BE456344A - - Google Patents

Description

  Filtre de bande électrique variable.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
que variable pour ondes courtes et ultra-courtes, en parti' culier pour ondes décimétriques. Comme on le sait, on peut

  
constituer des filtres électriques pour ondes courtes, par exemple au moyen de pièces conductrices coaxiales avec inductance et capacité réparties. Les filtres connus occasionnent cependant en général un grand encombrement et causent des.difficultés constructives lorsqu'il s'agit de réaliser la bande passante du filtre variable dans un intervalle de fréquence relativement grand. 

  
Un intervalle relativement grand de variation de la fréquence pour un encombrement réduitpeut cependant être obtenu lorsque le filtre est constitué suivant le principe du filtre de branchement à prises multiples avec capacités ou inductances comme impédances en série, et présente comme impédance dérivée un circuit oscillant en parallèle. Le circuit oscillant en parallèle est alors selon l'invention exécuté sous forme de circuit toroïdal variable (circuit encastré mobile). Dans les circuits toroldaux on sait que l'inductance est'formée par une bobine annulaire avec une spire unique dont le début et l'extrémité reposent avanta-geusement sur le côté intérieur du tore et s'y raccordent aux deux armatures du condensateur; en particulier on utilise a cet effet des corps creux de symétrie de révolution avec armatures circulaires formant les capacités.

   Le rayonnement d'un tel circuit vers l'extérieur est nul, car aussi bien le champ magnétique que le champ électrique restent exclusivement à l'intérieur du vide intérieur. L'accord se fait par exemple par variation de l'écartement des armatures, le toroide étant par exemple réalisé élastiquement. En même temps que la variation d'accord du circuit toroldal on peut dans une réalisation de ce genre opérer commodément une variation de l'impédance série (couplage capacitif ou inductif) en se proposant au moyen d'une constitution appropriée du couplage, de réaliser dans un intervalle de variation de fréquence relativement large, en particulier dans tout l'intervalle d'accord du filtre, une impédance caractéristique

  
 <EMI ID=2.1> 

  
deur de 70 ohms, ainsi qu'une bande passante relative approximativement constante.

  
Les couplages capacitif et induotif sont théoriquement équivalents. Le couplage capacitif peut oependant pratiquement être établi notablement plus pur. Dans oe qui suit l'invention est par suite expliquée de plus près à l'aide du couplage capacitif.

  
Le schéma de base d'un filtre de branchement qui renferme des capacités comme impédance série et un circuit oscillant en parallèle est représenté sur la fig. 1. Le circuit oscillant en parallèle doit alors être formé par un circuit toroïdal d'inductance L, la capacité K et de conductance de résonance G. Les capacités de couplage sont désignées par C. 

  
Pour un tel filtre on obtient pour une bande passante relativement étroite une fréquence (moyenne) de ré-
 <EMI ID=3.1> 
 Les fréquences limites du filtre sont

  

 <EMI ID=4.1> 


  
La bande passante relative est

  

 <EMI ID=5.1> 


  
et la qualité du circuit d'accord est

  

 <EMI ID=6.1> 


  
 <EMI ID=7.1> 

  
fréquence de résonance

  

 <EMI ID=8.1> 


  
et l'impédance caractéristique du filtre pour la fréquence de résonance est

  

 <EMI ID=9.1> 


  
Par les formules ci-dessus, on peut voir qu'avec un tel filtre il est possible de maintenir sensiblement constante l'impédance caractéristique et la bande passante, relative dans tout l'intervalle utile des fréquences. Il est simplement nécessaire de faire varier le couplage en correspondance avec l'accord. Dans une exécution d'après ce schéma de base il s'est présenté cependant encore dans certaines circonstances des difficultés de calcul, en particulier lorsque l'impédanoe caractéristique doit être très basse, par exemple de l'ordre de grandeur de 70 ohms'.

