Brevet FR2232143A1 — publié le 19741227

La présente invention est relative à un filtre électrique sélectif en fréquence, du type dit passe-bande, dans lequel la sélectivité est obtenue grâce à la résonance magnétomécanique d'un matériau magnétostrictif. De tels filtres sont déjà connus, ils comportent un résonateur magnétostrictif, une bobine d'entrée et une bobine de sortie dont les circuits magnétiques sont magnétiquement couplés au résonateur magnétostrictif. En particulier, en Mars 1953, W.B.ROBERTS a publié dans "RCA Re@iew" un article intitulé "Some Applications of per@anently magnetized ferrite magnetostrictive resonators" où il décrit plusieurs types de filtres magnétostrictifs, différents les uns des autres par les formes et positions respectives des circuits magné- tiques et du résonateur magnétostrictif. Dans la plupart des cas, ces trois éléments sont distincts les uns des autres, ce qui impose l'usinage des trois pièces distinctes et l'utilisation de moyens de positionnement desdites pie ces les unes par rapport aux autres, et entraîne un prir de revient onéreux pour les filtres ainsi réalisés. Dans ce se article est également décrit. et représenté par la figure 7, un filtre magnétostrictif colportant essentiellement un barreau de ferrite dont les extrémités constituent les parties ferri-magnétiques des circuits magnétiques des bobines d'entrée et de sortie, et la partie centrale le résonateur magnétostrictif. Nais cette réalisation est telle que les circuits magnétiques présentent de grands entrefers et que le découplage direct entre lesdits circuits ntest pas suffisant I1 est alors nécessaire d'uti- liser un circuit de découplage qui co-plique la réalisation dudit filtre. Or, l'on sait qu'il est possible de realiser, dans une pie ce de ferrite, des circuits magnétiques totalement indépendants les uns des autres. Une telle réalisation est décrite, par exemple, dans la demande de brevet français déposée par la SOCIETE ANONYME DE T@LECOM@UNICATIONS pour un "Nouveau mode de réalisation de filtres électriques" invention de Jacques Raoul BOULIN et Alexis NEPOHIASTCHY, enre@istrée le 23.02.72 sous le numéro 72 06 035. Dans cette demande, un même bloc de ferrite, usine de façon convenable, regroupe les circuits magnétiques de toutes les inductances composant un même filtre électrique. De nombreux essais ont montré que lesdits circuits magnétiques étaient parfaitement découplés ma@nétiquement les uns des autres. Compte tenu de ces connaissances, le filtre magnétostrictif selon la présente invention, qui comporte un résonateur magnétostrictif, une bobine d'entrée et une bobine de sortie, est caractérisé en ce que les circuits magnétiques des bobines d'entrée et de sortie sont magnétiquement parfaitement découplés et forment un bloc magnétique unique, lequel est dimensionné de façon à constituer lerésonateur magnétostrictif. Un cas particulier intéressant du filtre selon l'invention est celui dans lequel les circuits magnétiques dés bobines d'en- trée et de sortie n'ont pas d'entrefer. Pour obtenir simplement ce résultat, le circuit magnétique de la bobine d'entrée est partie intégrante d'une extrémité du réso nateur et le circuit magnétique de la bobine de sortie est partie intégrante d'une autre extrémité du résonateur. Dans ce cas les deux bobines d'entrée et de sortie sont magnétiquement complètement découplées. Seules les vibrations mécaniques traversant le résonateur permettent de transmettre le signal du circuit d'entrée au circuit de sortie et cela essentiellement aux fréquences de résonance du résonateur magnétostrictif. Le principal avantage des filtres selon l'invention reside dans le fait que leur réalisation est très économique. Un autre avantage du filtre selon l'invention réside dans le fait qu'une aimantation rémanente peut être facilement obtenue, par exemple en envoyant pendant un faible temps un courant continu dans les enrouleaents d'entrée et de sortie1 et que cette aimanta- tion rémanente peut être importante par suite de l'absence d'entrefer dans les circuits magnétiques d'entrée et de sortie, D'autres caractéristiques et d'autres avantages du filtre selon l'invention apparaitroat au cours de la description qui suit et pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures données en annexe. La figure 1 représente à titre d'exemple une disposition du filtre selon l'invention. La figure 2 represente la courbe de sélectivité d1un filtre tel que celui représente sur la figure 1. La figure 1 représente un exemple de réalisation dtun filtre selon l'invention tres facile à fabriquer. Le barreau magnétostric- tif 1 possède un @ertain nombre de fréquences de résonance mécanique suffisamment éloignées les unes des autres pour que l'une de ces fréquences puisse être plus particulièrement utilisée, Dans ce barreau sont pratiqués deux trous, 2 et 3,qui sont utilisés pour le bobinage des enroulements 4 et 5, chacun de la même façon que le serait le trou central d'un tore.Le barreau 1 constituant le résonateur magnétostrictif est suffisamment long pour que les deux trous 2 et 3 soient suffisamment éloignés l'un de ltautre, de telle sorte que les circuits magnétiques les entourant nuaient pas de domaines communs. Le barreau 1 peut, comme c'est dans le cas représenté sur la figure 1, entre un parallélépipède rectangle, les deux trous sont alors pratiqués au voisinage des deux extrémités de la grande dimension du barreau. La figure 2 représente la courbe 6 de la sélectivité d'un filtre magnétostrictif tel que celui représenté sur la figure 1. Plus précisément, ladite courbe 6 représente la variation de la tension Vs, recueillie aux bornes de l'enroulement de sortie, en fonction de la variation de la fréquence f de la tension Ve maintenue constante aux bornes de l'enroulement dtentrée. Dans le cas précis représenté sur la courbe 6, la tension Vs est maximum pour une fréquence f = 210 kHz de la tension dtentrée Ve. Pour ce même filtre la largeur decca bande passante f pour laquelle ltatténuation est inférieure à 3 décibels est de tordre de 200 Hz. Ces valeurs ne sont données qu'à titre d'exemple, et il est bien évident que d1autres valeurs de fréquence de résonance et d'autres valeurs de largeur de bande peuvent titre obtenues en changeant les dimensions ou la forme du résonateur magnétostrictif0 Pour la réalisation dudit résonateur on utilisera avec avantage, un ferrite magnétostrictif. De tels filtres magnétostrictifs sont principalement destinés à être utilisés en téléphonie. REVENDICATIONS 1 - Filtre magnétostrictif comportant un isonateur magnétostrictif, une bobine d'entrée et une bobine de sortie, caractérisé en ce que les circuits magnétiques des bobines d'entrée et de sortie sont magnétiquement parfaitement découplées et forment un bloc magnétique unique dimensionné de façon à constituer le résonateur magnétostrictif. 2 - Filtre selon 1 dans lequel les circuits magnétiques des bobines d'entrée et de sortie n:ont pas dtentrefer. 3 - Filtre magnétostrictif selon 1 et 2 dans lequel le résonateur magnétostrictif est constitué par un barreau de section et de longueur appropriées percé de deux trous, situé chacun près de l'une dè ses extrémités, et servant à la manière du trou central d'un tore, l'un au bobinage de l'enroulement d'entrée et ltautre au bobinage de l'enroulement de sortie. 4 - Filtre magnétostrictif selon 1, 2 ou 3 dans lequel le bloc magnétique unique est constitué par un ferrite magnétostrictif.