Brevet FR2271677A1 — publié le 19751212

La présente invention se rapporte à une botte d'accord d'antenne pour ondes décamétriques, destinée à titre insérée entre une antenne et un appareil radioélectrique et comportant, une inductance d'accord réglable et un dispositif de transformation d'impédance. Comme toutes les boîtes d'accord d'antenne, ces bottes ont pour nulle, à la fréquence de travail, de ramener à une résistance pure, généralement de 5OJ1L l'impédance complexe de l'antenne. Le dispositif de transformation d'impédance, qui, pour les bottes d'accord connues, est en fait un simple transformateur donnant unrapport de transformation fixe, permet de faciliter le réglage de l'adaptation. Dans les bottes d'accord connues, qu'elles soient avec ou sans transformateur, les réglages d'accord et l'adaptation s'effectuent au moyen d'au moins deux éléments réactifs réglables dont l'un est destiné au réglage d'accord et l'autre au réglage d'adaptation. Ces bottes d'accord présentent deux inconvénients. Le premier de ces inconvénients est dû à ce que les deux réglages réagissent l'un sur l'autre, ce qui nécessite des retouches successives et entrain donc des manoeuvres délicates et relativement longues. Le second de ces inconvénients provient de ce qu'une botte d'accord, parfaitement réglée pour une fréquence donnée, nécessite une retouche de ses deux éléments réactifs réglables pour une fréquence différente, mdme Si, entre ces deux fréquences, la partie résistive de l'impédance de l'antenne n'a pas sensiblement varié , ce qui est souvent le cas, comme par exemple avec les antennes courtes utilisées sur véhicules dans des fréquences de l'ordre de 2 à 6 xRz;; ce second inconvénient découle, en fait, du premier, ctest-i-dire de l'interaction existant entre les deux réglages. La présente invention a été conçue pour rendre les réglages d'accord et l'adaptation indépendants l'un de l'autre ; elle a également permis d'éviter d'avoir à modifier le réglage d'adaptation dans le cas où le passage d'une fréquence d'accord à une autre fréquence d'accord ne conduit pas à une variation sensible de la partie résistive de l'impédance de antenne. Ce résultat est obtenu en utilisant, pour effectuer le réglage de l'adaptation, un dispositif de transformation d'impédance présentant une très large bande. Selon l'invention, une botte d'accord d'antenne du type décrit au début de ce texte, est caractérisée en ce que le dispositif de transformation d'impédance est à rapports de transformation multiples et comporte une pluralité de bornes et des moyens de commutation pour relier une desdites bornes à l'appareil radioélectrique et une autre desdites bornes à ladite inductance afin de choisir l'un desdits rapports de transformation. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparattront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant, qui représentent - la figure 1 , un schéma d'un émetteur-récepteur comportant une botte d'accord d'antenne selon l'invention - la figure 2 , le schéma d'une modification à apporter au raccordement de 11 antenne de l'émetteur-récepteur de la figure 1 dans certains cas d'utilisation - la figure 3 , le schéma d'une variante de réalisation d'un des éléments de la figure 1. La figure 1 représente un émetteur-récepteur comportant une antenne A , un appareil radioélectrique P et une botte d'accord antenne destinée à permettre le couplage entre l'antenne et l'appareil radioélectrique. Cette botte d'accord comporte : une inductance réglable, L , sur l'unes des bornes de laquelle est branchée l'antenne A , un commutateur à deux galettes, G1 , G2 , et 18 positions par galettes, et un groupement de 10 transformateurs, Ti à T10 , du type autotransformateurs, avec 12 bornes de raccordement Bt à B12 dont la première , B1 , est à la masse. lie curseur de G1 est réuni à la sortie de l'appareil radioélectrique P , tandis que celui de G2 est réuni à la borne de l'inductance L laissée libre par l'antienne A. Chacune des 18 positions des galettes G1 , G2 du commutateur, est réunie à l'une des bornes B1 à B12 , choisie en fonction de critères qui seront précisés par la suite. Les 10 transformateurs T1 à T10 sont des transformateurs "à ligne" (transmission line transformers dans la littérature anglosaxonne), ce type de transformateurs à été choisi en raison de l'inductance de fuite quasiment nulle qui le caractérise ; ainsi