EP1067617A1 - Filtre passe-bande - Google Patents

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EP1067617A1
EP1067617A1 EP00401804A EP00401804A EP1067617A1 EP 1067617 A1 EP1067617 A1 EP 1067617A1 EP 00401804 A EP00401804 A EP 00401804A EP 00401804 A EP00401804 A EP 00401804A EP 1067617 A1 EP1067617 A1 EP 1067617A1
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EP
European Patent Office
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filter
elementary
rectangular
filter according
resonator
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EP00401804A
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German (de)
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EP1067617B1 (fr
Inventor
Clément THOMSON-CSF Tolant
Paul THOMSON-CSF Le Gall
Philippe THOMSON-CSF Eudeline
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 SA
Original Assignee
Thales SA
Thomson CSF SA
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Publication date
Application filed by Thales SA, Thomson CSF SA filed Critical Thales SA
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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 present invention relates to a bandpass filter. She particularly applicable for microwave filters, for example band filters narrow, arranged at the output of a radar transmission chain. More generally it applies to bandpass filters used in transmitters but also in receivers of electromagnetic systems.
  • Radars are partly characterized by their band of operating frequency. The latter is chosen in particular by depending on the intended applications for the radar.
  • a signal from a speed camera is produced from a low power microwave signal, generally created from a reference oscillator. This signal is then amplified through an emission chain so as to obtain an output from the radar a signal strong enough to hit a target and allow the latter to return an echo powerful enough to that it can be detected by the radar reception chain.
  • a bandpass filter in the transmission chain adapted. Like any microwave circuit located in a chain of transmission or reception microwave, this bandpass filter must present a good adaptation characterized by a wave rate stationary, this adaptation being associated with insertion losses.
  • the bandpass filter has characteristics specific to its function.
  • An important characteristic is notably the stiffness of its blanks, i.e. the frequency interval which separates the filter from a state passing to a state where it almost completely attenuates the waves. More this the lower the interval, the greater the stiffness of the filter. The more this stiffness is the larger, the more effective the filter.
  • the power level accepted by the filter is another important feature of this circuit.
  • band pass filters for chains radar transmission or reception which have good performance. These performances relate in particular to insertion losses, rejection out of band especially at harmonic frequencies, the wave rate stationary but also the stiffness of the filter as well as its power handling.
  • the known structures do not make it possible to obtain good performance in a small footprint.
  • An object of the invention is to allow the realization of a bandpass filter which has both good microwave performance and occupies a reduced volume.
  • the subject of the invention is a bandpass filter, characterized in that it has one or more elementary cells of the bandpass type placed in series, an elementary cell grouping together a network exercising a low-pass filtering composed of an inductive section and a capacitive section in coaxial technology and a quarter wave resonator in series exerting a high-pass filtering, placed in the middle of the capacitive section.
  • the main advantages of the invention are that it makes it possible to obtain a very good level of frequency rejection outside the band busy, that it adapts to different frequency bands and that it is simple to implement.
  • FIG. 1 illustrates by way of indication the function of a band-pass filter in a system of axes whose ordinate axis represents the level of attenuation A, for example in dB, and whose abscissa axis represents the frequencies f.
  • the stiffness of the filter is characterized by the frequency interval ⁇ f 1 which characterizes the transition from the maximum attenuation state 1 to the on state corresponding to the on state 2. The latter corresponds to a substantially zero attenuation, corresponding residual insertion losses.
  • the stiffness is also characterized by the frequency interval ⁇ f 2 corresponding to the passage from the on state 2 to the maximum attenuation state 1.
  • the two intervals ⁇ f 1 , ⁇ f 2 are for example substantially equal.
  • the effectiveness of the filter is linked to its stiffness.
  • a bandpass filter is all the more effective the greater its stiffness, that is to say that the intervals ⁇ f 1 , ⁇ f 2 are low.
  • Figure 2 shows a possible embodiment of a filter according to the invention.
  • This filter has a type propagation structure coaxial 1 of length L.
  • Figure 2 shows the whole of this structure in a longitudinal section passing through the center.
  • the filter according to the invention comprises a succession of identical elementary cells 10 arranged in series and fitting into each other.
