Brevet FR2741491A1 — publié le 19970523

FILTRE PASSE-BAS POUR LIGNES DE TRANSMISSION BIFILAIRES ET APPLICATION A UNE PRISE DE RACCORDEMENT DE POSTE TELEPHONIQUE L'invention concerne un filtre passe-bas pour lignes de transmission bifilaires, notamment pour lignes de transmission téléphonique. I1 existe de nombreux filtres passifs, susceptibles d'avoir la fréquence de coupure convenant pour filtrer des perturbations dues aux émissions de radios type radios amateurs CB (Citizen Band) ou pour filtrer des perturbations dues aux émetteurs radio. On a constaté malheureusement, qu'aucun filtre existant sur le marché actuellement n'est réellement efficace. En fait la difficulté à réaliser un tel filtre vient de la diversité des perturbations auxquelles sont sujettes les installations de télécommunication. En effet, ces installations doivent être protégées contre les perturbations dues aux émetteurs CB (= 20 kHz, 4 Watt à 100 Watt crête en modulation d'amplitude), et contre les perturbations dues aux émetteurs radio (= 160 kHz, 2 Megawatt crête). Ces deux types de perturbations sont engendrés par des signaux qui n'ont ni les mêmes fréquences, ni les mêmes de niveaux de puissance crête d'émission. Aucun filtre ne permet donc à ce jour une solution satisfaisante à ce problème. Le filtre selon l'invention, combine pour cela des éléments connus, mais qui n'ont jamais été utilisés dans la réalisation d'un filtre passif passe-bas. I1 est certes connu d'utiliser des selfs de choc pour empêcher le passage de courant haute fréquence. I1 est cependant inhabituel d'utiliser une inductance mutuelle dans un filtre passe-bas, de même qu'il est inhabituel d'utiliser des selfs de choc pour de tels filtres. L'invention concerne donc un filtre passe-bas pour lignes de transmission bifilaires comportant - en série sur chaque fil de ligne, une self de choc et une self d'inductance mutuelle - les deux selfs d'inductance mutuelle sont de caractéristiques similaires. Elles sont couplées l'une à l'autre en raison du fait qu'elles sont bobinées sur un même noyau magnétique - en parallèle sur les deux fils de ligne un condensateur. Plus particulièrement, les deux selfs d'inductance mutuelle sont réalisées sous la forme d'une paire de fils bobinée sur un même tore magnétique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront clairement dans la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent - la figure 1, un exemple d'un circuit de filtrage selon l'invention - la figure 2, une fiche gigogne de type connu dans le commerce - la figure 3, un exemple de réalisation d'un filtre selon l'invention logé dans une fiche gigogne telle que celle de la figure 2 - la figure 4, une courbe d'atténuation en mode différentiel du filtre selon l'invention. En se reportant à la figure 1, on va tout d'abord décrire l'exemple de réalisation d'un circuit de filtre selon l'invention. Ce circuit comporte deux bornes d'entrée A et B, prévues pour être connectées à deux fils de lignes, tel que les fils de transmission de la voix d'une ligne téléphonique. Deux bornes de sortie A' et B' permettent de connecter un appareil d'utilisation tel qu'un appareil téléphonique aux fils de lignes. Le filtre selon l'invention est connecté entre les bornes d'entrée A et B et les bornes de sortie A' et B'. Ce filtre comporte deux selfs d'inductance mutuelle SMA et SMB couplées magnétiquement, chacune d'elle étant insérée entre une borne d'entrée (A pour SMA et B pour SMB) et une borne de sortie (A' et B' respectivement). En série entre A et A' d'une part, et B et B' d'autre part, sont prévues des selfs de choc SCA et SCB. Enfin un condensateur C est connecté en parallèle aux bornes de sortie A' et B'. Les selfs d'inductances mutuelles sont bobinées sur un même tore magnétique tel qu'un tore de ferrite. Selon un exemple de réalisation pratique, elles sont réalisées à l'aide d'une paire de fils bobinées sur le même tore. Les deux fils sont ainsi étroitement associés sur un même noyau magnétique ayant la forme d'un tore. Selon un exemple de réalisation détaillée, ce filtre est composé d'un tore de ferrite, de la famille 3E25 par exemple, de forte perméabilité électromagnétique, xi=6.000 H/m, de résistivité 0,5 ohm mètre, de diamètre extérieur 14,5 cm, et de section 5,5 mm2. Sur ce tore sont bobinés des fils, une self de 10 à 12 spires, composée de deux conducteurs SMA, SMB, réalisée avec du câble électrique 6/l0iéme de millimètre, de type jarretière téléphonique. A la sortie du tore de ferrite, chaque terminaison série est reliée, au travers des selfs de choc SCA, SCB dont la propriété est de bloquer la haute fréquence issue des émetteurs de radio. Avantageusement ces selfs sont de type VK200 modèle 4B1. Chaque self comporte 1,5 spire, son impédance est Z=350Q, l'atténuation maximale est à 250MHz. Un condensateur C de 68 nanoFarad est connecté en parallèle entre les deux selfs de choc SCA et SCB. Ce filtre radio-fréquence, est intégré à l'intérieur d'une fiche téléphonique double de type gigogne L1, L2 comme cela va maintenant être décrit en se reportant à la figure 2. Une fiche téléphonique de type gigogne L1, L2 comporte une connecteur mâle 1 destiné à être enfiché dans une prise murale. Ce connecteur est supporté par une plaque 2 et porte des lames de contact telle que 11. Chaque lame de contact 11 se prolonge à travers la plaque 2 pour former un contact 21 sur la face 20 de la plaque opposée au connecteur 1. Le connecteur 1 possède par exemple 6 lames de contact tel que 11, qui donnent lieu aux contacts 21, 22, 23, 24, 25 et 26. Une plaque 3 comporte une face 30 destinée à être plaquée contre la face 20 de la plaque 2. Cette face 30 porte des plages