  
Si l'on introduit encore dans le schéma de la fig. 1 des condensateurs en parallèle, on peut par là diminuer l'impédance caractéristique du filtre et l'on obtient le schéma de la fig, 2. Pour transformer les formules du schéma suivant la fig: 2, en vue de les faire correspondre au schéma suivant la fig. 1 on fait usage de l'identité con- <EMI ID=10.1>  
 <EMI ID=11.1> 
 u est alors le rapport de transformation du transformateur idéal de la fig. 3b. Après passage du montage suivant de la figure 2 vers celui de la figure 1, on obtient pour le filtre "transformé" l'impédance caractéristique
 <EMI ID=12.1> 
 tandis que la bande passante relative devient

  

 <EMI ID=13.1> 


  
Si l'on admet par exemple que l'impédance caractéristique doit dans toute la bande passante utile être d'environ 70 ohms et que la bande passante relative est dans toute la bande passante utile approximativement 1/80,

  
 <EMI ID=14.1> 

  

 <EMI ID=15.1> 


  
 <EMI ID=16.1> 

  
de circuit oscillant K peuvent alors être par exemple pres-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
Soit admis par exemple qu'on utilise un circuit

  
&#65533; 

  
toroïdal dans lequel par variation de la distance des arma-

  
 <EMI ID=19.1> 

  
circuit toroïdal croit un peu plus lentement que suivant une correspondance exacte avec la capacité pure des armatures (par suite de l'influence de la capacité répartie dans le tore lui-même), la fréquence de résonance a été calculée en fonction de la distance J entre 'armatures en  millimètres et la capacité efficace a été calculée à partir de la fréquence de résonance et de l'inductance calculée. L'influence de la capacité additionnelle k a été alors négligée car elle est faible par rapport à K. Moyennant utilisation des équations déjà indiquées pour les différentes grandeurs, on a obtenu alors les valeurs suivantes 

  

 <EMI ID=20.1> 


  
 <EMI ID=21.1> 

  
Sur ce tableau on peut voir que les capacités

  
 <EMI ID=22.1> 

  
ne peut-naître aucune difficulté constructive pour leur exécution pratique. 

  
Afin de déduire du mouvement des armatures de la façon la plus simple la relation exigée des capacités

  
 <EMI ID=23.1>  .bande électrique avec couplage capacitif d'amener la tension de mesure au circuit toroïdal et de l'en dériver par l'intermédiaire de plaques de raccordement qui sont disposées à poste fixe dans la première armature de la capacité du circuit toroïdal tout en restant isolées par rapport à celle-ci et d'introduire dans l'autre armature en face de chaque armature de raccordement un plateau isolé annulaire dépassant sur chaque plaque de raccordement. 

  
Sur la fig. 4 est représentée schématiquement

  
une forme de réalisation adoptée de préférence, représentée pour un des raccords dans le cas du couplage capacitif. La tension de mesure est amenée par la plaque de raccordement

  
2. Celle-ci est disposée à poste fixe dans la première armature du circuit toroldal, cependant isolée de oelle-ci. L'armature de la capacité 1 peut alors par exemple être mise à la terre. En regard, dans l'autre armature 3 du condensateur du circuit oscillant,l'anneau 4 est engagé de façon isolée et présente la plus petite capacité possible. Un des deux plateaux de capacité doit alors être mobile par exemple l'armature 3. L'anneau engagé dans cette armature est alors entraîné en commun avec 3.On réalise le schéma de montage

  
de la fig. 5 qui en principe est équivalent au Schéma de montage de la fig. 2 si on le complète encore sur le côté droit pour l'autre raccordement. Notamment le groupe de capacités montées en étoile avec le point neutre 4 et les

  
 <EMI ID=24.1> 

  
des règles connues en un groupe de capacités montées en triangle. On obtient ainsi des capacités qui sont en paral-

  
 <EMI ID=25.1> 

  
de nouveau le schéma de la&#65533;fig. 2 qui a été traité précédemment. Après transformation du groupe de capacités montées en étoile, en un groupe en triangle, on obtient pour les

  
 <EMI ID=26.1> 

  

 <EMI ID=27.1> 


  
En parallèle avec la capacité K de circuit oscil-

  
 <EMI ID=28.1> 

  

 <EMI ID=29.1> 


  
et qui peut être introduite dans la première.