  • FIG. 3 illustrates an elementary cell 10, in the same sectional view as that of FIG. 2.
  • This cell comprises an elementary filtering network of the low-pass type which has symmetry of revolution about an axis of symmetry 31.
  • This low-pass network is composed of two sections 32, 33 of respective radii R 1 , R 2 representing respectively the inductance L 0 and the filtering capacity C 0 .
  • the elementary capacitance C 0 of the cell 10 is obtained mechanically by the spacing between the section of large radius R 2 and the metal sheath 34 of the coaxial structure.
  • the elementary inductance L 0 is obtained by the length of the section 32. This gives an equivalent diagram as shown in FIG. 4.
  • the elementary capacitance C 0 is connected between the metal sheath 34 and the section 33 of large radius R 2 , the elementary inductance L 0 is a function of the length l e of the section of small radius R 1 .
  • FIG. 5 illustrates by a first curve 51, in solid line, the filtering function relating to this cell, in the same system of axes as that of FIG. 1. Waves having a frequency greater than a frequency close to the frequency of previous cut f H are attenuated by cell L 0 , C 0 .
  • An elementary cell 10 also comprises a quarter-wave resonator 35, placed in the middle of the capacitive section 33.
  • this microwave trap is produced using a ring 35 made of insulating material, capable of be for example the material called by the registered trademark Teflon, and whose cross-sectional shape recalls a double L.
  • Teflon the material called by the registered trademark Teflon
  • This shape is linked to the long length of the trap which it is necessary to fold back inside the structure so that the open circuit can be correctly transformed into a short circuit at the capacitive section.
  • ⁇ Gc being the guided wavelength associated with the central frequency of the useful band of the final filter.
  • This resonator turns into a short circuit for microwave waves. Outside the band, the impedance brought back by the resonator is no longer a short circuit, which creates a mismatch which is characterized by filtering of low frequencies.
  • the role of this section is in particular to create the bottom flank of the filter. Waves having a frequency lower than the frequency f B are attenuated. On the contrary, waves having a frequency higher than f B encounter a short circuit.
  • the rings 35 for example slightly exceed sections capacitive and are then held by a sheath 36, made of material thin insulating dielectric.
  • FIG. 4b illustrates the equivalent electrical diagram of an elementary cell, taking into account the effect of the resonator.
  • a first filter comprises an inductance L 0 connected to a capacitance C 0/2 which itself is also connected to the potential of the external conductor 34.
  • L r and C r are the inductance and the capacitance of the low-pass filter illustrated by FIG. 4a, and L r , C r are the inductance and the capacity corresponding to the resonator 35.
  • the resonator 35 need not extend from the central conductor 33 to the sheath 36 or the outer conductor 34. However, to ensure good mechanical strength of the assembly, it is preferable that the impedance transformer occupies the entire interior space.
  • a filtering function as illustrated in Figure 5 and corresponding to an elementary filter 10 is not perfect in the measurement especially where its stiffness is low.
  • a filter according to the invention comprises several elementary filters 10 in series as illustrated in particular in Figure 2.
  • the generic dimensions of the inductance and capacitance sections, as well as those of the resonator 35, which acts as an impedance transformer, are adjusted so that the pass band of the filter (f H -f B ) produced by a elementary cell 10 is for example centered on the central frequency of the useful band of the radar.
  • FIG. 6 shows, in a perspective view, another mode possible embodiment of a device according to the invention.
  • This mode of complete realization for example the device as presented previously.
  • the structure previous coaxial 1 is arranged inside a set 61 of guides of rectangular waves 62.
  • This assembly is for example made up of two parts, only one of which is shown in Figure 6 for ease of presentation.
  • the rectangular waveguides 62 are substantially perpendicular to the axis 31 of the coaxial waveguide 1.
  • the waveguides rectangular 62 are for example machined from a metal block. A part thus machined comprising a set of rectangular half wave guides as illustrated in FIG. 6.
  • the complete guides 62 are then obtained by the superposition of the two parts.
  • a hollow having the form of a half cylinder is machined perpendicular to the waveguides rectangular 62 to place the coaxial structure 1.
