Brevet FR2637127A1 — publié le 19900330

La présente invention a pour objet une ligne coaxiale de transmission à basse impédance, et, plus particullerement, une ligne permettant la transmission des signaux fournis par un amplificateur à un ou plusleurs haut-parleurs. Elle est applicable, par exemple, dans les chaînes haute-fIdélité. Dans une chaîne haute-fidéllté, l'amplificateur est un générateur de puissance à Impédance quasl-nulle chargé d'exciter les haut-parleurs dans les mellleures conditions, c'est-à-dire avec le minimum de pertes et de distorsion. Le haut-parleur permet de rayonner la totallté des fréquences comprises entre 20 et 20.000 Hz environ. La qualité de ce rayonnement est fonctlon du rendement du haut-parleur, de sa bande passante, et, notamment, de son Impédance. Cette Impédance varie avec la fréquence du signal d'excitation. Par définItion, l'Impédance nominale est en général l'lmpédance la plus basse présentée par le haut-parleur dans sa bande passante, car, pour l'amplificateur, c'est elle qui détermine la valeur du courant dans le transistor de sortie. On a ainsi des haut-parleurs d'impédance nominale de 4, 8, 16 ohms. On sait que pour transmettre un signal d'une source à une charge, sans défaut de transmission dans une bande de fréquences utiles détermfnée, il est nécessalre que l'Impédance de la ligne de transmission solt Identique à l'impédance de la charge. I1 faut donc que 1' impédance caractéristique de la ligne soit égale, ou du moins très voisine, comme on l'a vu précédemment, de 4, 8 ou 16 ohms selon le type de haut-parleur utilissé. Cette liaison entre amplificateurs haute fidélité et enceintes acoustiques se falt habituellement à travers des câbles bifilaires se composant de deux fils souples à brins multiples enrobés dans un isolant souple. Ce câble ne semble pas donner satisfaction puisqu' Il est apparu sur le marché un nombre Important de câbles dits "muslcaux" et dont les caractéristiques physiques -dimensions des conducteurs, leur espacement, constitution et forme de 1'isolant sont très diverses. De nouveaux matériaux sont aussi utilisés pour les conducteurs tel le cuivre à "grosses molécules, ou à "molécules orientées. Le point commun à tous ces câbles est leur prix de revient élevé et une impédance caractéristique non précisée mals en général élevée devant l'impédance des haut-parleurs. La présente invention a donc pour objet une nouvelle ligne de transmission assurant la liaison entre l'amplificateur et les encelntes acoustiques palliant les inconvénients précédemment cités. La ligne de transmission de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un noyau central Isolant entouré d'un conducteur Intérieur constitue d'une tresse de fils métalliques fins ou d'un feuillard, une couche Isolante de faible épalsseur entourant ce conducteur, et un conducteur externe constitué également d'une tresse métallIque ou d'un feuillard et recouvert d'une gaine de protection. La ligne de transmission de l'invention est également caractérisée en ce que ledit noyau central est réalisé en matériau souple et/ou aéré et en ce que la couche isolante est réallsée en polychlorure de vinyle. Une autre caractéristique de la ligne de transmission de 1 Invention réside en ce qu'elle comprend également un conducteur médian constitué d'une tresse de fils métalliques fins ou d'un feuillard Intercalée entre ledit conducteur intérieur et ledit conducteur externe. Les différents objets et caractéristIques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va sulvre, falte à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, la vue en coupe d'un câble coaxial du type connu ; - la figure 2, une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un câble à deux conducteurs coaxiaux conçu conformément à la présente invention ; - la figure 3, une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un cable à trois conducteurs coaxiaux conçu conformément à la présente invention. On décrira tout d'abord, en se reportant au schéma de la figure 1, la constitution d'un câble coaxial de type connu. Le câble coaxial de la figure 1 comprend essentiellement un conducteur central 1 de dlamètre d entouré d'une couche d'Isolant 