Brevet FR2365891A1 — publié le 19780421

La présente invention concerne les circuits rejecteurs ou stop bande, et en particulier les filtres les utilisant destinés à transmettre une bande de fréquence donnée et à atténuer très fortement une bande étroite voisine, conditions fréquemment exigées, par exemple, des duplexeurs équipant les émetteurs précepteurs mobiles travaillant dans les gammes métriques ou décimétriques. I1 est connu d'utiliser dans ce but des circuits rejecteurs constitués essentiellement de deux réactances de signe contraire en série. Réalisée en éléments à constantes localisées (self inductance et condensateur en série par exemple), une telle structure est simple et peu coûteuse mais les performances obtenues sont rarement satisfaisantes surtout si les bandes d fréquences transmises et élininées sont très voisines. Il est également connu de remplacer ces éléments à constantes localisées par des éléments de lignes en court circuit. Les lignes bifilaires sont de réalisation peu coûteuse , mais sont encombrantes et de surtension médiocre; 11 obtention de bonnes performances nécessite leur réalisation sous forme de cavités coaxiales. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en utilisant une ligne bifilaire ayant la compacité et la simplicité de-réalisation des éléments à constantes localisées tout en présentant -des performances voisines de celles des cavités coaxiales. Selon l'invention, un circuit rejecteur comportant un élément de -ligne tifilaire en court-circuit, est caractérisé en ce que ladite ligne est constituée d'un unique tronçon de fil,-enroule en hélice sur un mandrin isolant, et dont les deux extrémités sont les bornes d'entrée de ladite ligne, ledit circuit étant placé dans un bottier métallique et comportant en outre un dispositif d'accord constitué d'un manchon en matériau diélectrique coulissant entre ladite ligne et ledit boîtier dans le but de modifier la vitesse de propagation le long de la ligne et donc sa longueur électrique afin de rendre cette dernière égale à 2 où X est la longueur d'onde du signal pour laquelle ledit circuit doit présenter une impédance minimale, n étant un nombre entier L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et du dessin s'y rapportant qui représente une vue en perspective découpée d'un exemple de circuit rejecteur selon l'invention. Sur la figure, un mandrin cylindrique isolant 1 , à section circulaire, présente une embase plus large 5 servant à le fixer dans un blindage métallique, également cylindrique, 6 , recouvrant entièrement le circuit rejecteur proprement dit constitué par un enroulement en hélice 7 en fil de cuivre argenté dont une extrémité 8 est reliée électriquement au boîtier 6 et l'autre 9 traverse ce boîtier dans un passage isolant 10, et par un manchon 3, en matériau diélectrique et de forme également cylindrique. Ce manchon est fermé à son extrémité supérieure par un plateau circulaire 11 dont le centre est percé d'un trou taraudé 12 dans lequel vient se loger une vis 2, qui traverse coaxiaiement l'intérieur du mandrin 1. La têtue 13 de cette vis est bloquée par un épaulement 14 du mandrin, ce qui permet de la tourner sans la déplacer longitudinalement, et son autre extrémité 15 est guidée par un orifice 16 du boîtier afin d'éviter tout déplacement latéral. Le manchon 3 possède une fente 17 de largeur sensiblement ajustée au diamètre du fil de l'enroulement 7 dont l'extrémité 3 lui sert de guide afin que la rotation de la vis 2 ne lui imprime que des mouvements longitudinaux par rapport à son axe. Après réglage, la vis 2 est maintenue et bloquée au fond de ltévidement 14 à l'aide d'un bouchon fileté 15 se vissant dans l'embase 5. Un trou 19 est prévu dans le mandrin 1 et le boîtier 6 pour permettre d'accéder avec une tige métallique au centre de l'enroulement 7. L'expérience montre que l'enroulement 7 se comporte exactement comme une ligne bifilaire court-civcuitée, dont les bornes 8 et 9 sont les extrémités ouvertes. Comme il est bien connu, une telle ligne ramène à ses bornes une impédance minimale pour une fréquence donnée si sa longueur électrique est égale à un multiple impair de la demi longueur d'onde correspondant à cette fréquence. Dans l'ensemble choisi, il a été utilisé le mode de x résonance 2 et recherché une barde d'accord de réjection 2 dans la gamme 430-470 MHz. Le manchon 3 étant éloigné au maximum de la ligne, cette dernière résonait sur la fréquence la plus élevée, soit 490 MHz, c'est-à-dire une longueur d'onde de 0,61 mètre environ. Dans le vide, une ligne bifilaire rectiligne classique aurait