EP0828305A1 - Dispositif de transport de signal électrique protégé contre les perturbations électromagnétiques - Google Patents

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EP0828305A1
EP0828305A1 EP97402063A EP97402063A EP0828305A1 EP 0828305 A1 EP0828305 A1 EP 0828305A1 EP 97402063 A EP97402063 A EP 97402063A EP 97402063 A EP97402063 A EP 97402063A EP 0828305 A1 EP0828305 A1 EP 0828305A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discontinuities
sections
core
dielectric
conductor
Prior art date
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Ceased
Application number
EP97402063A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane Lamesch
Jean-Louis Braut
Alain Le Mehaute
Denis Cottevieille
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SIX GTS France SAS
Original Assignee
Alcatel Cable France SA
Alcatel Cable SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Cable France SA, Alcatel Cable SA filed Critical Alcatel Cable France SA
Publication of EP0828305A1 publication Critical patent/EP0828305A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/202—Coaxial filters

Definitions

  • the invention relates to a transport device electrical signal protected against electromagnetic interference. It also relates to a method of protecting a cable against electromagnetic interference.
  • the density of electromagnetic waves transmitted by various channels constantly increases from made of the development of telecommunications and the increase the number of radio or television transmitters. This augmentation density increases the risk of disruption for devices of all kinds.
  • the most common example of pollution like this is the disturbance that waves electromagnetic on the signal transport cables which, in general, constitute receiving antennas.
  • This cable of coaxial structure, is consisting of a metallic core surrounded by at least two layers one of which is a layer of dielectric material and the other of which, placed between the core and this layer of dielectric material over at least part of the length of the cable, is a layer of semiconductor composite material comprising an insulating matrix and an undoped conductive polymer with conjugated bonds.
  • This cable can avoid the use of discrete filters.
  • the limitation to 1 gigahertz is not suitable for all applications.
  • the invention aims to provide a transport device signal opposing electromagnetic interference on a wide range of frequencies and which is simple and economical to produce.
  • electromagnetic disturbances we mean here disturbances that are detected by cable per channel radio, this cable forming an antenna. We do not consider here disturbances which are normally transmitted by cable, that is to say, by his soul.
  • the device according to the invention is characterized in that that the core, the outer conductor and / or the dielectric have discontinuities forming discontinuities of impedances, all discontinuities being chosen to prevent propagation towards the soul of external disturbing waves which are found in a determined range of frequencies.
  • the discontinuities form a plurality of impedances of distinct values one after the other, the dimensions of the impedances formed between successive discontinuities with variable values forming a sequence filtering the waves which can propagate towards the soul whose frequencies are in a determined range imposed by the sequence.
  • the succession of impedances of different dimensions eliminates a wide frequency band.
  • Filtering is based on the fact that at the limit between two different impedances, a signal of a given frequency is partially transmitted and is partially reflected.
  • the coefficient of reflection depends on the succession of impedances at downstream of the discontinuity. To eliminate a wide frequency band, for example from 1 kilohertz to 18 gigahertz, it is necessary provide for an appropriate distribution of impedances. We have found that the number of impedances needed to filter a broad spurious frequency spectrum could be limited to one reasonable number. In an example this number is equal to 17.
  • the disturbing waves are largely reflected, preventing their spread in the cable.
  • the discontinuities, or gradients impedances are obtained by arranging alternating high impedances and low impedances.
  • the relationship between high impedances and low impedances is for example greater than four and preferably of the order of ten.
  • in the succession of impedances we only predicts two values.
  • the succession of discontinuities is as it forms interference filters eliminating said specified range of frequencies.
  • the impedances necessary to create the filters follow each other either according to the direction axial of the coaxial type device, ie in the radial direction.
  • the core has successive parts of diameters different.
  • the diameter of the core can take two different values and successive elements have lengths variables to create the series of impedances allowing filtering longed for.
  • the external conductor has parts successive of different internal diameters.
  • the central conductor, or core preferably has a diameter constant. It is however possible to combine variations of diameter of the core and the outer conductor.
  • two successive impedances occur distinguish by the configuration of their external conductors.
  • an impedance has an external conductor which completely surrounds, without cutting, the corresponding section of cable while the outer conductor of the next section has openings. This latter conductor can be reduced to one single wire connecting the outer conductors without perforation of the previous section and the next section.
  • the lengths of the various sections differ and the sections are arranged in a sequence imposed by the frequencies to be eliminated.
  • the choice of the lengths of the various sections is imposed mainly by the filtering required. But other constraints can intervene. In particular, it is necessary to minimize the total length. For this purpose, we can choose the lengths sections from a fractal type decomposition.
  • the variation in impedance is obtained by arranging materials in successive sections dielectrics with different permittivity and / or permeability.
  • the invention applies to any type of filtering, that is to say that it also allows for high-pass filtering or band pass.
  • the provisions of the invention which allow filtering in frequencies, can be combined with filtering in amplitude.
  • This filtering is preferably carried out thanks to the use, between the core and the external conductor, of a material threshold property dielectric, i.e. insulating below a determined value of electric field and which is conductive above this value. In this way, amplitude disturbances greater than a determined value are eliminated by derivation to ground, if the conductor outside is connected to ground. Threshold material fills completely or partially the space between the external conductor and the soul.
  • the configuration of the core or the conductor exterior is such that it has parts of small radius of curvature so as to generate a peak effect allowing lower the external electric field threshold from which the dielectric material becomes conductive.
  • a cable 10 of the coaxial type comprising a core 11, or central conductor, a outer conductor 12 and a dielectric 13 between the core 11 and driver 12.
  • This cable is divided, over at least part of its length, in different impedance sections so as to achieve interference type filtering to filter, that is to say eliminate, the electromagnetic disturbances 15 detected by the cable itself operating as a receiving antenna with respect to these disturbances 15.
  • the core 11 is a copper wire with a diameter of 11.2 mm
  • the external conductor 12 is a strip (flat ribbon) of copper 0.05 mm thick in contact with the external surface 13 1 of the dielectric 13 in polyethylene.
  • the outside diameter of the polyethylene ring is 21 mm.
  • the cable 10 is divided into sections of variable impedances, two successive sections having impedances significantly different.
  • Figure 1 there is shown three sections 21, 22, 23. These sections, or cells, differ each other by the following parameters: the configuration of the outer conductor 12 and the length.
  • the outer conductor 12 of cells 21 and 23 has the form of a non-perforated sleeve 24, thus completely surrounding the dielectric ( Figures 1 and 2).
  • the outer conductor of cell 22 is a single wire 12 2 , parallel to the axis of the cable, with a diameter of 1.2 mm connecting the sleeves of cells 21 and 23. In other words, in cell 22, most of the outer surface of the polyethylene ring 13 is stripped.
  • a conductive varnish in place of an external conductor in the form of a strip, in particular of copper, a conductive varnish.
  • the succession of cells is such that each presents, at its entry, an impedance which is significantly different of the input impedance of the next cell.
  • only two impedance values are provided.
  • the table below represents a sequence, or pattern, of 17 successive impedances having the following characteristics: cell rank 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 length (cm) 50 1 15 7 79 63 91 55 67 85 33 35 19 55 1 100 50 Zc (ohms) 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23
  • This sequence is an alternation of input impedances of values 23 and 300 ohms.
  • the invention is based on the fact that the discontinuities created by the succession of impedances of different values causes reflections that prevent the propagation of waves disruptive.
  • a coaxial cable the diameter of the core of which is a and the internal diameter of the external conductor of which is b, has a characteristic impedance Z 0 defined by the following formula :
  • ⁇ is the permeability of the dielectric between the core and the external conductor
