Brevet FR2651618A1 — publié le 19910308

Procédé et dispositif pour la connexion d'un écran de câble. L'invention concerne un procédé pour la connexion d'un écran d'un câble, comportant la connexion de l'écran à au moins une de ses extrémités avec une grande impédance en basses fréquences et une très faible impédance de transfert en hautes fréquences, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les câbles électriques interconnectant les dispositifs électriques ou électroniques sont parfois pourvus d'un ou plusieurs écrans permettant soit de réduire l'émission électromagnétique du câble, soit de réduire l'influence de champs électromagnétiques extérieurs sur ce câble. Un tel écran est parfois appelé blindage du câble. Lorsqu'un câble électrique pourvu d'un ou plusieurs écrans est relié à deux appareils, il existe plusieurs façons de connecter l'un de ces écrans aux masses des deux appareils. Chacune des deux connexions effectuées aux extrémités du câble est appelée connexion de masse de l'écran considéré; de façon usuelle une connexion de masse est réalisée à l'aide d'un conducteur de connexion de masse, ou d'un condensateur dont les électrodes sont accessibles par des fils conducteurs, ou encore est laissée en circuit ouvert. La façon dont une connexion de masse est réalisée détermine son impédance de transfert, et les spécialistes connaissent bien la définition et les méthodes de mesure de cette impédance de transfert. Selon un procédé connu (premier procédé) de connexion d'un écran d'un câble, représenté sur la figure 1 dans le cas d'un câble avec écran unique (11) muni d'une gaine extérieure (12) et contenant plusieurs conducteurs internes (14), ce câble relie un appareil (21) dont la masse est connectée à la terre par une liaison de protection électrique (22), à un autre appareil (31) dont la masse est connectée à la terre par une liaison de protection électrique (32), et ce câble a son écran (13) connecté directement d'une part à la masse du premier appareil par un conducteur de connexion de masse (23), et d'autre part à la masse du second appareil par un conducteur de connexion de masse (33). Ce premier procédé permet de bien réduire les effets néfastes des perturbations électromagnétiques à hautes fréquences, avec une efficacité d'autant meilleure que l'impédance de transfert des deux connexions de masse (23, 33) est plus faible. Une connexion de masse entre un écran d'un câble et un appareil, caractérisée par une très faible impédance de transfert, peut être réalisée par une pièce métallique creuse qui entoure complètement les conducteurs internes à l'écran connecté, cette pièce métallique étant en contact électrique d'une part avec la terminaison de l'écran sur tout son pourtour, et d'autre part avec l'enveloppe de l'appareil sur une surface entourant l'orifice par lequel les conducteurs internes à l'écran pénètrent dans l'enveloppe de l'appareil, d'une façon bien connue des spécialistes, et mise en oeuvre dans certains connecteurs. Il est également bien connu des spécialistes que ce premier procédé présente l'inconvénient que des courants de mode commun à basse fréquence sont susceptibles de circuler le long de l'écran connecté, et de produire des interférences. Selon un autre procédé connu (second procédé) de connexion d'un écran d'un câble (non représenté), l'un des deux conducteurs de connexion de masse prévu selon le premier procédé est supprimé; la possibilité de circulation de courant de mode commun à basse fréquence est alors éliminée grâce à la grande impédance en basses fréquences de la connexion là où le conducteur de connexion de masse a été supprimé; mais du fait de l'impédance de transfert très élevée que présente cette connexion de masse, les perturbations électromagnétiques à hautes fréquences perturbent fréquemment les installations mettant en oeuvre ce procédé. Selon un autre procédé connu (troisième procédé) de connexion d'un écran d'un câble, représenté sur la figure 2, l'un des conducteurs de connexion de masse prévu selon le premier procédé est remplacé par un condensateur (25) dont les électrodes sont accessibles par des fils conducteurs. Ce troisième procédé permet dans une certaine mesure de combiner les avantages des premier et second procédés, mais il souffre d'une sérieuse limitation due à ce que le condensateur employé a nécessairement une certaine inductance, ce qui fait que l'impédance de transfert de la connexion de masse mettant en oeuvre le condensateur ne peut, en hautes fréquence, atteindre des valeurs aussi faibles que celle que l'on peut obtenir selon le premier procédé lorsque l'on emploie une pièce métallique entourant complètement les conducteurs internes. Selon une variante du troisième procédé, des condensateurs peuvent être utilisés pour les deux connexions de masse de l'écran connecté. Selon l'invention, la connexion d'un écran d'un câble avec l'enveloppe conductrice d'un appareil est réalisée avec l'utilisation en au moins une extrémité du câble d'un condensateur creux dont l'accès aux électrodes se fait sans l'intermédiaire de fils, de façon à ce que premièrement les conducteurs internes à l'écran soient entourés par le condensateur et chacune de ses électrodes, deuxièmement qu'un contact électrique soit obtenu entre l'une des électrodes du condensateur et la terminaison de l'écran sur tout son pourtour, et troisièmement qu'un contact électrique soit réalisé entre une pièce conductrice et l'autre électrode du condensateur sur tout son pourtour, cette pièce conductrice enveloppant les conducteurs internes à l'écran et étant elle-même en contact électrique avec l'enveloppe de l'appareil, sur une surface entourant l'orifice par lequel les conducteurs internes à l'écran pénètrent dans l'enveloppe de l'appareil. