se recombinant parfaite-25 ment en ce qui avait été le circuit d'entrée. Pour former la structure conjuguée d'un circuit de sortie multiplé, celui-ci est modifié par adjonction de déphasées de 180° en des emplacements sélectionnés du circuit étant donné que la nature conjuguée, dans un circuit de sortie multiplé à transfor-30 mateurs différentiels à quadrature, implique des déphasages relatifs compris entre 90°et 270° et vice-versa. Lorsqu'un tel circuit est utilisé comme diviseur de signal,1les signaux fournis par le circuit modifié sont conjugués aux signaux fournis par la sortie multiplée non modifiée. Lorsque ces deux versions sont utilisées 35 ensemble, 1 dans un réseau-complet de division d'énergie et de re~ combinaison d'énergie, l'un ou l'autre réseau peut ■'•être utilisé pour diviser le signal d'entrée.et l'autre -résëku-p!'èutî"-'êtrè-iiï4i-lisé pour recomb'iner-lëë signaux divisés. Afin d*empêcher 1-'énergie réfléchie,' due1';aux \df>sad~ap-tations.des branches de sortie du circuit de sortie multipléy bad original 69 09470 3 2009814 d'atteindre la branche d'entrée d'un circuit de sortie multiple à égalisation d'énergie, deux circuits de sortie multiples conjugués sont connectés en parallèle au .moyen d'une jonction diff érentielle à 180°. Le signal transmis est recombiné au moyen d'une 5 paire de réseaux d'entrée conjugués connectés ensemble à leur-sortie au moyen d'une jonction différentielle à 180°. La présente invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins joints dans lesquels: 10 - la figure 1 montre un réseau de sorties multipléês à trois niveaux selon la technique antérieure; - la figure 2 montre la variation, en fonction -de- la . . fréquence, du coefficient de transmission X et du coefficient- de couplage'îc d'un coupleur différentiel à quadrature à impédances 15 localisées; - " la figure 3 montre la répartition des signaux entre les seize branches d'un circuit de sortie multiplé à quatre niveaux; - la figure 4 montre les branches symétriques du réseau 20 selon la figure 3> connectées à des coupleurs d'égalisation d'énergie; - la figure 5 représente un circuit de sortie multiplé conjugé à égalisation d'énergie? - la figure 6 représente schématiquement un réseau de 25 sortie multiplé connecté à un réseau d'entrée conjuqué; - la figure 7 montre un montage parallèle-conjugué de réseaux multiples , destinés à réduire à un minimum lès réflexions dans les circuits d'entrée et de sortie; - la figure 8 représente d'une manière plus générale 30 un réseau de sortie multiplé utilisant différents coupleurs à quadrature à chaque niveau de division. La figure 1 représente un circuit de sortie multiplé à coupleurs différentiels comprenant trois niveaux et huit branches, utilisant sept coupleurs différentiels à quadrature de 35 3 db 10, 11, 12, 13, 14, 15 et 16 montés de manière à diviser un . signal d'entrée appliqué à la branche 1 du coupleur 10 entre huit branches de sortie 21 à 28c. Les expressions "transformateur différentiel" et "coupleur différentiel" sont utilisées ici dans leur acception usuelle qui désigne un réseau diviseur-d'énergie comportant 69 09470 4 2009814 quatre branches qui sont agencées par paires, les branches constituant chaque paire étant conjuguées l'une l'autre et couplées aux branches de l'autre paire. De plus, un coupleur différentiel à quadrature se caractérise par des composantes du signal divisé qui 5 sont déphasées de 90 degrés. branches de chacun des transformateurs différentiels sont appelées 1, 2, 3 et 4, les branches 1 et 2 constituant une paire de branches conjuguées tandis que les branches 3 et 4 constituent l'au-10 tre paire de branches conjuguées. D'une manière plus particulière, la branche 1 de chaque coupleur est la branche d'entrée,' les branches 3,et 4 sont les branches de sortie. La branche 2 de chaque coupleur est une terminaison d'équilibrage. 