FR2499786A1 - Wide stop band UHF filter - has quarter wave transformer which is in exact tune for given frequency set in middle of attenuation band - Google Patents

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FR2499786A1
FR2499786A1 FR8102512A FR8102512A FR2499786A1 FR 2499786 A1 FR2499786 A1 FR 2499786A1 FR 8102512 A FR8102512 A FR 8102512A FR 8102512 A FR8102512 A FR 8102512A FR 2499786 A1 FR2499786 A1 FR 2499786A1
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Vlad Pauker
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Radiotechnique Compelec RTC SA
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters
    • H01P1/2039Galvanic coupling between Input/Output

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The filter is partic. useful in an ultra high frequency system where an active component is supplied by a DC power supply. The filter (11) is a microstrip circuit formed on a dielectric ceramic substrate (12) as follows: one quarter-wave transformer (13) with characteristic impedance Z1 is exactly a quarter-wave long for a frequency FO1. It is followed by another quarter-wave transformer (14) with characteristic impedance Z2 lower than Z1 and which is exactly a quarter-wave long for another frequency FO2; this transformer (14) is followed by a transmission line (15) whose impedance varies progressively from Z3 lower than Z2, at the transformer end (16), to Z4 higher than Z3 at the other end (17). The frequencies FO1 and FO2 are in the middle part of the stop band.

Description

"FILTRE HYPERFRBQUENCE A LARGE BANDE D'ATTENUATION
ET SYSTEME HYPERFREQUENCE COMPORTANT CE FILTRE"
La présente invention concerne un filtre hyperfréquence a large bande d'atténuation, réalisé principalement sous la for oe deun circuit en microbandes déposées sur un substrat en céra otique diélectrique. Elle concerne également un système hyperfréquence comportant au moins un circuit d'alimentation de courant continu.
"HYPERFRBQUENCY FILTER WITH BROADBAND MITIGATION
AND HYPERFREQUENCY SYSTEM COMPRISING THIS FILTER "
The present invention relates to a microwave attenuation broadband filter, mainly made in the form of a microstrip circuit deposited on a dielectric ceramic substrate. It also relates to a microwave system comprising at least one DC power supply circuit.

D'une façon trés générale, l'invention trouve une application avantageuse dans la réalisation de tout circuit hyperfréquence comportant au moins un composant actif nécessitant une alimentation de courant continu. En effet, 8 chaque fois que, dans un circuit hyperfréquence, une ligne de transmission co.  In a very general way, the invention finds an advantageous application in the realization of any microwave circuit comprising at least one active component requiring a DC power supply. Indeed, every time, in a microwave circuit, a transmission line co.

existe avec une alimentation de courant continu placée en paral lêle sur la ligne de transmission, il est indispensable d'isoler ladite ligne par rapport au circuit d'alimentation. Afin de ne pas perdre de puissance hyperfréquence dans le circuit d'ali mentation, celui-ci doit présenter une impédance élevée aux ondes hyperfréquence tout en se comportant comme un courtcircuit pour le courant continu. D'où la nécessité d'incorporer au circuit d'alimentation un filtre atténuant de façon importante le signal hyperfréquence dans une bande de fréquence couvrant au moins la bande d'utilisation du circuit hyperfréquence considéré.A titre d'exemple, la demande de brevet fran çais n 2460049 décrit un filtre hyperfréquence comportant notamment une association particulière d'éléments de filtrage réalisés en microrubans déposés sur un substrat isolant. Cependant, la plupart des filtres hyperfréquence de ce type ne permettent pas d'obtenir une bande d'atténuation de largeur supérieure & la demi-octave, ce qui est tout b fait pénalisant lorsqu'on veut mettre en oeuvre un système hyperfréquence couvrant une bande d'utilisation atteignant ou dépassant l'octave. it exists with a DC power supply placed parallel to the transmission line, it is essential to isolate said line with respect to the power supply circuit. In order not to lose microwave power in the power supply circuit, it must have a high impedance to the microwave waves while behaving as a shortcircuit for the direct current. Hence the need to incorporate in the power supply circuit a filter significantly attenuating the microwave signal in a frequency band covering at least the band of use of the microwave circuit considered. For example, the patent application French Patent No. 2460049 describes a microwave filter comprising in particular a particular combination of filter elements made of microstrips deposited on an insulating substrate. However, most microwave filters of this type do not make it possible to obtain an attenuation band of greater width than the half-octave, which is quite disadvantageous when one wants to implement a microwave system covering a band. of use reaching or exceeding the octave.

