Brevet FR2752339A1 — publié le 19980213

Etat de la technique La présente invention concerne un diviseur de fréquence composé d'un guide d'onde collecteur sur lequel sont couplés plusieurs filtres passe-bande accordés sur dif- férents canaux de fréquence. On connaît par exemple un tel diviseur de fré- quence selon le document IEEE TRANSACTIONS ON MICORWAVE THEORY AND TECHNIQUES, Mars 1974, pages 332 à 336. Les diffé- rents filtres à bande passante de ce diviseur de fréquence sont couplés sur les parois latérales du guide d'onde collec- teur. Ce guide d'onde collecteur est court-circuité à une ex- trémité alors que son autre extrémité est reliée à l'entrée ou à la sortie du guide d'onde de branchement constituant le diviseur de fréquence. Pour réaliser une certaine caractéris- tique de filtre pour le diviseur de fréquence, il est très important à la conception, de déterminer les distances entre les différents filtres à bande passante couplés au guide d'onde collecteur. Le développement d'un tel diviseur de fréquence est très coûteux, car il y a une forte interaction entre les filtres à bande passante. L'emplacement du couplage des fil- tres à bande passage sur le guide d'onde collecteur dépend très fortement des canaux de fréquence prédéterminés. Par exemple pour décaler seulement un canal de fréquence il faut réétudier complètement le diviseur de fréquence à partir du début. La présente invention a pour but de créer un di- viseur de fréquence correspondant au type défini ci-dessus, pour lequel l'interaction des filtres à bande passante soit30 aussi faible que possible pour permettre de modifier les ca- naux des fréquences sans avoir à concevoir complètement de nouveau le diviseur de fréquence. Avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un diviseur de fréquence correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la longueur L du guide d'onde collecteur correspond au multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) de la demi-longueur d'onde moyenne de toute la plage des fréquences utiles du di- viseur de fréquence et la transition entre le guide d'onde collecteur et un guide d'onde de raccordement est prévu un dispositif de couplage. Ainsi, le guide d'onde collecteur fonctionne comme une cavité résonnante dans laquelle, la distribution du champ est fixe. Cela permet de coupler tous les filtres à bande passante à des intervalles équidistants correspondant environ à la moitié de la longueur d'onde de toute la bande des fréquences utiles sur le guide d'onde collecteur. Les em- placements de couplage pour les filtres à bande passante ne dépendent plus de la position des canaux de fréquence et on peut, ultérieurement, compléter par d'autres filtres à bande passante pour d'autres canaux de fréquence. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, le guide d'onde de branchement peut être un guide d'onde ou un câble coaxial couplé soit à une extrémité du guide d'onde collecteur soit à l'autre extrémité. Comme dispositif de cou- plage d'un guide d'onde de branchement, on envisage de préfé- rence un diaphragme capacitif ou inductif. Pour le couplage d'un conducteur coaxial, on peut laisser son conducteur intérieur venir en saillie dans le guide d'onde collecteur comme sonde de couplage. Le guide d'onde de branchement peut être couplé soit à la composante longitudinale du champ magnétique de l'onde H10, soit à une composante transversale du champ ma- gnétique de l'onde H10 dans le guide d'onde collecteur. De plus, on peut également coupler sur la composante de champ électrique de l'onde H10. Par contre, le conducteur de bran- chement en forme de câble coaxial, est couplé au champ élec- trique de l'onde H10 dans le guide d'onde creux, collecteur. Description des exemples de réalisation La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans les-35 quels: - la figure 1 montre un guide d'onde collecteur avec des filtres passe-bande couplés d'un côté, - la figure 2 montre un guide d'onde collecteur avec des filtres passe-bande couplés sur deux côtés opposés, - la figure 3 montre un guide d'onde collecteur avec un guide d'onde de branchement, couplé latéralement et des filtres passe-bande couplés sur les faces frontales, - la figure 4 montre un guide d'onde collecteur avec un guide d'onde de branchement couplé latéralement et plusieurs filtres passe-bande couplés sur les côtés opposés. Le diviseur de fréquence représenté à la figure 1 se compose d'un guide d'onde collecteur 1 et de plusieurs filtres passe-bande 2, 3, 4 reliés à une paroi frontale de ce guide d'onde collecteur 1; ces filtres se composent de ma- nière connue d'un ou plusieurs résonateurs à corps creux, couplés les uns aux autres. Le guide d'onde collecteur 1 est muni à l'extrémité d'une cloison formant court-circuit 5 et son autre extrémité est couplée par un dispositif de couplage 6 à un guide d'onde de raccordement 7. Le dispositif de cou- plage 6 se compose soit d'un diaphragme inductif ou passif soit de plusieurs tiges pénétrant dans le guide d'onde. La longueur L du guide d'onde collecteur 1, c'est-à-dire la dis- tance entre le dispositif de couplage 6 et la paroi de court- circuit 7 correspond à un multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) de la demi-longueur d'onde moyenne de toute la bande des fré- quences utiles du diviseur de fréquence. Ce dimensionnement de