  • ⁇ its permittivity
  • ⁇ 0 is the permeability of vacuum
  • ⁇ 0 is the permittivity of vacuum
  • c is the speed of light
  • a cable can also be represented by the equivalent diagram in FIG. 4, that is to say with two input terminals 26 1 , 26 2 and two output terminals 27 1 , 27 2 . Between the terminals 26 1 and 27 1 there is a resistor 28 which represents the linear resistance of the metal conductors and, in series, an inductance 29 which represents the inductance of the conductors. In the representation of FIG. 4, one terminal of the inductor 29 is connected to the resistor 28, and the other terminal to the output terminal 27 1 .
  • a conductance 30 which is the conductance of the dielectric between the core and the external conductor
  • a capacitor 31 in parallel on the conductance 30, which represents the capacitor formed by the two armatures, that is to say the core and the external conductor, and the dielectric.
  • the impedance of each section of line or cable can be calculated from these parameters and this equivalent diagram.
  • Z cc of a section of line of impedance Z 0, lossless, of length 1, and which is closed on a short circuit is equal to:
  • This impedance therefore varies as a function of frequency, as shown by the diagram in FIG. 5 on which the frequency f has been plotted on the abscissa and the impedance Z cc on the ordinate.
  • the impedance has a infinite value when the length 1 of the line is equal to one odd number of quarter wavelengths, and a zero value when the length 1 of the line segment is equal to a number even of quarter wavelengths.
  • the impedance Z c0 in open circuit presents zeros (0) for an odd number of quarter wavelengths, and poles (or infinite values) for an even number of quarter wavelengths.
  • Z g is the impedance at the source, i.e. upstream
  • Z e is the impedance of the line in the input plane, i.e. say the impedance on the downstream side.
  • a cutting factor is chosen, for example 0.54 or 6, and the total length 40 'of a filtering pattern is cut into two sections 41' and 42 '.
  • the first section 41 ′ has a length L ⁇ (L is the total length of the pattern and ⁇ the cutting factor) and its permittivity ⁇ r is equal to the permittivity of the dielectric.
  • the second section 42 ' has a length L (1- ⁇ ) and its permittivity is ⁇ r ⁇ / (1- ⁇ ). In this way, the two sections, of unequal lengths, store the same energy, the shorter section having an increased dielectric permittivity to compensate for its shorter length.
  • each of the sections 41 ′ and 42 ′ is continued in the same manner.
  • the section 42 ′ is cut into sections 42 ′ 1 and 42 ′ 2 .
  • the section 42 ′ 1 is of length L (1- ⁇ ) ⁇ and the permittivity of the dielectric is ⁇ r ⁇ (1- ⁇ );
  • the section 42 ′ 2 has a length L (1- ⁇ ) 2 and the permittivity of its dielectric is: ⁇ r ⁇ 2 1 - ⁇ .
  • Connector 60 has to eliminate disturbances 65 detected by the cable 61 functioning as a wave receiving antenna disruptive.
  • the connector 60 has, in addition to its interference filtering function, a function clipping, i.e. limiting signal amplitude applied to input 63.
  • the connector filter 60 is in the form of a cylinder of length 200 mm approximately and external diameter 25 mm. It presents a outer sleeve 70 constituting the outer conductor of the connector whose overall structure is coaxial. This driver outside 70 is connected to ground using a means 71, for example with screw and terminal.
  • the filtering is obtained, as in the example described in relation to FIGS. 1 to 3, by providing over the length of the connector 60, a succession of cells of variable impedances.
  • the input impedance of the first cell 72 1 is 6 ohms
  • the input impedance of the second cell 72 2 is 60 ohms
  • the input impedance of the third cell 72 3 is equal to the input impedance of cell 72 1 , i.e. 60 ohms, etc.
  • the number of cells in this example is 17.
  • the first cell 72 1 has a maximum outside diameter of 20.2 mm and a length of 20 mm.
  • the maximum diameter of the core 75 is 5.6 mm and the length of this cell 72 2 is 9 mm.
  • the next cells of odd rank have an outside diameter of the core equal to that of the cell 72 1
  • the following cells of even rank have a diameter of the core equal to the diameter of the soul of the cell 72 2 .
  • all cells of odd rank larger diameter, have the same length of 20 mm, while cells of even rank have varying lengths.
  • the choice of these parameters is performed, as described above, depending of the desired filtering.
  • cells of odd rank have the same input impedance (6 ohms), while all even rank cells have the same input impedance (60 ohms) significantly higher.
  • This connector eliminates disturbing frequencies greater than 10 kilohertz and up to 18 gigahertz.
  • the dielectric material 78 filling the space between the core 75 and the outer conductor 70 is preferably a material non-linear behavior, such as a polyaniline or a zwitterion.
  • non-linear behavior is meant a material which is insulating for a lower electric field value at a determined threshold and which becomes conductive when the electric field exceeds this threshold. In this way, for electric fields exceeding the threshold, the signal is derived to ground through connection 71.
  • This provision provides additional protection in amplitude.
  • a typical example is protection against lightning effects.
  • edges or points To use the properties of material 78 to protect the equipment 62 “in amplitude”, configure the core 75 and / or the internal surface of the external conductor 70 with edges or points. These edges, or areas with a small radius of curvature, locally increase the value of the electric field in material 78 and therefore significantly lower the external field threshold from which this material 78 becomes driver. More precisely, due to the peak effect, the applied electric field is increased locally, at the level of the tip, by a factor of 10 to 100. In this way the threshold of triggering of material 78 is reduced by a factor of 10 to 100, the threshold being measured by the global electric field and not the local electric field (at the edges or points).
  • the points or edges are made by undulations of the outer surface of the core 75.
  • the outer surface of soul for each cell is not a segment of straight but a series of semicircles 80, 81 with a diameter of 0.4 mm.
  • the connector 60 ′ comprises, as in the example above described, an outer sleeve 70 'connected to ground, a core 75 'and non-linear material 78'.
  • This example differs from the previous one mainly by a different configuration of the soul, the latter having, in section, the shape of a polygon ( Figures 11a and 11b), preferably regular.
  • the number of sides of the polygon is twelve.
  • Each cell 72 ' 1 , 72' 2 , etc. is divided into sub-cells.
  • cell 72 ' 1 comprises two sub-cells 85 1 and 85 2 of equal length and cell 72' 2 comprises three sub-cells 86 1 , 86 2 and 86 3 , all three of the same length.
  • the section of the core for two successive sub-cells forming part of the same cell is the same, but is angularly offset.
  • This angular offset, around the axis of the connector 60 ′, is preferably equal to half of the central angle (30 ° in the example) under which each side of the polygon is seen, as represented by the Figures 11a and 11b.
  • the purpose of this arrangement is to homogenize the distribution in the space of the edges in order to reduce the local heating of the dielectric material and, above all, to limit the risk of production of electric arcs between the edges and the external conductor.
  • the examples described above relate to a distribution impedances in the longitudinal direction, this distribution intended to reduce coupling (through breaks or impedance gradients) between the disturbing waves and the downstream cable or connector.
  • the gradients impedances are obtained by providing a cable comprising, around the core 90, several layers of dielectrics 91, 92, 93, etc. whose dielectric permittivities differ from so as to create said impedance breaks making it possible to limit or reduce the coupling between an external disturbance to zero 95 and soul 90.
  • layer 93 is made of polyaniline
  • layer 92 is polyethylene
  • layer 91 is a conductive polymer.
  • Layer 91 is a conductive polymer dope. Its conductivity is between 1 and 1000 S / cm.
  • this doped conductive polymer is a doped polyaniline.
  • the dopant is for example hydrochloric acid, sulfuric acid, camphrosulfonic acid or a substituted sulfonic acid.
  • the nature of layer 91 is likely to be numerous. variants.
  • the invention is not limited to the case of a cable to a single driver. It also extends to the protection of a whole cables. For example, it can apply to protection a pair of telephone communication cables, as shown in figure 13.
  • the two telephone cables have references 101 and 102. They are arranged in an envelope 103 filled with dielectric materials alternating in the longitudinal direction.
  • the first, of reference 110 1 comprises an insulator formed of phenolic resin whose relative permittivity is 5 and the second, of reference 110 2 , comprises a relatively conductive polyethylene of permittivity 2.3.
  • this variation in dielectric permittivity in a surface 111, perpendicular to the axis 104 allows a strong gradient of impedance limiting the coupling for disturbances.
  • a succession of a plurality of cells is provided which is such that an interference filtering is created as described above.
  • Each cable 101 or 102 has, around each wire 103, a conductive polymer 105 which has the advantage of allowing dissipation of disturbing waves in the form of heat, in addition to the reduction in coupling achieved by impedance breaks.
  • the conductors 101 and 102 are arranged in parallel. They can be twisted to limit interference or disturbance in differential mode.

