Brevet FR2108163A1 — publié le 19720519

L'invention se rapporte à un système de transmission d'informations àgrand nombre de~voies. Dans les systèmes de transmission pouvant comporter jusqu'à deux ou trois mille voies, on utilise jusqu'à maintenant des câbles coaxiaux. Cependant si l'on veut pouvoir transmettre à grande distance un nombre de voies supérieur. un câble coaxial comportant~plusieurs paires ne constitue plus une solution techniquement et économiquement valable, pour les raisons suivantes - son diamètre, et par conséquent, son poids et les difficultés de sa pose, deviendraient vite gênants, - la mise au point de répéteurs pour une si large bande de fréquences présente de très grandres difficultés, - les stations de répéteurs insérées sur le câble devraient être beaucoup trop rapprochées, - dans le cas d'un câble sous-marin de grande longueur, où les répéteurs doivent être alimentés en énergie à partir d'une des extrémités du câble, la tension d'alimentation nécessaire serait exagérée. et soumettrait les matériaux constituant les éléments du câble et des répéteurs à une contrainte dangereuse pour leur vie. On a donc proposé d'utiliser, pour de telles liaisons à très grand nombre de voies, nécessitant par conséquent une bande de fréquence très large, des : guides d'ondes constitués, comme on sait, par un conducteur tubulaire creux. Cependant, les difficultés de réalisation de tels guides en tronçons de grande longueur rendent leur pose et leur raccordement assez laborieux lors de la constitution de liaisons à grande distancie. EN outre. de tels guides creux ne peuvent pas être utilisés pour les liaisons sous-marines, à cause de la pression qui provoquerait leur écrasement. Le systèmé de transmission selon l'invention, qui ne présente pas ces inconvénients, est caractérisé par le fait qu'il utilise un guide d'ondes plein, c'est-à-dire qui comporte > à l'intérieur de son conducteur tubulaire un diélectrique massif. Un tel guide peut être réalisé aisément par extrusion en tronçons de longueur aussi grande qu'on le désire, et n'est donc pas soumis aux sujétions de raccordement entre tronçons de courte longueur, comme c'est encore le cas actuellement pour les guides d'ondes creux. Un guide d'ondes plein de ce type serait donc avantageux, non seulement pour les liaisons sous-marines, pour lesquelles le guide creux est inutilisable mais aussi pour les liaisons terrestres. Pour qu'un tel guide n'ait pas un affaiblissement trop grand et soit pratiquement utilisable sans nécessiter des stations d'amplification trop rapprochées. il importe toutefois que la matière qui constitue-son diélectrique ait un angle de pertes 6 auSsi favbie que possible. L'affaiblissement d'un câble de ce type peut se décomposer en affaiblisser.ent de résistance et en affaiblissement de perditance. L'affaiblissement de résistance a est independant de l'angle de pertes 6 r 3 du diélectrique, il varie en sens inverse de la puissance V. e désignant la constante diélectrique du matériau constituant le noyau du guide. T1 est donc, toutes choses égales d'ail- leurs, plus faible pour un guide plein que pour un guide creux. Llaffaiblissen.ent de perditance est proportionnel à la fréquence, et sensiblement proportionnel à XTE. L'affaiblissement total étant de la forme a = - + V Ve Vf on peut théoriqtterdent, pour un diélectrique donné, déterminer les dimensions optimales du guide pour une fréquence donnée. A titre d'exemple, si l'on utilisait un matériau ayant un angle de pertes 6 = 10 radian et une constante diélectrique c = 2,3 pour réaliser un guide ayant un diamètre sur diélectrique de 50 millimètres, on pourrait transmettre une fréquence maximale de 35 gigahertz avec un affaiblissement de résistance r r0,2 néper/kilomètre et un affaiblessement de perditance a - 0,6 néper/kilo-- mètre. L'affaiblissement d'un tel guide en fonction de la fréquence passe par un minimum, puisque a rdiminue et a augmente quand la fréquence augmente. p La figure ci-annexée représente, à titre d'exemple une forme possible de réalisation d'un guide d'ondes plein selon l'invention. De l'axe de la périphérie, un tel guide d'ondes comporte - facultativement, une corde porteuse I en matière diélectrique à faible pertes et à grande résistance mécanique ; cette corde peut éventuellemnt être