Brevet FR2135656A1 — publié le 19721222

L'invention due à DAURER Georg» LOIDILLER Manfred» WEINHOLD Ulrich et MACHT Gerhard» est relative à un quadripôle d'atténuation» susceptible d'être commandé» pour tensions alternatives» notamment pour tensions à haute fréquence» comportant un élé-5 ment en T constitué d'une branche longitudinale» d'une branche transversale et d'une'branche de pontage montée en parallèle sur la branche longitudinale» des diodes étant prévues dans ce quadripôle. Des quadripôles d'atténuation de ce,genre sont utilisés» notamment associés à des amplificateurs» pour affaiblir ou 10 pour régler un1 niveau de tension à une valeur déterminée» éventuellement constante. Les quadripôles d'atténuation de ce genre connus jusqu'à ce jour ont pour inconvénient de présenter une atténuation propre importante et d'exiger l'utilisation de diodes spéciales 15 (diodes à pointes). L'invention a pour but de réaliser un quadripôle d'atténuation qui présente, une faible atténuation propre» une large gamme de réglage» un écart d'intermodulation élevé» ainsi qu'une fréquence limite élevée» dont les résistances d'entrée et de 20 sortie ne varient que dans d'étroites limites et qui soit constitué à l'aide de diodes usuelles du commerce» sans mise en oeuvre de diodes spéciales. Ce résultat est obtenu» conformément à l'invention, avec un quadripôle d'atténuation» susceptible d'être commandé» du 25 genre décrit ci-dessus qui est caractérisé par le fait que la branche transversale et la branche de pontage» au point de vue du courant alternatif» comportent chacune au moins une diode à semi-conducteur commandée par une tension continue de commande appliquée. 30 L'invention est expliquée plus en détail ci-après» à l'aide de certains de ses modes de réalisation» pris à titre d'illustration» en se référant aux dessins annexés sur lesquels î - la figure 1 représente un mode de réalisation fondamental d'un quadripôle d'atténuation conforme à l'invention» 35 - la figure 2 représente un mode de réalisation de l'invention amélioré quant à la fréquence limite» - la figure 3 représente un mode de réalisation de l'invention amélioré quant à l'écart d'intermodulation» et - la figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'in-40 vention amélioré quant à l'écart d'intermodulation. , •7 2 16129 2135656 v.- v„ w ». . . ■ Le quadripôle d'atténuation représenté sur la figure 1 comporte une branche longitudinale composée de deux résistances ohmiques 3» 4 montées en série» une branche transversale» raccordée au point commun des résistances 3, 4 et composée! au 5 point de vue du courant alternatif» d'une diode à semi-conducteur 2» qui avec la branche longitudinale forme un élément en T, ainsi que d'une branche de pontage» composée» au point de vue du courant alternatif» d'une diode à semi-conducteur 1» laquelle branche de pontage est raccordée» conjointement avec la branche 10 longitudinale» à une borne d'entrée 12 et à une borne de sortie 13. Les diodes à semi-conducteur 1 et 2 sont d'un genre usuel du commerce.et il s'agit en fait soit de diodes au silicium soit de diodes au germanium. 15 Les. valeurs des résistances 3 et 4 sont égales chacune» au moins approximativement » à l'impédance caractéristique de la ligne» non représentée sur la, figure.» raccordée à la borne d'entrée 12 et à ia borne de sortie 13. Pour commander le quadripôle d'atténuation» on applique à 20 chacune des diodes à semi-conducteur 1 et 2 une tension continue de commande» par des lignes qui sont raccordées immédiatement en amont et en aval de ces diodes. L'application de la tension continue de commande à la diode à semi-conducteur 1 de la branche de pontage est effectuée par des bornes de raccordement 25 15 et 16 par l'intermédiaire de bobines ou inductances d'arrêt 8 et 9, montées en amont et en aval de la diode à semi-conducteur 1» qui empêchent le signal utile de parvenir à la source de tension de commande. D'une manière correspondante est effectuée l'application de la tension continue de commande à la 30 diode -à semi-conducteur 2 de la branche transversale» par des bornes de raccordement 17» 18 par l'intermédiaire de bobines d'arrêt 10» 11. La tension continue de commande aux points 15 et 16 présente une polarité opposée à celle de la tension continue de commande aux points 17» 18. Dans la branche transver-35 savle, est monté» entre sa diode à semi-conducteur 2 et son point de raccordement à la branche longitudinale» un condensateur 7 de faible impédance pour le courant alternatif» pour éviter que la tension continue de commande parvienne à la borne d'entrée 12 et à la borne de sortie 13. D'une manière correspon— 40 dante» pour isoler relativement à la tension continue la diode 72 16129 2135656 à semi-conducteur 1 de la branche de pontage est monté» dans cette branche» entre sa diode à semi-conducteur 1 et au moins un de ses points de raccordement à la branche longitudinale» un condensateur de faible impédance pour le courant alternatif. 5 Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 on a prévu deux condensateurs 5 et 6 qui assurent un isolement complet relativement à la tension continue. Les condensateurs '5 et 6 empêchent en outre un court-circuit partiel de la tension continue de commande pour la diode à semi-conducteur l'par l'intermé-10 diaire des résistances 3» 4 de la branche longitudinale. Le quadripôle d'atténuation représenté sur la figure 1 est utilisable jusqu'à des fréquences élevées» par exemple jusque dans le domaine des très hautes fréquences (THF) ; il présente une atténuation propre (atténuation de passage) de 0»5 à 1 dé-15 cibel (dB). Sa gamme de réglage d'atténuation est d'environ 20 dB. Ses courants de commande varient alors entre 0 et 5 m A. Darts le quadripôle d'atténuation représenté sur la figure 2» la branche de pontage, au point de vue du courant alternatif» est formée par plusieurs diodes à semi-conducteurs» à savoir» 20 dans le cas représenté, trois diodes 21, 22 et 23 montées en série. Ceci entraîne une diminution de la capacité équivalente des diodes montées en parallèle. Au contraire la branche transversale» au point de vue du courant alternatif» est constituée par plusieurs diodes à semi-conducteurs à savoir également dans 25 le cas représenté, trois diodes 24, 25 et 26 montées en parallèle afin de réduire l'inductance équivalente de ces diodes. De préférence, les nombres des diodes à semi-conducteurs 21, 22, 23 et 24, 25, 26 de la branche de pontage et de la branche transversale sont égaux. Grâce aux dispositions précitées la fréquence 30 limite du quadripôle d'atténuation se trouve augmentée de sorte que ce quadripôle est utilisable par exemple jusque dans le domaine des ultra haute fréquences (UHF). Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, la branche transversale et la branche de pontage sont, au point de 35 vue du courant alternatif» constituées chacune par un montage redresseur à double alternance en pont 27, 28 composé, de quatre diodes à semi—conducteurs et la tension continue de commande est appliquée à la diagonale du pont. Dans ces conditions on obtient une diminution des produits d'intermodulation. Pour 40 que le signal utile, en courant alternatif» franchisse directe 72 16129 . 4 2135656 ment la diagonale du pont et n'atteigne pas la source de tension continue de commande» à chaque diagonale du pont est raccordé un condensateur 19» 20 de faible impédance en courant alternatif. Dans le quadripôle d'atténuation représenté sur la figure 4» on obtient également une diminution des produits d'intermodulation. Pour cela» la branche transversale et la branche de pontage sont» au point de vue du courant alternatif» constituées chacune par la mise en parallèle de deux diodes à semi-conduc-teurs 35» 36 et 37» 38 montées en sens inverse, en série chacune avec un condensateur 31» 32 et 33» 34 de faible impédance en courant alternatif. La tension continue de commande provenant des bornes de raccordement 15» 16 et 17» 18 est appliquée entre une diode à semi-conducteur 35» 36 et 37» 38 et le condensateur 31,. 32 et 33, 34 monté en série avec elle» Les éléments non mentionnés dans les quadripôles d'atténuation des figures 2 à 4 correspondent aux éléments portant les mêmes références numériques de la figure 1. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède» l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés elle en embrasse» au contraire» toutes les variantes. 72 16129 5 2135656 REVENDICATIONS 1. Quadripôle d'atténuation, susceptible d'être commandé, pour tensions alternatives, notamment pour tensions à haute fréquence, comportant un élément en "T" constitué d'une branche 5 longitudinale, d'une branche transversale et d'une branche de pontage montée en parallèle sur la branche longitudinale, la branche transversale et la branche de pontage comportant chacune au moins une diode qui peut être commandée au moyen d'une tension continue de commande qui lui est appliquée, caractérisé en ce que 10 la branche longitudinale comporte deux résistances ohmiques (3,4) montées en série, la valeur de chacune étant égale, au moins approximativement, à l'impédance caractéristique de la ligne raccordée au quadripôle et au point commun desquelles est raccordée la branche transversale, en ce que la branche de pontage (5, 15 1, 6), au point de vue du courant alternatif, est constituée exclusivement par au moins une diode (1) et en ce que les diodes (1,2) sont des diodes au silicium ou au germanium. 2. Quadripôle d'atténuation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension continue de commande est amenée par 20 des lignes raccordées respectivement directement en amont et en aval d'une diode (1,2 ; 21,23, 24 à 26 ; 27,28 j 35,36,37,38). 3. Quadripôle d'atténuation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension continue de commande est amenée par l'intermédiaire de bobines d'arrêt (10,11) montées respectivement 25 en amont et en aval de la diode (1,2 ; 21,23,24 à 26 ; 35,36,37, 38). 4. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la branche transversale, entre sa diode (2 ; 24 à 26 ; 28 ; 37,38) et son 30 point de raccordement à la branche longitudinale est monté un condensateur de faible impédance en courant alternatif. 5. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la branche de pontage, entre sa diode (1 ; 27) et au moins un de ses points de 35 raccordement à la branche longitudinale, est branché un condensateur (5,6) de faible impédance en courant alternatif. 6. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la branche de pontage^ au point de vue du courant alternatif, est constituée par plu- 40 sieurs diodes (21 à 23) montées en série. 72 16129 6 2135656 7. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des re vendications précédentes, catactérisé en ce que la branche transversale, au point de vue du courant alternatif, est constituée par plusieurs diodes (24 à 26) montées en parallèle. 5 8. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des re vendications 6 et 7, caractérisé en ce que le nombre des diodes (21 à 23) de la branche de pontage est égal à celui des diodes (24 à 26) de la branche transversale. 9. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des re-lO vendications 1 à 5, caractérisé en ce que la branche transversale et/ou la branche de pontage sont constituées, au point de vue du courant alternatif, par quatre diodes montées en pont redresseur à double alternance (2 7,28) et que la tension continue de commande est appliquée à la diagonale du pont. 15 10. Quadripôle d'atténuation selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à la diagonale du pont est raccordé un condensateur (19,20) de faible impédance en courant alternatif. 11. Quadripôle d'atténuation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la branche transver-20 sale et/ou la branche de pontage sont constituées," au point de vue du courant alternatif, par le montage en parallèle (29,30) de deux diodes (35,36 ; 37,38) disposées en sens inverse branchées chacune en série avec un condensateur (31,32 ; 33,34) de faible impédance en courant alternatif et que la tension continue 25 de commande est amenée respectivement entre une diode (35,36 ; 37,38) et le condensateur (31,32 ; 33,34) monté en série avec celle-ci.