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte un connecteur contenant un condensateur creux dont l'accès aux électrodes se fait sans l'intermédiaire de fils, disposé de façon à ce que premièrement les conducteurs internes à 1 l'écran connecté soient entourés par le condensateur et chacune de ses électrodes, deuxièmement qu'un contact électrique soit obtenu entre l'une des électrodes du condensateur et la terminaison de l'écran sur tout son pourtour, et troisièmement qu'un contact électrique soit réalisé entre le corps métallique du connecteur et l'autre électrode du condensateur sur tout son pourtour, le corps métallique du connecteur étant lui-même en contact sur tout son pourtour avec l'enveloppe de l'appareil. Un dispositif selon l'invention permet donc de connecter l'écran d'un câble avec une grande impédance en basses fréquences et une très faible impédance de transfert en hautes fréquences, et de s'affranchir de la limitation évoquée au sujet des dispositifs réalisés selon le troisième procédé connu. Selon un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, le connecteur est circulaire, et le condensateur creux contenu dans le connecteur est réalisé selon le dessin de la figure 3, par exemple en technologie céramique multicouche, le condensateur (40) ayant son corps (42) ainsi que ses deux électrodes (41, 43) en forme de tore. Ce type de condensateur est bien connu des spécialistes sous le nom de condensateur coaxial, et est notamment employé dans des filtres. Selon un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, représenté sur le dessin de la figure 4, destiné à être utilisé sur un câble avec un unique écran tressé (60), la tresse (61) du câble est pressée par une pièce isolante (54) contre une électrode d'un condensateur coaxial creux (40), l'autre électrode de ce condensateur étant en contact électrique avec le corps métallique (51) du connecteur (50) par l'intermédiaire d'un joint conducteur (53), les conducteurs internes (62) du câble avec écran passant à l'intérieur du condensateur creux, et le capot de connecteur (52) assurant le maintien en position du câble et une pression sur la pièce isolante (54) de par sa forme unique. A titre d'exemple, la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'invention permet notamment d'améliorer la compatibilité électromagnétique d'une liaison utilisant un câble pourvu d'un ou plusieurs écrans, dans un environnement où peuvent coexister des parasites dans un spectre très large de fréquence. REVENDICATIONS 1 - Procédé de connexion d'un écran de câble (11) avec l'enveloppe conductrice d'un appareil (21) grâce à un connecteur réalisé avec au moins une pièce conductrice creuse (51) qui entoure complètement les conducteurs (14) internes audit écran (13) et qui permet ladite connexion électrique entre celui-ci et l'enveloppe de l'appareil (21) sur une surface entourant l'orifice par lequel les conducteurs internes (14) à l'écran (13) pénètrent dans ladite enveloppe caractérisé en ce que - on utilise un condensateur (40) creux de telle façon que les conducteurs internes (14) et (62) sont entourés par le corps (42) et les électrodes (41) et (43) de ce condensateur, - on établit un contact électrique d'une part entre une de ces électrodes (43) et la terminaison de l'écran (61) et d'autre part entre l'autre électrode (41) et ladite pièce conductrice (51). 2 - Dispositif de connexion d'un écran de câble (11) avec l'enveloppe conductrice d'un appareil (21) et comportant un connecteur contenant au moins un corps conducteur creux (51) et qui permet ladite connexion électrique entre celui-ci et l'enveloppe de l'appareil (21) sur une surface entourant l'orifice par lequel les conducteurs internes (14) à l'écran (13) pénètrent dans ladite enveloppe caractérisé en ce qu'il comporte en outre un condensateur creux (40) entourant lesdits conducteurs internes (14) et (62) et dont l'une (43) de ces électrodes est connectée avec la terminaison de l'écran (61) et l'autre (41) avec ledit conducteur (51). 3 - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'accès auxdites électrodes (41, 43) se fait sans l'intermédiaire de fils. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les connexions entre les électrodes (41, 43) du condensateur (40) qui entourent les conducteurs (62), et la terminaison de l'écran (61) d'une part et le corps conducteur (51) d'autre part sont réalisés par contact électrique sur tout leur pourtour. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu'il est destiné à être utilisé sur un câble avec un unique écran tressé (60), et que la tresse (61) du câble est pressée par une pièce isolante (54) contre une électrode du condensateur creux (40), l'autre électrode de ce condensateur étant en contact électrique avec le corps métallique (51) du connecteur (50) par l'intermédiaire d'un joint conducteur (53), et le capot de connecteur (52) assurant le maintien en position du câble et une pression sur la pièce isolante (54) de par sa forme conique. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que ledit connecteur (50) est circulaire et le condensateur creux (40) en forme de tore.