Brevet FR2641132A1 — publié le 19900629

"COUPLEUR ULTRA LARGE BANDE" La présente invention a pour objet un coupleur ultra large bande (ULB) comportant une entrée et une pluralité de sorties ayant une même impédance de charge Zo, constitué d'une cascade de coupleurs à lignes combinée avec un dispositif répartiteur à réponse plate, les sorties de ces deux dispositifs combinés étant connectées galvaniquement deux à deux pour constituer la dite pluralité de sorties. Un tel coupleur est utilisé dans les installations d'antennes collectives ou de diffusion de télévision par Ca- ble. Du fait de l'extension des gammes d'ondes utilisées par les émetteurs, les réseaux de télévision doivent pouvoir transmettre la gamme 40-860MHz (VHF) et la gamme 960-1750MHz (UHF), voire même la gamme satellite. Les coupleurs à ligne microstrip sont aujourd'hui largement utilisés pour réaliser des dérivateurs haute fréquence. Leur inconvénient est une réponse en amplitude périodique qui chute rapidement au voisinage des plus basses fréquences transmises. Un montage connu est décrit dans le brevet européen NO 53 675, dans ce montage un filtrage est nécessaire lequel entraîne l'existence d'une plage intermédiaire de fréquences inutilisables. La présente invention a pour but de supprimer cet inconvénient. Selon la présente invention, un coupleur est parti culièrement remarquable en ce que l'entrée de la dite cascade est connectée à l'entrée du coupleur ULB au moyen d'une connexion d'entrée comportant un seul élément capacitif d'impédance Zc, en ce que l'entrée du dit répartiteur est connectée à l'entrée du coupleur ULB au moyen d'une connexion d'entrée comportant un seul élément inductif d'impédance Z1 l'une des deux connexions d'entrée comportant en outre un inverseur de phase1 en ce que les impédances Zc et Z1 définissent une fréquence dite de recouvrement à mi-énergie et en ce que la relation Zc Z1=Z02 est satisfaite. Les valeurs de Z1 et Zc sont choisies telles que la fréquence intermédiaire soit celle qui est transmise par les deux dispositifs (fréquence de recouvrement) et la présence de l'inverseur permet, en vitant les distorsions1 de sommer sans inconvénient les signaux transmis. Ainsi une parfaite continuité de la transmission en fréquence, réponse plate, est assurée. Selon deux modes préférentiels, le dispositif répartiteur est soit un répartiteur à résistance, soit un coupleur à bobinage. La présente invention sera bien comprise avec la description non limitative d'exemples de réalisation illustrés par des figures. La figure 1 représente un coupleur avec un répartiteur à résistance. La figure 2 représente un coupleur avec un coupleur à bobinage. Le coupleur de la figure 1 comporte une entrée E et une pluralité de sorties S1, 52t...5n; les valeurs des composants indiquées ci-après correspondent à un coupleur à 8 sorties dont le coupleur à ligne est centré sur 1750 MHz et dont la fréquence de recouvrement est de 100 MHZ mais ceci n'est pas une limitation. Pour une impédance d'entrée (Z,) classique de 75 Ohm, les sorties sont aussi chargées sur la même valeur c'est à dire CH1=CH2=...=CHn=75 Ohm. La cascade de coupleur à lignes (DD1, DD2,...DDn) constitue la voie passe-haut (VPH) qui se termine sur la charge CHH de valeur 75 Ohm. Le répartiteur à résistances Ri, R2,...Rn constitue la voie passe-bas (VPB) qui se termine sur une charge CHB égale à 200 Ohm; dans l'exemple choisi, les résistances sont égales et ont la valeur R1=R2=...Rg=1000 Ohm. t'entrée E1 de la voie passe-haut (VPH) est connectée à l'entrée E à travers une capacité C de valeur de 15 pF (impédance Zc). L'entrée E2 de la voie passe-bas (VPB) est connectée à l'entrée E à travers une self inductance L de valeur 84 nH (impédance Z1) et un inverseur I. Les valeurs Zc et Z1 sont calculées pour que - d'une part Zc Z1=Z02 - d'autre part la fréquence de recouvrement soit égale à 100 MHz. L'inverseur I est un transformateur de rapport unitaire inverseur de phase. L'inverseur I, dont l'impédance Zi est très supérieure à ZOI permet de sommer sans distorsion en sortie les signaux qui suivent les deux parcours différents VPB et VPH, notamment pour la fréquence de recouvrement. Si l'on considère le quadripole A, B, C, D constitué par le coupleur à lignes DD1, il est avantageux que la résistance R1 soit connectée au pole C plutôt qu'au pole D; ainsi tous les signaux circulant soit dans la voie passe-haut soit dans la voie passe-bas suivront le trajet CD et subiront de ce fait le même déphasage. Il en est de même pour les autres quadripoles DD2,...DDn, et les résistances R2,....Rn. L'exemple de la figure 1 est un schéma préférentiel. Toutefois certains éléments peuvent être situés autrement sans sortir du cadre de l'invention : par exemple l'inverseur I pourrait être connecté sur la voie passe-haut. Le coupleur de la figure 2 comporte des éléments similaires à ceux de la figure 1. Toutefois le répartiteur à résistance est remplacé par un coupleur à bobinage CB1, CB2,...CBn. La charge CHB a alors la valeur de 75 Ohm. A titre d'exemple, la fréquence de séparation a été choisie de 800 MHz ce qui provoque, toutes choses égales par ailleurs, les nouvelles valeurs pour la capacité C de 1,87 pF et de la selfinductance L de 10,4 nH; ces valeurs sont évidemment indicatives et nullement limitatives. Préférentiellement, chaque sortie du coupleur à bobinage est maintenant connectée sur la sortie correspondante du coupleur à ligne et non plus sur la charge. REVENDICATIONS 1. Coupleur ultra large bande (ULB) comportant une en trée et une pluralité de sorties ayant une même impédance de charge Z,, constitué d'une cascade de coupleurs à lignes combinée avec un dispositif répartiteur à réponse plate, les sorties de ces deux dispositifs combinés étant connectées galvaniquement deux à deux pour constituer la dite pluralité de sorties, caractérisé en ce que l'entrée de la dite cascade est connectée à l'entrée du coupleur ULB au moyen d'une connexion d'entrée comportant un seul élément capacitif d'impédance Zc, en ce que l'entrée du dit répartiteur est connectée à l'entrée du coupleur ULB au moyen d'une connexion d'entrée comportant un seul élément inductif d'impédance Z1 l'une des deux connexions d'entrée comportant en outre un inverseur de phase, en ce que les impédances Zc et Zi définissent une fréquence dite de recouvrement à mi-énergie et en ce que la relation Zc Z1Zoz est satisfaite. 2. Coupleur ULB centré sur 1750 MHz, caractérisé en ce que le dispositif répartiteur à réponse plate est un répartiteur à résistance, en ce que la fréquence de recouvrement est d'environ 100 MHz, et en ce que chaque sortie du répartiteur à résistance est connectée sur la charge de la sortie correspondante du coupleur à ligne. 3. Coupleur ULB centré sur 1750 MHz, caractérisé en ce que le dispositif répartiteur à réponse plate est un coupleur à bobinage, en ce que la fréquence de recouvrement est d'environ 800 MHz, et en ce que chaque sortie du coupleur à bobinage est connectée sur la sortie correspondante du coupleur à ligne.