Brevet FR2020307A1 — publié le 19700710

La présente invention concerne un filtre passe-bande couplé magnéti quement de manière supercritique, dans lequel les bobines sont situées dans un plan. Il ost connu dÛ loger les bobinas dos filtros pauO-bando à circuit double, dont les bobines sont réalisées par gravure ou autre procédé simi laire et sont situées au voisinage l'une de l'autre, de telle sorte qu'elles sont couplées magnétiquement entre elles. Le dogré de couplage du filtre, dans con cas, est détermine principalement par la distance ontro les bobines, de la même manière précise que dans la fabrication des filtres utilisant des bobines enroulées classiques. Il est également connu de placer une boucle de couplage connue (enrou lement de court-circuit ) autour des enroulements pour accroître le dogré de couplage. En principe un tel enroulement de couplage supplémentaire pout être utilisé sur des bobines enroulées de manière classique, mais ceci n'est pas connu on pratique oar, dans cos cas, une augumentation du degré do oou plage peut être obtenue par dos moyens beaocoup plus simples. Dans les fabrications sentionnéos précédemment, la largeur do bande do fonctionnement pout être fixée par le montage de base (pourvu qu'aucun équi pement de variation particulior no soit prévu) ou bion ollo pout varior par des moyens appropriés influençant l'inductance mutuelle entre les bobines, de manière symétrique autour de la fréquence centrale. Ces moyens peuvent modifier la distance entre les bobines (appeléc hautour do bobino) ou bion faire varier la porneabilite du trajet magnétique commun aux deux bobins (par exemple à l'aide d'un toro d'accord). Ces moyens sont caractérisée, toutfois, en ce qu'ils engendrent seule mont dos variations symétriques dans la largeur do bande autour do la fré quenco centrale. Il n'est pas possible, dans des fabrications classiques de filtres présentant un couplage magnétique, d'obtenir une variation sur un seul côté de la largour do bando, soit dans la direction dos fréquences supérieures, soit dans la direction des fréquences inférieures, comme cela est possible dans les procédés de couplage électriques (couplage en "tête", couplage en "queue"), en choisissant simplement de manière appropriée un seul élément de couplage et on le faisant varier, sans engendrer dos variations simultanées dans la fréquence de résonance des circuits individuels du filtro. De plus, le procédé utilisé dans le couplage électrique pour faire varier l'angle d'inclinaison du sommet d'une courbe de sélection de filtre en amortissant simplement l'élément de couplage n'a pas d'équivalent dans le couplage magnétique. La présente invention a pour objet do proposor un filtre passe-bande avec de couplage magnétique dans lequel les possibilités de variation, mention nées précédement, peuvant être réalisées d'une manière simple sans modifier les éléments individuels. Belon l'invention, ceci est obtenu par un filtre passe-b-de couplé magnétiquement de manière supercritique, dans lequel les bobines sont situées dans un même plan caractérisé en ce que les éléments d'accord et/ou d'amor tissement (par exemple les tores de ferrite, les plaques d'amortissement) sont prévus à l'extérieur des bobines au voisinage du point de plus grande intensité de champ, lesquels éléments influencent essentiellement soulement l'une ou l'autre des moitiés de la caractéristique passe-bande du filtre, comme si elle était divisée par la fréquence centrale, et/ou on ce que au moins un conducteur de couplage est présant a; 'pointa de transport du oou rant ou de la tension d'ou il est prévu des éléments d'accord et/ou d'amor tissement adaptés pour influencer essentiellement soulement l'une ou l'autre des moitiés de la caractéristique passe-bande du filtre passe-bande. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien entendu la description ot lo dessin no sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures 1 et 2, illustrent schématiquement le principe de base d'un filtre passe-bande couplé magnétiquement, circuit double. Les figures 3, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, représentent divers exemples de réali saloon d'un filtre selon l'invention. Las figures 4b, 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, illustrent les caractéristiques d'accord des filtres représentés respectivement sur ler figures 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, Si on invagine doux circuits résonnants différents d'un filtre couplé magnétiquement de manière supercritique, ces circuits étant associés avec les pointos individuelle do la courbe de sélection, il cat possible de déri- ver deux diagrammes correspondants de champ magnétique pour ces circuits resonnanta utilisant la relation connue do phaso.en fonction de la fréquence entre les tensions à l'entrée et à la sortie du filtre. Ces diagrammes sont représentés sur les figures 1 et 2, qui illustrent le principe de base d'un filtre passe-bande à circuit double, couplé magné tiquement, dans lequel les bobines sont sitées dans un même plan. Les bobines t ot 2 peuvent être réalisées par une technique do gravure. les oonnoxione des circuits oscillants associés et les connoxions de commutation ne sont pas représentées dans un but de clarté. La figure 1 représente le diagramme des lignes magnétiques de force, pour lo circuit résonnant à fréquence inférieure. La -diroction du courant dans la bobine 1, à un instant quelconque, est choisie arbitrairement et les directions des autres fléches sont données de maniére correspondante. On pout voir le circuit réssonant à fréquence inférieure engendre une réaction positive entre les bobines 1 et 2 de telle sorte que l'inductance équivalente série des deux bobines est superieure à la somme des indue tances individuelles. On peut voir à partir de la figure 2, toutfois que le circuit résonnant à fréquence supérieure engendre une réaction négative, auquel cas l'inductance du circuit équivalent série est inférieure à la somme dos inductances individuelles. Si, commo cola est illustré sur la figure 3, une boucle do couplago (boucle de court-circuit) 3 est placée autour dos deux bobines, une tension diagonale est engendre entre les points A et B, dans la boucle, par suite de l'induction opposée qui se produit dans le circuit à fréquence inférieure, tandis que'le courant de boucle résultant de la différence de tension entre les deux tensions d'induction considerablement égales, agissant dans la direction opposée, est relativement faible. flans le circuit à frequence supérieure, toutofois, les inductions dans les- bobines agissent dans la même direction, dans la mSmo boucle, de telle sorte que, dans ce cas, un courant de boucle relativement élevé s'écoule, tandis que la tension diagonal résiduelle est relativement faible. Si une bobine est placée en travers do la boucle de couplage, entr.-. les poids A et B (sur la figure 4a cette bobine est représentée par un enroulemont sc formant sur la fac de dessous do la carte de circuit iriprimé), et si- la bobine est prévue avec un noyau d'accord, comme cela est illustré sur la figure 5a, uno inductance parallèle est ainsi couplée aux bobines de filtre ce couplage, toutefois, est effectif seulement pour le circuit résonnant à fréquence inférieure.Ceci signific que la variation de cette inductance transversale peut affecter seulement le circuit résonnant à fréquence inférieure.ö La figure 4b représente la courbe do sélection d'un tel filtre, l'in- fluonce de'une variation de ltinductanco transversale étant indiquée par les lignes pointillées. Si, commo cola est indique sur la figurc 5a, une inductance série variable est placée le long de la boucle de couplage, par exemple sous la forme d'une bobine ou d'un noyau d'accord situe dans le traJot conducteur de la boucle de couplpage, seulement le courant do boucle se produissant dals le circuit résonnant à fréquence supérieur: et répondant au couplage, ost affecté. L'influence obtenue en faisant varier cette induotanco série ost représentée, en lignos pointilléos sur la curbe de sélection du filtre illustré sur la figure 5b. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, on utilise tement pour l'accord, les diagrammes de champ magnétique différents du go dua bobines qui sont représentés sur les figuros 1 ot 2, on pontant un patit barreau de forrite au-dessus des bobines de filtre, parallélement au plan do bobines, lo barreau étant déplaçable verticalement. Si un barreau de forrite est dispose parallelemunt au plan des bobines de filtre, comme cela est représenté sur la figure 6a, l'effet de la varia tion de potto distace sur la courbe do séleotion, plus particulièrement sur sa moitie à fréquence inférieuro, ust représenté sur la figure 6b. Si, au contraire, un barreau de ferrite est placé perpendiculairement au plan des bobines, entre les