Le but de la présente invention est de remédier i cet inconvénient. The object of the present invention is to remedy this disadvantage.

En effet, selon la présente invention, un filtré hyperfréquence & large-bande d'atténuation, réalisé principalement sous la forme d'un circuit en microbandes déposées sur un substrat en céramique diélectrique, est notamment remarquable en ce qu'il est constitué par un premier transformateur du type quart d'onde, d'impédanoe caractéristique ZI, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fol située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce premier transformateur étant suivi d'un deuxième transformateur, également du type quart d'onde, d'impédance caractéristique Z2 inférieure & Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fo2 située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce deuxième transformateur étant luimeAme prolongé par une ligne dont l'impédance varie progressivement depuis une valeur Z3 inférieure & 22, me- surée à l'extr8mité de la ligne située du coté du deuxième transformateur, jusqu'i une valeur Z4 supérieure Q Z3.  In fact, according to the present invention, a microwave / broadband attenuation filter, mainly produced in the form of a microstrip circuit deposited on a dielectric ceramic substrate, is notably remarkable in that it consists of a first transformer of the quarter-wave type, of characteristic impedance ZI, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fol situated in the median part of the attenuation band, this first transformer being followed by a second transformer , also of the quarter-wave type, of characteristic impedance Z2 lower & Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fo2 situated in the median part of the attenuation band, this second transformer being the sameAme prolonged by a line whose impedance varies progressively from a value Z3 lower than 22, measured at the end of the line situated on the side of the second transformer, to a value Z 4 upper Q Z3.

Comme il est démontré plus loin, cette structure de filtre permet d'obtenir une bande d'atténuation élargie dans laquelle la partie réelle de l'impédance du filtre hyperfréquence selon l'invention conserve une valeur suffisamment élevée pour se comporter comme un circuit ouvert vis- & vis des ondes hyperfréquence. As is demonstrated below, this filter structure makes it possible to obtain an enlarged attenuation band in which the real part of the impedance of the microwave filter according to the invention retains a sufficiently high value to behave as an open circuit. - & vis microwaves waves.

La largeur de la bande d'atténuation du filtre hyperfréquence selon l'invention peut encore être élargie en tenant compte du fait que, comme on le verra plus loin, la partie réelle de l'impédance complexe du filtre selon l'invention diminue aux fréquences extrêmes de la bande d'atténuation, ce phénomène étant dû b la dispersion avec la fréquence de la partie imaginaire de l'impédance complexe dudit filtre. Ainsi, un élargissement sensible de la bande d'atténuation du filtre hyperfréquence conforme & l'invention est rendu possible & condition de limiter la dispersion de la partie imaginaire de l'impédance complexe dudit filtre.La Demanderesse a montré que ce but est atteint lorsque les longueurs respectives li et 12 du premier et du deuxième transformateurs, d'une part, et les impédances Z1, Z2, Z3, d'autre part, sont choisies telles qu'il existe dans la bande d'atténuation deux fréquences F1 et F2 pour lesquelles l'impédance du filtre hyperfréquence prend une méme valeur complexe, de sorte qu'en parcourant successivement toutes les fréquences de bande d'atténuation, le point figuratif de l'impédance complexe R + j X du filtre hyperfréquence décrive dans un diagramme (R,X) une boucle en forme de gamma. The width of the attenuation band of the microwave filter according to the invention can be further enlarged by taking into account that, as will be seen below, the real part of the complex impedance of the filter according to the invention decreases at the frequencies extremes of the attenuation band, this phenomenon being due b the dispersion with the frequency of the imaginary part of the complex impedance of said filter. Thus, a substantial widening of the attenuation band of the microwave filter in accordance with the invention is made possible by limiting the dispersion of the imaginary part of the complex impedance of said filter. The Applicant has shown that this goal is achieved when the respective lengths li and 12 of the first and second transformers, on the one hand, and the impedances Z1, Z2, Z3, on the other hand, are chosen such that there exists in the attenuation band two frequencies F1 and F2 for which the impedance of the microwave filter takes the same complex value, so that by successively traversing all attenuation band frequencies, the figurative point of the complex impedance R + j X of the microwave filter is described in a diagram ( R, X) a gamma-shaped loop.

