Résistance électrique.
La présente invention concerne les résistances électriques et en particulier celles destinées à être utilisées pour les hautes fréquences.
Les résistances électriques destinées à être utilisées dans les circuits à courant alternatif haute fréquence doivent présenter la même résistance à toutes les fréquences et elles doivent être autant que possible passives.
On connaît plusieurs procédés pour réduire les réactances résiduelles d'une résistance. Par exemple, en ce qui concerne la composition, dans les résistances à pellicule de métal ou au carbone à haute stabilité, l'élément résistif est constitué par une masse de substance granulaire comprimée, de résistance spécifique élevée, ou par une mince pellicule de carbone ou de métal déposée sur un mandrin isolant.
Pour des problèmes de mesure et autres applications nécessitant un degré élevé de fiabilité et une stabilité de longue durée, on préfère les résistances bobinées. Ces résistances ont tendance à présenter des réactances résiduelles plus élevées et on connaît des arrangements de bobinage spéciaux pour réduire cet effet. On peut se référer par exemple à l'article intitulé Méthodes du pont à courant alternatif , par B. Hague.
Lorsqu'il importe davantage de pouvoir calculer la valeur des réactances parasites, plutôt que de les réduire à un minimum, on utilise des résistances de forme géométrique simple, par exemple sous la forme d'une ligne de transmission coaxiale rigide. Ces résistances ont cependant tendance à être de dimensions importantes.
Four éviter cet inconvénient, il est prévu selon l'invention une résistance électrique comprenant un tronçon de ligne de transmission flexible courtcircuitée à une extrémité, cette tige comprenant un conducteur central fait d'un matériau résistif, au moins cinq fils de blindage enroulés en spirale autour du conducteur central pour former un blindage, le conducteur central et ce blindage étant isolés l'un de l'autre sur toute la longueur, mais électriquement connectés l'un à l'autre à une extrémité, l'autre extrémité du conducteur central et du blindage étant reliée à des bornes, ces bornes et la ligne de transmission flexible enroulée étant fixées sur un support ou mandrin.
Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels : La figure 1 montre une vue en coupe de la ligne de transmission flexible; Les figures 2 et 3 montrent une vue en plan et en coupe d'une résistance conçue selon l'un des exemples de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente une vue en coupe du conducteur composite constituant la ligne de transmission résistive qui forme la résistance. Cette ligne comprend un conducteur central 1, par exemple un tronçon de fil de résistance. Sur ce fil de résistance sont enroulés en spirale au moins cinq conducteurs de blindage 2, faits de cuivre ou autre matériau à conductivité électrique relativement élevée. Le conducteur central est isolé des conducteurs de blindage en munissant l'une ou les deux séries de conducteurs d'un isolant électrique approprié comme indiqué en 3, cet isolant pouvant être par exemple de l'émail ou de la soie. Le diamètre du conducteur central est choisi pour lui conférer la résistance voulue par unité de longueur et la capacité de transport de courant voulue.Le diamètre des fils de blindage est choisi pour qu'ils puissent environner la périphérie du conducteur central sans laisser subsister entre eux un intervalle important.
A une extrémité, le conducteur central est connecté électriquement aux conducteurs de blindage.
On obtient de cette manière un tronçon de ligne de transmission coaxiale court-circuitée à une extrémité. On peut se référer pour plus de détail sur le rendement des lignes de transmission résistives court-circuitées à l'article intitulé Résistance pour haute fréquence sous la forme de lignes de transmission uniformes , par D. R. Grosby et C. H. Pennypacker dans les Comptes Rendus de l'I.R.E. de février 1946.
La longueur de la ligne de transmission flexible court-circuitée utilisée pour la résistance est fonction de la valeur que l'on souhaite obtenir de la résistance, et du diamètre du conducteur central. Cependant, si les réactances résiduelles de la résistance doivent être maintenues à un minimum sur une gamme étendue de fréquences, il importe que la longueur électrique de la ligne de transmission ne lépases pas, par exemple, 10 % de la longueur d'onde de signal portée par la résistance, et le diamètre du conducteur central doit être aussi faible que possible. Ainsi, si l'on veut obtenir une résistance ayant une valeur qui nécessite une ligne dépassant une certaine longueur, il est préférable d'utiliser plusieurs résistances de faible valeur en série plutôt qu'une seule résistance de valeur élevée.De même, si l'on veut une résistance de valeur relativement faible, il est préférable d'utiliser un certain nombre dé résistances de valeur plus élevée connectées en parallèle plutôt qu'une simple résistance de faible valeur ayant un conducteur central de plus fort diamètre. Pour la commodité de la manipulation et du montage, la ligne de transmission flexible est enroulée sur elle-même, pourvue de bornes, et fixée à un support ou mandrin approprié. Les figures 2 et 3 représentent un dispositif de montage préféré. La plaque de montage 4 est une plaque circulaire de matériau en céramique à laquelle sont fixées au moyen de ciment les bornes 5 et 6. L'élément de ligne de transmission 7 formant la résistance est enroulé en une spirale plate et fixé sur une face plate du support 4 au moyen d'un adhésif ou d'un ciment approprié.L'extrémité court-circuitée 8 de la ligne de transmission est à l'extérieur de la spirale. L'extrémité à circuit ouvert de la ligne est introduite dans l'orifice 9 ménagé dans le support. Le conducteur central de la ligne est soudé à l'une des bornes tandis que les conducteurs formant le blindage sont soudés à l'autre borne. Si, comme on l'a indiqué ci-dessus, la résistance comprend plusieurs lignes de transmission connectées en série ou en parallèle, les lignes sont bobinées ensemble pour former une spirale plate à départs multiples dont les extrémités court-circuitées sont placées à l'extérieur de la spirale tandis que les extrémités libres sont placées au centre où elles sont interconnectées et reliées aux bornes selon les besoins.