colisti- tuée par un matériau de meme nature que celui du diélectrique, mais traité pour lui donner les qualités requises, - un noyau diélectrique 2 en matériau à très faibles pertes, dont la surface extérieure peut avantageusement, pour des raisons de régularité, être fraisée. - un conducteur 3 constitué dans l'exemple représenté par un fil isolé enroulé en hélice à spires jointives ; l'isolant de ce fil peut être constitué, en vue de son collage sur le diélectrique 2, par un polyéthylène greffé d'acide acrylique, ou par une mince couche de polyuréthane recouverte d'une mince couche de diélectrique, ou encore par toute autre matière pouvant adhérer au diélectrique 2. Ce conducteur pourrait aussi être constitué par exemple par un ou plusieurs rubans métalliques disposés longitudinalement ou à grand pas, et avantageusement collés au diélectrique comme il vient d'être dit. - une couche isolante 4, d'une épaisseur comprise entre un quart et un huitième de la longueur d'onde minimale à transmettre dans le noyau diélectrique, - une couche de toile métallique 5, ou de matière semi-conductrice ou d'un ruban métallique contrecollé d'un matériau adhésif. Le guide peut comporter en outre, facultativement, un ou plusieurs des éléments suivants - uen seconde couche isolante ou semi-conductrice 6, constituée par exemple par des rubans enroulés, - une gaine protectrice 7 réalisée par exemple par extrusion et qui pourrait éventuellement être confondue avec la couche 6. - une armure, pouvant ou non être incorporée dans la gaine 7. L'invention n'est toutefois bien entendu pas limitée à cette forme de réalisation de guide d'ondes plein. qui n'a été décrite-et représentée qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1/- Système de transmission de télécommunications à très grand nombre de voies, caractérisé par le fait qu'il utilise un guide d'ondes empli d'une matière diélectrique à très faible angle de pertes. 2/- Guide d'ondes plein pour le système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un noyau diélectrique, un conducteur tubulaire sur ledit noyau. une couche isolante d'une épaisseur comprise entre un quart et un huitième de la longueur d'onde minimale à transmettre dans le noyau diélectrique. et une couche constituée par une toile métallique ou un revêtement semi-conducteur ou un ruban métallique contrecollé d'un matériau adhésif. 3/- Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte dans l'axe de son noyau, une corde proteuse en matière diélectrique à faibles pertes et à grande résistance mécanique. 4/- Guide d'ondes selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la corde porteuse est constituée en un matériau de mme nature que celui dui diélectrique, traité pour lui donner les qualités mécaniques requises. 5/- Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le conducteur cylindrique est constitué par un fil métallique isolé enroulé à spires jointives. 6/- Guide d'ondes selon la revendication 5. caractérisé par le fait que le fil isolé est collé au noyau diélectrique. 7/- Guide d'ondes selon les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que l'isolant du fil est constitué par un polyéthylène greffé d'acide acrylique. 8/- Guide d'ondes selon les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que l'isolant du fil est constitué par une mince couche de polyuréthane recouverte d'une mince couche de diélectrique. 9/- Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le conducteur tubulaire est constitué par au moins un ruban métallique disposé longitudinalement ou à grand pas. 10/- Guides d'ondes selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le ruban est collé au noyau diélectrique. 11/- Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface extérieure du noyau diélectriques est fraisée pour assurer la régularité de son diamètre. 12/- Guide d'ondes selon la revendication2, caractérisé par le fait qu'il comporte une seconde couche isolante ou semi-conductrice. 13/- Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une gaine protectrice externe. 14/- Guide d'ondes selon la revendication 2) caractérisé par le fait qu'il comporte une armure métallique. .15/- Guide d'ondes selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que l'armure est incorporée dans la gaine protectrice.