  • the filter as illustrated by FIG. 6 shows that the rectangular waveguides 62 are arranged perpendicularly on either side of the coaxial waveguide 1 along a plane passing through the axis of symmetry 31 of the latter. Furthermore on Figure 6, the rectangular guides 62 are open at their ends.
  • Figure 7 shows, in a sectional view in the plane of symmetry of the filter, that the ends of the rectangular waveguides 62 opposite the coaxial structure 1 are closed by charges microwave 71.
  • the set of rectangular waveguides 62 closed by microwave loads 71 allow in particular optimize the performance of the filter outside its bandwidth, that is to say to improve the level of attenuation outside this band. This set allows in particular to trap the harmonics of orders high or other spurious frequencies, outside the bandwidth, that the filter attenuates insufficiently, compared to a performance level asked very severe.
  • a waveguide rectangular 62 is coupled to each elementary filter cell 10, plus precisely, a rectangular waveguide 62 is placed on each side of an elementary filter cell 10.
  • Harmonics not filtered by the coaxial filter structure as described in relation to Figures 2 and 3 are trapped in the rectangular waveguides 62.
  • the load microwave 71 actually plays the role of a microwave absorbent. The frequencies thus absorbed are eliminated, and therefore filtered.
  • the passage of harmonics, not sufficiently filtered by a filter cell elementary 10, with its associated rectangular waveguides is done by microwave coupling.
  • the dimensions of the guides rectangular 62 are provided according to the frequencies to be attenuated and the aforementioned coupling. This coupling is done via the external conductor 34 of the coaxial structure 1 which is in contact with the walls 63 of the guides rectangular 62.
  • a microwave load 71 has a triangular shape whose point is oriented towards the inside of the guide, the triangle also being symmetrical with respect to the central axis 64 of the guide. This allows in particular to optimize the absorption of the waves picked up by the guide.
  • a filter according to the invention has very good performance electric while having a small footprint and a structure compact.
  • the invention advantageously applies to different types of frequency bands, it is enough to adapt it to a given band of dimension the coaxial structure on the one hand and possibly the rectangular guides on the other hand.
  • the invention is by elsewhere simple to implement insofar as it does not does not require particularly complex components or structures.

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Abstract

La présente invention concerne un filtre passe-bande. Ce filtre comporte une ou plusieurs cellules élémentaires (10) de type passe-bande placées en série, une cellule élémentaire regroupant un réseau exerçant un filtrage passe-bas composé d'un tronçon inductif (32) et d'un tronçon capacitif (33) en structuré coaxiale et un résonateur quart d'onde (35) en série exerçant un filtrage passe-haut, placé au milieu du tronçon capacitif (33). L'invention s'applique notamment pour des filtres disposés en sortie du tube hyperfréquence dans la chaîne d'émission d'un radar, par exemple à bande étroite. Plus généralement, elle s'applique pour les filtres passe-bande utilisés dans des émetteurs mais aussi dans des récepteurs de systèmes électromagnétiques. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un filtre passe-bande. Elle s'applique notamment pour des filtres hyperfréquence, par exemple à bande étroite, disposés en sortie de chaíne d'émission d'un radar. Plus généralement, elle s'applique pour les filtres passe-bande utilisés dans des émetteurs mais aussi dans des récepteurs de systèmes électromagnétiques.
Les radars sont en partie caractérisés par leur bande de fréquence de fonctionnement. Cette dernière est choisie notamment en fonction des applications prévues pour le radar. Un signal émis par un radar est élaboré à partir d'un signal hyperfréquence de faible puissance, généralement créé à partir d'un oscillateur de référence. Ce signal est ensuite amplifié à travers une chaíne d'émission de façon à obtenir en sortie du radar un signal suffisamment puissant pour atteindre une cible et permettre à cette dernière de renvoyer un écho suffisamment puissant pour qu'il puisse être détecté par la chaíne de réception du radar. Pour obtenir un signal hyperfréquence pur qui se situe dans la bande souhaitée, il est nécessaire de placer dans la chaíne d'émission un filtre passe-bande adapté. Comme tout circuit hyperfréquence situé dans une chaíne d'émission ou de réception hyperfréquence, ce filtre passe-bande doit présenter une bonne adaptation caractérisée par un taux d'ondes stationnaires, cette adaptation étant associée à des pertes d'insertion. Par ailleurs, Le filtre passe-bande présente des caractéristiques propres à sa fonction. Une caractéristique importante est notamment la raideur de ses flans, c'est-à-dire l'intervalle de fréquence qui sépare le filtre d'un état passant à un état où il atténue quasiment complètement les ondes. Plus cet intervalle est faible, plus la raideur du filtre est grande. Plus cette raideur est grande, plus le filtre est efficace. Le niveau de puissance accepté par le filtre constitue une autre caractéristique importante de ce circuit.
