Brevet FR2420221A1 — publié le 19791012

L'invention concerne un procédé pour la trans mission de signaux à haute fréquence le long d'une ligne de parcours prédéterminé, en utilisant un câble à haute fréquence coaxial, qui se compose d'un conducteur intérieur et d'un conducteur extérieur concentrique à celui-ci avec un diélectrique placé entre ces deux conducteurs, Pour transmettre des signaux à haute fréquence de dispositifs émetteurs fixes à des postes récepteurs mobiles ou inversement, notamment pour la transmission radio, dans des tunnels entre stations et postes récepteurs , dans des véhicules sur rails, on utilise des câbles à haute fréquence avec lesquels, en tout endroit en direction longitudinale du câble, de lténergie haute fréquence peut être reçue au moyen d'une antenne appropriée.Ces câbles sont poses par exemple dans la zone d'installations sur rails de véhicules, et cela sur les traverses de ces installations sur rails ou bien à côté de la voie sur des supports ou, dans le cas de parcours en tunnels, contre la paroi du tunnel. On connaît déjà, par le DE-AS 1 044 199, un câble coaxial où le conducteur extérieur comporte une fente continue s'étendant en direction axiale. Un tel câble présente un champ extérieur et peut par conséquent s'utiliser pour le procédé mentionné plus haut. I1 est en outre agencé de façon simple et peut parconséquent se fabriquer sans grande dépense. Ce câble dit "à fente" convient pour la transmission à large bande et le découplage des signaux. Il peut alors s'utiliser de façon satisfaisante lorsqu'on n'a pas fixé de hautes exigences concernant la régularité des signaux reçus. Cependant, même alors, il y a une dépense relativement élevée à engager pour la compensation de fluctuations d'amplitude de l'intensité du champ de réception du côté du poste récepteur. Dans le cas d'un tal câble il se produit, notamment par suite de la superposition de différents modes d'ondes, pour le champ extérieur, des fluctuations de l'intensité du champ dans le parcours de la igne du câble Ces fluctuations perturbent fortement la réception, étant donné que le signal reçu se trouve soumis également à ces fluctuations. Dans ces conditions, on a entrepris ces temps derniers de nombreux essais afin d'éliminer ces fluctuations de l'intensité du champ du câble à haute fréquence avec champ du câble à haute fréquence avec champ extérieur. A cet effet, par exemple, on ménage dans le conducteur extérieur d'un câble coaxial au lieu d'une fente continue en direction axiale, de nombreuses fentes s'étendant obliquement par rapport à l'axe du câble, comme le DE-AS 25 23 925 en décrit le principe. Un tel câble, en raison des nombreuses fentes à accorder les unes sur les autres avec la plus grande précision, est de fabrication compliquée et coûteuse, étant donné que le conducteur extérieur, par suite de la présence de ces fentes, est très sensible du point de vue mécanique et doit être traité avec beaucoup de soins lors de sa pose sur le diélectrique.En outre, un tel câble ne peut s'exploiter que dans une bande de fréquences fixe, relativement étroite, car la périodicité de la disposition des fentes dépend de la longueur d'onde moyenne de la bande de fréquences à transmettre. L'invention a pour but de créer un procédé pour la transmission de signaux à haute fréquence avec utilisation d'un câble à haute fréquence avec utilisation d'un câble a haute fréquence coaxial, qui permet avec des moyens simples d'abaisser à un minimum les fluctuations de l'intensité du champ de réception dans le parcours du câble. L'invention concerne à cet effet un procédé du type ci-dessus caractérisé en ce que l'on utilise comme câble à haute fréquence un câble coaxial comportant un conducteur extérieur fermé et l'on intercale, entre la sortie coaxiale de l'émetteur - ou de l'amplificateur - et le câble, un court tronçon axial d'un câble coaxial, dont l'impédance au point de jonction avec le câble coaxial est égale à l'impédance de ce câble, et dont le conducteur extérieur comporte en un endroit une ouverture. L'invention se fonde sur le fait que l'on a constaté qu'â l'endroit où un câble coaxial comportant un