Ainsi, en repliant sur elles-mêmes les variations avec la fréquence de la partie imaginaire X, l'invention permet de maintenir la partie réelle R dans une gamme de valeurs suffisamment élevées et ceci dans une large bande de fréquence. Thus, by folding on themselves variations with the frequency of the imaginary part X, the invention makes it possible to maintain the real part R in a range of sufficiently high values and this in a wide frequency band.

Par ailleurs, la Demanderesse a établi que, dans un mode particulier de l'invention pour lequel les fréquences Foi et Fo2 sont voisines, les impédances Z1, Z2, Z3 vérifient l'inégalité Z1 < (z2)2
Z2 Z3
Il est entendu que, dans la suite, l'expression "voisines" devra être prise au sens large, c'est-b-dire incluant l'égalité.
Furthermore, the Applicant has established that, in a particular embodiment of the invention for which the frequencies Fo1 and Fo2 are similar, the impedances Z1, Z2, Z3 satisfy the inequality Z1 <(z2) 2
Z2 Z3
It is understood that, in the following, the expression "neighbors" will have to be taken in the broad sense, that is to say including equality.

L'invention concerne également un système hyperfréquence comportant au moins un circuit d'alimentation de courant continu, système pour lequel il est hautement préférable que le circuit d'alimentation présente une impédance élevée au signal hyperfréquence. Ce but est atteint en incorporant le filtre hyperfréquence selon l'invention audit circuit d'alimentation de courant continu. The invention also relates to a microwave system comprising at least one DC power supply circuit, a system for which it is highly preferable for the supply circuit to have a high impedance to the microwave signal. This object is achieved by incorporating the microwave filter according to the invention into said DC power supply circuit.

En effet, selon la présente invention, un système hyperfréquence comportant au moins un circuit d'alimentation de courant continu est principalement remarquable en-ce que ledit circuit d'alimentation est muni d'un filtre hyperfréquence å large bande d'atténuation, réalisé principalement sous la forme d'un circuit en microbandes déposées sur un substrat en céramique diélectrique, et constitué par un premier transformateur du type quart d'onde d'impédance caractéristique Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fol située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce premier transformateur étant suivi d'un deuxième transformateur, également du type quart d'onde, d'impédance caractéristique inférieure & Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fo2 située dans la partie médiane de la bande d'atténuatison, ce deuxième transformateur étant lui-méme prolongé par une ligne dont l'impédance varie progressivement depuis une valeur Z3 inférieure u , mesurée t l'extrémité de la ligne si tuée du coté du deuxième transformateur, jusqu' une valeur Z4 supérieure & 3. Indeed, according to the present invention, a microwave system comprising at least one DC power supply circuit is mainly remarkable in that said power supply circuit is provided with a microwave attenuation broadband filter, produced mainly in the form of a microstrip circuit deposited on a dielectric ceramic substrate, and constituted by a first quarter-wave transformer of characteristic impedance Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fol located in the middle part of the attenuation band, this first transformer being followed by a second transformer, also of the quarter-wave type, with a characteristic impedance lower & Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fo2 located in the middle part of the attenuatison band, this second transformer being itself extended by a line whose impedance varies progressively since value Z3 lower u, measured at the end of the line if killed on the side of the second transformer, up to a value Z4 greater than 3.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés i titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut étre réalisée. The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting example, will make it possible to clearly understand what the invention consists of and how it can be achieved.

La figure 1 représente un filtre hyperfréquence selon l'invention. FIG. 1 represents a microwave filter according to the invention.

La figure 2 est un premier type de diagramme de Smith relatif 9 un filtre hyperfréquence conforme i l'invention. Figure 2 is a first type of Smith diagram relating to a microwave filter according to the invention.

La figure 3 est un deuxième type de diagramme de Smith relatif à un filtre hyperfréquence selon l'invention. FIG. 3 is a second type of Smith diagram relating to a microwave filter according to the invention.

