Brevet FR2319244A1 — publié le 19770218

La présente invention concerne les dispositifs de filtrage prévus pour etre utilisés endos lieux soumis a des champs radioalec riques parasites intenses, et en particulier, les filtres d'antenne utilisant de telles cellules. I1 est fréquent d'avoir à installer, dans des stations comportant des émetteurs puissants, des équipements (par exemple des récepteurs) alimentés par des signaux faibles. I1 est difficile de se protéger des inductions parasites résultant du champ élevé rayonné localement par ces émetteurs. Dans ce but, il est connu de soigner tout particulièrement ltéquipotentialit6, aux fréquences utilisées, des~masses des différents organes et connexions concernés, car il a été observé que les circuits de masse sont particulièrement sensibles à l'induction des champ parasites. Mais ces mesures sont souvent insuffisantes, des blindages spéciaux s'avèrent nécessaires ainsi que des filtres "coupe bande1, sur les fréquences parasites concernées, lesquels doivent être multipliés par le nombre d'émetteurs en cause, sans compter leurs éventuels harmoniques. L'invention 2 pour objet de pallier ces divers inconvénients et de procurer une grande protection contre les inductions parasites à l'aide de moyens simples. Selon l'invention, la cellule de filtrage comportant un quadripole, lune des deux bornes d'au moins un des deux accès dudit quadripôle étant couplée à la masse, est caractérisée en ce que ladite borne est couplée à la masse par l'intermédiaire d'un circuit ayant une impédance négligeable dans la bande passante dudit quadripôle et élevée en dehors de ladite bande. L'invention a d'autre part pour objet un filtre d'antenne passe bande comportant deux cellules telles que décrites ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels. : - la figure 1 est le schéma d'un mode de réalisation d'une cellule de filtre selon l'invention - la figure 2 est le schéma d'un filtre d'antenne utilisant deux cellules selon l'invention. Sur la figure 1, un bottier métallique 1 représenté en coupe, comporte deux ouvertures circulaires 2 et 3 fermée respectivement par la plaquette isolante 4, fixée par les boulons 5 et 6 et la plaquette isolante 7 fixée.par les boulons 8 et 9. A l'intérieur du boîtier 1, un quadripôle 10 présente un accès dlen.::re, dont l'une des deux bornes 11 est couplée d'une part à la masse en 5 par l'intermédiaire de l'impédance 12, d'autre part à la connexion extérieure 13 òtune embase coaxiale dont l'amie 14 est .connectée à la deuxime borne 15 de cet accès d'entrée, et un accès de sortie dont la première borne 16 est couplée d'une part à la masse en 9 par l'intermédiaire de l'impédance 17, d'autre part à la connexion extérieure 18 d'une embase coaxiale dont l'âme 19 est connectée à la deuxième borne 20 de cet accès de sortie. Le quadripôle 10 de la cellule de filtrage ainsi constitue peut être de tout type connu et en particulier du type passe-bande, les circuits 12 et 17 sont des impédances identiques déterminées de manière à présenter une valeur voisine de zéro ou tout au moins très faiblie devant l'impédance caractéristique des accès, dans la bande passante du quadripôle et > au contraire, importante en dehors. Ii en résulte que les courants éventuellement induits sur la gaine extérieure d'un câble coaxial d'alimentation connectée en 13, et dont les fréquences sont situées en dehors de la bande du qua dribble 10, ne peuvent parvenir, sur la gaine extérieure d'un cible coaxial de sortie connectée en 18, qu'à travers les circuits 12 et 17 montés en série. Le blocage obtenu vis-à-vis des courants induits sur les gaines coaxiales permet de bénéficier effectivement de la protection théorique apportée hors bande par-le quadripôle. L'atténuation supplémentaire correspondante est evidemmenç fonction des conditions de réalisation et d'installation, mais en pratique elle peut dépasser facilement 20 dB. Bien entendu, l'application de ces dispositions n'est pas limitée à des raccordements par câbles coaxiaux, mais