  
Si l'on admet par exemple que les capacités fixes

  
 <EMI ID=30.1> 

  
suivantes :

ÍJ 

  

 <EMI ID=31.1> 


  
on obtient les valeurs suivantes:

  

 <EMI ID=32.1> 


  
 <EMI ID=33.1> 

  
vent sans plus être obtenues par une constitution correspondante du raccord indiqué dans la fig. 4. Par le tableau précédent on peut voir alors que les valeurs des capacités résultantes coïncident approximativement avec les valeurs demandées dans le premier tableau? Or, inversement par les

  
 <EMI ID=34.1> 

  
l'impédance caractéristique et la largeur de bande passante du filtre pour le couplage choisi. On trouve:

  

 <EMI ID=35.1> 
 

  
L'approximation atteinte est pratiquement

  
entièrement suffisante, car l'impédance caractéristique à l'intérieur de la bande passante n'est d'ailleurs pas constante mais est une fonction de la fréquence et les variations de la largeur de bande passante dans les limites étroites indiquées sont négligeables. De plus, les impréoisions 

  
causées par l'exécution mécanique sont du même ordre de

  
grandeur. 

  
Un filtre de bande complet suivant l'invention

  
est représenté à l'échelle sur la fig. 6. Les bornes pour

  
l'entrée et la sortie sont alors constituées d'après le

  
schéma de la fige 4. Dans l'exemple de réalisation il est

  
admis que les armatures de condensateurs du circuit oscil-

  
 <EMI ID=36.1> 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
tre. On peut obtenir des conditions un peu plus favorables

  
en exécutant les armatures elliptiques et en disposant

  
l'entrée et la sortie sur le grand axe de l'ellipse.

  
En parallèle avec le circuit d'accord, il est

  
avantageux de monter un voltmètre par exemple une diode,

  
par laquelle l'accord correct du filtre par exemple sur la fréquence de coupure peut être indiqué. Le filtre de bande

  
est approprié alors avec avantage aussi comme fréquencemètre.

  
R e v e n d i c a t ions .

  
1/ Filtre de bande électrique variable pour ondes courtes et ultra-courtes, en particulier pour ondes décimétriques, d'après le principe du filtre de branchement, dans

  
lequel les impédances en. série de l'élément de filtre sont

  
des capacités ou des inductances et l'impédance en parallèle

  
un circuit résonant en parallèle, caractérisé en ce que le

  
circuit oscillant en parallèle est formé par un circuit to-

  
 <EMI ID=38.1> 

Claims (1)

1. 2/ Filtre de bande suivant la revendication 1, <EMI ID=39.1>

   cord consiste en un condensateur à armatures réglables et

   un tore élastique qui lui est raccordé.

   i7 3/ Filtre de bande suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les impédances en série sont réalisées et sont variables avec l'accord du circuit toroldal de telle sorte que dans l'ensemble de l'intervalle des fréquences utiles il se crée une impédance caractéristique approximativement constante et une largeur de bande relative approximativement constante.

   4/ Filtre de bande suivant les revendications 1

   à 3, caractérisé en ce que la tension du circuit toroïdal est respectivement amenée et prélevée par des plaques de

   <EMI ID=40.1>

   mière armature de la capacité d'accord du circuit toroldal et en sont cependant isolées, et en ce que dans l'autre armature de la capacité en' regard de chaque plaque de raccordement est introduit, isolé, un plateau de forme annulaire, en saillie suivant le diamètre au-dessus de chaque plaque de raccordement.

   5/ Filtre de bande suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les armatures des capacités du circuit toroïdal sont elliptiques et les plateaux de raccordement sont disposés suivant la direction de la plus grande dimension des armatures de condensateur.

   6/ Filtre de bande suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en parallèle avec le circuit toroidal est monté un appareil de mesure de tension, par exémple une diode.

   7/ Filtre de bande suivant la revendication 6, caractérisé par son emploi comme fréquencemètre.