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Abstract

Dispositif de transport de signal électrique comportant une âme (75) et un conducteur extérieur (70) séparés par un diélectrique (78). L'âme, le conducteur extérieur et/ou le diélectrique présente(nt) des discontinuités formant des discontinuités d'impédances. L'ensemble des discontinuités est choisi pour permettre de limiter la propagation vers l'âme d'une onde perturbatrice dans un domaine déterminé de fréquences. Par exemple, l'âme est divisée en sections successives (721, 722, 723) ayant des impédances nettement différentes. <IMAGE>

Description

L'invention est relative à un dispositif de transport de signal électrique protégé contre les perturbations électromagnétiques. Elle concerne aussi un procédé de protection d'un câble contre des perturbations électromagnétiques.
La densité d'ondes électromagnétiques transmises par diverses voies, notamment hertziennes, augmente constamment du fait du développement des télécommunications et de l'augmentation du nombre d'émetteurs radios ou de télévision. Cette augmentation de densité entraíne un accroissement du risque de perturbations pour les appareils de toute nature. L'exemple le plus courant de pollution de ce type est la perturbation qu'apportent les ondes électromagnétiques sur les câbles de transport de signaux qui, en général, constituent des antennes réceptrices.
Pour protéger les appareils ou équipements connectés aux câbles, on prévoit, jusqu'à présent, notamment des filtres à inductances et condensateurs. Ces filtres sont relativement compliqués et onéreux. La complexité et le coût augmentent avec la bande passante des signaux qu'on veut éliminer.
Dans la demande de brevet européen n° 624 885 au nom de Alcatel Câble, on a décrit un câble filtrant intrinsèquement les perturbations électromagnétiques dans la gamme de fréquences inférieures à 1 gigahertz. Ce câble, de structure coaxiale, est constitué d'une âme métallique entourée d'au moins deux couches dont l'une est une couche de matériau diélectrique et dont l'autre, placée entre l'âme et cette couche de matériau diélectrique sur au moins une partie de la longueur du câble, est une couche de matériau composite semiconducteur comprenant une matrice isolante et un polymère conducteur non dopé à liaisons conjuguées. Ce câble peut éviter l'utilisation de filtres discrets. Toutefois, la limitation à 1 gigahertz ne convient pas pour toutes les applications.
L'invention vise à fournir un dispositif de transport de signal s'opposant aux perturbations électromagnétiques sur une large gamme de fréquences et qui est simple et économique à réaliser. Par "perturbations électromagnétiques" on entend ici des perturbations qui sont détectées par le câble par voie hertzienne, ce câble formant une antenne. On ne considère pas ici les perturbations qui sont transmises normalement par le câble, c'est-à-dire par son âme.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'âme, le conducteur extérieur et/ou le diélectrique présentent des discontinuités formant des discontinuités d'impédances, l'ensemble des discontinuités étant choisi pour empêcher la propagation vers l'âme d'ondes perturbatrices extérieures qui se trouvent dans un domaine déterminé de fréquences.
On a constaté qu'ainsi on éliminait correctement des perturbations extérieures détectées par voie hertzienne alors que les signaux transmis normalement par le câble ne sont pratiquement pas affectés.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention les discontinuités forment une pluralité d'impédances de valeurs distinctes qui se succèdent, les dimensions des impédances formées entre des discontinuités successives ayant des valeurs variables formant une séquence filtrant les ondes pouvant se propager vers l'âme dont les fréquences se trouvent dans une gamme déterminée imposée par la séquence.
La succession d'impédances de dimensions différentes permet d'éliminer une large bande de fréquences.
Le filtrage se base sur le fait qu'à la limite entre deux impédances différentes, un signal d'une fréquence donnée est partiellement transmis et est partiellement réfléchi. Le coefficient de réflexion dépend de la succession des impédances à l'aval de la discontinuité. Pour éliminer une large bande de fréquences, par exemple de 1 kilohertz à 18 gigahertz, il est nécessaire de prévoir une distribution convenable d'impédances. On a constaté que le nombre d'impédances nécessaires pour filtrer un large spectre de fréquences parasites pouvait être limité à un nombre raisonnable. Dans un exemple ce nombre est égal à 17.
A l'emplacement des discontinuités, les ondes perturbatrices sont réfléchies en grande partie, ce qui empêche leur propagation dans le câble.
Avantageusement, les discontinuités, ou gradients importants d'impédances, sont obtenues en disposant de façon alternée des impédances élevées et des impédances faibles. Le rapport entre les impédances élevées et les impédances faibles est par exemple supérieur à quatre et, de préférence, de l'ordre de dix. Dans une réalisation, dans la succession d'impédances, on ne prévoit que deux valeurs.
De préférence, la succession des discontinuités est telle qu'elle forme des filtres interférentiels éliminant ladite gamme déterminée de fréquences.
Les impédances nécessaires pour créer les filtrages (interférentiels ou non) se succèdent soit selon la direction axiale du dispositif de type coaxial, soit en direction radiale.
Dans une réalisation, qui concerne une succession axiale, ou longitudinale, d'impédances différentes et qui s'applique plus particulièrement à un dispositif de type coaxial, on prévoit que l'âme présente des parties successives de diamètres différents. Par exemple, le diamètre de l'âme peut prendre deux valeurs différentes et les éléments successifs ont des longueurs variables pour créer la suite d'impédances permettant le filtrage désiré.
En variante, le conducteur extérieur présente des parties successives de diamètres internes différents. Dans ce cas, le conducteur central, ou âme, a, de préférence, un diamètre constant. Il est cependant possible de combiner des variations de diamètre de l'âme et du conducteur extérieur.
Ces réalisations s'appliquent plus particulièrement aux connecteurs destinés à être interposés entre, d'une part, un câble soumis à des perturbations électromagnétiques, et d'autre part, un appareil à protéger contre ces perturbations.
Dans une autre réalisation, qui s'applique plus spécialement à un câble incorporant des moyens de protection contre les perturbations électromagnétiques, deux impédances successives se distinguent par la configuration de leurs conducteurs extérieurs. Par exemple, une impédance présente un conducteur extérieur qui entoure complètement, sans ajour, la section correspondante de câble tandis que le conducteur extérieur de la section suivante présente des ajours. Ce dernier conducteur peut être réduit à un simple fil reliant les conducteurs extérieurs sans ajour de la section précédente et de la section suivante. Comme dans les autres exemples, les longueurs des diverses sections diffèrent et les sections sont disposées selon une séquence imposée par les fréquences à éliminer.