conducteur extérieur fermé, il se produit en raison de la discontinuité dans l'impédance une onde par fil qui est guidée par le conducteur extérieur. Cette onde par fil, dans le procédé selon l'invention, est produite grâce à l'ouverture ménagée dans le conducteur extérieur du tronçon coaxial et est guidée par le conducteur extérieur du câble coaxial raccordé à ce tronçon et qui ne comporte lui-même aucune ouverture. L'onde dont il s'agit peut être reçue par une antenne d'un poste récepteur dans une zone de transition qui va, en ordre de grandeur, d'une longueur d'onde à plusieurs longueurs d'onde de la haute fréquence moyenne à transmettre. Contrairement à ce qui se passe dans les procédés connus jusqu'ici, comportant l'utilisation de câbles coaxiaux dont les conducteurs extérieurs sont pourvus d'ouvertures pour la sortie de la haute fréquence, on peut, dans le procédé selon l'invention, utiliser des câbles coaxiaux usuels, simples à fabriquer dont les conducteurs extérieurs sont fermés sur toute la longueur du câble. En vue d'obtenir une onde par fil, à recevoir le long du câble, avec une intensité de champ suffisante, on a besoin de n'intercaler au début du câble qu'un tronçon d'un câble coaxial dont le conducteur extérieur comporte une ouverture. Dans le cas également de longueurs de câble rela lativement grandes, où l'on a prévu des amplificateurs, le tronçon en question est intercalé chaque fois entre l'amplificateur et le c câble coaxial qui en part, de sorte que sur le tronçon de câble qui fait suite à un amplificateur, il se produit de nouveau une onde par fil guidée par le conducteur extérieur. Le tronçon coaxial a intercaler chaque fois peut être réalisé sous forme de pièce détachée préfabriquée, ce qui permet d'assurer facilement l'ajustement nécessaire de l'impédance. Afin d'obtenir une impulsion aussi régulière que possible de l'onde par fil, il y a avantage à réaliser l'ouverture, dans le conducteurextérieur du tronçon, sous forme de coupure consistant en de nombreuses fentes réparties en un endroit sur le pourtour du tronçon. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après e-t des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une ligne de transmission comportant un câble à haute fréquence - la figure 2 représente à plus grande échelle un segment de cette ligne de transmission - la figure 3 représente un détail de la ligne de transmission à échelle agrandie à nouveau. La référence numérique 1 désigne un émetteur d'où partent des signaux à haute fréquence, qui doivent être reçus en tout endroit le long d'une ligne de parcours prédéterminé. Un câble à haute fréquence coaxial 3 est raccordé à la sortie 2 de l'émetteur et est posé le long de toute la ligne sur laquelle les signaux à haute fréquence doivent être reçus. Le câble 3 peut être fermé de façon non réfléchissante au moyen d'une fermeture de terminaison 4. Le long de la ligne se déplace un véhicule pourvu d'un poste récepteur, qui comporte une antenne 5 indiquée de façon schématique. Dans le cas d'une longueur relativement grande de la ligne de transmission, on insère dans le câble des amplificateurs usuels qui, dans un but de simplification, ne sont pas représentés. Le câble à haute fréquence coaxial 3 se compose d'un conducteur intérieur 6, d'un diélectrique 7 entourant ce conducteur intérieur et d'un conducteur extérieur 8 concentrique au conducteur intérieur. Le diélectrique 7 peut être constitué de matière plastique massive ou mise à l'état de mousse et remplir alors complètement l'intervalle existant entre les conducteurs intérieur 6 et extérieur 8. Il est toutefois possible également de disposer ici des disques, à une certaine distance axiale les uns des autres, sur le conducteur intérieur, ou bien de prévoir tout autour de celui-ci un enroulement de fil en spirale. En tout cas il s'agit dans le cas du câble 3 d'un câble à haute fréquence coaxial dont le conducteur extérieur est complètement fermé sur toute sa longueur. Le câble 3 est raccordé à la sortie coaxiale 2 de l'émetteur avec intercalation d'un tronçon 9. Ce tronçon 9 doit présenter au point de raccordement de la même impédance que