15 quelconque des transformateurs différentiels, est divisé en deux composantes en quadrature dans les branches 3 et 4, composantes dont les amplitudes sont proportionnelles^ t et respectivement. Pour un transformateur différentiel du type à impédances localisées, les variations d'amplitude du coefficient de transmission t et du 20 coefficient de couplage k en fonction de la fréquence sont représentées sur la figure 2 par les courbes 5 et 6. Le coefficient de transmission t est fondamentalement maximurn à la fréquence zéro et il diminue à mesure que croît la fréquence. Le coefficient de couplage k, d'autre part, est nul r à la fréquence zéro et il àugmen-25 te à mesure que croît la fréquence. Les deux coefficients sont égaux en amplitude à la fréquence de transition w . Les coeffi- A/ /--* O cients t et k peuvent s'exprimer mathématiquement comme suit: Dans le circuit de sortie selon la figure 1, les quatre Un signal d'entrée appliqué à la branche 1 de l'un t 1 1 (1) 30 1 + ix œ et 1 + ix x 12) 35 où a) est la fréquence angulaire de fonctionnement, 69 09470 5 2009814 De (1) et (2) on voit que 11 I 2 + | k| 2 = 1 (3) 5 et | t(w) | = | k(£) | . (4) Comme on, peut le voir sur la figure 2, les coefficients ■ t et k sont égaux à la fréquence w = u)Q. Cette fréquence est celle pour laquelle le rapport de division d'énergie est égal à 10 l'unité puisque, à cette fréquence, 15énergie incidente est divisée d'une manière égale entre les deux branches, de sortie. Toutefois, comme on peut le voir sur la figure, ce n'est qu'à cette fréquence particulière que cette égalité se produit. Ainsi, si le signal d'entrée est un signal à large bande s'étendant entre 15 les fréquences et cjgj il se produit une variation importante du rapport de division d'énergie sur la bande de fréquences prise en considération. Cette variation devient plus prononcée à mesure que croît le multiplage de sortie durant les niveaux successifs de division. Par exemple, un rapport t/k .= .1,13 par coupleur, 20 correspondant à une différence de 1 db, donne, après n niveaux de division, (1,13)n ou n db. Etant donné que l'on envisage des mul-tiplages de sortie de l'ordre de n = 13, le résultat d'une telle sélectivité en fréquence est de créer une variation considérable de la distribution du signal parmi les branches de sortie. La na-25 ture de cette distribution et comment elle peut être modifiée sont deux aspects que l'on va considérer en.détails ci-après. En se reportant à la figure 1, la distribution du signal entre les différents étages de la structure de sortie multi-plée à trois niveaux est obtenue en appliquant un signal d'ampli-30 tude unité à la branche d'entrée 1 du coupleur 10. La composante t apparaît sur la branche- 3, la composante k apparaît sur la branche 4- Le symbole i = ]/~^ indique la quadrature de phase entre les deux composantes t et k. . La composante t appliquée à la branche 1 du coupleur 35 11 dans le deuxième niveau de division, est divisé à son tour dans la même, proportion de manière .à fournir les composantes t et ikt. D'une manière similaire, la composante ik dérivée de la branche 4 du coupleur 10 est appliquée à la branche 1 du-coupleur 12 de ma-nière à produire les composantes ikt et -k . En répétant ce pro- T cessus pour le niveau trois, on obtient la distribution de signal 69 09470 6 2009814 indiquée sur les branches 21 à 28 . Les composantes de sortie différentes et leur nombre d'occurrences sont résumés dans le tableau 1 ci-après: TABLEAU I. 5 - " 1 " . Composante Nombre d'occurrences t3 1 • ikt2 3 ■ -k2t 3 -k3 1 On remarquera que le nombre d'occurrences repris dans 15 le tableau 1 pour les différentes composantes sont égaux aux s coefficients du développement du binôme (t + ik) . D'une manière plus générale, on peut montrer que dans un système à n niveaux, la distribution du signal entre les 2n branches de sortie est donnée par le développement du binôme (t + ik)n. Ainsi, par exemple, 20 dans un système à quatre niveaux, la distribution du signal est donnée par l'expression suivante: (t + ik)4 = t4 + 4 ikt3 - 6 k2t2 - 4 ik3t + k4. 