Le choix des longueurs des diverses sections est imposé principalement par le filtrage requis. Mais d'autres contraintes peuvent intervenir. En particulier, il est nécessaire de minimiser la longueur totale. A cet effet, on peut choisir les longueurs des sections à partir d'une décomposition de type fractal.
Dans une variante, qui s'applique à tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, la variation d'impédance est obtenue en disposant dans des sections successives des matériaux diélectriques à permittivité et/ou perméabilité différentes.
Bien que l'application préférée soit le filtrage passe-bas, l'invention s'applique à tout type de filtrage, c'est-à-dire qu'elle permet aussi la réalisation d'un filtrage passe-haut ou passe-bande.
Les dispositions de l'invention, qui permettent un filtrage en fréquences, peuvent être combinées avec un filtrage en amplitude. Ce filtrage est, de préférence, effectué grâce à l'utilisation, entre l'âme et le conducteur extérieur, d'un matériau diélectrique à propriété de seuil, c'est-à-dire qui est isolant en dessous d'une valeur déterminée de champ électrique et qui est conducteur au-dessus de cette valeur. De cette manière, les perturbations d'amplitude supérieures à une valeur déterminée sont éliminées par dérivation vers la masse, si le conducteur extérieur est connecté à la masse. Le matériau à seuil remplit complètement ou partiellement l'espace entre le conducteur extérieur et l'âme.
De plus, la configuration de l'âme ou du conducteur extérieur est telle qu'elle comporte des parties de faible rayon de courbure de façon à engendrer un effet de pointe permettant d'abaisser le seuil de champ électrique extérieur à partir duquel le matériau diélectrique devient conducteur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente une partie d'un câble selon l'invention,
  • la figure 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1,
  • la figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 1,
  • la figure 4 est un schéma électrique équivalent à un tronçon de câble,
  • la figure 5 est un diagramme montrant une variation d'impédance en fonction de la fréquence,
  • la figure 6 est un schéma servant à expliquer le filtrage interférentiel,
  • la figure 7 est un schéma servant à expliquer une décomposition fractale pour choisir des longueurs d'impédances,
  • la figure 8 est un schéma montrant l'utilisation d'un connecteur selon l'invention,
  • la figure 9 est un schéma de connecteur conforme à l'invention,
  • la figure 10 est un schéma correspondant à une variante de la figure 9,
  • la figure 11a est une coupe selon la ligne 11a de la figure 10,
  • la figure 11b est une coupe selon la ligne 11b de la figure 10,
  • la figure 12 est un schéma d'une variante, et
  • la figure 13 est un schéma d'une autre variante.
    • Le mode de réalisation de l'invention que l'on va décrire en relation avec les figures 1 à 3, concerne un câble 10 du type coaxial, comportant une âme 11, ou conducteur central, un conducteur extérieur 12 et un diélectrique 13 entre l'âme 11 et le conducteur 12.
    Ce câble est divisé, sur au moins une partie de sa longueur, en sections d'impédances différentes de façon à réaliser un filtrage de type interférentiel pour filtrer, c'est-à-dire éliminer, les perturbations électromagnétiques 15 détectées par le câble lui-même fonctionnant en antenne réceptrice à l'égard de ces perturbations 15.
    Dans cet exemple, l'âme 11 est un fil de cuivre de diamètre 11,2 mm, le conducteur extérieur 12 est un feuillard (ruban plat) de cuivre d'épaisseur 0,05 mm en contact avec la surface extérieure 131 du diélectrique 13 en polyéthylène. Le diamètre extérieur de l'anneau de polyéthylène est de 21 mm.
    Pour réaliser le filtrage mentionné ci-dessus, au moins sur une partie de sa longueur, le câble 10 est divisé en sections d'impédances variables, deux sections successives ayant des impédances sensiblement différentes. Sur la figure 1, on a représenté trois sections 21, 22, 23. Ces sections, ou cellules, diffèrent les unes des autres par les paramètres suivants : la configuration du conducteur extérieur 12 et la longueur.
    Le conducteur extérieur 12 des cellules 21 et 23 a la forme d'un manchon 24 non ajouré, entourant donc complètement le diélectrique (figures 1 et 2).
    Le conducteur extérieur de la cellule 22 est un simple fil 122, parallèle à l'axe du câble, de diamètre 1,2 mm reliant les manchons des cellules 21 et 23. Autrement dit, dans la cellule 22, la plus grande partie de la surface extérieure de l'anneau de polyéthylène 13 est dénudée.
    Dans une variante, à la place d'un conducteur extérieur sous forme d'un feuillard, notamment de cuivre, on prévoit un vernis conducteur.
    La succession des cellules est telle que chacune présente, à son entrée, une impédance qui est sensiblement différente de l'impédance d'entrée de la cellule suivante. Dans un mode de réalisation, on ne prévoit que deux valeurs d'impédances.
    Le tableau ci-dessous représente une séquence, ou motif, de 17 impédances successives ayant les caractéristiques suivantes :
    rang de la cellule 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
    longueur (cm) 50 1 15 7 79 63 91 55 67 85 33 35 19 55 1 100 50
    Zc (ohms) 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23 300 23
    Cette séquence est une alternance d'impédances d'entrées de valeurs 23 et 300 ohms.
    L'invention repose sur le fait que les discontinuités créées par la succession d'impédances de valeurs différentes provoque des réflexions qui empêchent la propagation des ondes perturbatrices.
    Pour mieux comprendre comment s'effectue la réflexion, on rappelle ici qu'un câble coaxial, dont le diamètre de l'âme est a et dont le diamètre interne du conducteur extérieur est b, présente une impédance caractéristique Z0 définie par la formule suivante :
    Figure 00080001
    Dans cette formule, η est l'impédance d'onde qui est définie par le formule suivante : η = µε = µr εr × µ0 ε0
    Dans cette formule, µ est la perméabilité du diélectrique entre l'âme et le conducteur extérieur, ε sa permittivité, µ0 est la perméabilité du vide et ε0 est la permittivité du vide.
    Une onde de fréquence f propagée dans une cellule coaxiale présente une longueur d'onde λg ayant la valeur suivante : λg = 2πβ = 2π ω × εµ = cf × εrµr
    Dans cette formule, c est la vitesse de la lumière.
    Un câble peut encore être représenté par le schéma équivalent de la figure 4, c'est-à-dire avec deux bornes d'entrée 261, 262 et deux bornes de sortie 271, 272. Entre les bornes 261 et 271 se trouvent une résistance 28 qui représente la résistance linéique des conducteurs métalliques et, en série, une inductance 29 qui représente l'inductance des conducteurs. Dans la représentation de la figure 4, une borne de l'inductance 29 est reliée à la résistance 28, et l'autre borne à la borne de sortie 271.
    Entre les bornes 271 et 272, se trouvent, d'une part, une conductance 30 qui est la conductance du diélectrique entre l'âme et le conducteur extérieur, et d'autre part, un condensateur 31, en parallèle sur la conductance 30, qui représente le condensateur formé par les deux armatures, c'est-à-dire l'âme et le conducteur extérieur, et le diélectrique.