Pour protéger la résistance des effets de l'humidité et lui assurer une protection mécanique, il est prévu un revêtement 10 de résine époxy.
Bien que les principes de la. présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention.Electrical resistance.
The present invention relates to electrical resistors and in particular to those intended to be used for high frequencies.
Electrical resistors intended for use in high frequency alternating current circuits should have the same resistance at all frequencies and should be as passive as possible.
Several methods are known for reducing the residual reactances of a resistor. For example, in terms of composition, in high stability metal film or carbon resistors, the resistive element consists of a mass of compressed granular substance, of high specific resistance, or a thin film of carbon. or metal deposited on an insulating mandrel.
For measurement problems and other applications requiring a high degree of reliability and long term stability, wire-wound resistors are preferred. These resistors tend to have higher residual reactances and special winding arrangements are known to reduce this effect. Reference may be made, for example, to the article entitled Methods of the alternating current bridge, by B. Hague.
When it is more important to be able to calculate the value of the parasitic reactances, rather than to reduce them to a minimum, resistors of simple geometric shape, for example in the form of a rigid coaxial transmission line. These resistors, however, tend to be of large dimensions.
To avoid this drawback, according to the invention there is provided an electrical resistance comprising a section of flexible transmission line short-circuited at one end, this rod comprising a central conductor made of a resistive material, at least five shielding wires wound in a spiral around the center conductor to form a shield, the center conductor and this shield being insulated from each other over the entire length, but electrically connected to each other at one end, the other end of the center conductor and the shield being connected to terminals, these terminals and the coiled flexible transmission line being fixed on a support or mandrel.
The objects and characteristics of the present invention will emerge more clearly on reading the following description of exemplary embodiments, said description being given in relation to the appended drawings in which: FIG. 1 shows a sectional view of the line flexible transmission; Figures 2 and 3 show a plan view in section of a resistance designed according to one of the exemplary embodiments of the invention.
Figure 1 shows a sectional view of the composite conductor constituting the resistive transmission line which forms the resistance. This line comprises a central conductor 1, for example a section of resistance wire. On this resistance wire are wound in a spiral at least five shielding conductors 2, made of copper or other material of relatively high electrical conductivity. The central conductor is insulated from the shielding conductors by providing one or both sets of conductors with a suitable electrical insulator as indicated in 3, this insulator possibly being, for example, enamel or silk. The diameter of the central conductor is chosen to give it the desired resistance per unit of length and the desired current carrying capacity.The diameter of the shielding wires is chosen so that they can surround the periphery of the central conductor without leaving any between them an important interval.
At one end, the center conductor is electrically connected to the shield conductors.
In this way, a section of coaxial transmission line short-circuited at one end is obtained. For more detail on the performance of short-circuited resistive transmission lines, see the article titled Resistance for High Frequency in the Form of Uniform Transmission Lines, by DR Grosby and CH Pennypacker in the Proceedings of the IRE of February 1946.
The length of the short-circuited flexible transmission line used for the resistor is a function of the desired resistance value, and the diameter of the center conductor. However, if the residual reactances of the resistance are to be kept to a minimum over a wide range of frequencies, it is important that the electrical length of the transmission line does not exceed, for example, 10% of the signal wavelength. carried by the resistor, and the diameter of the center conductor should be as small as possible. Thus, if one wants to obtain a resistor having a value which requires a line exceeding a certain length, it is better to use several resistors of low value in series rather than a single resistor of high value. If a relatively low value resistor is desired, it is preferable to use a number of higher value resistors connected in parallel rather than a simple low value resistor having a larger diameter center conductor. For convenience in handling and assembly, the flexible transmission line is coiled on itself, provided with terminals, and attached to a suitable holder or mandrel. Figures 2 and 3 show a preferred mounting device. The mounting plate 4 is a circular plate of ceramic material to which the terminals 5 and 6 are fixed by means of cement. The transmission line element 7 forming the resistor is wound into a flat spiral and fixed on a flat face. support 4 by means of a suitable adhesive or cement. The shorted end 8 of the transmission line is on the outside of the spiral. The open-circuit end of the line is introduced into the orifice 9 made in the support. The central conductor of the line is soldered to one of the terminals while the conductors forming the shield are soldered to the other terminal. If, as noted above, the resistor includes several transmission lines connected in series or in parallel, the lines are wound together to form a multi-start flat spiral, the shorted ends of which are placed at the end. outside of the spiral while the free ends are placed in the center where they are interconnected and connected to the terminals as required.
In order to protect the resistance from the effects of humidity and provide it with mechanical protection, an epoxy resin coating is provided.
Although the principles of the. present invention have been described above in relation to particular exemplary embodiments, it will be clearly understood that said description is given only by way of example and does not limit the scope of the invention.