à tous accus asymétriques, par exemple ceux d'une ligne bifilaire. Dans le cas particulier d'un quadripole n'ayant qu'un accès asymétrique (l'autre étant symétrique), une seule impédance de blocage (12 ou 17) pourra entre utilisée mais la protection obtenue sera évidemment moins importante. Une telle cellule de filtrage trouve une application intéressante dans la conception d'un filtre d'antenne destin à pro- téger, par exemple, une station à ondes métriques vis-è-vis de puissants émetteurs voisins à ondes décamétriques. Sur la figure 2, deux cellules de filtrage selon l'inven- tion, de réalisation identique, sont montées en parallèle pour constituer un filtre d'antenne. Le quadripôle 10 de la figure 1 est remplacé ici par le quadripôle 30 pour la première cellule et 40 pour la seconde, de m8me les impédances de blocage 12 et 17 de la figure 2 deviennent respectivement les circuits 32 et 37 pour la première cellule et 42 et 47 pour la seconde. Les accès d'entrée coaxiaux 31 et 41 de chaque cellule sont reliés au cible de descente d'antenne 21 à travers les tron- çons coaxiaux respectifs 33 et 43 e-t le Té de branchement 22. De mSme les accès de sortie 35 et 45 sont reliés au câble 24 de descente de la station utilisatrice à travers les tronçons coaxiaux respectifs 34 et 44 et le Té de branchement 2a. Tous ces cables coaxiaux présentent la méme impédance caractéristique. Le quadripôle 30 comporte deux circuits oscillants parallèles couplés en tête,constitués respectivement d'une part d'un condensateur ajustblc 51 et d'une inductance 52 dtautro part d'un condensateur ajustable 53 et d 'une inductance 54,et ayant chacun une de leurs extrémités reliée à la masse t l'autre à chacune des armatures du condensateur de couplage ajustable 55. Les inductances 52 et 54 sont couplées magnétiquement aux inductances respectives 56 et 57 branchées aux bornes des accès correspondants 31 et 35 du quadripôle 30. Le quadripôle 40 comporte des éléments non repérés mais identiques à ceux du quadripôle 30 et identiquement montes. L'impédance de blocage 32, montée entre l'armature extérieure du raccordement coaxial de accès 31 e-t 13 masse, comporte en série une inductance 60 et un condensateur ajustable Cl Chacune des impédances de blocage 37, 42 et 47 comportent des éléments non repérés mais identiques à ceux de l'impédance de blocage 32 et identiquement montés. L'ensemble comportant le quadripôle 30 et les impédances de blocage 32 et 37 constitue le schéma électrique d'un exemple de cellule de filtrage réalisable selon les principes des dispositions de la figure 1. Cette cellule constitue déjà en elle-même un filtre d'entrée passe-bande, dont la largeur de bande est celle des deux circuits, couplés au couplage critique, 51-52 et 53-54, du quadripôle 30, et qui est bien protégé contre les inductions parasites pouvant se produire sur l'armature extérieure du câble coaxial de descente d'antenne, supposé alors relié directement à l'accès 31 > car cr elles se retrouveront sur le cabale dlalimentaiion 24 (supposé alors relié directement à l'accès 35) atténuées par la mise en série des impé- dances de blocage 32 et 37 accordées en résonance série sur la fréquence centrale de la bande passante du quadripowle 30. Dans le cas d'une transmission en VHF dans la bande 156-174 MHz, par exemple, les impédances 32 et 37 sont équivalentes à deux grandes réactances capacitives en série, pour des fréquences décamétriques (inférieures à 30 SHz). Pour des fréquences de transmission inférieures à celles éventuellement induites sur les armatures des câbles d1alimenta- tion, les impédances de blocage se présentent comme une somme de deux inductances élevées en série, assurant une protection analogue au cas précfident, mais avec un champ d'application pratique plus restreint. Chacune des cellules du filtre d'antenne de la figure 2 fonctionne de la mên manière mais les bandes passantes des qua dripoles 30 et 40 sont décalées de manière qu a une atténuation d'environ 6 dB de l'extrémité supérieure