Brevet FR2656159A1 — publié le 19910621

DESCRIPTION "SYMETRISEUR" La présente invention a pour objet un symétriseur, et adaptateur d'impédance, constitué de deux enroulements bi- filaires pour connecter entre eux un câble coaxial dissymétri- que et une antenne symétrique, et comportant une plaquette support pour y fixer lesdits éléments. Un tel symétriseur est utilisé pour la réception de signaux haute fréquence, comme ceux de la télévision, et il est situé entre une antenne dipôle dont l'impédance est de 400 Q et un câble coaxial dont l'impédance est de 75 Q; de par cet usage on pourrait aussi lui donner le nom de "asymé- triseur" Un autre type d'antenne symétrique est l'antenne trombone. Le principe d'un symétriseur à deux enroulements bifilaires est connu depuis longtemps, par exemple comme indi- qué dans "Antenna Engineering Handbook" de Henry JASIK publié en 1961, à la page 31-23 sous la dénomination: "Type 6, bifilar-coil or elevator balun". A-ce jour, on constate que bien des symétriseurs commercialisés sont fabriqués selon le principe du "type 5, half-wave-line balun" (même référence), c'est-à-dire selon le principe du symétriseur comportant une ligne demi-onde. Toutefois, ce symétriseur de type 5 ne peut avoir un fonctionnement satisfaisant en large bande, par exemple pour la bande UHF qui couvre un octave, du fait qu'il n'est bien adapté que pour la longueur d'onde choisie lors de l'im- plémentation de la ligne. Certains symétriseurs de type 6 existent dans le commerce, avec une bonne qualité d'adaptation pour toute la bande UHF, mais ils sont plus chers du fait des coûts de fa- brication dûs aux deux enroulements bifilaires. La présente invention a pour but la réalisation d'un symétriseur de faible coût ayant au moins les mêmes per- formances que les meilleurs symétriseurs existants. A cet effet un symétriseur tel que défini dans le préambule est particulièrement remarquable en ce que ladite plaquette support est un circuit imprimé, et en ce que lesdits deux enroulements bifilaires sont entièrement gravés à plat sur le circuit imprimé. Il est clair qu'une telle réalisation des enroule- ments bifilaires est peu coûteuse. Dans un mode de réalisation préféré, ledit circuit imprimé est monoface, et ladite gravure desdits enroulements est agencée de telle sorte que les connexions ont un parcours libre pratiquement nul pour ne présenter ni self ni capacité parasites. Pour faciliter le montage du symétriseur chez l'u- sager, il est connu que l'âme du câble coaxial est fixée amo- vible sur un embout conducteur, il est alors remarquable que ledit embout comporte deux pattes pour être fixé par soudure sur ledit circuit imprimé, lequel comporte deux évidements pour y loger lesdites pattes, que pour un premier enroulement bifilaire, un fil est connecté entre la masse et la masse, alors que l'autre fil est connecté entre un brin de l'antenne et un desdits évidements, que pour l'autre enroulement bifi- laire, un fil est connecté entre l'autre desdits évidements et la masse, alors que l'autre fil est connecté entre l'autre brin de l'antenne et la masse, cette dernière connexion à la masse étant réalisée en passant entre lesdits deux évidements de telle sorte que ledit embout conducteur, soudé sur le cir- cuit imprimé pour la fixation de l'âme du câble coaxial, fait aussi office de cavalier de connexion pour connecter entre elles les deux dites lignes connectées auxdits évidements et situées de part et d'autre de la masse. En effet, une des difficultés à implémenter un sy- métriseur de type 6 sur un circuit imprimé est due au fait que certaines connexions doivent se croiser, ce qui n'est pas possible en monoface sauf en ajoutant des fils soudés (jumpers) La solution proposée est particulièrement simple et peu coûteuse. Avec une antenne dont chaque brin est situé à envi- ron 50 mm l'un de l'autre, il est ainsi possible de réaliser un symétriseur ayant de bonnes performances et dont les dimen- sions extérieures sont de l'ordre de 60 x 35 mm. La présente invention sera bien comprise avec un exemple non limitatif de réalisation illustré par des figures. La figure 1 représente une vue cavalière globale d'un symétriseur connecté. La figure 2 représente la face soudée du circuit imprimé, laquelle face n'est pas visible sur la figure 1. La figure 1 représente un symétriseur conforme à l'invention La plaque support est un circuit imprimé (CI) dont la face soudée est invisible: les brins d'une antenne sont fixés sur la plaque (CI) par des moyens de fixation non représentés, par exemple des rivets, traversant la plaque en Rl, R 2, R 3, R 4; le câble coaxial (CC) est fixé et connecté par un étrier (ET) pour la tresse de masse (TR) et par un em- bout (EM) pour l'âme (AM); l'étrier (ET) comporte des pattes (PET 1, PET 2, PET 3, PET 4) qui traversent la plaque (CI) pour accéder à la face soudée; de même l'embout (EM) comporte deux pattes (Pi, P 2) pour accéder à la face soudée. La figure 2 représente la face soudée et/ou impri- mée du circuit imprimé et/ou plaque support. On y retrouve évidemment les éléments de fixation et de connexion par soudure déjà décrits à savoir Rl, R 2, R 3, R 4 pour l'antenne, PET 1, PET 2, PET 3, PET 4 pour l'étrier connecté à la mas- se, Pl, P 2 pour l'embout connecté à l'âme du câble coaxial. Les deux enroulements bifilaires (BF 1, BF 2) sont entièrement gravés à plat sur le circuit imprimé; la gravure de chaque fil (Fil, F 12 et F 21, F 22) suit des méandres pour obtenir la longueur nécessaire et suffisante; pour le symé- triseur décrit, lequel est adapté à la bande UHF, cette lon- gueur est de l'ordre de 120 mm; la partie bifilaire est la plus longue possible, c'est-à-dire que la connexion au bout de chaque fil en parcours libre est de longueur pratiquement nulle pour ne présenter ni self ni capacité parasites. A titre d'exemple, le plan de masse a été prolongé PPM pour que le parcours libre PL de la connexion du fil F 1 l soit minimum. Le fil F 12 connecte un brin de l'antenne au plan de masse PM. Le fil F 1 l connecte la masse PM à la patte P 2 de l'embout. Le fil F 21 connecte la masse PM à la masse PM. Le fil F 22 connecte l'autre brin de l'antenne à l'autre patte Pl de l'embout. Il est clair que si l'embout EM ne faisait pas aussi office de cavalier (ou "jumper"), il serait impossible de connecter l'extrémité E de F 12 avec la masse PM, et de connecter PF avec P 2 puisque les deux connexions se croise- raient dans le plan de soudure L'agencement de l'embout EM de la figure 1 avec ses deux pattes Pl et P 2 a donc un rôle très important malgré son apparence anodine. Le symétriseur ainsi réalisé possède d'excellentes performances pour toute la gamme UHF puisqu'il est bifilaire et non pas demi-onde, de plus il est très économique à réali- ser du fait de la sobriété des moyens mis en oeuvre, ce qui implique un coût de main d'oeuvre réduit et même des possibi- lités d'automatisation de la production. A titre d'information complémentaire, la figure 2 est pratiquement "à l'échelle" si l'on tient compte de ce que les brins de l'antenne sont situés à une distance L l'un de l'autre de l'ordre de 50 mm; la dimension extérieure du cir- cuit imprimé est alors sensiblement égale à 60 x 35 mm. L'exemple décrit est particulièrement convenable pour une antenne dipôle symétrique mais il est clair que le principe de la présente invention convient pour les autres ty- pes d'antennes symétriques, notamment l'antenne trombone. REVENDICATIONS 1 Symétriseur et adaptateur d'impédance, constitué de deux enroulements bifilaires pour connecter entre eux un câble coaxial dissymétrique et une antenne symétrique, et comportant une plaquette support pour y fixer lesdits éléments, caracté- risé en ce que ladite plaquette support est un circuit impri- mé, et en ce que lesdits deux enroulements bifilaires sont en- tièrement gravés à plat sur le circuit imprimé. 2 Symétriseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit imprimé est monoface, et en ce que ladite gravure desdits enroulements est agencée de telle sorte que les connexions ont un pourcours libre pratiquement nul pour ne présenter ni self ni capacité parasites. 3 Symétriseur selon la revendication 2, l'âme du câ- ble coaxial étant fixée amovible sur un embout conducteur, ca- ractérisé en ce que ledit embout comporte deux pattes pour être fixé par soudure sur ledit circuit imprimé, lequel com- porte deux évidements pour y loger lesdites pattes, en ce que pour un premier enroulement bifilaire, un fil est connecté entre la masse et la masse, alors que l'autre fil est connecté entre un brin de l'antenne et un desdits évidements, et en ce que pour l'autre enroulement bifilaire, un fil est connecté entre l'autre desdits évidements et la masse, alors que l'autre fil est connecté entre l'autre brin de l'antenne et la masse, cette dernière connexion à la masse étant réalisée en passant entre lesdits deux évidements de telle sorte que ledit embout conducteur, soudé sur le circuit imprimé pour la fixa- tion de l'âme du câble coaxial, fait aussi office de cavalier de connexion pour connecter entre elles les deux dites lignes connectées auxdits évidements et situées de part et d'autre de la masse. 4 Symétriseur selon la revendication 3 r chaque brin de l'antenne étant fixé sur le circuit imprimé à une distance d'environ 50 mm l'un de l'autre, caractérisé en ce que le cir- cuit imprimé n'a une dimension extérieure que d'environ x 35 mm.