un réglage d'accord pour tenir compte d'inductances de fuite propres à chacune des bornes B1 à B12 est évité.Ces transformateurs ont tous un rapport de transformation de 2 . Ces transformateurs sont groupés en un montage en pyramide dans lequel leurs deux extrémités et leur point milieu sont respectivement réunis aux trois bornes suivantes : - pour le transformateur T1 aux bornes B1 , B8 , B4 - pour le transformateur T2 aux bornes B4 , B12 , B8 - pour le transformateur T3 aux bornes B8 , B12 , B10 - pour le transformateur T4 aux bornes B4 , B8 , B6 - pour le transformateur T5 aux bornes 31 , B4 , 32 - pour le transformateur T6 aux bornes B10 , B12 , B11 - pour le transformateur T7 aux bornes B8 , B10 , B9 - pour le transformateur T8 aux bornes B6 , B8 , B7 - pour le transformateur T9 aux bornes B4 , B6 , B5 - pour le transformateur T10 aux bornes B2 , 34 , B3 Quant aux 18 positions des galettes du commutateur, elles sont respectivement câblées, de la première à la dix-huitième - pour la galette G1 , aux bornes , B8 , 38 , 38 , B8 , B9 , B9 , B10 , B10 , 38 , B9 , BtO , B9 , B10 , B11 , B12 , B10 , B11 B8 - pour la galette O2 , aux bornes B12 , B11 , B10 , B9 , B9 B8 , 38 , B7 , B5 , B5 , B5 , 34 , 34 , B4 , 34 , B3 , B3 , 32. Un tel câblage a été conçu pour pouvoir effectuer des cou plages entre l'antenne A et l'appareil radioélectrique P avec un taux d'ondes stationnaires ne dépassant pas 1,3 sur l'accès de l'appareil radioélectrique et ceci pour n'importe quelle valeur de la partie réelle de l'impédance d'antenne comprise entre 144.R 4 64 et 64.R , où R est la valeur de la résistance pure que l'on désire ramener sur l'accès de l'appareil radioélectrique et où 144 4 64 et correspondent à des carrés de rapport de transformation. 64 Tant que l'impédance de l'antenne A présente une partie complexe capacitive le réglage de la boîte d'accord se fait de la manière exposée ci-après : Dans un premier temps l'inductance L est réglée de manière à réaliser l'accord de l'antenne ; pour cela, l'appareil radioélec trique fournissant un signal de sortie de niveau constant sur la fréquence de travail désirée et un appareil de mesure mesurant le courant qui traverse l'inductance L , cette dernière est réglée sur le passage par un maximum de l'aiguille de l'appareil de mesure. Dans un second temps une des 18 positions des galettes G1 , G2 du commutateur, est choisie pour que le taux sondes stationnaires mesuré sur l'accès de l'appareil radioélectrique passe par un minimum. il n'est pas nécessaire de retoucher le réglage de l'inductance L après que le commutateur ait été positionné. Quand l'impédance de l'antenne A présente une partie complexe selfique ou bien est purement résistive, le réglage se fait de la mme façon mais en ajoutant au préalable, comme indiqué sur la figure 2 , des éléments capacitifs, dans la liaison antenne-inductance réglable. Cette manière de procéder est classique dans les botes d'accord d'antennes. La figure 2 montre 11 antenne A qui n'est plus reliée directement à l'inductance réglable L mais par l'intermédiaire d'un ensemble constitué par- quatre condensateurs Cl à C4 , deux interrupteurs couplés r1 et r2 et un court-circuit M. Les condensateurs C2 et C4 ont leur première armature à la masse. La seconde armature du condensateur C2 est reliée à l'antenne, à la première borne de l'interrupteur r2 et à la première armature du condensateur C1. La seconde armature du condensateur C4 est reliée à la seconde borne de l'interrupteur r2 et à la première armature du condensateur C3. La seconde armature du condensateur Cl est reliée d'une part à l'inductance réglable L par 11 intermédiaire du court-circuit M et d'autre part à la première borne de l'interrupteur ri , la seconde borne de ce dernier étant reliée à la seconde armature du condensateur C3. Les interrupteurs rl et r2 sont couplés de manière à être soit ouverts soit fermés simultanément. Ces capacités qui sont ajoutées les unes en série, pour C1 f C3 , les autres en parallèle, pour C2 , C4 , sont destinées comme il a été indiqué ci-avant, à permettre d'obtenir l'accord avec l'inductance réglable L dans le cas où l'impédance d'antenne n'est pas capacitive. Des groupements d'enroulements de transformateurs, différents de celui qui est représenté sur la figure 1 , sont réalisables on peut, en particulier, utiliser des autotransformateurs "à ligne" offrant