    L'impédance de chaque tronçon de ligne ou câble peut être calculée à partir de ces paramètres et de ce schéma équivalent. Ainsi, l'impédance d'entrée Zcc d'un tronçon de ligne d'impédance Z0, sans perte, de longueur 1, et qui est fermé sur un court-circuit est égale à : Zcc = j.Z0.tanh(γl), γ = α + jβ = α + jω/c
    La ligne étant sans perte, on obtient : Zcc = j.Z0.tan(ωl/c)
    Cette impédance varie donc en fonction de la fréquence, comme représenté par le diagramme de la figure 5 sur lequel on a porté la fréquence f en abscisses et l'impédance Zcc en ordonnées.
    Sur ce diagramme, on voit que l'impédance présente une valeur infinie lorsque la longueur 1 de la ligne est égale à un nombre impair de quarts de longueurs d'onde, et une valeur nulle quand la longueur 1 du tronçon de ligne est égale à un nombre pair de quarts de longueurs d'onde.
    On montre aisément que lorsque le tronçon de ligne n'est pas en court-circuit, mais en circuit ouvert, l'impédance Zc0 en circuit ouvert présente des zéros (0) pour un nombre impair de quarts de longueurs d'onde, et des pôles (ou valeurs infinies) pour un nombre pair de quarts de longueurs d'onde.
    On voit donc que la longueur de chaque section détermine les fréquences filtrées.
    Par ailleurs, à la transition entre deux impédances (dont la valeur dépend de la fréquence), une onde incidente est réfléchie, c'est-à-dire retourne vers la source, sans être propagée à l'aval. Le coefficient de réflexion R a la valeur suivante : R = Zg - Ze Zg + Ze = onde réfléchieonde incidente
    Dans cette formule, Zg est l'impédance à la source, c'est-à-dire à l'amont, tandis que Ze est l'impédance de la ligne dans le plan d'entrée, c'est-à-dire l'impédance côté aval.
    Étant donné qu'un câble ou dispositif selon l'invention comporte une multiplicité de transitions, on comprend aisément que, globalement, le pouvoir filtrant dépend de l'ensemble des transitions. Cette propriété sera mieux comprise avec la description de la figure 6 sur laquelle la ligne 35 représente le plan séparant les cellules 21 et 22 et la ligne 36 représente le plan séparant les cellules 22 et 23. On voit qu'une onde incidente 37 est partiellement réfléchie (flèche 38) et partiellement transmise (flèche 39). A la transition 36, de même, l'onde 39 est partiellement transmise (flèche 40) et partiellement réfléchie (flèche 41). L'onde réfléchie globale sera donc la superposition de toutes les réflexions partielles aux transitions.
    Le choix des longueurs des diverses sections est imposé surtout par le gabarit des fréquences à rejeter. Toutefois, cette contrainte laisse encore une latitude de choix ; on pourra donc choisir les diverses longueurs de façon à satisfaire à d'autres conditions ; en particulier, on peut minimiser la longueur totale du moyen de filtrage.
    On décrit ci-après, en relation avec la figure 7, un exemple de décomposition en structure fractale qui permet d'atteindre cet objectif. Cet exemple ne concerne cependant pas le câble de la figure 1 dans lequel le matériau diélectrique est le même sur toute la longueur du câble. Il concerne un câble ou un connecteur qui présente des tronçons se distinguant les uns des autres par la valeur de la permittivité (ou la perméabilité) du diélectrique.
    On choisit un facteur de découpage, par exemple de 0,54 ou 6, et on découpe la longueur totale 40' d'un motif de filtrage en deux tronçons 41' et 42'. Le premier tronçon 41' a une longueur LΨ (L est la longueur totale du motif et Ψ le facteur de découpage) et sa permittivité εr est égale à la permittivité du diélectrique. Le second tronçon 42' a une longueur L (1-Ψ) et sa permittivité est εrΨ/(1-Ψ). De cette manière, les deux tronçons, de longueurs inégales, emmagasinent la même énergie, le tronçon de plus faible longueur ayant une permittivité diélectrique augmentée pour compenser sa longueur plus faible.
    Ensuite, on poursuit le découpage de chacun des tronçons 41' et 42' de la même manière. Ainsi, le tronçon 42' est découpé en tronçons 42'1 et 42'2. Le tronçon 42'1 est de longueur L(1-Ψ)Ψ et la permittivité du diélectrique est εrΨ(1-Ψ) ; le tronçon 42'2 a une longueur L(1-Ψ)2 et la permittivité de son diélectrique est : εr Ψ2 1 - Ψ .
    On peut, bien entendu, utiliser d'autres décompositions fractales, par exemple, une décomposition de Cantor.
    En plus du choix des longueurs des divers tronçons, il faut également déterminer l'ordre de succession des tronçons. Cet ordre sera déterminé de façon empirique de façon à obtenir le filtrage désiré ; pour cette détermination empirique, on peut, bien entendu, effectuer des simulations numériques pour approcher par approximations successives le spectre de filtrage désiré.
    On va maintenant décrire, en relation avec les figures 8 à 10, l'utilisation de l'invention pour la réalisation d'un connecteur 60 (figure 8) destiné à être interposé entre un câble 61 et un appareil ou équipement 62 dont le signal sur l'entrée 63 (ou sortie) provient du (ou va au) câble 61. Le connecteur 60 a pour but d'éliminer les perturbations 65 détectées par le câble 61 fonctionnant comme une antenne réceptrice d'ondes perturbatrices.
    On peut noter que, bien qu'on ait prévu un connecteur 60 à l'extérieur d'un appareil 62 à protéger, on peut, bien entendu, loger ce connecteur ou filtre 60 à l'intérieur de l'appareil 62.
    Dans cet exemple, le connecteur 60 a, en plus de sa fonction de filtrage de fréquences perturbatrices, une fonction d'écrêtage, c'est-à-dire de limitation d'amplitude des signaux appliqués sur l'entrée 63.
    On se réfère maintenant à la figure 9. Le connecteur filtrant 60 se présente sous la forme d'un cylindre de longueur 200 mm environ et de diamètre extérieur 25 mm. Il présente un manchon extérieur 70 constituant le conducteur extérieur du connecteur dont la structure d'ensemble est coaxiale. Ce conducteur extérieur 70 est relié à la masse à l'aide d'un moyen 71, par exemple à vis et cosse.
    Le filtrage est obtenu, comme dans l'exemple décrit en relation avec les figures 1 à 3, en prévoyant sur la longueur du connecteur 60, une succession de cellules d'impédances variables. Par exemple, l'impédance d'entrée de la première cellule 721 est de 6 ohms, l'impédance d'entrée de la seconde cellule 722 est de 60 ohms, l'impédance d'entrée de la troisième cellule 723 est égale à l'impédance d'entrée de la cellule 721, c'est-à-dire de 60 ohms, etc. Le nombre de cellules est, dans cet exemple, égal à 17.
    Le découpage en cellules d'impédances d'entrée alternées est obtenu par la configuration du conducteur central ou âme.
    Ainsi, la première cellule 721 présente un diamètre extérieur maximal de 20,2 mm et une longueur de 20 mm. Dans la seconde cellule 722, le diamètre maximal de l'âme 75 est de 5,6 mm et la longueur de cette cellule 722 est de 9 mm. Les cellules suivantes de rang impair présentent un diamètre extérieur de l'âme égal à celui de la cellule 721, tandis que les cellules suivantes de rang pair présentent un diamètre de l'âme égal au diamètre de l'âme de la cellule 722.
    Dans cet exemple, toutes les cellules de rang impair, de plus grand diamètre, ont la même longueur de 20 mm, tandis que les cellules de rang pair ont des longueurs variables. Le choix de ces paramètres est effectué, comme décrit plus haut, en fonction du filtrage désiré. En outre, les cellules de rang impair ont une même impédance d'entrée (6 ohms), tandis que toutes les cellules de rang pair ont une même impédance d'entrée (60 ohms) sensiblement plus élevée.