La figure 4 est le schéma d'un oscillateur hyperf ré- quence muni d'un circuit d'alimentation de courant continu comportant un filtre hyperfréquence conforme à l'invention. FIG. 4 is a diagram of a hyperfrequency oscillator provided with a DC power supply circuit comprising a microwave filter in accordance with the invention.

La figure 1 représente un filtre hyperfréquence 11 b large bande d'atténuation, réalisé principalement sous la forme d'un circuit en microbandes déposées sur un substrat 12 en céramique diélectrique. Conformément g l'invention ce filtre 11 est constitué par un premier transformateur 13 du type quart d'onde, dimpédance caractéristique Z1 et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fol située dans la partie médiane de la bande d'atténuation. Ce premier transformateur 13 est suivi d'un deuxième transformateur 14, également du type quart d'onde, d'impédance caractéristique Z2 inférieur 8 à Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fo2 située dans la partie médiane de la bande d'atténuation.Ce deuxième transformateur est lui-même prolongé par une ligne 15 dont l'impédance varie progressivement depuis une valeur Z3 inférieure & Z2, mesurée 9 l'extrêmité 16 de la ligne située du côté du deuxième transformateur 14, jusqu' une valeur Z4 supérieure Z3. FIG. 1 represents an attenuating broadband microwave filter 11b, mainly produced in the form of a microstrip circuit deposited on a dielectric ceramic substrate 12. According to the invention, this filter 11 is constituted by a first transformer 13 of the quarter-wave type, characteristic impedance Z1, which is in exact quarter-wave for a frequency Fol situated in the median part of the attenuation band. This first transformer 13 is followed by a second transformer 14, also of the quarter-wave type, of characteristic impedance Z2 which is smaller than Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fo2 situated in the middle part of The second transformer is itself extended by a line 15 whose impedance varies progressively from a lower Z3 value Z2, measured at the end 16 of the line located on the side of the second transformer 14, an upper Z4 value Z3.

En appliquant les résultats de calcul présentés dans la demande de brevet français n 2447111, on trouve que, lorsque l'extrêmité 17 de la ligne 16 est refermée sur une impédance de charge égale b Z4, typiquement 50 ohms, les variations avec la fréquence F de l'impédance complexe R+jX du filtre hyperfréquence il sont régies par l'équation

Figure img00050001

avec g1 = tg 2# 101F et 92 = tg 2n lo2F
C C
C étant la vitesse de la lumière et lol et lo2 les longueurs dans le vide des transformateurs "quart d'onde" 13 et 14 de la figure 1, les longueurs réelles li et 12 sont reliées à lol et lo2 par la permétivité électrique de la céramique diélectrique.Ainsi, en obligeant la partie réelle R A prendre des valeurs particulières pour certaines fréquences, il est possible grâce t la formule (7) de déterminer un jeu de valeurs pour les paramètres 101,102,Z1,Z2,Z3, tout en veillant cependant ce ce que la largeur réelle li du premier transformateur 13 ne soit pas trop petite, inférieure i loopm 100 m par exemple, ce qui conduirait A des difficultés technologiques de réalisation.By applying the calculation results presented in the French patent application No. 2447111, it is found that, when the end 17 of the line 16 is closed again on a load impedance equal to Z4, typically 50 ohms, the variations with the frequency F of the complex impedance R + jX of the microwave filter they are governed by the equation
Figure img00050001

with g1 = tg 2 # 101F and 92 = tg 2n lo2F
DC
C being the speed of light and lol and lo2 the lengths in the vacuum of the "quarter-wave" transformers 13 and 14 of Figure 1, the actual lengths li and 12 are connected to lol and lo2 by the electrical permeativity of the Thus, by forcing the real part RA to take particular values for certain frequencies, it is possible thanks to the formula (7) to determine a set of values for the parameters 101, 102, Z1, Z2, Z3, while at the same time ensuring that the actual width li of the first transformer 13 is not too small, less than 100m loopm for example, which would lead to technological difficulties of realization.

Un premier type de diagramme de Smith d'un filtre hyperfréquence conforme & la figure 1 est donné b la figure 2. Sur diagramme, les résistances et les réactances ont été normalisées à 50 ohms. A first type of Smith diagram of a microwave filter according to FIG. 1 is given in FIG. 2. On the diagram, the resistors and the reactances have been normalized to 50 ohms.