une longueur théorique de 0,305m , soit 0,61 mètre de longueur totale du conducteur (en négligeant la longueur du court-circuit). La longueur totale du fil utilisé a été de 0,413m dans notre exemple, et le mandrin était réalisé en TEFLON. L'écart existant avec la ligne théorique est fonction pour l'essentiel de la nature du matériau constituant le mandrin, et du pas de l'enroulement, mais on constate qu'en pratique, une telle ligne présente une longueur totale de fil conducteur du même ordre que celle d'une ligne classique. Lorsque le manchon, réalisé ici en TEFLON, recouvre progressivement la ligne, la vitesse de propagation dans cette ligne diminue, par augmentation de la constante diélectrique du milieu. Il en est donc de meme de sa fréquence de résonance. On constate une variation sensiblement linéaire de la fréquence de résonance en fonction du déplacement du mandrin dans la gamme 470-430 MHz, la fréquence minimale de 408 MHz étant atteinte lorsque le manchon recouvre entièrement la ligne. Ce circuit se comporte radioélectriquement comme un circuit classique composé d'une self et d'un condensateur en série, c'est-à-dire qu'il est équivalent à une réactance négative ou positive selon que la fréquence dL signal qui le parcourt est inférieure ou supérieure à la fréquence de résonance. Il peut donc constituer la branche dérivée de toute cellule de filtre à réjection, en lieu et place du circuit classique. Il y sera alors associé, en parallèle, une réactance de signe contraire, mais de mime valeur absolue, que celle prise par la circuit rejecteur à la fréquence centrale passante où il est souhaité l'atténuation minimale. A cette branche dérivée s'ajoutent les éléments bien connus d'adaptation aux circuits dans lesquels la cellule est insérée. Ce circuit se prête aisément à une compensation des dérives de fréquence en fonction de la température, il suffit de réaliser la vis 2 dans un matériau ayant un coefficient de dilatation approprié. Dans l'exemple choisi, cette vis était en ALCATENE (RCyéthylène DE 3401). La surtention de ce circuit rejecteur varie peu autour de 1300 environ, dans tout la gamme de réglage ci-dessus mentionnée. Cette valeur est au moins le double de ce qui peut être obtenu avec les circuits à constantes localisées classiques, ce qui en montre tout l'intérêt étant donné la simplicité de sa réalisation. REVENDICATIONS 1. Circuit rejecteur comportant un élément de ligne bifilaire en court-circuit, caractérisé en ce que ladite ligne est constituée d'un unique tronçon de fil, enroulé en hélice sur un mandrin isolant, et dont les deux extrémités sont les bornes d'entrée de ladite ligne, ledit circuit etant placé dans un boîtier métallique et comportant en outre un dispositif d'accord constitué d'un manchon en matériau diélectrique coulissant entre ladite ligne et ledit bottier dans le but de modifier la vitesse de propagation le long de la ligne et donc sa longueur électrique afin de rendre cette dernière égale à 2' où x est la longueur d'onde du signal pour laquelle le circuit doit présenter une impédance minimale, n éteint un nombre entier impair. 2. Circuit rejecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bottier et ledit mandrin sont des cylindres coaxiaux à section circulaire, et en ce que ledit manchon a la forme d'une couronne cylindrique fendue parallèlement aux génératrices, afin de l'immobiliser dans un plan perpendiculaire à son axe, et fermée à une extrémité par un plateau circulaire percé en son centre d'un trou taraudé destiné à recevoir liextrémité fileté d'une vis de réglage logfe à l'interieur dudit mandrin, coaxiale avec lui, et mobile seulement en rotation dans un plan perpendiculaire à son axe afin de permettre la commande dudit manchon le long dudit mandri-n. 3. Circuit rejecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite vis de réglage est en matériau diélectrique et présente un coefficient de dilatation en fonction de la température choisi pour compenser la dérive thermique delta fréquence de résonance série de ladite ligne. 4. Filtre haute fréquence, caractérisé en ce qu'au moins une de ses cellules comporte dans une branche dérivée un circuit rejecteur selon l'une des revendications 1 à 3, un dipôle réactif étant monté en parallèle avec ledit circuit, la fréquence de réjection dudit circuit étant réglée sur la fréquence centrale de la bande de fréquence à atténuer et la valeur dudit dipôle étant déterminée afin de constituer une résonance parallèle avec ledit circuit à la fréquence centrale de la bande de fréquence à transmettre avec l'atténuation minimale.