Il est connu de réaliser des filtres passe-bande pour des chaínes d'émission ou de réception radar qui présentent de bonnes performances. Ces performances concernent notamment les pertes d'insertion, la réjection hors bande notamment aux fréquences harmoniques, le taux d'onde stationnaire mais aussi la raideur du filtre ainsi que sa tenue en puissance. Les structures connues ne permettent pas d'obtenir de bonnes performances dans un encombrement réduit. Un but de l'invention est de permettre la réalisation d'un filtre passe-bande qui présente à la fois de bonnes performances hyperfréquence et qui occupe un volume réduit. A cet effet, l'invention a pour objet un filtre passe-bande, caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs cellules élémentaires de type passe-bande placées en série, une cellule élémentaire regroupant un réseau exerçant un filtrage passe-bas composé d'un tronçon inductif et d'un tronçon capacitif en technologie coaxiale et un résonateur quart d'onde en série exerçant un filtrage passe-haut, placé au milieu du tronçon capacitif.
L'invention a pour principaux avantages qu'elle permet d'obtenir un très bon niveau de rejection des fréquences en dehors de la bande passante, qu'elle s'adapte à différentes bandes de fréquence et qu'elle est simple à mettre en oeuvre.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent:
  • la figure 1, une illustration du gabarit d'un filtre passe-bande;
  • la figure 2, un exemple de réalisation possible d'un filtre selon l'invention;
  • la figure 3, une cellule élémentaire composant le filtre de la figure 2;
  • la figure 4a, un schéma électrique équivalent d'un tronçon élémentaire passe-bas;
  • la figure 4b, un schéma électrique équivalent d'une cellule élémentaire passe-bande;
  • la figure 5, un exemple de fonction de filtrage obtenue pour un filtre élémentaire passe-bande;
  • les figures 6 et 7, un autre exemple de réalisation possible d'un filtre selon l'invention.
La figure 1 illustre à titre indicatif la fonction d'un filtre passe-bande dans un système d'axes dont l'axe des ordonnées représente le niveau d'atténuation A, par exemple en dB, et dont l'axe des abscisses représente les fréquences f. La raideur du filtre est caractérisée par l'intervalle de fréquence Δf1 qui caractérise le passage de l'état d'atténuation maximum 1 à l'état passant correspondant à l'état passant 2. Ce dernier correspond à une atténuation sensiblement nulle, correspondant aux pertes d'insertion résiduelles. La raideur est aussi caractérisée par l'intervalle de fréquence Δf2 correspondant au passage de l'état passant 2 à l'état d'atténuation maximum 1. Les deux intervalles Δf1, Δf2 sont par exemple sensiblement égaux. L'efficacité du filtre est liée à sa raideur. Un filtre passe-bande est d'autant plus efficace que sa raideur est grande, c'est-à-dire que les intervalles Δf1, Δf2 sont faibles.
La figure 2 présente un exemple de réalisation possible d'un filtre selon l'invention. Ce filtre comporte une structure de propagation de type coaxial 1 de longueur L. La figure 2 présente l'ensemble de cette structure selon une coupe longitudinale passant par le centre. Le filtre selon l'invention comporte une succession de cellules élémentaires 10 identiques disposées en série et s'emboítant les unes dans les autres.
