Brevet FR2232155A1 — publié le 19741227

La présente invention concerne un duplexeur hybride à 1800 constitué par un réseau à quatre portes fait de lignes de transmission. Ce réseau comporte quatre sections constituées par des lignes de bandes ou conducteurs rubans couplés, gravés sur une plaquette de circuit imprimé dotée de caractéristiques spéciales. On connaît des circuits basés sur des principes identiques à ceux de la présente invention, comportant un nombre variable de portes, mais on n'en connait aucun comportant quatre portes et un déphasage de 1800, constitué à partir de conducteurs rubans ou lignes de bandes couplés. On connaît également des dispositifs semblables d'un type coaxial. Dans la technologie bien connue des circuits coaxiaux, l'impédance et la longueur des lignes de transmission qui relient les portes sont fixées a l'avance, alors que dans le circuit qui fait l'objet de la présente invention il est possible de choisir avec une certaine liberté au moins l'impédance et la longueur de chacune desdites lignes de transmission. Un autre avantage de la présente invention réside en ce qu'elle permet l'utilisation du couplage par interférence entre les conducteurs rubans ou lignes pour obtenir une répartition finale en parties égales de la puissance fournie au circuit, sans pour cela que la distribution de puissance dans les sections internes du duplexeur hybride puisse être différente pour chacune d'entre elles. Les caractéristiques techniques sont les suivantes Coefficient de réflexion (porte 1) = 0. Rapport de tension d'ondes stationnaires VSWR (porte 1) = 1 Isolement (porte 1 - porte 3) = infini Dans la pratique les valeurs suivantes ont été obtenues pour un rapport de tension d'ondes stationnaires VSWR = 1,2 Isolement (porte t - porte 3) > 25dB Un "duplexeur hybride" est un dispositif technique largement utilisé dans tous les cas ou deux récepteurs, deux émetteurs, ou bien un émetteur et un récepteur, travaillant sur la même fréquence, sont reliés à une seule et même antenne. Dans les cas où le ou les émetteurs et/ou le les récepteurs travaillent sur des fréquences différentes, de nombreux auteurs utilisent l'expression "duplexeur hybride" pour désigner le réseau électrique dont va traiter la présente description. Par conséquent, strictement parlant, la description suivante traite d'un type de "duplexeur hybride". Ce duplexeur hybride est un réseau à quatre portes qui exécute les fonctions suivantes - il présente un isolement infini entre des paires de portes déterminées ; - un signal pénétrant par une porte donnée du duplexeur hybride est subdivisé en deux signaux d'égale puissance qui ressortent par deux portes clairement déterminée8, distinctes de la porte d'entrée, les deux signaux de sortie étant déphasés de 1800 l'un par rapport a l'autre ; - un signal pénétrant par une autre porte donnés dru duplexeur hybride est subdivisé en deux signaux de puissance égale qui ressortent par deux portes distinctes de la porte d'entrée, ces deux signaux de sortie étant en phase l'un avec l'autre ;; - lorsque deux signaux de polarité différentie par rapport à la masse sont introduits par une paire de portes isolées, ces signaux engendrent deux paires de signaux de sortie telles que a. une paire de signaux de sortie est combinée en phase dans une troisième porte déterminée à l'avance ; b. l'autre paire de signaux de sortie est combinée en opposition de phase dans l'autre porte ; - quand deux signaux de meme polarité par rapport à la masse sont introduits par une paire de portes isolées ces signaux engendrent deux paires de signaux de sortie telles que a. une paire de signaux de sortie est combinée en phase dans une troisième porte de sortie ; b. l'autre paire de signaux de sortie est combinée en opposition de phase dans la porte restante. Le réseau à quatre portes auquel ce duplexeur hybride est réduit peut être calculé de manière a présenter me parfaite adaptation d'impédance, sans qu'aucun signal réfléchi soit engendré au moins pour une fréquence. Cette fréquence est, de toute évidence, celle sur laquelle travaille l'émetteur et/ou le récepteur. Tout ce passe conte décrit ci-dessus mais seulement d'un point de vue théorique. Un certain degré de détérioration se produit toujours dans le fonctionnement, compte tenu du fait que les éléments du duplexeur ne peuvent être parfaits. Cependant, lorsque les lignes de trans.ission ne présentent que de faibles pertes, on peut obtenir un duplexeur hybride de bonne qualité. Le duplexeur hybride selon l'invention est constitué par quatre sections de conducteurs ruban ou lignes de bandes couplés ainsi que le montre la figure. Il peut etre démontré que, certaines conditions tant observées pour la constitution des conducteurs ruban ou lignes de bandes, et leur couplage, le réseau -; quatre portes de la figure 1 fonctionne comme un duplexeur hybride à 180 , test dire qu'il présente les caractéristiques suivantes Coefficient de réflexion (porte 1) = 0. Rapport de tension en ondes stationnaires VSWR (porte 1) = 1 Isolement (porte t - porte 3) = infini v4 = -v2 = v2 e j# = v3 = 0 Une onde qui pénètre par la porte 1 répartitsa puissance en deux parties égales sous des potentiels aux portes 2 et h en opposition de et apparaît L'isolement entre les portes 1 et 3 est infini ; le potentiel à la porte 3 est nul et aucune onde réfléchie n'est engendrée. Si l'on suppose que l'absence d'interaction entre les paires de portes, (isolement infini entre deux portes) a été démontrée, on peut prédire l'effet produit par l'incidence de plusieurs signaux et en particulier l'effet de deux signaux, qu'ils soient en phase ou en opposition de phase, en appliquant le principe de superposition. L'analyse mathématique des caractéristiques proposées au debut de la présente description démontre la possibilité de réaliser le réseau à quatre portes selon l'invention et en garantit le fonctionnement en temps que duplexeur hybride. Fien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on co.mprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exerrle et ne limite pas la portée de l'-invention. PEVENDICATIONS 1. Duplexeur hybride à quatre portes à 1800 constitué par quatre sections de conducteur ruban ou lignes de bandes couplées, gravés sur une plaquette de circuit imprimé qui constitue un réseau à quatre portes, earactérisé en ce qu'il permet de fixer avec un certain degré de liberté la valeur de l'impédance des conducteurs ruban ou lignes à bandes couplés. 2. Duplexeur hybride à quatre portes à 1800, selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on utilise le couplage par interférence entre les rubans ou bandes afin d'obtenir une répartition en parties égales de la puissance introduite dans le circuit, en conservant un isolement de valeur théoriquement infinie entre les portes, en pratique supérieur å 25 dB. 3. Duplexeur hybride à quatre portes à 1800, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal qui pénètre par une porte donnée est réparti en deux signaux dont la puissance est la moitié de la puissance d'entrée et qui ressortent par deux portes déterminées, distinctes de la porte d'entrée, de manière que les deux signaux de sortie soient déphasés l'un par rapport à l'autre de 1800. 4. Duplexeur hybride à quatre portes à 1800, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un signal qui pénètre par une autre porte donnée est subdivisé en deux signaux dont la puissance est la moitié de la puissance d'entrée, lesquels signaux ressortent par deux portes distinctes de la porte d'entrée, de manière que les deux signaux de sortie soient en phase l'un avec l'autre. 5. Duplexeur hybride à quatre portes à 1800, selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque deux signaux sont introduits par deux portes isolées l'une de l'autre à raison d'un signal pour chaque porte, lesdits signaux engendrent deux paires de signaux dont une paire est combinée en phase à une troisième porte et dont l'autre paire est combinée en opposition de phase à la porte restante, les portes où cette combinaison se produit étant différentes selon que la polarité du signal par rapport à la masse est la même ou diffère.