    Ce connecteur permet d'éliminer les fréquences perturbatrices supérieures à 10 kilohertz et pouvant atteindre 18 gigahertz.
    Le matériau diélectrique 78 remplissant l'espace entre l'âme 75 et le conducteur extérieur 70 est de préférence un matériau à comportement non linéaire, tel qu'une polyaniline ou un zwitterion. Par "comportement non linéaire", on entend un matériau qui est isolant pour une valeur de champ électrique inférieure à un seuil déterminé et qui devient conducteur quand le champ électrique dépasse ce seuil. De cette manière, pour des champs électriques dépassant le seuil, le signal est dérivé vers la masse grâce à la connexion 71.
    Cette disposition permet une protection supplémentaire en amplitude. Un exemple typique est la protection contre les effets de la foudre.
    Cependant, de façon plus générale, on cherche à protéger l'équipement 62 (figure 6) contre les signaux d'une amplitude supérieure à un seuil VS déterminé. Il n'est pas toujours possible de sélectionner le matériau 78 de façon telle qu'il devienne conducteur à partir d'un seuil de champ électrique correspondant à la tension maximale admissible sur l'entrée 63 de l'équipement 62, le seuil de déclenchement du matériau 78 étant intrinsèquement à un niveau relativement élevé.
    Pour utiliser les propriétés du matériau 78 afin de protéger "en amplitude" l'équipement 62, on configure l'âme 75 et/ou la surface interne du conducteur extérieur 70 avec des arêtes ou pointes. Ces arêtes, ou zones à faible rayon de courbure, permettent d'augmenter localement la valeur du champ électrique dans le matériau 78 et donc d'abaisser sensiblement le seuil de champ extérieur à partir duquel ce matériau 78 devient conducteur. De façon plus précise, du fait de l'effet de pointe, le champ électrique appliqué est augmenté localement, au niveau de la pointe, d'un facteur 10 à 100. De cette manière le seuil de déclenchement du matériau 78 est diminué d'un facteur 10 à 100, le seuil étant mesuré par le champ électrique global et non le champ électrique local (au niveau des arêtes ou pointes).
    Dans l'exemple de la figure 9, les pointes ou arêtes sont réalisées par des ondulations de la surface extérieure de l'âme 75. Ainsi, en section par un plan axial, la surface extérieure de l'âme pour chaque cellule n'est pas un segment de droite mais une suite de demi-cercles 80, 81 de diamètre 0,4 mm. On obtient ainsi un effet de pointes, d'une part, par les demi-cercles 80, 81 et, d'autre part, grâce aux arêtes 82 constituées des cercles à la jonction entre les demi-cercles.
    Dans la variante représentée sur les figures 10, 11a et 11b, le connecteur 60' comporte, comme dans l'exemple précédemment décrit, un manchon extérieur 70' relié à la masse, une âme 75' et un matériau non linéaire 78'.
    Cet exemple se distingue du précédent principalement par une configuration différente de l'âme, celle-ci ayant, en section, la forme d'un polygone (figures 11a et 11b), de préférence régulier. Dans l'exemple, le nombre de côtés du polygone est de douze.
    Ce sont les sommets du polygone (qui sont des arêtes dans l'espace) qui confèrent l'effet de pointe, c'est-à-dire qui permettent de déclencher le matériau 78' pour un champ électrique extérieur sensiblement inférieur à son seuil intrinsèque de déclenchement (passage de l'état isolant à l'état conducteur).
    Chaque cellule 72'1, 72'2, etc. est divisée en sous-cellules. Ainsi, la cellule 72'1 comporte deux sous-cellules 851 et 852 de longueurs égales et la cellule 72'2 comprend trois sous-cellules 861, 862 et 863, toutes trois de même longueur. La section de l'âme pour deux sous-cellules successives faisant partie d'une même cellule, est la même, mais est décalée angulairement. Ce décalage angulaire, autour de l'axe du connecteur 60', est, de préférence, égal à la moitié de l'angle au centre (30° dans l'exemple) sous lequel est vu chaque côté du polygone, comme représenté par les figures 11a et 11b. Cette disposition a pour but d'homogénéiser la répartition dans l'espace des arêtes afin de diminuer les échauffements locaux du matériau diélectrique et, surtout, de limiter le risque de production d'arcs électriques entre les arêtes et le conducteur extérieur.
    Les exemples décrits ci-dessus concernent une distribution d'impédances en direction longitudinale, cette distribution ayant pour but de diminuer le couplage (grâce à des ruptures ou gradients d'impédances) entre les ondes perturbatrices et l'aval du câble ou connecteur.
    Dans l'exemple représenté sur la figure 12, les gradients d'impédances sont obtenus en prévoyant un câble comportant, autour de l'âme 90, plusieurs couches de diélectriques 91, 92, 93, etc. dont les permittivités diélectriques diffèrent de façon à créer lesdites ruptures d'impédance permettant de limiter ou de réduire à zéro le couplage entre une perturbation extérieure 95 et l'âme 90.
    Par exemple, la couche 93 est constituée de polyaniline, la couche 92 est en polyéthylène et la couche 91 est un polymère conducteur. La couche 91 est un polymère conducteur dopé. Sa conductivité est comprise entre 1 et 1000 S/cm. Avantageusement, ce polymère conducteur dopé est une polyaniline dopée. Le dopant est par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide camphrosulfonique ou un acide sulfonique substitué. La nature de la couche 91 est susceptible de nombreuses variantes.
    L'invention n'est pas limitée au cas d'un câble à un seul conducteur. Elle s'étend aussi à la protection d'un ensemble de câbles. Par exemple, elle peut s'appliquer à la protection d'une paire de câbles de transmission téléphonique, comme représenté sur la figure 13.
    Les deux câbles téléphoniques ont pour références 101 et 102. Ils sont disposés dans une enveloppe 103 remplie de matériaux diélectriques alternés en direction longitudinale. Ainsi, sur la figure, on voit la limite 111 entre deux cellules 1101 et 1102. La première, de référence 1101, comporte un isolant formé de résine phénolique dont la permittivité relative est de 5 et la seconde, de référence 1102, comporte un polyéthylène relativement conducteur de permittivité 2,3. Comme dans les modes de réalisation précédemment décrits, cette variation de permittivité diélectrique dans une surface 111, perpendiculairement à l'axe 104, permet un fort gradient d'impédance limitant le couplage pour les perturbations. De préférence, on prévoit une succession d'une pluralité de cellules qui est telle qu'on crée un filtrage interférentiel comme décrit plus haut.
    Chaque câble 101 ou 102 comporte, autour de chaque fil 103, un polymère conducteur 105 qui présente l'avantage de permettre une dissipation des ondes perturbatrices sous forme de chaleur, en complément de la diminution du couplage réalisée par les ruptures d'impédances.
    Il n'est, bien entendu, pas indispensable, comme représenté, que les conducteurs 101 et 102 soient disposés parallèlement. Ils peuvent être disposés de façon torsadée pour limiter les interférences ou perturbations en mode différentiel.