25 La figure 3 montre la distribution réelle du signal entre les seize branches 41 à 56 d'une structure de sortie multi-plée è, quatre niveaux dans laquelle les coupleurs différentiels sont ordonnés l'un par rapport à l'autre comme sur la figure 1. Tous les coupleurs différentiels sont orientés de telle sorte que 30 la branche d'entrée et les branches recevant la composante t sont les branches supérieures,tandis que les branches recevant la composante k sont les branches inférieures. De plus, il n'y a pas de croisement. Il est clair que, à mesure que le multiplage de sortie 35 continue, à croître, la distribution du signal devient de plus en plus déséquilibrées d'après le rapport t/k . Si les signaux doivent finalement être amplifiés, il est nécessaire soit de prévoir les amplificateurs pouvant traiter des puissances notablement différentes afin de traiter les niveaux d'énergie différents dans chacune des branches, soit de prévoir des amplificateurs identiques 69 09470 7 2009814 dont la puissance est celle requise par la branche traitant le signal de plus fort niveau. Il est évident que ce dernier montage n'est pas le plus économique puisque seul un amplificateur va tra-vailler à sa puissance maximum alors que tous les autres vont tra-" 5 vailler en-deçà de leur puissance nominale. La présente invention a pour but d?éviter ces limitations inhérentes aux circuits de sortie multiplés antérieurs , grâce à un montage d'égalisation dfénergie dans lequel un signal dans une branche à niveau d'énergie relativement élevé et un signal dans une branche à niveau relati-10 vement faible sont mélangés dans un coupleur différentiel d'égalisation d'énergie afin ""e produire deux signaux de ni~ veau intermédiaire . Cela est réalisé en couplant les'branches symétriques à me paire de branches conjuguées du coupleur différentiel d'égalisation d'énergie et en extrayant les 15 deux signaux mélangés de l9autre paire de branches conjuguées. Par branches symétriques on entend les paires de branches acheminant des signaux du type t^kn"^ et tn"^k^, où n est un entier pair correspondant au niveau binaire de la structure de sortie, et £ est une valeur entière comprise entre zéro et n, celui-ci inclus. 20 Le tableau II donne un ensemble possible de paires de branches symétriques ainsi que les signaux sur ces branches. 69 09470 8 2009814 TABLEAU IX. 5 10 15 20 25 Ce tableau est basé sur le fait que dans un montage ordonné de coupleurs différentiels, les paires de branches symétriques sont disposées symétriquement par rapport au centre de la structure de sortie. Ainsi, la première et la dernière branche, 30 la deuxième et l'avant-dernière branche, etc., sont des branches symétriques. Toutefois, d'autres combinaisons sont également valables et c'est ainsi par exemple que la branche 42 pourrait parfaitement être combinée à la branche 52, et la branche 46 - à la branche 47. Le montage symétrique du point de vue constructif pré-35 sente toutefois certains avantages structurels et il peut, par conséquent, être préféré. La figure 4 illustre la structure de sortie multiplée à quatre niveaux selon la figure 3, contenant huit coupleurs d'égalisation d'énergie 60 à 67 , connectés selon lé tableau II de manière à produire seize signaux de sortie tempérés ■ ' ' Paires de branches symétriques Amplitude du signal n = 4 P 41 56 t4 k4 4 42 55 kt3 k3t 3 43 54 kt3 k3t 3 44 53 k2t2 t2k2 2 45 52 kt3 k3t 3 46 51 2 2 k t k2t2 2 47 50 k2t2 k2t2 2 48 j k3t 49 I kt3 * 1 69 09470 9 2009814 dont les amplitudes a + ib sont données dans le tableau III. Ce- 2 2 lui-ci donne également l'énergie tempérée |a| + Jb| dans chacune des branches de sortie des coupleurs 60 à 67. TABLEAU IÎI. 5 10 15 20 25 30 On peut voir que: (1) l'énergie dans toutes les branches est la même à la fréquence de transition, c'est-à-dire pour x ~ Œ 1j et (2) la pente de la courbe d'énergie en fonction de la0 fréquence pour les seize branches est nulle à la 35 fréquence de transition. On va également donner une mesure quantitative de l'amélioration de la distribution d'énergie résultant de l'égalisation selon l'invention,, L'énergie dans une branche quelconque peut s'écrire comme suit: Coupleur Branche ■ Signal S. «J Energie N' + I bj2 60 3 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + A4 4 