2 d'épaisseur relativement Importante, et un conducteur externe 3 de diamètre D constitué d'une tresse de fils conducteurs, en cuivre par exemple, l'ensemble étant entouré d'une gaine isolante de protection 4. On salt que l'impédance d'un tel câble est de la forme : Z = k . log D/d , k étant une fonction Inverse de la racine carrée de la constante diélectrique de 1'Isolant 2. Pour obtenir un câble à impédance caractérustique faible, voisine de celle des haut-parleurs concernés, Il faut donc que le quotient des diamètres des deux conducteurs soit faible et que la constante diélectrique de 1'isolant soit très élevée. Ainsi, l'impédance Z est de 75 ohms pour D/d voisin de 6,3 et de 50 ohms pour D/d volsin de 3,5 avec un isolant en polyéthylène. Afin d'obtenir une impédance Z de l'ordre de 4 ou 8 ohms il est donc nécessaire d'augmenter le diamètre d du conducteur central 1. Cela est possible mais onéreux et le cable obtenu est très rigide et donc d'un remploi délicat. On décrlra maintenant, en se reportant au schéma de la figure 2 un exemple de réalisation d'un câble coaxial conçu conformément à la présente Inven- tison. Le cable de la figure 2 comprend un noyau central Isolant 5 en matérlau souple, aéré (mousse) ou non, un conducteur intérieur 6 constitué d'une tresse métal 1 tique de fils fins ou d'un feuillard, une couche Isolante mince 7, un conducteur externe 8 constitué également d'une tresse métallique de fils fins ou d'un feuillard, et une gaine de protection 9. Ainsi, avec une couche d' isolant 7 de 0,25 mm d'épalsseur réalisée en polychlorure de vinyle dont la constante diélectrique est voisine de 5, et un conducteur externe de 6 mm de dlamètre on obtlent un câble d'impédance caractéristique Z égale respectivement à 2,2 ohms, 4,5 ohms et 10 ohms avec un conducteur Intérieur 6 dont le diamètre d est respectivement égal à 5,5mu, Smm et 4mm. Les faibles épaisseurs de diélectrique sont réalisables avec des feuilles d'isolant superposées et fines car les tensions mises en jeu sont faibles, en général de l'ordre d'une centalne de volts. On peut également, sur un câble du type que l'on vient de décrire, transmettre les signaux des deux canaux stéréophoniques : pour ce faire , on constitue un câble pourvu d'un troisième conducteur coaxial Identique aux deux précédents (tresse ou feuillard), en prenant soin d' utiliser le conducteur médian comme fil commun, les conducteurs internes et externes transmettant respectivement les signaux des voies de droite et de gauche issus de 1'amplIfIcateur. Un tel câble, représenté sur la figure 3, se compose d'un noyau Isolant 10, d'un conducteur Intérleur 11, d'un conducteur médian 12 et d'un conducteur externe 13. I1 comprend également des couches Isolantes 14 et 15 ainsi qu'une gaine de protection 16 respectivement Identiques à la couche Isolante 7 et à la gaine 9 du câble de la figure 2. I1 est bIen dévident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non 1Iml- tatif et que de nombreuses variantes peuvent être envlsagées sans sortir pour autant du cadre de 1' invention. REVENDICATIONS 1. Ligne de transmission coaxiale à basse impédance caractérisée en ce qu'elle se compose d'un noyau central isolant 5 entouré d'un conducteur intérieur 6 constitué d'une tresse métallique de fils fins ou d'un feuillard, d'une couche isolante 7 de faible épaisseur recouvrant ledit conducteur intérieur 6, cette couche Isolante 7 étant elle-même recouverte d'un conducteur externe 8 constitué également d'une tresse ou d'un feuillard métallique et recouvert d'une gaine Isolante de protection 9. 2. Llgne de transmission telle que définie en 1, caractérisée en ce que ledit noyau central 5 est réalisé en matériau souple et/ou aéré et en ce que la couche isolante 7 est réallsée en polychlorure de vinyle. 3. LIgne de transmission telle que définie en 1, caractérisée en ce qu' elle comprend également un conducteur médian 12 constitué d'une tresse métallique de fils fins ou d'un feuillard intercalé entre le conducteur intérieur 6-11 et le conducteur externe 8-13, ainsi que deux couches isolantes 14 et 15 disposées respectivement entre le conducteur médian 12 et les conducteurs intérieur 6-11 et externe 8-13.