bobines de filtre, comme cela est indiqué sur la figure 6a, le déplacement vertical de ce barreau influence la moitié à fréquence supérieure de la courbe de sélection, comme cela est ilustré sur la figure 7b. A la place des noyaux de ferrite, des plaques d'amortissement peuvont ôtre utilisées, celles-ci étant placées horizontalement ou verticalement entre les bobines Si l'inductance transversale entre les points A et B de la figure 4a est remplacée par une résistance variable, comme cela est représenté sur la figure 8a, uns variation d l'amplitude de la moitié à fráguenoc iniricur de la courbe de sélection peut être obtenue, comme cola est illustré sur la figure 8b. De la même manière, l'amplitude de la pento à fréquence supérieure de la courbe de selection peut varier en faisant varier une résistance variable, placée dans le trajet de conduction de la boucle de couplage, comme cola est illustré sur les figures 9a9 et 9b. Il est bon d'enteurer le montage total des bobines par une boucle de court-circuit forment écran. Un avantage de l'invention réside en ce qu'une combinaison des divers exemples de réalisation des filtres, particulièrement ceux représentés sur les figures 4a et 5a, en conjonction avec les composants présentant des tolérances étroites, est perticulièrementappropriée pour la fabrication d'un aqmplificatour, tel qu'un amplificateur image à fréquence intermédiaire, nécessitant un accord simple et directif. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que description est faite sculement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 10) Filtre passe-bande couplé magnetiquement de manière-supercritique, dans lequel les bobines sont situées dans un même plan, caractérisé en ce que des éléments d'accord et/ou d'amortissement (par exemple noyaux de ferrite, plaques d'amortissement) sont prévus à l'extérieur des bobines, au voisinage du point de plus grande intensité de champ, lesquels éléments influencent essentiellement l'une ou l'autre des deux moitiés de la caractéristique de la bande passante du- filtre par rapport à la fréquence centrale etXou en ce qu'au moins un conducteur de couplage est présent aux peints de transport du courant ou dc la tension, diot il est prévu des éléments d'accord et/ou d'amortissement adaptés pour influencer essentiellement seulement l'une ou l'autre des moitiés de la caractéristique de la bande passante du filtre passe-bande. 20) Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que. entre deux points diamétralement opposés d'une boucle de couplage entourant les bobines du filtre, on a disposé une inductance transversale sous la ferme d'une bobine, prévue avec un-noyau d'accord, l'inductance influençant la moitié à fréquence inférieure de la caractéristique de la bande passante. 30).Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé on ce que, dans le trajet de conduction d'une boucle de couplage entourant les bobines de filtre, on a disposé une inductance longitudinale sous la ferme d'une bobine prévue avec un noyau d'accord, l'inductance influençant la moitié à fréquence supérieure de la caractéristique de la bande passante. 4 ) Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un barreau de ferrite est disposé de manière mobile au-dessus des bobines de filtre, parallèlement au plan des bobines. 50) Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un barreau de ferrite est logé, de manière mobile, entre- les bobines de filtre perpendiculairement au plan des bobines. 6 ) Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les deux points diamétralement opposés de la bobine de couplage entourant les bobines de filtregon a disposé une résistance variable qui influence la pente à fréquence inférieure de la caractéristique de la bande passante. 70) Filtre passe-bande selon la revendication 12 caractérisé en ce que, dans le trajet de conduction d'une boucle de couplage entourant les bobines de filtre, on a disposé une résistance variable qui influence la pente à fréquence supérieure da la caractéristique de la bande passante. 80) Filtre passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques d'amortissement sont disposées entre les bobines perpendiculairement ou parallèlement au plan des bobines. 90) Filtre passe-bande selon les revendications 1 et 2 et 9 et 4 et 5 et 6 et 7 et 8, caractérisé en ce que le montage total du filtre est entouré par une boucle de court-circuit formant écran.