k4t + ikt4 k8t2 + k2t8 61 ' 3 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 4 -(k2t3+K3t2) k4t6 + k6t4 62 3 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 4 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 63 3 k4t + ikt4 k8t2 + k2t8 4 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 64 3 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 4 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 65 3 (k4t+ikt4) k8t2 + ,k2t8 4 -(k2t3+ik3t2) k4t6 f k6t4 66 3 k4t + ikt4 k8t2 + k2t8 4 -(k2t3+ik3t2) k4t6 + k6t4 67 _ 3 t5 + ik5 t10 + k10 [ k4t + ikt4 k8t2+k2t8 69 09470 10 2009814 P = k2m t10"2m + t2m k10"2m (5) où m est un entier quelconque compris entre 1 et (n+1 ),celui-ci incite. 1 A la fréquence de transition k = t = -rs. et l'équation (5) devient: - 10 . v* _ 1 P = 2 (6) A la fréquence médiane de la bande de fréquences,^énergie est ainsi divisée d'une manière égale entre les seize branches 10 de sortie. La vitesse à laquelle la courbe d'énergie varie en fonction de la fréquence au voisinage de la fréquence de transition est obtçnue en différentiant l'équation (5) par rapport à x, x = — . On obtient alors: (i) O 15 dP _ om12m-1 dk +. 10-2m , Mn - w 10-2m-1 dt ,2m - 2mk ^ t + (10-2m)t ^ k ïïx 20 + 2mt2rn°*1 ^ k10"2m + (-lo^rn)^0"201"1 t2m . Pour x = 1 (dans ce cas k = t), on a : 2m(2k2m"1k10"2m) + ( 10-2m) (2k10~2m""1k2tn) dp = dx dt , dk + d£ 25 De l'équation (3) on tire, en outre: (t)2 + (k)2 = 1, (7) 30 ce qui, après différentiation par rapport à x} donne Pour t = k, 35 2t3i + 2ki-°- dt , dk _ n Substituant (8) dans (7) on obtient: (8) dP "H3Z = 0. 69 09470 îi 2009814 Ainsi, chacune des expressions du tableau III a la même amplitude à la fréquence de transition et une pente nulle à cette même fréquence. On peut obtenir une mesure de l*allure plate de la courbe de réponse de l'énergie en fonction de la fréquen-5 ce en considérant le cas le plus mauvais, c4est-à-dire le cas de l'énergie dans la branche 3 du coupleur 67, et en évaluant la variation d'énergie sur une bande de fréquences déterminée. A titre d'exemple on choisira une bande de fréquences de 20 %, pour laquelle x = 1 ,1. 10 A l'aide des équations (1) et (2) on peut exprimer l'énergie dans la branche 3 du coupleur 67 comme suit: p67 = t10 + k10 = xl° + \ . (10) 3 6? (x2 + 1)5 15 L'équation (10) illustre également la symétrie géomé trique de la caractéristique d'énergie par rapport à la fréquence de transition. En substituant la valeur de x dans l'équation (10) on obtient : ^ 3P67 = Î47ÏÏ • 20 *1 Si l'on compare cette valeur à l'énergie -^(fj = "jç pour x = 1, on constate que pour x = 1 - 10^ on obtient une différence d'énergie d'environ 0,34 db. Ce résultat s'avère favorable si on le compare à l'accroissement d'énergie d'environ 1,7 db que 25 l'on obtiendrait sans égalisation d'énergie. On a supposé plus haut que n était un entier pair correspondant au niveau binaire de la structure de sortie. Cette hypothèse avait pour but de souligner que 1-égalisation d'énergie est réalisée avantageusement aux niveaux binaires de la structure de 30 sortie multiplée plutôt qu'aux niveaux impairs. Cela provient du fait qu'aux niveaux impairs les deux composantes du signal,produites dans chacune des branches par 'égalisation drénergie,sont soit en phase, soit déphasées de 180 degrés. Il en résulte des effets d'interférence intenses qui peuvent quadrupler lvénergie 35 dans une branche tout en réduisant à zéro l'énergie dans les autres branches. Aux niveaux pairs de la structure de sortie multiplée, par contre, les deux composantes du signal, produites par mélange d'énergie sont en quadrature et les énergies s'additionnent toujours. Partant, comme on l'a montré, l'énergie est distribuée de manière uniforme entre les branches à la fréquence bad original. 