La figure 3 illustre une cellule élémentaire 10, par la même vue en coupe que celle de la figure 2. Cette cellule comporte un réseau de filtrage élémentaire de type passe-bas qui présente une symétrie de révolution autour d'un axe de symétrie 31. Ce réseau passe-bas est composé de deux tronçons 32, 33 de rayons respectifs R1, R2 différents représentant respectivement l'inductance L0 et la capacité C0 de filtrage. La capacité élémentaire C0 de la cellule 10 est obtenue mécaniquement par l'espacement entre le tronçon de grand rayon R2 et la gaine métallique 34 de la structure coaxiale. L'inductance élémentaire L0 est obtenue par la longueur du tronçon 32. Cela donne un schéma équivalent tel que représenté par la figure 4. La capacité élémentaire C0 est connectée entre la gaine métallique 34 et le tronçon 33 de grand rayon R2, l'inductance élémentaire L0 est fonction de la longueur le du tronçon de petit rayon R1.
La cellule élémentaire 10 L0, C0 réalise un filtrage des hautes fréquences, la fréquence de coupure fH étant donnée par la relation suivante, en l'absence de tout autre élément, notamment d'un résonateur qui va être décrit parla suite: fH = 12πL0C0
La figure 5 illustre par une première courbe 51, en trait continu, la fonction de filtrage relative à cette cellule, dans le même système d'axes que celui de la figure 1. Les ondes ayant une fréquence supérieure à une fréquence proche de la fréquence de coupure précédente fH sont atténuées par la cellule L0, C0.
Une cellule élémentaire 10 comporte par ailleurs un résonateur quart d'onde 35, placé au milieu du tronçon capacitif 33. D'un point de vue mécanique, ce piège hyperfréquence est réalisé à l'aide d'une bague 35 en matériau isolant, pouvant être par exemple le matériau dénommé par la marque déposée Téflon, et dont la forme en coupe rappelle un double L. Cette forme est liée à la longueur importante du piège qu'il est nécessaire de replier à l'intérieur de la structure afin que le circuit ouvert puisse se transformer correctement en court-circuit au niveau du tronçon capacitif. Cette continuité électrique est assurée si la longueur Lp du piège est sensiblement égale au quart d'onde à la fréquence centrale de la bande de fréquence utile, soit: Lp = λGc / 4
λGc étant la longueur d'onde guidée associée à la fréquence centrale de la bande utile du filtre final. Ce résonateur se transforme en un court-circuit pour les ondes hyperfréquence. En dehors de la bande, l'impédance ramenée par le résonateur n'est plus un court-circuit, ce qui créer une désadaptation qui se caractérise par un filtrage des basses fréquences. Ce tronçon a notamment pour rôle de créer le flanc bas du filtre. Les ondes ayant une fréquence inférieure à la fréquence fB sont atténuées. Au contraire, les ondes ayant une fréquence supérieure à fB rencontrent un court-circuit.
De manière à assurer le maintien mécanique de la structure globale, les bagues 35 dépassent par exemple légèrement des tronçons capacitifs et sont ensuite maintenus par une gaine 36, réalisée en matériau diélectrique isolant de faible épaisseur.
Par l'effet de l'élargissement du conducteur central, dont la fonction de filtrage est illustrée par la première courbe 51 et par l'effet du résonateur quart d'onde dont la réponse est illustrée par la deuxième courbe 52, un filtre élémentaire passe-bande est ainsi obtenu. Le filtre est passant entre la fréquence de coupure basse fB et la fréquence de coupure haute fH. La figure 4b illustre le schéma électrique équivalent d'une cellule élémentaire, prenant en compte l'effet du résonateur. Un premier filtre comporte une inductance L0 reliée à une capacité C0/2 elle-même reliée par ailleurs au potentiel du conducteur extérieur 34. En série avec ce filtre sont disposés une inductance Lr et une capacité Cr égale à C0/2, tous deux en série, relié à une capacité Cr reliée par ailleurs au potentiel du conducteur extérieur 34. L0, C0 sont l'inductance et la capacité du filtre passe-bas illustré par la figure 4a, et Lr, Cr sont l'inductance et la capacité correspondant au résonateur 35.
Il n'est pas nécessaire que le résonateur 35 se prolonge depuis le conducteur central 33 jusqu'à la gaine 36 ou le conducteur extérieur 34. Néanmoins, pour assurer une bonne tenue mécanique de l'ensemble, il est préférable que le transformateur d'impédance occupe tout l'espace intérieur. Un isolant électrique, par exemple du Téflon, occupe l'espace entre le conducteur central 12 et la gaine 36 ou le conducteur extérieur 34.
