Brevet FR2909817A1 — publié le 20080613

PROCEDE ET DISPOSITIF PERMETTANT D'OPTIMISER LE TEMPS D'ACCORD D'UN FILTRE TRACTABLE L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'optimiser le 5 temps d'accord d'un filtre tractable, filtre dont la réponse en fréquence varie en fonction de la tension de commande du filtre. Les systèmes de radiocommunications comportent généralement un module amplificateur, connecté entre, d'une part, un module radiofréquences, et Io d'autre part, un système antennaire. La fonction d'un tel module est d"amplifier le signal utile en émission comme en réception. Plus particulièrement, le signal utile amplifié transmis via le système antennaire doit être suffisamment puissant pour atteindre la portée voulue, occuper une bande de fréquence correspondant à la forme d'onde employée pour 15 atteindre les performances notamment en débit souhaité, tout en respectant les contraintes normatives et réglementaires imposées. Généralement, les systèmes sont pNacés dans des environnements où il existe des brouilleurs proches dont le niveau peut être élevé et engendrent des phénomènes néfastes au fonctionnement du dispositif. 20 Pour atteindre les performances requises, il est en général implanté en entrée radio fréquence du poste, un filtre à poids de capacité désigné sous la dénomination filtre tractable qui doit répondre rapidement en fonction de sa tension de commande. La rapidité de réponse en fréquence du filtre doit être inférieure ou égale au 25 temps d'accord en fréquence du poste afin de ne pas dégrader les caractéristiques de rapidité du poste. La figure 1 montre, par un synoptique, un filtre à poids de capacité selon l'état de la technique. Le filtre comprend une carte principale 1. La carte principale 1 comporte une entrée E par laquelle un signal à filtrer est reçu, et 30 une sortie S sur laquelle un signal filtré est délivré. La carte principale 1 comprend deux circuits oscillants couplés magnétiquement. La carte 2909817 2 principale 1 comporte encore des poids de capacité (sur la figure 1, 8 poids de capacité pour chaque circuit oscillant désignés par les lettres A à H). Le nombre de poids de capacité est lié à l'étendue de la bande de fréquence couverte par filtre ainsi que la bande de fréquence intrinsèque dudit filtre. Chaque poids de capacité A..H comporte sur la figure 1 une capacité et une diode. Chaque poids de capacité est commandé par des signaux reçus d'une carte de gestion et de contrôle 2. La carte de gestion et de contrôle 2 transforme les commandes qu'elle reçoit sur des entrées CA... CH en commandes pour les poids de capacités A..H. La carte de gestion et de contrôle 2 et la carte principale 1 sont généralement réalisé sur deux cartes électroniques distinctes interconnectées. L'invention concerne un dispositif associé à la commande d'un filtre tractable caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison au moins les éléments 15 suivants : o une self de valeur de résistance série Rs et d'inductance série Ls obtenue de la manière suivante : Une inductance étant représentée par une inductance LP, une résistance RP, ou une capacité CP avec les relations : 20 Ri,=Q.L.wo , CP= 1 2 , LP=L (1) L.wo avec Q, le coefficient de surtension de l'inductance, L, la valeur de l'inductance, valeur choisie initialement en fonction de la fréquence de travail et de l'application, 25 w0, la pulsation de travail. 1 1 (2) admittance équivalente de la self, Rp Lpwo En posant Yself=a - j/3 2909817 3 1 Zself= Ysel( a2 ~fi 2 )+i( a2 ~~2 ) (3) impédance équivalente de la self, On déduit la valeur de Rs= 2 a~2 et Ls=1/wo[ 2 ie a a o une résistance série rsérie dont la valeur est déterminée à partir de 5 l'expression : 0.99.Rp (0.99Rp)2 -4.[0202 2 où Rp correspondant à la résistance parallèle de la self, La, l'inductance à la fréquence de résonance, w0 la fréquence de résonance, et en prenant la valeur de résistance la moins élevée et en déduisant rsérie à partir de R = rsérie 10 + Rs. L'invention offre notamment les avantages suivants : • Il permet d'atteindre des temps d'accord rapides du filtre auquel il est associé, en limitant les résonances de la self dans sa réponse en 15 fréquence ; • Il permet d'isoler la partie RF de la partie continue plus connue sous l'expression choker la tension de commande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront 20 mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent : • La figure 1 le synoptique d'un filtre tractable, • La figure 2 une représentation d'une inductance, 25 • La figure 3 un schéma des différents éléments constituant le dispositif d'accord associé à la commande du filtre tractable. 2909817 4 Le dispositif selon l'invention est disposé au niveau de la commande du filtre tractable et pour un dispositif réalisé sur un circuit imprimé CMS. Le dispositif comprend un ensemble composé d'une self et d'une résistance série, dont les valeurs R et L sont déterminées de la manière décrite ci-après. 