Installation de transmission d'ondes ultra-courtes La présente invention concerne une instal lation de transmission d'ondes ultra-courtes et plus particulièrement un filtre longitudinal cou <B>plé</B> par iris. Un des buts de la présente invention est de prévoir un filtre d'ondes ultra-courtes de forme coaxiale ayant des sections longitudinales cou plées par iris dans une installation de transmis sion ligne-terre telle que décrite dans le brevet Suisse No <B>307826.</B>
L'installation de transmission d'ondes ultra- courtes selon l'invention comprend un premier conducteur, un second conducteur disposé pa rallèlement au premier conducteur sur au moins une -partie de sa longueur et espacé de ce dernier, la distance entre le premier et le second conducteur étant une petite fraction de la longueur d'onde de la fréquence centrale des ondes<B>à</B> transmettre, la.largeur du second con ducteur étant supérieure<B>à</B> celle du premier conducteur de manière<B>à</B> assurer un champ électromagnétique concentré entre lesdits con ducteurs pour la transmission d'énergie d'ondes ultra-courtes,
un filtre étant couplé auxdits con ducteurs et comprenant une section de ligne coaxiale ayant un conducteur extérieur et un conducteur intérieur. Cette installation est ca ractérisée en ce que des iris sont prévus dans ladite ligne, ces iris étant espacés les uns des autres de manière<B>à</B> produire des sections de cavités résonantes, chaque iris présentant une ouverture pour coupler des sections de cavité. adjacentes, ledit conducteur intérieur étant re lié électriquement audit premier c6nducteur et ledit conducteur extérieur étant relié élect#ique- ment audit second conducteur.
Le dessin représente,<B>à</B> titre d'exemple, des, formes d'exécution de l'objqt de l'invention<B>:</B> La fig. <B>1</B> est une vue en coupe longitudi nale d'une installation comprenant un filtre co axial du type couplé en quart d'onde qui #st représenté couplé<B>à</B> une ligne de transmission ligne-terre.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une vue en coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution, comprenant un filtre coaxial, du type<B>à</B> cavité, couplé direc tement et qui est également couplé<B>à</B> une ligne de transmission ligne-terre. La fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la fig. <B>3.</B> La fig. <B>5</B> est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de couplage entre un filtre co axial et une ligne de transmission ligne-terre dans lequel la ligne est réalisée suivant la tech nique des circuits imprimés.
La fig. <B>6</B> est une vue en coupe longitudinale similaire d'un dispositif<B>-</B> de couplage entre un filtre coaxial et une ligne de. transmission ligne- terre imprimée.
La fig. <B>7</B> est une vue en coupe d'un filtre montrant une variante de l'iris. Le filtre coaxial du type couplé en quart d'onde représenté aux fig. <B>1</B> et 2 comprend un conducteur intérieur<B>1</B> et un conducteur exté rieur 2 couplés respectivement<B>à</B> un conducteur de ligne la et<B>à</B> un conducteur de terre 2a d'une ligne de transmission ligne-terre comme il est décrit dans le brevet cité.
Avant de<B>dé-</B> crire le filtre, on décrira rapidement la ligne de transmission ligne-terre. La ligne telle qu'elle est représentée utilise deux conducteurs, l'un étant le conducteur de terre et l'autre le conducteur de ligne, lesquels sont disposés près l'un de l'autre de manière<B>à</B> ce qu'ils soient pratiquement parallèles.
Le conducteur appelé conducteur de terre, qui peut être au potentiel <B>de</B> la masse ou<B>à</B> un autre potentiel donné, est plus large que le conducteur de ligne de sorte que sa surface assure un effet de réflexion de l'image du conducteur de ligne et que la dis tribution des champs électriques et magnétiques entre les conducteurs est pratiquement la même que la distribution entre un conducteur et le plan neutre d'un système parallèle<B>à</B> deux con ducteurs théoriquement parfait.
Des ondes ultra-courtes peuvent être facilement appli quées par une ligne coaxiale ou un guide d'on des pour qu'elles se propagent suivant le mode TEM le long de ladite ligne puisque les ondes ultra-courtes circulent dans la région limitée pratiquement par les surfaces opposées des conducteurs de -ligne et de terre.
La ligne coaxiale représentée pour appli quer des ondes ultra-courtes comprend un con ducteur intérieur lb et un conducteur extérieur <B>2b</B> et le conducteur extérieur est décalé par rapport<B>à</B> la surface supérieure du conducteur de terre 2a de manière<B>à</B> amener le conducteur intérieur<B>lb</B> en alignement avec le conducteur de ligne la sans modifier la relation d'espace- ment entre les conducteurs des deux systèmes au point de jonction pour une impédance ca ractéristique donnée.