Une fonction de filtrage telle qu'illustrée par la figure 5 et correspondant à un filtre élémentaire 10 n'est pas parfaite dans la mesure notamment où sa raideur est faible. Pour obtenir un filtre qui s'approche le plus possible d'un filtre idéal, c'est-à-dire ayant la raideur la plus importante possible, un filtre selon l'invention comporte plusieurs filtres élémentaires 10 en série comme l'illustre notamment la figure 2.
Les dimensions génériques des tronçons d'inductance et de capacité, ainsi que celles du résonateur 35, qui fait fonction de transformateur d'impédance, sont réglées de façon à ce que la bande passante du filtre (fH-fB) réalisé par une cellule élémentaire 10 soit par exemple centré sur la fréquence centrale de la bande utile du radar.
La figure 6 présente, par une vue en perspective, un autre mode de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention. Ce mode de réalisation complète par exemple le dispositif tel que présenté précédemment. Dans le mode de réalisation de la figure 6, la structure coaxiale précédente 1 est disposée à l'intérieur d'un ensemble 61 de guides d'ondes rectangulaires 62. Cet ensemble est par exemple constitué de deux parties, dont une seule est représentée en figure 6 pour des facilités de présentation. Les guides d'ondes rectangulaires 62 sont sensiblement perpendiculaires à l'axe 31 du guide d'onde coaxial 1. Les guides d'ondes rectangulaires 62 sont par exemple usinés dans un bloc de métal. Une partie ainsi usinée comportant un ensemble de demi-guides d'ondes rectangulaires comme l'illustre la figure 6. Les guides complets 62 sont alors obtenus par la superposition des deux parties. Dans chaque partie, un creux ayant la forme d'un demi-cylindre est usiné perpendiculairement aux guides d'ondes rectangulaires 62 pour placer la structure coaxiale 1. Le filtre tel qu'illustré par la figure 6 montre que les guides d'ondes rectangulaires 62 sont disposés perpendiculairement de part et d'autre du guide d'onde coaxial 1 selon un plan passant par l'axe de symétrie 31 de ce dernier. Par ailleurs sur la figure 6, les guides rectangulaires 62 sont ouverts à leurs extrémités.
La figure 7 montre, par une vue en coupe dans le plan de symétrie du filtre, que les extrémités des guides d'ondes rectangulaires 62 opposées à la structure coaxiale 1 sont fermées par des charges hyperfréquence 71. L'ensemble des guides d'ondes rectangulaires 62 fermés par les charges hyperfréquence 71 permettent notamment d'optimiser les performances du filtre en dehors de sa bande passante, c'est-à-dire d'améliorer le niveau d'atténuation en dehors de cette bande. Cet ensemble permet en particulier de piéger les harmoniques d'ordres élevés ou d'autres fréquences parasites, en dehors de la bande passante, que le filtre atténue insuffisamment, en regard d'un niveau de performance demandé très sévère. Comme l'illustre la figure 7, un guide d'onde rectangulaire 62 est couplé à chaque cellule élémentaire de filtrage 10, plus précisément, un guide d'onde rectangulaire 62 est placé de chaque côté d'une cellule de filtrage élémentaire 10. Les harmoniques non filtrées par la structure de filtre coaxial telle que décrite relativement aux figures 2 et 3 sont piégées dans les guides d'ondes rectangulaires 62. La charge hyperfréquence 71 joue en fait le rôle d'un absorbant hyperfréquence. Les fréquences ainsi absorbées sont éliminées, et donc filtrées. Le passage des harmoniques, non suffisamment filtrées par une cellule de filtrage élémentaire 10, â ses guides d'ondes rectangulaires associés se fait par couplage hyperfréquence. En particulier, les dimensions des guides rectangulaires 62 sont prévues en fonction des fréquences à atténuer et du couplage précité. Ce couplage se fait via le conducteur extérieur 34 de la structure coaxiale 1 qui est au contact des parois 63 des guides rectangulaires 62. De préférence, une charge hyperfréquence 71 a une forme triangulaire dont la pointe est orientée vers l'intérieur du guide, le triangle étant par ailleurs symétrique par rapport à l'axe central 64 du guide. Cela permet notamment d'optimiser l'absorption des ondes captées par le guide.