Comme le montre la figure 2, la largeur de la bande d'atténuation du filtre selon l'invention est généralement limitée par le fait qu'aux fréquences extrêmes F min et F max la partie réelle R de l'impédance du filtre décrit de façon pénalisante, ce phénomène étant lié & la dispersion de la partie imaginaire X.C'est pourquoi, dans le but d'augmenter en coré la largeur de la bande d'atténuation, la Demanderesse a montré qu'il était possible de limiter la dispersion de la partie imaginaire X de l'impédance du filtre hyperfréquence selon l'invention en choisissant les longueurs respectives li et 12 des deux transformateurs 13 et 14, d'une part, et les impédances Z1, ZZ, Z3, d'autre part, de sorte qu'il existe dans la bande d'atténuation deux fréquences Fl et F2 pour lesquelles l'impédance du filtre hyperfréquence prend une méme valeur complexe, de sorte quten parcourant successivement toutes les fréquences de la bande d'atténuation, le point figuratif de l'impédance R+jX du filtre hyperfréquence décrive dans un diagramme (R,X) une boucle en forme de gamma.  As shown in FIG. 2, the width of the attenuation band of the filter according to the invention is generally limited by the fact that at the extreme frequencies F min and F max the real part R of the impedance of the filter is so described. penalizing, this phenomenon being related to the dispersion of the imaginary part X. This is why, in order to increase the width of the attenuation band in korea, the Applicant has shown that it is possible to limit the dispersion of the imaginary part X of the impedance of the microwave filter according to the invention by choosing the respective lengths li and 12 of the two transformers 13 and 14, on the one hand, and the impedances Z1, ZZ, Z3, on the other hand, so that there exist in the attenuation band two frequencies F1 and F2 for which the impedance of the microwave filter takes the same complex value, so that by successively traversing all the frequencies of the attenuation band, the figurative point of imp R + jX of the microwave filter describes in a diagram (R, X) a loop in the form of gamma.

Pour réaliser un diagramme d'impédance en forme de boucle du type de celui représenté & la figure 3, il suffit d'obliger l'impédance R+jX donnée par la formule (1) t passer par un certain nombre de points particuliers du diagramme (R,X). Il est alors possible, par des essais successifs, de déterminer un jeu de valeurs pour les paramètres l1, 12, Z1, Z2, Z3, pour lesquelles le point figuratif de l'impédance
R+jX du filtre décrive effectivement une boucle.
To produce a loop-shaped impedance diagram of the type shown in FIG. 3, it suffices to force the impedance R + jX given by the formula (1) t to pass through a certain number of particular points of the diagram. (R, X). It is then possible, by successive tests, to determine a set of values for the parameters l1, 12, Z1, Z2, Z3, for which the figurative point of the impedance
R + jX of the filter actually describes a loop.

Dans ce travail, on peut être guidé par les résultats simples auxquels conduit le cas particulier ou les deux transformateurs quart d'onde" sont accordés sur la même fréquence
Fo. On a alors lol = 102 = C et, en posant
4Fo
g = tg n F
2 Fo la formule (1) s'écrit

Figure img00070001
In this work, one can be guided by the simple results to which the particular case leads or the two quarter-wave transformers "are tuned to the same frequency
Fo. We then have lol = 102 = C and, by posing
4Fo
g = tg n F
2 Fo formula (1) is written
Figure img00070001

La partie imaginaire X s'annule par F=Fo (g=OO), la partie réelle valant alors

Figure img00070002
The imaginary part X vanishes by F = Fo (g = OO), the real part then being
Figure img00070002

X s'annule également pour

Figure img00070003

soit encore
Figure img00070004

avec
Figure img00070005
X also vanishes for
Figure img00070003

is still
Figure img00070004

with
Figure img00070005

Lorsque 1 - est positif, on peut définir deux fréquences
&alpha; - ss F1 et F2 données par