de la bande passante de l'un corresponde une atténuation d'environ 6 dB de, l'extrémité inférieure de la bande passante de l'autre. L'expérience montre qu'il est alors possible dtobtenir une bande passante plate globale de largeur nettement sup2rieure au double de-la bande passante de chacun des deux quadripôles, à condition que les adaptations des câbles coaxiaux de raccordement restent corrects dans la bande globale et en particulier que les signeux en provenance de chaque quadripôle, à la fréquence centrale de cette bande globale, 5 r additionnent en phase dans le câble coaxial 24. Dans ce but les longueurs des tronçons coaxiaux 33, 34, 43 et 44 sont choisies de manière que les désadaptations des accs de chacun des quadripôles, présentées pour les fréquences correspondantes à la bande passante de l'autre, soient transformées en impédance élevées aux points 22 et 23 vis-à-vis de l'impédance caractéristique de ces tronçons de cables coaxiaux. Un tel filtre d'antenne peut prendre place, par exemple, l'entrée d'une station démission et de réception V6tF comportant des émetteurs et des récepteurs diduplexés sur une me pantenne, la gamme de fréquences des émetteurs étant comprise dans la bande passante d'un des quadripoles et celles des récepteurs dans la bande passante de l'autre quadripôle. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentes ici à titre d'exemple. En particutlier, il est possible de réaliser des cellules du type de celles de la figure 1 où le quadripole 10 serait un pâsse-haut ou un passe-bas,les impédances de blocage 12 et 17 prenant alors respectivement la forme de filtres passe-haut ou passe-bas simplifié. REVEND TCAT L09 1. Cellule de filtrage comportant un quadripôle dont une des bornes d'au moins un des deux accès dudit quadripôle est couplée à la masse, caractérisée en ce que ladite borne est couplée à la masse par l'intermédiaire d'un circuit de blocage ayant une impédance négligeable dans la bande passante dudit quadripôle, et élevas en dehors de ladite bande. 2. Cellule de filtrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux dits accès sont coaxiaux; 3. Cellule de filtrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée an ce que ledit quadripôle est du type passebande et en ce que ledit circuit de blocage est constituée d'un circuit résonateur série dont la fréquence de résonance est choisie dans la bande passante dudit quadripôle. 4. Cellule de filtre selon la revendication 3, caractérisée en.ce que ledit quadripôle de type passe-bande est constitué de deux circuits oscillants identiques, de type parallèle, chacun des deux circuits oscillants étant couplés magnétiquement respectivement à chacun des deux accès dudit quadripôle par l'i.ntermé- diaire dtune inductance connectée aux bornes de chacun des deux dits accès, ledit circuit résonateur étant constitué d'un con densateur et d'une inductance dont la fréquence de résonance cor- pond à la fréquence centrale de la bande passante dudit filtre. 5. Filtre d'antenne, caractérisé en ce outil comporte deux cellules de filtre selon l'une des revendications 3 ou 4, les accès d'entrée de chaque cellule, d'une part, et leurs deux accès de sortie, d'outre part, étant montés en parallèle par l'intermédiaire d'un raccordement en Té, les fréquences centrales de la bande passante de chacun desdits quadripoles étant décalées de manière que ledit filtre d'antenne présente une bande passante plate iu voisinage du centre de la bande passante globale dudit filtre, les tronçons de cibles coaxiaux reliant chacun desdits raccordements en Té à chacun des accès concernes, ayant des longueurs choisies de manière que les dés adaptations des accès que chacun des quadripoles présente pour les fréquences correspondant à la bande passante de l'autre soient transformées en impédance élevée par rapport à l'impédance caractéristique desdits tronçons coaxiaux. 6. Station de réception et/ou dlemigsion reliée à un aérien unique, caractérisée en ce quelle comporte un filtre selon la revendication 5.