69 09470 12 2009814 de transition. Après avoir analysé la divison d'énergie en 2n parties et l'égalisation de la distribution d'énergie sur une bande de fréquences étendue, on va considérer à présent le problème de la 5 recombinaison des 2n composantes en un seul signal. Toutefois, plutôt que de tenter de suivre toutes les composantes à travers un réseau recombineur afin de déterminer quelles conditions doivent être établies pour qu'elles se combinent en phase à la sortie on considérera le passage du signal incident à travers le réseau 10 diviseur comme une séquence d'états telle qu'une séquence d'états qui-se succèdent dans une image animée. Il est clair que lorsqu'une image apimée se déroule, peu importe que l'information ou l'histoire apparaisse complexe ou que les états apparaissent décousus, lorsque le film est déroulé à l'envers, tout ce qui s'est passé sera 15 éclairci,et les conditions- initiales rétablies lorsque le film sera ramené à la première image. La seule différence entre le déroulement du film dans le sens normal et le déroulement du film à l'envers est que la séquence des états représentés est inversée. Il y a donc une inversion de phase: ce qui précède dans 20 le déroulement du film à l'endroit se trouve en arrière dans le déroulement du film à l'envers. Dans le tableau III on voit que chaque signal de branche est un nombre complexe. Le coefficient de transmission entre l'entrée de la structure et ane branche de sortie quelconque 25 est donc donné par l'expression: sra3iibi ■ 1111 où j. désigne la branche et est un entier quelconque compris entre un et 2n. On voit également que la somme des énergies dans les 30 2n branches est égale à l'énergie d'entrée, soit: 2n 2n f"1'1 ■ î a3|2+lbj|2 -1" (12) J=1 j=1 35 Etant donné que le réseau recombineur doit réaliser une inversion de phase, le réseau recombineur doit être le conjugué du réseau diviseur. Exprimé sous forme mathématique, le coefficient de transmission entre la sortie du réseau recombi- ' neur et chacune des branches est donné par: Sijà = aj + ±io. . (13) bad original 69 09470 13 2009814 Le transfert d'énergie total entre les branches d'entrée et de sortie est alors donné par l'expression suivante: 2n I j=1 SjS3* ' Toutefois, étant donné que S.S.* = la.l2 + | b.J2 , «J «i ' J J en vertu de 1*équation (12) on voit que le transfert d'énergie, 10 donné par lTéquation (14), est également égal à 1*unité et toute 1*énergie d'entrée est fournie à la branche de sortie du réseau recombineur. La figure 5 illustre une structure à n niveaux ,qui a été modifiée, comme on va le voir, afin de ■•roduire des signaux 15 de sortie qui sont les conjugués des signaux x'ournis par les structures non modifiées qui ont été décrites plus haut. Dans un but de généralité, les coefficients de couplage de chacun des coupleurs 70 à 79 (et de ceux qui ne sont pas représentés mais indiqués par des traits) sont appelés A et B, A pouvant être soit t, soit /V 20 k, et vice-versa pour B. La modification nécessaire pour former un réseau conjugué consiste à insérer des déphaseurs de 180 degrés dans des branches sélectionnées de la structure. Le premier de ces déphaseurs est inséré dans une des branches de sortie du premier coupleur 70. 25 Dans laforme de réalisation illustrée sur la figure 5, un déphaseur 80 est montré dans la branche B. Les autres déphaseurs sont insérés dans des branches de sortie sélectionnées des différents coupleurs d* égalisation d'énergie. Comme on peut le voir sur la figure 1, la moitié ou^ n 1 30 dfune façon plus générale, 2 " branches d'une structure quelconque ne comportant pas d'^alisstbn d'énergie sont dérivées de la branche A du coupleur d'entrée 70. Ces branches sont identixiées par le grou- y. ^ a- pe 2 " A sur la figure 5. D'une manière similaire, il y a un nombre égal de branches dérivéesde la branche du coupleur 70. Cës Il "1 35 branches sont identifiées par le groupe 2 ~ B sur la figure 5. Le premier déphaseur ayant été inséré dans la branche B du coupleur 70, on considérera à présent les branches de sortie dérivées de la branche A. En particulier, on examinera l'exposant TY *1 des signaux acheminés du groupe 2 A aux branches de sortie de chacun des 2n~1 coupleurs- d'égalisation d'énergie. Si cet exposant ëÂb ORIGINAL 69 09470 14 2009814 est pair, un déphasëur dé 180 degrés est inséré dansla branche de sortie. Si 1*exposant est impair, aucun