de contact telles que 31 et 34. Chacune de ces plages est destinée à être en contact avec un contact 21 à 26. Par ailleurs la plaque 3 comporte des connecteurs femelles 4 et 5 montés sur la face opposée à la face 30. Chaque connecteur possède des lames de connexions 41-46 pour le connecteur 4 et 51-56 pour le connecteur 5. Chaque lame de connexion traverse la plaque 3 et est connectée à une plage de contact telles que 31 et 34. C'est ainsi que les lames de connexions 41 et 51 sont connectées à la plage de contact 31. Chaque connecteur femelle 4 et 5 est destiné à recevoir une prise mâle d'un appareil utilisateur. Une telle prise gigogne permet ainsi de connecter des appareils d'utilisateurs à la prise mâle 1. La plaque 3 peut être une plaque de circuit imprimé et la connexion des lames de connexion 41, 44 et 51, 54 aux plages de contact 31, 34 peut se faire par un circuit imprimé réalisé sur la face 30 de la plaque 3. Pour réaliser le filtre de l'invention on peut utiliser la fiche gigogne ainsi décrite et ne prévoir qu'un seul connecteur femelle, 4 par exemple, dont deux lames de connexion 41 et 42, par exemple, sont connectées par un circuit tel que celui de la figure 1 à deux plages de contact 31, 32. Le circuit du filtre est alors réalisé sur la face de la plaque 3 qui porte le connecteur femelle. On trouve en figure 3 un exemple de réalisation d'un tel circuit. Les lames de contact 41 et 42 correspondent aux point de sortie A' et B' de la figure 1. Les points d'entrée du filtre A et B sont connectés à travers la plaque 3 aux plages de connexion 31, 32. D'autre part, les lames de contact 51, 52 par exemple seront connectées par un autre filtre également aux plages de connexion 31, 32. Des tels filtres selon l'invention bloquent les perturbations haute fréquence comprises entre 20 kHz et 200 MHz. Ils ne gênent aucunement les retransmissions de taxes à 12 kHz sur les lignes téléphoniques. Ce filtre est donc un remède à tous les brouillages radioélectriques que subissent les installations téléphoniques. Sa facilité d'utilisation dans sa conception dans une fiche gigogne enfichable dans un socle existant réduit au minimum le temps d'installation et constitue donc un gain financier important. Des essais ont montré que ce filtre n'altère pas le signal entre 1000 et 5000 Hz. Par contre, au-delà des 20 kHz, il atténue considérablement le signal. Par exemple à 20 kHz , sur 120 mV injectés, on a une atténuation de 30 mV. A 30 kHz, sur 120 mV injectés, on a une atténuation de 80 mV. On a représenté sur la figure 4, la courbe d'atténuation du filtre en fonction de la fréquence. Cette courbe représente l'affaiblissement en mode différentiel. REVENDICATIONS 1. Filtre passe-bas pour lignes de transmission bifilaires, caractérisé en ce qu'il comporte - en série sur chaque fil de ligne (A, B), une self de choc (SCA, SCB) et une self d'inductance mutuelle (SMA, SMB), les deux selfs d'inductance mutuelle étant de caractéristiques similaires et étant couplées l'une à l'autre par bobinage sur un même noyau magnétique ; - en parallèle sur les deux fils de ligne, un condensateur (C). 2. Filtre passe-bas selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux selfs d'inductance mutuelle (SMA, SMB) sont réalisées sous la forme d'une paire de fils bobinée sur un tore magnétique. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tore magnétique est un tore de ferrite. 4. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tore de ferrite possède une forte perméabilité de l'ordre de 10.000 H/m, un diamètre extérieur compris entre 8 et 18 mm et une section de diamètre compris entre 3 et 7 mm. 5. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque self inductance mutuelle comporte 8 à 13 spires en fil de 6/l0iéme de millimètre. 6. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les selfs de choc (SCA, SCB) sont de type VK200 et que le condensateur possède une capacité comprise entre 65 et 70 nanofarad. 7. Application du filtre selon quelconque des revendications précédente à une prise de raccordement de poste téléphonique comportant au moins deux plots de connexion connectés aux fils de transmission de la voix d'une ligne téléphonique ainsi que deux broches de contact femelle (41,42) auxquelles peut être connecté un appareil téléphonique, caractérisée en ce - un des plots de connexion est connecté à une broche de contact par une self d'inductance mutuelle SMA et une self de choc (SCA), - l'autre plot de connexion est connecté à l'autre broche de contact par l'autre self d'inductance mutuelle SMB et par l'autre self de choc (SCB), - le condensateur (C) est connecté en parallèle sur les deux broches de contact (41, 42). 8. Application selon la revendication 7, caractérisée en ce que - les plots de connexion (31, 32) sont disposés sur une première face (30) d' une plaque de circuit imprimé (3) - les broches de contact (41, 42) sont portées par ladite plaque du circuit imprimé sur une deuxième face opposée à la première ; - les selfs d'inductance mutuelle (SMA, SMB), les selfs de choc (SCA, SCB) et le condensateur (C) sont disposés sur la deuxième face de la plaque du circuit imprimé (3). 9. Application selon la revendication 7, caractérisée en ce que la prise de raccordement est une fiche gigogne comportant une plaque de circuit imprimé (3), comportant au moins deux plages de connexion (31, 32) situées sur une première face (30) de la plaque et au moins deux broches de contact (41, 42) montées sur une deuxième face de la plaque qui porte les circuits du filtre, chaque plage de connexion étant connectée à une broche de contact par une self d'inductance mutuelle (SMA, SMB) et par une self de choc (SCA, SCB).