le câble 3. A cet effet, il a de préférence les mêmes dimensions que le câble. Le tronçon 9 se compose d'un conducteur intérieur 10, assemblé avec le conducteur intérieur 6 du câble, d'un diélectrique 11 et d'un conducteur extérieur concentrique 12, qui est à assembler avec le conducteur extérieur 8 du câble 3. Comme le montre la vue de la figure 2, le conducteur extérieur 12 comporte une ouverture 13, de sorte qu'ainsi ce conducteur extérieur 12 du tronçon 9 n'est pas complètement fermé. Par l'ouverture 13 il s'introduit dans cette zone du tronçon 9 une discontinuité dans l'impédance et il y a impulsion, par l'onde coaxiale fournie par l'émetteur 1, d'une onde par fil qui est guidée par le conducteur extérieur 8 du câble 3. Cette onde par fil peut être reçue au moyen de l'antenne 5, qui se dépla ce le long de la ligne du câble. L'énergie à haute fréquence se transmet, indépendamment de l'onde par fil, par le câble coaxial 3 sans perte sensible et peut, dans le cas de lignes de câble relativement longues, toujours être relevée, au moyen d'amplifica teurs usuels, au niveau nécessaire. Chaque fois à l'arrière d'un amplificateur de ce genre on insère un autre tronçon coaxial 9, auquel est d'abord raccordé le câble coaxial à conducteur exté rieur fermé. Le tronçon coaxial 9 est de préférence une pièce détachée pouvant se fabriquer en atelier avec une grande précision, et peut être réalisé, de préférence, comme le montre la vue de la figure 3. Afin d'obtenir une impulsion aussi régulière que possible de l'onde par fil à guider par le conducteur extérieur, le conducteur extérieur 12 comporte, selon la figure 3, une série de fentes 14 qui sont réparties à sa place sur le pourtour et engendrent ainsi une coupure discontinue. Une enveloppe protectrice 15, est de préfence, disposée sur le conducteur extérieur 12 ; cette enveloppe doit être constituée par un matériau présentant de basses pertes diélectriques. L'onde par fil est donc guidée par le conducteur extérieur 8 du câble 3 et se propage à partir de la sortie 2 de l'émetteur 1 - ou de la sortie d'un amplificateur - en sortant le long de la ligne du câble. L'amplitude de cette onde devient de plus en plus faible en raison de pertes de la ligne et il est nécessaire en conséquence, pour une ligne de câble relativement longue, d'intercaler au moins un amplificateur. Afin d'éviter que l'onde par fil se trouve réfléchie à l'extrémité d'un tronçon du câble et entraîne, par superposition, des fluctuations de l'intensité du champ, il y a en outre avantage à dispser à l'extrémité de chacune des sections de câble, sur le conducteur extérieur, un absorbeur en matériau ferro-magnétique permettant d'éviter une réflexion de l'onde par fil. REVENDICATIONS 1 / Procédé pour la transmission de signaux à haute fréquence le long d'une ligne de parcours prédéterminé, en utilisant un câble à haute fréquence coaxial, qui se compose d'un conducteur intérieur et d'un conducteur extérieur concentrique à celui-ci avec un diélectrique placé entre ces deux conducteurs, procédé dans lequel le câble est alimenté en signaux à haute fréquence provenant d'un émetteur , ces signaux à haute fréquence étant eventuellement amplifiés, sur le parcours de la ligne du câble, par des amplificateurs intercalés dans le câble, procédé caractérisé en ce qu'on utilise comme câble à haute fréquence, un câble coaxial l'is- pédance au point de jonction avec le câble coaxial est égale à l'impédance de ce câble, et dont le conducteur extérieur (12) cc-- porte en un endroit une ouverture (13). 20/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un tronçon (9) , d'un câble coaxial, où l'ou- verture ménagée dans le conducteur extérieur (12) est constituée par de nombreuses fentes (14) réparties en un endroit sur son pourtour. 30/ Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 & 2, caractérisé en ce qu'on utilise un tronçon (9) présentant les mêmes dimensions que le câble (3) se raccordant à ce tronçon. 40/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, à l'extrémité du câble (3) où à l'avant de chaque amplificateur , on applique un absorbeur par dessus le conducteur extérieur (8).