Figure img00070006
When 1 - is positive, two frequencies can be defined
&alpha; - ss F1 and F2 given by
Figure img00070006

et F2 = 2 Fo - F1 pour lesquelles la partie imaginaire est simultanément nulle, la partie réelle R prenant une même valeur Ro ss/&alpha;Le point figuratif correspondant à cette impédance est donc un point double. Finalement, la condition d'existence d'une boucle se résume & l'inégalité
1
> O (3)
&alpha; - ss Un calcul élémentaire montre que lorsque c( > 1 et p ) 1, soit Zi > Z2 > Z3, l'inégalité (3) est vérifiée si et seulement si &alpha; < ss, c'est-à-dire Z1/Z2 < (Z2/Z3)2 (4).
and F2 = 2 Fo - F1 for which the imaginary part is simultaneously zero, the real part R taking the same value Ro ss / &alpha; The figurative point corresponding to this impedance is therefore a double point. Finally, the condition of existence of a loop is summed up in inequality
1
> O (3)
&alpha; - ss An elementary calculation shows that when c (> 1 and p) 1, let Zi>Z2> Z3, the inequality (3) is satisfied if and only if &alpha;<ss, that is Z1 / Z2 <(Z2 / Z3) 2 (4).

Lorsque ces conditions sont satisfaites, l'impédance correspondant aux fréquences F1 et F2 est réelle et vaut
Ro ss/&alpha;, soitune valeursupérieure àcelle prise pour la fréquence Fo.
When these conditions are satisfied, the impedance corresponding to the frequencies F1 and F2 is real and is
Ro ss / &alpha;, a value higher than that taken for the frequency Fo.

En définissant la bande d'atténuation du filtre comme étant la bande de fréquence à l'intérieur de laquelle la partie réelle de l'impédance complexe du filtre est supérieure ou égale à Ro, il résulte de la formule (2) que les fréquences limites de cette bande sont définies par
F min = Fo 2/# Arctg gm F max = Fo #
2 Arctg gm

Figure img00080001
By defining the attenuation band of the filter as being the frequency band within which the real part of the complex impedance of the filter is greater than or equal to Ro, it follows from formula (2) that the limiting frequencies of this band are defined by
F min = Fo 2 / # Arctg gm F max = Fo #
2 Arctg gm
Figure img00080001

Cette bande peut avoir typiquement une largeur supérieure à une octave et demi.This band may typically have a width greater than an octave and a half.

Il est à noter que l'inégalité (4), bien qu'établie dans le cas où les transformateurs sont "quart d'onde" & une même fréquence, reste encore sensiblement valable tant que les fréquences d'accord Fol et Fo2 restent voisines. It should be noted that the inequality (4), although established in the case where the transformers are "quarter wave" at the same frequency, still remains substantially valid as long as the tuning frequencies Fol and Fo2 remain close .

A titre d'exemple, la Demanderesse a réalisé, sur un substrat d'oxyde de béryllium, un filtre hyperfréquence conforme à l'invention pour lequel les deux transformateurs t3 et 14 sont quart d'onde à la même fréquence Fo = 15 GHz et ont pour longueur dans le vide lo = 5 mm. Le premier transformateur 13 est constitué par un fil d'or de 2,43 n de longueur réelle, de 50 mde diamètre et de 100 ohms environ d' impédance caractéristique. Ce fil d'or est plaqué sur le substrat dont l'épaisseur est de 0,635 mars. Le deuxième transformateur 14 est réalisé par une microbande d'or de 2,26mm de longueur réelle et 1,4 n de largeur, ce qui représente une impédance caractéristique de 38 ohms. Enfin, la ligne 15, réalisée également en microbande d'or, présente une impédance Z3 de 20 ohms correspondant à une largeur de 3,46 mm. L'impédance Z4 est prise égale & 50 ohms. Dans ces conditions, le point figuratif de l'impédance complexe de ce filtre décrit une boucle se coupant aux fréquences F1 = 11,87 CH: et F2 = 18,13 GHz. L'impédance du filtre à la fréquence Fo = 15 CH: vaut Ro = 138,5 ohms et 190 ohms aux fréquences F1 et F2. By way of example, the Applicant has made, on a beryllium oxide substrate, a microwave filter according to the invention for which the two transformers t3 and 14 are quarter-wave at the same frequency Fo = 15 GHz and have for length in the void lo = 5 mm. The first transformer 13 is constituted by a gold wire of 2.43 n of real length, of 50 m of diameter and about 100 ohms of characteristic impedance. This gold wire is plated on the substrate whose thickness is 0.635 March. The second transformer 14 is made by a gold microband of 2.26 mm in real length and 1.4 n wide, which represents a characteristic impedance of 38 ohms. Finally, the line 15, also made of gold microband, has an impedance Z3 of 20 ohms corresponding to a width of 3.46 mm. The impedance Z4 is taken equal to 50 ohms. Under these conditions, the figurative point of the complex impedance of this filter describes a loop intersecting at frequencies F1 = 11.87 CH: and F2 = 18.13 GHz. The impedance of the filter at the frequency Fo = 15 CH: is Ro = 138.5 ohms and 190 ohms at the frequencies F1 and F2.