déphaseur n'est ajouté. Par exemple, la branche 81 est connectée au coupleur 79. En désignant le signal dans la branche 81 par , la composante appliquée à la branche de sortie 82 du coupleur 79 est donnée par 5 aP+V-P, tandis que la composante appliquée à la branche 83 est donnée par APBn™^+^. Si £ est pair, 1*exposant de A dans'la branche 82 est impair et aucun déphaseur n*est inséré dans cette branche de sortie. L'exposant de A dans la branche 83 est pair et un additionneur de 180 degrés supplémentaire 84 est inséré dans cet-10 te branche. , On procède de même pour chaque coupleur. Pour un'système à n niveauxil y a 2n branches dont la moitié, soit 2n"1 branches, contiennent des déphaseurs de 180 degrés. Compte tenu du déphaseur inséré dans le coupleur d'entrée, un réseau conjugué con-15 tient un total de (2n"^+l) déphaseurs. Ayant réalisé le réseau conjugué, un réseau d*égalisation dTénergie complet contiendra,comme montré sur la figure 6, un réseau diviseur 90, un ensemble 91 de 2n branches contenant des amplificateurs, chaque branche étant connectée à une branche con-20 juguée du circuit recombineur, et un réseau recombineur conjugué 92. Un des avantages de la structure à coupleurs différentiels à quadrature réside dans le fait que les réflexions due^ par exemple, à des discontinuités au droit des amplificateurs 25 dans les branches multiplées, sont transmises aux branches dïéqxrl-librage des coupleurs, aucune énergie réfléchie n'a tteignant la branche d* entrée du réseau. Dans une structure è égalisation d' înergie, toutefois, les phases des signaux sont telles que cet avantage ne subsiste pas longtemps et une certaine partie de l'énergie réflé-30 chie atteint le circuit d*entrée. Lorsque l'amplitude de l'énergie réfléchie est telle qu'elle présenterait un problème sérieux, on peut utiliser un montage parallèle-conjugué comme illustré sur la y.. 4 figurç 7. Dans ce montage, deux structures 100 et 101, de 2 " branches chacune, sont connectées en parallèle en lieu et place 3 5 d'une seule structure à 2n branches. De plus, les deux structures sont conjuguées d'où là désignation N pour la structure 100 et N* pour la structure 101. La recombinaison; comme dans le montage selon la figure 6, est effectuée au moyen de réseaux recombineurs conjugués 102 et 103, dans lesquels le réseau 102 est le conjugué du ôad origine 69 09470 15 2009814 réseau 100 et le réseau 103 est le conjugué du réseau 101. Le signal d'entrée est divisé en deux composantes égales et chacune d'elles est appliquée à l'un des réseaux de sortie au moyen d'une jonction différentielle de 180 degrés 104. Une 5 deuxième jonction différentielle de 180 degrés sert à recombiner les deux signaux amplifiés dérivés des réseaux 102 et 103 - En raison de la nature conjuguée des réseaux de sortie 100 et 101, lTénergie réfléchie arrive aux branches 3 et 4 du coupleur 104 soit en phase, soit déphasée de 180 degrés selon la ma-10 manière dont est connecté le coupleur 104. Dans chaque cas, l'énergie réfléchie s'additionne dans la branche 2 du coupleur 104 où elle se dissipe dans une résistance de terminaison 106. Dans ce qui précède, les coefficients de transmission et de couplage des coupleurs différentiels ont été caractérisés 15 par les courbes de la figure 2 mais ils ne l'avaient été ainsi qu'à titre d'exemple puisque les variations de ces paramètres peuvent être exprimées avantageusement et simplement par les équations (1) et (2). D'une façon plus générale, cependant, l'invention peut également s'appliquer à d'autres types de coupleurs 20 différentiels à quadrature et à des combinaisons de ceux-ci. Par exemple, il y a avantage à utiliser des coupleurs de qualité supérieure (bandes de fréquences plus larges) pour les niveaux de division plus faible afin de procurer un moyen de réaliser un multiplage de sortie ayant une bande de fréquences globale plus large. 