5 Une inductance CMS peut-être représentée par Lp, Rp, Cp (figure 2, les indices p désignant un schéma en parallèle) avec les relations : RI,=Q. L.wo , Cp= 1 2 , Lp=L L.wo avec Q, le coefficient de surtension de l'inductance, 10 L, la valeur de l'inductance, valeur choisie initialement en fonction de la fréquence de travail et de l'application, wo, la pulsation de travail. Yseif= R + j(Cpwo- L ~) (2) admittance équivalente de la self, p p 0 En posant Yseif= a -.hg Zself= 1,1 = (2 ~2 )+ j(2 f~2 ) (3) impédance équivalente de la self, sel a + a Si Rs= a2 a)62 et .Ls.wo= a2 .fi, alors Zself= Rs + j.Ls.wo (4) le procédé consiste donc à insérer en série avec l'inductance CMS une 20 résistance série (rsérie). La figure 3 schématise un exemple d'un dispositif 3 selon l'invention associé à la commande d'un filtre tractable 4. Le dispositif 3 comprend une self d'Zself ayant une inductance Ls, 5, et une résistance Rs, 6, en série avec une résistance rsérie, 7. 25 Le schéma équivalent est : Zéquivalent= Zself+ rsérie = rsérie+ Rs + j.Ls.wo (5) En posant R= rsérie+ Rs , (1) 2909817 5 Zequivalent = R + 1100)0 R l CO ( R2 +102w02)-i(. R2 +10 202 ) (6) Yéquivalent = 7équivalent 1 En considérant qu'en vérifiant RZ +R 2~ 2 = 99%.Rp , les caractéristiques de l'inductance CMS sont peu dégradées par l'ajout de la résistance série. 5 II est possible d'obtenir les deux valeurs R1 et R2 définies par 0.99.Rp I(0.99Rp)2 -4.102(002 R1,2= 2 Le procédé selon l'invention consiste alors à sélectionner la valeur de résistance la moins élevée et à partir de la relation R = rsérie + Rs, d'en déduire rsérie. io L'étape suivante consiste à sélectionner la valeur de résistance normalisée, par exemple, la plus proche. Tout type de résistance composant de montage en surface ou CMS, ou toute autre peut être utilisé pour mettre en oeuvre la présente invention. 15 De même, tout type d'inductance CMS ou autre peut être utilisé dans la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif associé à la commande d'un filtre tractable caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison au moins les éléments suivants : o une self de valeur de résistance série Rs et d'inductance série Ls obtenue de la manière suivante : Une inductance étant représentée par une inductance Lp, une résistance Rp, ou une capacité Cp avec les relations : Rp=Q. L.wo , Cp= 1 2 , Lp=L (1) L.wo avec 0, le coefficient de surtension de l'inductance, L, la valeur de l'inductance, valeur choisie initialement en fonction de la fréquence de travail et de l'application, wo, la pulsation de travail. Yself= 1 + j(Cpwo- 1 ) (2) admittance équivalente de la self, Rp Lpwo En posant Yse,f= a - jfl Zself= 1 = (a2 afl2 )+ .2 /32 ) (3) impédance équivalente de la self, a On déduit la valeur de Rs= a,2 +fl2 et Ls=1/wo[ a2 + - ] 13 o une résistance série rsérie dont la valeur est déterminée à partir de l'expression : 0.99.Rp - .\i(0.99Rp)2 -4.102w02 2 où Rp correspondant à la résistance parallèle de la self, L2, l'inductance à la fréquence de résonance, wo la fréquence de résonance, et en prenant la valeur de résistance la moins élevée et en déduisant rsérfe à partir de R = rsérie + Rs. Ysel! 2909817 7 2 ù Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance série est une résistance réalisée en composant de montage en surface ou CMS. 3 ù Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inductance est une inductance CMS. 4 ù Procédé pour déterminer un dispositif associé à un filtre tractable 10 caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : o choisir une self de valeur de résistance série Rs et d'inductance série Ls obtenue de la manière suivante : Une inductance étant représentée par une inductance Lp, une résistance Rp, ou une capacité Cp avec les relations : 15 Rp=Q.L.wo, Cp= 1 2 , Lp=L L.w0 avec Q, le coefficient de surtension de l'inductance, L. la valeur de l'inductance, valeur choisie initialement en fonction de la fréquence de travail et de l'application, 20 wj, la pulsation de travail. Yie,f= R + j(Cpwo- L w1 ) (2) admittance équivalente de la self, p 0 En posant Yself= a ù j73 1 a + ) (3) impédance équivalente de la self, Zself= Yejt _ (a2 + ) j( a2 + 732 a 25 On déduit la valeur de Rs= a,2 + fl2 et Ls=1 /wo[ _ a2 + /32 ] o Déterminer la valeur pour une résistance série rsérie déterminée à partir de l'expression : 5 (1) 2909817 0.99.Rp /(0.99Rp)2 -4.1 2wo2 2 où Rp correspondant à la résistance parallèle de la self, L0, l'inductance à la fréquence de résonance, wo la fréquence de résonance, choisir la valeur de résistance la moins élevée et en déduisant rsérle à partir 5 de R = rsér;e + Rs. 5 ù Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise des composants de montage en surface ou CMS. 8 10