deux rapports d'impédance, ces autotransformateurs étant, chacun,associé3à un commutateur permettant de choisir l'un des deux rapports. il est également possible, pour réduire le nombre de trans formateurs utilisés d'introduire des commutateurs dans les liaisons entre les transformateurs d'un méme groupement comme cela est indiqué sur la figure 3. La figure 3 est le schéma d'un groupement d'enroulements de transformateurs montés en cascade ; ce groupement comporte quatre transformateurs du type autotransformateur à point milieu, NI à N4 , trois commutateurs, dl à d3 , et sept bornes de sortie , D1 à D7. Le transformateur N1 est réuni, par sa première extrémité, à - la. masse et à la première borne du commutateur dl et à la borne de sortie D1 , par sa seconde extrémité, à la seconde borne du commuta teur dl et à la borne de sortie D7 et, par son point milieu, à la première extrémité du transformateur N2 , à la première borne du commutateur d2 et à la borne de sortie D2. Le point commun du commutateur dl est relié à la seconde extrémité du transformateur N2 et à la seconde borne du commutateur d2. Le point milieu du transformateur N2 est relié à la première extrémité du transformateur N3 , * à la première borne du commutateur d3 et à la borne de sortie D3. Le point commun du commutateur d2 est relié à la seconde extrémité du transformateur N3 et à la seconde borne du commutateur d3. Le point milieu du transformateur N3 est relié à la première extrémité du transformateur N4 et à la borne de sortie D4. Le point commun du commutateur d3 est relié à la seconde extrémité du transformateur N4 et à la borne de sortie D6. Le point milieu du transformateur N4 est relié à la borne de sortie D5. Comme dans l'exemple de la figure I , le branchement du groupement de transformateurs peut entre effectué au moyen d'un commu tateur à deux galettes et à plusieurs positions ; pour éviter d'avoir à manipuler séparément ce commutateur à deux galettes et les trois commutateurs dl à d3 il est d'ailleurs préférable d'utiliser un commutateur unique à cinq galettes dont trois des galettes sont ciblées pour remplir respectivement les rôles des commutateurs dl à d3. Bien entendu il est également possible de bobiner tous les transtormateurs d'un même groupement sur un même noyau. Dans ces groupements de transformateurs l'essentiel est que, pour chacune des bornes du groupement, l'inluctance de fuite soit nulle ou, à la rigueur, constante, pour éviter un réglage d'accord à chaque changement de borne. il faut d'ailleurs noter que, avec des transformateurs présentant une inductance de fuite notable, les inductances propres à chacune des bornes du groupement de transformateurs pourraient être rendues égales par adjonction d'inductances d'équilibrage mais que cette adjonction d'inductances entrainerait des réglages précis et une augmentation du prix de revient0 L'invention s'applique aux émetteurs-récepteurs prévus pour fonctionner sur différentes fréquences et, en particulier, aux émetteurs-récepteurs équipés de synthétiseurs de fréquences. REVENDICATIONS 1 . Boîte d'accord d'antenne pour ondes décamétriques, destinée à etre insérée entre une antenne et un appareil radioélectrique et comportant : une inductance d'accord réglable et un dispositif de transformation d'impédance à rapports de transformation multiples, qui comporte une pluralité de bornes et des moyens de commutation pour relier une desdites bornes ~l'appareil radioélectrique et une autre desdites bornes à ladite inductance afin de choisir l'un desdits rapports de transformation, caractérisée en ce que ledit dispositif de transformation d'impédance comporte n transformateurs à ligne (n entier supérieur à I) et en ce que lesdits moyens de commutation permettent de réaliser avec lesdits transformateurs à ligne des montages où lrun au moins desdits transformateurs à ligne est branché en parallèle sur ltun des deux enroulements de l'un des n-l autres transformateurs à ligne. 2. Boîte d'accord d'antenne suivant la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits n transformateurs à ligne sont montés en pyramide. 3. Bote accord d'antenne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits n transformateurs à ligne sont montés en cascade et en ce que lesdits moyens de commutation sont également prévus pour assurer différents câblages entre lesdits transformateurs montés en cascade.