Brevet FR2225817A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un câlbe électrique à haute immunité, composé d'une âme centrale et d'un blindage0 On connaît déja de multiples types de câbles coaxiaux. Toutefois, dans certaines applications très particulières, ces cibles ne donnent pas entièrement satisfaction. La présente invention a pour but de créer un cible de haute immunité, par exemple par la transmission de signaux dans un milieu très fortement parasités A cet effet, l'invention concerne un câble caractérisé en ee qu'il comporte un ensemble de blindage coaxiaux B1 B2 B3, etc.. Bn, chaque blindage Bi formant , avec le blindage Bi-1 précédent une impédance caractéristique Zc i-1,n qui constitue avec l'impédanee de transfert ZTi.L de ce blindage, une cellule d'atténuateur, les divers blindages étant branchés de-fagon que.les cellules soient en série. Suivant une autre caractéristique , chaque blindage est formé d'au moins un g-oupe de deux nappes (tresses) enserrant une couche de métal magnétique ayant un bon contact électrique avec les couches conductrices adjacentes0 Suivant une autre caractéristique, l'impédan- ce caractéristique Z de la ligne formée par deux unités de c blindage successives, est augmentée par une isolation à faible coefficient #, un choix du rapport entre le diametre extérieur du conducteur interne et le diamètre interne du conducteur externe et un matériau magnétique å haute résistivité. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un générateur relié à un circuit d'utilisation par un câble multiblindage à haute immunité, suivant l'invention, - la figure 2 est un schéma électrique équivalent du montage de la figure 1, dans le cas de n blindages, @ - - la figure 3 est une vue en perspective d'une résistance de terminaison d'extrémité de câble. - la figure 4 est une coupe d'un exemple de couche de blindage de câble à blindages multiples, selon l'inventinn. A la figure 1, le câble à blindages multiples à haute immunité, selon l'invention, est destiné à relier un générateur électrique G à un utilisateur d'impédance ZO: Le câble de liaison se compose daune âme centrale C et de trois blindages B1 B2 B3 entourant successivement l'âme centrale C. Les divers blindages sont reliés par des résistances prévues aux extrémités, A la figure 1, on a représenté l'impédance caractéristique Z12 s Z23 correspondant aux blindages B2 & B3. Le blindage extérieur B3 entoure également le générateur G et la charge Zo; entre ce blindage et le générateur G ou la charge ZO, on a les capacités parasites Cp1 et Cp2 représentées en tireté. Le câble blindé reliant G et Zo a une longueur L de sorte que l'impédance de transfert de chaque blindage Bi est (ZTi.L). Le schéma équivalent de ce montage est représenté à la figure 2 qui est généralisée à (n) blindages. Pour l'explication du schéma, on utilise les tensions intermédiaires V1, V2 représentées également à la figure 1. En effet, si le générateur G fournit une tension V et si ZT1 est l'impédance de transfert du premier blindage B1 la boucle de courant passe par Z et ZT1L. o Le second blindage B2, monté en parallèle au premier, donne la boucle Z12 , ZT2. L , en supposant que ce second blindage ait la même longueur que le premier blindage. Cette analyse se généralise aux n blindages superposés0 Dans le cas d'un cible à n blindages identiques, l'impédance de transfert totale approchée est alors donnée par la formule Zc étant l'impédance caractéristique de chaque blindage formant avec le blindage précédent une ligne de transmission. La formule ci-dessus ayant été obtenue par une approximation, elle n'est valable que si l'impédance de transfert ZT.L est petite par rapport à l'impédance caracté ristique Z c En résumé, chaque blindage forme, avec le blindage ou conducteur qu'il entoure, une cellule d'atténuateur et dans le cas de câbles à blindages multiples, selon l'invention, ces cellules d'atténuateur sont branchées en série. De e cas simple idéal, ci-dessus, on déduit les conclusiens sui@antes a) l'atténuation, ajoutée par un n blindage supplémentaire, augmente si l'impédance de ligne, formée par ce de-nier blindage d'ordre n et le blindage précédent d'ordre (n-l) , est supérieure à l'impédance de transfert ZTn.L de ce dernier blindage car cn peut écrire la formule précédente sous la forme suivante Z#n-1 = Impédance totale du câble à (n-1) blindages Z#n = Impédance totale du câble à n blindages. b) Deux blindages en court-circuit sur toute leur longueur correspondent à une simple mise en parallèle des deux impédances de transfert0 c) L'impédance totale Z#n est une fonction de Ln-1. La figure 3 représente une résistance d'extrémité R destinée à relier deux blindages successifs0 La valeur de cette résistance est à prendre entre la surface intérieur I et la surface extérieure Eo La figure 4 représente un mode de réalisation particulièrement avantageux d un blindage qui se compose de deux couches 1 & 2 formées, par exemple, par des tresses ou un blindage continu à forte conductivité et excellent taux de recouvrement. Ces deux couches 1 & 2 sont reliées électriquement par une couche intermédiaire 3 en un métal magnétique ayant un produit (# #) élevé dans le spectre des fréquences à protéger. Dans ce produit # représente la conduc tivité, f la perméabilité relative, et f la fréquence. Cette couche intermédiaire 3 est reliée avec un bon contact électriques aux couches 1 & 2e Les câbles selon l'invention sont notamment destinés à la transmission de signaux dans des milieux très parasités ou lorsqu'il est nécessaire de transmettre des signaux ne comportant pratiquement aucun parasite, De façon plus particulière un tel faible peut s'utiliser dans les centrales nucléaires, pour relier des détecteurs très sensibles , au niveau des cuves, pour détecter les flux de neutrons. De tels câbles peuvent également s'utili- ser en informatique G De façon générale des détecteurs reliés par de tels cibles peuvent se trouver à 200 ou 300 mètres. En résumé, pour une faible longueur de câble, c'est à dire 100 à 200 mètres, l'efficacité des câbles selon invention est multipliée par 100 par rapport aux câbles classiques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inven- tion0 R E V E N D i C A T I O N S 10/ Cäble électrique à haute immunité, composé d'une gme centrale et d'un blindage, cdble caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de blindages coaxiaux B1, B2 B3, etc.. Bn, chaque blindage Bi formant , avec le blindage précédent Bi-1, une impédance caractéristique Zc i-n qui constitue avec l'impédance de transfert ZTi.L de ce blindage , une cellule d ! atténuateur, les divers blindages étant branchés de façon que les cellules scient en série. 20/ Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque blindage est formé d au moins deux nappes -(tresses) (1-2) enserrant une couche (3) de métal magnétique ayant un bon contact électrique avec les couches conductrices adjacentes (1,2) la ccuche (3) ayant un produit (# # ) maximum dans la plage des réquences f à protéger. 30/ Cible électrique selon l'une quelconque des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que l'impédance caractéristique Z de la ligne formée par deux unités de blindage c successives, est augmentée par une isolation à faible coefficient t , un choix du rapport entre le diamètre extérieur du conducteur interne et le diamètre interne du conducteur externe 4 / Gâble électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau magnétique est à haute résistivité. 50/ Gable électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qué les blindages sont réunis aux deux extrémités par des bagues de résistance égale à l'impédance caractéristique entre les blindages.