25 Bien que de tels coupleurs soient habituellement plus coûteux, ils sont utilisés en nombres relativement petits et ils ne repré~ sentent par conséquent pas un accroissement notable du coût total de la structure de sortie. On supposera, par exemple, qu'il faille obtenir une structure à n niveaux binaires dans lesquels les 9 pre-30 miers niveaux sont formés avec des coupleurs de qualité supérieure tandis queles vn-q) autres niveaux sont formés avec des coupleurs moins coûteux. Si n = 12 et q = 6, la structure comporte 252 coupleurs plus coûteux et 24-320 coupleurs moins coûteux. Comme les premiers de ces coupleurs ne représentent qu'un pour cent 35 environ du nombre total des coupleurs, ils peuvent être conçus pour être sensiblement plats sur la bande de fréquences intéressante, rendant ainsi la distribution d'énergie dans les 2n branches d'une structure à douze niveaux équivalente à celle d'une structure à six niveaux pour un coût supplémentaire très faible. 69 09470 16 2009814 La structure la plus générale est représentée sur la figure 8 où l'on voit que différents coupleurs sont utilisés à chaque niveau binaire. Le coupleur d'entrée 110 est caractérisé par un coefficient de transmission t^ et un coefficient de couplage k^. 5 Les coupleurs 111 et 112 ont des coefficients tg et k2, le dernier groupe de coupleurs 113...114 ont des coefficients tn et kn. Les signaux dans les branches de sortie 115...118 sont alors de la forme t^t, ... t • k.k,. k ib c j 1 m 10 où les indices sont tous des entiers.différents compris entre 2 et n. On remarquera qu'il y ' _p • facteurs t et (n-p ). facteurs k , £ étant un ->ntier quelconque compris entre 0 et n. 15 Une branche symétrique a un signal proportionnel à k-jk^ ... kc * t jt-^. . ,tm, où il y a £ facteurs k, et (n-p) facteurs' t . L'égalisation d'énergie s'obtient comme plus haut par mélange des signaux apparaissant dans les branches symétriques. 20 Si la distribution d'énergie dans les branches d'une structure de sorties multipliées est relevée en fonction du nombre de branches, on constate qu'elle est sensiblement constante pour la plus grande majorité des branches. Il y a un accroissement d'énergie dans quelques branches à une extrémité de la struc-25 ture et une réduction d'énergie dans quelques branches à l'autre ■ ■ extrémité de la structure aux limites de la gamme de fréquences. Si des amplificateurs identiques sont utilisés dans chaque branche, il est évident que la puissance des amplificateurs doit correspondre à celle requise pour le plus mauvais cas de sorte que 30 i. plus grande majorité des amplificateurs sont alors surdimension-nés et.travaillent en deçà de leur puissance maximum. Ce cas peut être évité en insérant un atténuateur dans les branches d'énergie plus élevée de. façon à réduire leur ^énergie à celle de la majorité des branches et à prévoir alors des amplificateurs tra-35 vaillant aux niveaux d'énergie plus faibles. Bien qu'il y ait une certaine perte d'énergie inhérente à ce montage, l'énergie totale de quelques branches d'une structure de sortie à niveau élevé n'est pas grande et cette perte d'énergie relativement petite constitue somme toute un marché avantageux. 69 09470 17 2009814 On. considérera, par exemple, une structure à douze niveaux et on examinera 1"écart d'énergie pour un écart de i 5% de la bande centrale» La branche la plus mauvaise, de la forme (t13 + k13), a une énergie de 19,4 Les branches les plus mauvaises suivantes sont 12 -i o 5 treize branches de la forme (t k - k t), sur lesquelles l'éner- gie est de 13,4 %. Le cas le plus mauvais suivant est celui de 112+ 112 quatre-vingt-huit branches de la forme (t k - k t ) sur lesquelles 1*énergie est de Q%. Une nouvelle réduction est sans intérêt puisque le terme suivant de 1*énergie n'est que de 0,19 db 10 Lfégalisation des trois cas les plus mauvais représente une perte d'énergie totale de : ( 1 ) (0,194) + ( 13) (0,134) + (88) (0,08) • _ 2 , ^-3. 4096 ' soit 0,0095 db. 15 Cette perte est manifestement négligeable et la méthode dvégalisation est peu coûteuse. La dispersion d'énergie étant ainsi réduite à 0,19 db, on se trouve en dessous de toute limite pratique toute tentative supplémentaire est sans intérêt. 