    Claims (24)

    1. Dispositif de transport de signal électrique comportant une âme (11 ; 75 ; 75' ; 90 ; 101, 102) et un conducteur extérieur (12, 122 ; 70 ; 70' ; 103) séparés par un diélectrique (13 ; 78 ; 78' ; 91, 92, 93 ; 1101, 1102), caractérisé en ce que, pour éliminer les perturbations extérieures transmises par voie hertzienne, pour lequel le dispositif se comporte comme une antenne réceptrice, l'âme, le conducteur extérieur et/ou le diélectrique présente(nt) des discontinuités formant des discontinuités (35, 36) d'impédance, l'ensemble des discontinuités étant choisi pour empêcher la propagation vers l'âme d'ondes perturbatrices extérieures se trouvant dans un domaine déterminé de fréquences.
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme, le conducteur extérieur et/ou le diélectrique présente(nt) des discontinuités (35, 36) formant une pluralité d'impédances de valeurs distinctes qui se succèdent, les dimensions des impédances formées entre des discontinuités successives ayant des valeurs variables formant une séquence filtrant les ondes pouvant se propager vers l'âme dont les fréquences se trouvent dans une gamme déterminée imposée par la séquence.
    3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les discontinuités se succèdent selon la direction de l'axe du dispositif.
    4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les discontinuités se succèdent en direction radiale.
    5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la succession de discontinuités est telle qu'elle forme des filtres interférentiels éliminant des fréquences dans la gamme déterminée.
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gamme déterminée est comprise entre 1 kilohertz et 18 gigahertz.
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les discontinuités affectant le conducteur extérieur (12), ce dernier est divisé, en direction axiale, en sections alternées, la première section (21) de l'alternance comportant un conducteur extérieur recouvrant de façon sensiblement complète le diélectrique et la seconde section (22) de l'alternance comprenant un conducteur extérieur (122) avec au moins un ajour.
    8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour les éléments de la seconde section, le conducteur extérieur a la forme d'un fil (122) parallèle à l'axe du dispositif et reliant les conducteurs extérieurs des éléments adjacents (21, 23).
    9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conducteur extérieur (12) est constitué par un feuillard métallique.
    10. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conducteur extérieur (12) est sous la forme d'un vernis.
    11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, entre l'âme (90) et le conducteur extérieur, on prévoit plusieurs couches diélectriques (91, 92, 93).
    12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'âme présente des sections de diamètres différents.
    13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'âme comporte une pluralité de sections successives, les sections de rang impair (721, 723 ; 72'1) ayant un premier diamètre, et les sections de rang pair (722 ; 72'2), un second diamètre.
    14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les sections de rang impair (ou pair) ont toutes la même longueur, et en ce que les sections dont le rang est de l'autre parité ont des longueurs variables.
    15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les sections de rang pair présentent une impédance d'entrée d'une première valeur et les sections de rang impair ont une impédance d'entrée d'une seconde valeur, sensiblement différente de la première valeur.
    16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les discontinuités en direction axiale sont réalisées en prévoyant des diélectriques (1101,1102) de permittivités ou perméabilités sensiblement différentes.
    17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la longueur de chaque tronçon entre deux discontinuités successives, et la permittivité ou perméabilité du matériau dans chaque tronçon sont telles que tous les tronçons emmagasinent sensiblement la même énergie.
    18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diélectrique devient conducteur à partir d'un seuil déterminé de champ électrique.
    19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la succession d'impédances on prévoit seulement deux valeurs, celles-ci étant sensiblement distinctes.
    20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre les valeurs des impédances qui se succèdent est au moins égal à quatre, et de préférence de l'ordre de dix.
    21. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à un câble.
    22. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 à un connecteur (60) destiné à relier un câble (61) de transport de signal à un appareil ou équipement (62).
    23. Procédé de protection d'un dispositif de transport de signal électrique contre les perturbations électromagnétiques extérieures transmises par voie hertzienne, ce dispositif comportant une âme et un conducteur extérieur séparés par un diélectrique, caractérisé en ce qu'on confère à l'âme, au conducteur extérieur et/ou au diélectrique des discontinuités formant des discontinuités d'impédance, l'ensemble de ces discontinuités étant choisi pour empêcher la propagation vers l'âme d'ondes perturbatrices extérieures se trouvant dans un domaine déterminé de fréquences.
    24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que les discontinuités forment une pluralité d'impédances de valeurs distinctes qui se succèdent, les dimensions conférées aux impédances formées entre des discontinuités successives ayant des valeurs variables selon une séquence qui permet de filtrer les ondes pouvant se propager vers l'âme dont les fréquences se trouvent dans une gamme déterminée imposée par cette séquence.
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    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6570472B1 (en) 1999-06-29 2003-05-27 Filtronic Lk Oy Low-pass filter