la longueur et l'utilisation d'un dispositif de couplage à la jonction avec un guide d'onde creux de branchement 7 fait fonctionner le guide d'onde collecteur comme un résonateur creux dans lequel s'établissent des ondes stationnaires. Cela permet de coupler les filtres passe-bande 2, 3, 4 à des in- tervalles équidistants 1 correspondant à la demi-longueur d'onde moyenne de la bande des fréquences utiles ou à un mul- tiple entier de cette longueur sur le guide d'onde collecteur 1 à l'endroit o se trouvent les maximums du champ magnétique de l'onde de mode H10 dans le guide d'onde collecteur. Pour choisir les points de couplage des filtres passe-bande, la position du canal de fréquence associé aux filtres passe- bande respectif dans toute la bande des fréquences utiles ne joue aucun rôle. C'est pourquoi on peut également ajouter ul- térieurement des filtres passe-bande pour d'autres canaux de fréquence dans la bande des fréquences utiles ou les rempla- cer sans avoir à développer un nouveau diviseur de fréquence. Alors que l'exemple de réalisation selon la fi- gure 1 comporte des filtres passe-bande 2, 3, 4 sur le petit côté du guide d'onde collecteur 1, rectangulaire, on peut également coupler des filtres passe-bande sur les deux petits côtés opposés du guide d'onde collecteur 1. En outre, selon la figure 2, on peut coupler des filtres passe-bande 8, 9,10 10, 11 sur l'un ou les deux petits côtés du guide d'onde col- lecteur 1. Dans l'exemple de réalisation représenté à la fi- gure 3 d'un diviseur de fréquence, un guide d'onde de raccor- dement 12 est couplé sur une paroi latérale, à savoir le15 petit côté du guide d'onde collecteur 1 par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage 13 (de préférence un diaphragme capacitif ou inductif). L'emplacement du couplage du guide d'onde de raccordement 12 est choisi pour être couplé à la composante longitudinale du champ magnétique de l'onde H1020 dans le guide d'onde collecteur 1. Les filtres passe-bande 14, 15 sont couplés sur les faces frontales du guide d'onde collecteur 1. On peut également coupler des filtres passe- bande latéralement sur le guide d'onde collecteur comme dans les exemples de réalisation des figures 1 et 2. L'exemple de réalisation de la figure 4 montre deux filtres passe-bande 16, 17 couplés sur les faces opposées du guide d'onde collec- teur 1 en regard du guide d'onde de branchement, et à une distance 1 = X/2 par des broches de couplage 18, 19. Les exemples de réalisation décrits ci-dessus donnent quelques possibilités de couplage de filtres passe- bande sur un guide d'onde collecteur. En principe, tout cou- plage électrique ou magnétique de filtres passe-bande sur le guide d'onde collecteur est possible à l'endroit d'un maximum du champ électrique magnétique de l'onde H10 dans le guide35 d'onde collecteur. Dans les exemples de réalisation représentés dans les dessins, le guide d'onde de branchement est un guide d'onde 7, 12. Le guide d'onde de branchement peut également être un conducteur coaxial dont le conducteur intérieur pénè- tre par exemple comme sonde de couplage dans le guide d'onde collecteur et est couplé au champ électrique de l'onde HlO dans le guide d'onde collecteur. Les guides d'onde de bran-5 chement peuvent également être constitués par un conducteur à microbande. Pour cela, on peut utiliser des transitions selon l'état de la technique de conducteur à microbande vers des guides d'onde pour le couplage sur le guide d'onde collec- teur. R E V E N D I C A T I O NS 1 ) Diviseur de fréquence composé d'un guide d'onde collec- teur sur lequel sont couplés plusieurs filtres passe-bande accordés sur différents canaux de fréquence, caractérisé en ce que la longueur L du guide d'onde collecteur (1) correspond au multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) de la demi-longueur d'onde moyenne de toute la plage des fréquences utiles du di- viseur de fréquence et, - à la transition entre le guide d'onde collecteur (1) et un guide d'onde de raccordement (7.12), est prévu un dispositif de couplage (6, 13). 2 ) Diviseur de fréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde collecteur (1) est court-circuité à une ex- trémité et le guide d'onde de branchement (7) est couplé à l'autre extrémité du guide d'onde collecteur (1). 3 ) Diviseur de fréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde de branchement (12) est couplé latéralement sur le guide d'onde collecteur (1). 4 ) Diviseur de fréquence selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le guide d'onde de branchement (12) est un guide d'onde sur lequel est couplée la composante longitudinale du champ ma- gnétique de l'onde H10 dans le guide d'onde collecteur (1). ) Diviseur de fréquence selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le guide d'onde de branchement (12) est un guide d'onde cou- plé sur une composante transversale du champ magnétique de l'onde H10 dans le guide d'onde collecteur (1). 6 ) Diviseur de fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de couplage comporte un diaphragme capacitif ou5 inductif (6, 13). ) Diviseur de fréquence selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le guide d'onde de branchement est un conducteur coaxial dont le conducteur intérieur sert de sonde de couplage couplée au champ électrique de l'onde HO10 dans le guide d'onde collec- teur.