Un filtre selon l'invention présente de très bonnes performances électriques tout en présentant un encombrement réduit et une structure compacte. En particulier, de par sa structure de propagation en technologie coaxiale, ses pertes d'insertion sont très faibles. De plus, par sa structure additionnelle en guides d'ondes rectangulaires, il possède d'excellentes propriétés de rejection des fréquences harmoniques en dehors de sa bande passante.
L'invention s'applique avantageusement pour différents types de bandes de fréquences, il suffit pour l'adapter à une bande donnée de dimensionner en conséquence la structure coaxiale d'une part et éventuellement les guides rectangulaires d'autre part. L'invention est par ailleurs simple à mettre en oeuvre dans la mesure notamment où elle ne nécessite pas de composant ou de structures particulièrement complexes.

Claims (9)

  1. Filtre passe-bande, caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs cellules élémentaires (10) de type passe-bande placées en série, une cellule élémentaire regroupant:
    un réseau exerçant un filtrage passe-bas composé d'un tronçon inductif (32) et d'un tronçon capacitif (33) en structure coaxiale;
    et un résonateur quart d'onde (35) en série exerçant un filtrage passe-haut, placé au milieu du tronçon capacitif (33).
  2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un réseau passe-bas est composé d'un tronçon inductif (32) de diamètre R1 et d'un tronçon capacitif (33) de diamètre R2, R2 étant supérieur à R1.
  3. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le résonateur (35) a la forme d'une bague.
  4. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que le résonateur (35) a la forme d'un double L dans une vue en coupe passant par l'axe de symétrie (31) de la structure coaxiale.
  5. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une gaine (36), réalisée en un matériau isolant électriquement, est placée entre le résonateur quart d'onde (35) et le conducteur extérieur (34) de la structure coaxiale.
  6. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des cellules élémentaires (10) est disposé à l'intérieur d'un ensemble (61) de guides d'ondes rectangulaires (62) fermés par une charge hyperfréquence (71), les guides d'ondes rectangulaires (62) étant disposés perpendiculairement de part et d'autre des cellules élémentaires (10) selon un plan passant par leur axe de symétrie (31), les guides d'ondes rectangulaires captant des ondes de fréquences présentes en dehors de la bande passante du filtre.
  7. Filtre selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble (61) des guides rectangulaires est constitué de deux parties, qui prennent les cellules élémentaires (10) en sandwich, les guides d'ondes rectangulaires (62) étant usinés dans un bloc de métal.
  8. Filtre selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un guide d'onde rectangulaire (62) est couplé à chaque cellule élémentaire de filtrage (10), de sorte qu'un guide d'onde rectangulaire (62) est placé de chaque côté d'une cellule élémentaire (10).
  9. Filtre selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'une charge hyperfréquence (71) a une forme triangulaire dont la pointe est orientée vers l'intérieur du guide rectangulaire, le triangle étant symétrique par rapport à l'axe central (64) du guide.
EP20000401804 1999-06-29 2000-06-23 Filtre passe-bande Expired - Lifetime EP1067617B1 (fr)

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FR9908322A FR2795888B1 (fr) 1999-06-29 1999-06-29 Filtre passe-bande

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EP1067617A1 true EP1067617A1 (fr) 2001-01-10
EP1067617B1 EP1067617B1 (fr) 2003-09-10

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CH245847A (de) * 1942-12-22 1946-11-30 Telefunken Gmbh Filter für Dezimeterwellen.
GB1046277A (en) * 1962-07-03 1966-10-19 Thomson Houston Comp Francaise Filters for the absorption of parasitic signals

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Title
NIKLAUS P: "NEW, CUSTOM-DESIGNED LOWPASS FILTERS FOR RADIO TRANSMITTERS", ABB REVIEW,CH,ABB ASEA BROWN BOVERI, ZURICH, no. 10, 1 January 1992 (1992-01-01), pages 19 - 24, XP000323955, ISSN: 1013-3119 *

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