    Families Citing this family (16)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    ATE367640T1 (de) * 2003-04-09 2007-08-15 Koninkl Philips Electronics Nv Übertragungskabel
    US6927332B1 (en) * 2004-03-22 2005-08-09 Motorola, Inc. Flexible test cable
    US8564385B2 (en) * 2007-08-23 2013-10-22 Lockheed Martin Corporation Coaxial concentric nonlinear transmission line
    DE102010064361A1 (de) * 2010-12-30 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Elektrische Leitung
    US10033108B2 (en) 2015-07-14 2018-07-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave having a wave mode that mitigates interference
    US10790593B2 (en) 2015-07-14 2020-09-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus including an antenna comprising a lens and a body coupled to a feedline having a structure that reduces reflections of electromagnetic waves
    US10341142B2 (en) 2015-07-14 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an uninsulated conductor
    US10320586B2 (en) 2015-07-14 2019-06-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating non-interfering electromagnetic waves on an insulated transmission medium
    US10033107B2 (en) 2015-07-14 2018-07-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for coupling an antenna to a device
    US10205655B2 (en) 2015-07-14 2019-02-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array and multiple communication paths
    US10170840B2 (en) 2015-07-14 2019-01-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for sending or receiving electromagnetic signals
    US10511346B2 (en) * 2015-07-14 2019-12-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for inducing electromagnetic waves on an uninsulated conductor
    US10129057B2 (en) 2015-07-14 2018-11-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for inducing electromagnetic waves on a cable
    US10148016B2 (en) 2015-07-14 2018-12-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array
    US9722318B2 (en) 2015-07-14 2017-08-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for coupling an antenna to a device
    CN106659106A (zh) * 2017-02-16 2017-05-10 中海油能源发展股份有限公司 一种新型电缆防磁报警装置

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE816428C (de) * 1949-07-24 1951-10-11 Siemens & Halske A G Topfkreis und koaxialer Resonator
    US4161704A (en) * 1977-01-21 1979-07-17 Uniform Tubes, Inc. Coaxial cable and method of making the same
    GB2103427A (en) * 1981-06-24 1983-02-16 Bicc Plc Signal suppression
    JPS59144201A (ja) * 1983-02-07 1984-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 低域「ろ」波器

    Family Cites Families (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US2038240A (en) * 1934-11-14 1936-04-21 Bell Telephone Labor Inc Transmission system
    US2419855A (en) * 1939-06-22 1947-04-29 Roosenstein Hans Otto Arrangement adapted to suppress radio frequency currents on conductors
    US2438913A (en) * 1941-10-31 1948-04-06 Sperry Corp High-frequency filter structure
    US2594854A (en) * 1945-12-10 1952-04-29 Us Sec War Aerial cable with external radio signal reflection correction
    US2577510A (en) * 1946-04-02 1951-12-04 Seymour B Cohn Microwave filter
    SE450925B (sv) * 1985-12-06 1987-08-10 Por Microtrans Ab Mikrovagsenergioverforande s k applikator for 2,45 ghz

    Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE816428C (de) * 1949-07-24 1951-10-11 Siemens & Halske A G Topfkreis und koaxialer Resonator
    US4161704A (en) * 1977-01-21 1979-07-17 Uniform Tubes, Inc. Coaxial cable and method of making the same
    GB2103427A (en) * 1981-06-24 1983-02-16 Bicc Plc Signal suppression
    JPS59144201A (ja) * 1983-02-07 1984-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 低域「ろ」波器

    Non-Patent Citations (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 277 (E - 285)<1714> 18 December 1984 (1984-12-18) *
    W.A. DAVIS ET AL.: "COAXIAL BANDPASS FILTER DESIGN", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 19, no. 4, April 1971 (1971-04-01), NEW YORK US, pages 373 - 380, XP002031308 *

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6570472B1 (en) 1999-06-29 2003-05-27 Filtronic Lk Oy Low-pass filter

    Also Published As

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