Le conducteur coaxial<B>2b</B> est prévu avec un anneau diélectrique<B>3 à</B> l'ex trémité qui ferme le conducteur; cet anneau diélectrique<B>3</B> ne supporte pas seulement<B>le</B> conducteur intérieur mais par ses qualités diélectriques il supprime les effets indésirables qui pourraient se produire<B>à</B> la fin du conduc teur<B>2b</B> par suite de la caractéristique plate du conducteur de terre 2a. Le conducteur exté rieur 2 du filtre est de même décalé par rap port<B>à</B> la surface supérieure du conducteur de terre 2a de manière<B>à</B> assurer une adaptation d'impédance.
Chaque extrémité du conducteur 2 est prévue avec un anneau diélectrique 4 de manière<B>à</B> diminuer les perturbations des ondes comme dans le cas de l'anneau<B>3.</B> Le conduc teur extérieur décalé par rapport au conducteur 2a est également électriquement connecté<B>à</B> ce dernier. Les signaux de sortie du filtre sont appliqués<B>à</B> un prolongement de la ligne et<B>à</B> un dispositif d'utilisation<B>5.</B>
L'intérieur du filtre coaxial du type couplé en quart d'onde est subdivisé par une pluralité d'iris ou diaphragmes<B>6, 7, 8, 9, 10</B> et<B>11.</B> Les sections de couplage définies par les iris<B>7, 8</B> et<B>9, 10</B> ont chacune une longueur électrique approximativement égale<B>à</B> un quart d'onde. L'iris utilisé<B>à</B> la fig. <B>1</B> est représenté<B>à</B> la fig. 2 comme comprenant un disque ayant une large ouverture en forme de secteur comme il est indiqué en 12. Cette ouverture peut être par exemple de<B>216</B> degrés pour une fréquence de 4.700 mégacycles, ce qui assure une suscep- tance normalisée<B>à -</B> 9,43.
Pour accorder les cavités, la ligne coaxiale peut être prévue avec des tiges ajustables comme il a été représenté en<B>13,</B> 14 et<B>15. -</B> En se référant aux fig. <B>3</B> et 4, on voit un autre filtre coaxial du type<B>à</B> couplage direct par cavité. Le filtre comprend des conducteurs intérieur et extérieur<B>1</B> et 2 avec des iris subdi visant le volume ainsi qu'il a été représenté. Les iris d'extrémité<B>16</B> et<B>17</B> sont de la même forme que les iris utilisés dans le filtre des fig. <B>1</B> et 2. Ces iris peuvent présenter, par exemple, des ouvertures formant un angle de<B>216</B> degrés.
Les deux iris<B>18</B> et<B>19</B> sont chacun prévus avec une ouverture 20 de<B>900</B> comme il est indiqué <B>à</B> la fig. 4. L'espacement des iris dans la fig. <B>3</B> est égal<B>à</B> une démi-longueur d'onde<B>à</B> la fré quence centrale. Le conducteur intérieur<B>1</B> du filtre est con necté directement au conducteur de ligne 21. Le dispositif de couplage représenté<B>à</B> la fig. <B>3</B> diffère de celui représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> en ce que le conducteur 2 est disposé directement au-des sus du conducteur de terre 22. Cette disposi tion est utilisée quand il est impossible d'enga ger le filtre dans la surface supérieure du con ducteur de terre 22.
Pour maintenir une adap tation d'impédance, le conducteur de ligne 21 peut être prévu avec une section de transition <B>23</B> qui est disposée de manière<B>à</B> former un angle avec le plan du conducteur de terre 22. Un coin diélectrique 24 peut-être prévu en des sous de cette section de transition de manière<B>à</B> diminuer les effets perturbateurs provoqués par l'action du transformateur. Quand une ligne co axiale d'entrée est de même montée sur la sur face du conducteur 22, une section de transi tion similaire<B>25</B> est prévue dans le conducteur de ligne en dessous de laquelle est prévu un coin diélectrique<B>26.</B>
<B>A</B> titre d'exemple, un filtre couplé en quart d'onde et un filtre couplé directement ont été réalisés<B>à</B> partir d'une ligne coaxiale<B>de 50</B> ohms dont le conducteur extérieur avait un dia mètre de<B>0,295</B> pouce (environ<B>7,5</B> millimètres) et le conducteur intérieur un diamètre de<B>0,125</B> pouce (environ<B>3,2</B> millimètres) pour des trans missions dans une bande de<B>50</B> mc/s <B>à</B> une fréquence centrale de 4700 mc/s. L'épaisseur de l'iris inductif était de<B>0,02650</B> pouce (soit environ 67/joo de millimètre).
Pour le filtre couplé en quart d'onde de la fig. <B>1,</B> les sections de cavité a et<B>b</B> étaient légù- rement inférieures<B>à</B> un quart et<B>à</B> une demi- longueur d#onde <B>à</B> la fréquence centrale, c'est-à- dire environ<B>78</B> degrés et<B>168</B> degrés respecti vement.