20 On a montré que l'on peut réaliser de très grandes structures de sorties multipliées au moyen de composants petits et peu coûteux, couvrant des largeurs de bandes de dix pour cent et plus. Bien que lfon ait décrit deux procédés indépendants pour réduire à un minimum l'écart d'énergie dans le réseau, ces procé-25 dés peuvent être utilisés conjointement pour obtsnir Un bénéfice supplémentaire. 69 09470 18 2009814 REVENDICATIONS. 1.- Réseau de sorties multiplées à énergie égalisée, comprenant,un premier ensemble de 2n~1 coupleurs différentiels à quadrature connectés dans un montage de sotties multiplées pour procurer 2n brai>-• ches, où n est un entier pair etcùle coefficient de transmission est le coefficient de couplage des coupleurs de chaque niveai db dMsion sait t^ et respectivement (i étant un entier compris entre 1 et n, celui-ci inclus), caractérisé en ce qu?il comprend un deuxième ensemble de 2n_1 coupleurs différentiels à quadrature (60-67) connectés à 10 des paires symétriques desditas branches, ces coupleurs mélangeant les signaux dérivés de ces branches, les branches symétriques étant déterminées comme étant deux branches quelconques dans lesquelles les signaux sont proportionnels à "^i^b* *'^c'' ^j^l***^m etl ^ ^l^b" "'^c * "*"es indices 15 sont des entiers différents compris entre 2 et n, procurant ainsi un nombre égal de paires de signaux dTénergie égalisée. 2.- R.égeau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coupleurs différentiels (par exemple 10-16, 60-67) sont les mêmes et en ce que les signaux dans les branches symé- 20 triques (par exemple 4-1-56) sont proportionnels à t^k11""*3 et à kPtn~P, où £ est un entier quelconque compris entre 0 et n. 3.- Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coupleurs différentiels dans les £ premiers niveaux de la structure ont des bandes plus larges que -i.es coupleurs différen- 25 tiels des (n-ql niveaux restants de la structure, où n est le •" nombre total de niveaux de coupleurs. 4.- Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un .déphaseur de 180 degrés est inséré dans une des branches de sortie du premier côupleur de la structure, et en ce qu'un 30 déphaseur de 180 degrés est inséré dans une des branches de sortie de chaque branche du deuxième ensemble de branches. 5.- Réseau diviseur et recom'jineur d*énergie comprenant un réseau diviseur à n niveaux,à énergie égalisée selon la revendication 1, et un réseau recombineur à n niveaux, à énergie égali- 35 sée, conjugué au réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des 2n branches du réseau diviseur est connectée à une branche conjuguée des 2n branches du réseau recombineur. 6.- Roseau selon la revendication 1, caractérisé en v> *1 ce que les 2 ~ coupleurs différentiels à quadrature dudit premier ensemble sont connectés en un montage de sorties multiplées afin 69 09470 19 2009814 de procurer 2n~^ branches dérivées de la branche A et 2n°"1 branches dérivées de la branche B, où A et B sont les coefficients de couplage entre la branche d9 entrée et les deux branches de sortie du premier coupleur de la structure, et n est un entier pair; en H "1 5 ce que les 2 ~ coupleurs différentiels à quadrature dudit deuxième ensemble sont connectés de manière à mélanger les signaux, des paires symétriques de ces branches afin de fournir un nombre égal de paires de signaux d9énergie égalisée, les branches symétriques étant définies comme étant une branche dérivée de la branche A, 10 dans laquelle le signal est proportionnel à ÀpBn"^, et une branche dérivée de la branche B, dans laquelle le signal est proportionnel à BPAn"P, et jo étant un entier quelconque compris entre O et n, celui-ci inclus; en ce qu'un déphaseur est inséré dans la branche B du premier coupleur afin d*introduire un déphasage de 15 180 degrés entre le signal dans cette branche B et le signal dans la branche A de ce coupleur; et en ce qu'un déphaseur de 180 degrés est inséré dans la branche d e sortie de chacun des coupleurs dudit deuxième ensemble, branche de sortie dans laquelle la composante du signal dérivé de la branche A est caractérisée par un facteur A dont l'exposant est pair.