Pour le filtre couplé directement de la fig. <B>3,</B> les sections de cavité a'<I>et</I><B>Y</B> étaient en viron de<B>178,8</B> degrés et<B>171,7</B> degrés respec- tivement. Ces valeurs correspondent<B>à</B> une sus- ceptance inductive en shunt obtenue en utili sant un iris<B>à</B> secteur. En utilisant un iris sous forme d'un disque 6a qui assure une fenêtre annulaire 12a, une susceptance capacitive en shunt est obtenue de sorte que les cavités se ront légèrement plus grandes qu'un quart ou une demi-longueur d'onde suivant le cas.
Pour le filtre couplé en quart d'onde prévu avec les disques 6a, les valeurs de<I>a et</I><B>b</B> doivent être d'environ 1020 et<B>1920</B> respectivement et, pour le filtre couplé directement, les valeurs de<I>a'</I> et de<B>Y</B> doivent être approximativement de <B>180.2</B> et<B>188,3</B> degrés respectivement. On Wuti- lise toutefois pas de susceptance capacitive, en shunt<B>à</B> moins'qu'on désire un filtre<B>à</B> large bande et<B>à</B> coefficient de surtension peu élevé. Pour des filtres<B>à</B> bande étroite et<B>à</B> coefficient de surtension élevé, les iris capacitifs 6a doi vent être réalisés avec une tolérance telle qu'on préfère un iris inductif.
Par coefficients de surtension élevés ou peu élevés, on comprend des coefficients de sur tension supérieurs ou inférieurs<B>à 10</B> respec tivement.
On doit comprendre également que l'iris utilisé peut avoir une configuration différente de celles qui ont été illustrées. Par exemple, un autre iris inductif peut être constitué par une pluralité de tiges disposées radialement, <B>à</B> une certaine distance les unes des autres dans un plan transversal entre le conducteur central et le conducteur extérieur. Les caractéristiques de tels iris peuvent être modifiées en faisant varier le nombre des tiges et/ou leur épaisseur. On peut également prendre un iris en forme de dis que avec une ou plusieurs ouvertures de diffé rentes tailles et de différentes formes soit ron des, soit en forme de fentes, soit en forme de secteurs.
<B>A</B> la fig. <B>5,</B> la ligne est représentée sous la forme d'un circuit imprimé. Le conducteur de terre est représenté comme un conducteur en forme de plaque<B>27</B> qui est recouvert sur une de ses faces, d'une couche de matériau isolant <B>28</B> sur laquelle le conducteur de ligne<B>29</B> est appliqué suivant la technique connue des cir- cuits imprimés. Le matériau conducteur for mant la ligne<B>29</B> peut être appliqué<B>à</B> la couche d'isolant<B>28</B> sous la forme d'une peinture ou d'une encre conductrice ou le matériau conduc teur peut être déposé chimiquement ou étendu au moyen d'un stencil ou pulvérisé sur les sur faces choisies de l'isolant. Si on le désire, la ligne conductrice peut être découpée sous la forme d'une bande isolante et appliquée par pression.
Le conducteur de ligne peut être ob tenu en déposant<B>à</B> la surface un recouvrement conducteur sur la surface supérieure de la cou che & isolant et, dans un tel cas, le conducteur de terre peut être constitué par un recouvre ment similaire de matériau conducteur.. La couche isolante peut être constituée par Wim- porte quel matériau isolant de bonne qualité mais de préférence elle est constituée par du polytétrafluoroéthylène ou du polyéthylène.
Le filtre est adapté<B>à</B> la ligne imprimée en disposant le filtre de manière que le conducteur central soit aligné avec le conducteur de ligne <B>29.</B> Suivant la largeur du conducteur de ligne et l'espacement diélectrique par rapport au conducteur de terre<B>27,</B> on déterminera la posi tion du conducteur extérieur 2 par rapport au conducteur de terre pour une impédance carac téristique donnée de la ligne coaxiale. Un an neau<B>30</B> de matériau diélectrique est prévu dans le conducteur extérieur 2 de manière<B>à</B> dimi nuer les effets de la discontinuité entre le con ducteur cylindrique 2 et le conducteur plat<B>27.</B>
<B>A</B> la fig. <B>6</B> le filtre coaxial est disposé sur la couche d'isolant<B>28</B> et le conducteur de ligne <B>29</B> est connecté au conducteur intérieur<B>1</B> en inclinant la partie terminale du conducteur de ligne. Cette partie inclinée<B>31</B> peut être sup portée' par une cale de matériau diélectrique<B>32</B> qui possède une caractéristique diélectrique suf fisante pour assurer l'adaptation de l'impé dance.