Le filtre hyperfréquence selon l'invention est notam- ment destiné à équiper tout système hyperfréquence comportant au moins un circuit d'alimentation de courant continu, ledit filtre assurant le découplage du circuit d'alimentation vis- & vis du signal hyperfréquence.Un exemple d'une telle réalisation est donné à la figure 4 sous la forme d'un circuit d'alimentation 21 associé à un circuit 22 d'adaptation d'impédance faisant partie d'un oscillateur hyperfréquence du type de celui décrit dans la demande de brevet français nd1 02511 déposée par la Demanderesse simultanément avec la présente demande et ayant pour titre "OSCILLATEUR HYPERFREQUENCE ACCORD6 PAR UN GRENAT,
A LINEARITE AMELIOREE SUR UNE LARGE BANDE".Cet oscillateur com- prend essentiellement une petite bille 30 de grenat d'yttrium et de fer placée dans un champ magnétique H, un composant actif qui dans l'exemple montré à la figure 4 est une diode Gunn, et un circuit 22 d'adaptation d'impédance réalisé sur le même substrat et à l'aide de la même technologie que pour le circuit d'alimentation 21. Ce circuit est destiné à polariser la diode
Gunn 31. Dans le mode de réalisation donné à la figure 4, la borne "+" de l'alimentation de courant continu est connectée à une microbande 32 en or située t à l'extrêmité de la ligne 15, tandis que la borne "-" de ladite alimentation est connectée à une autre microbande 33 également en or, reliée & lamasse 34 et formant avec la microbande 32 un condensateur de découplage 35. L'extrêmité 37 du premier transformateur 13, située du côté opposé par rapport au deuxième transformateur 14, est reliée au circuit 22 d'adaptation en un point qui, dans l'exem- ple de la figure 4 est choisi au niveau d'un premier transformateur 41 dudit circuit d'adaptation 22.
The microwave filter according to the invention is particularly intended to equip any microwave system comprising at least one DC power supply circuit, said filter ensuring the decoupling of the supply circuit with respect to the microwave signal. Such an embodiment is given in FIG. 4 in the form of a power supply circuit 21 associated with an impedance matching circuit 22 forming part of a microwave oscillator of the type described in the French patent application. nd1 02511 filed by the Applicant together with the present application and entitled "HYPERFREQUENCY OSCILLATOR AGREED BY A GARNET,
This oscillator essentially comprises a small ball of yttrium garnet and iron placed in a magnetic field H, an active component which in the example shown in FIG. 4 is a diode. Gunn, and an impedance matching circuit 22 made on the same substrate and using the same technology as for the supply circuit 21. This circuit is intended to bias the diode
Gunn 31. In the embodiment given in FIG. 4, the terminal "+" of the DC power supply is connected to a gold strip 32 located at the end of the line 15, while the terminal " - Of said supply is connected to another micro-strip 33 also made of gold, connected to the lamina 34 and forming with the microstrip 32 a decoupling capacitor 35. The end 37 of the first transformer 13, located on the opposite side with respect to the second transformer 14, is connected to the matching circuit 22 at a point which, in the example of FIG. 4, is chosen at a first transformer 41 of said matching circuit 22.

L'invention ne saurait être limitée au seul exemple d'application du filtre hyperfréquence selon l'invention donnée à la figure 4 sous la forme d'un oscillateur hyperfréquence. The invention can not be limited to the sole example of application of the microwave filter according to the invention given in FIG. 4 in the form of a microwave oscillator.

Plus généralement, elle s'applique t tout système hyperfréquence comportant des éléments actifs, et notamment aux amplificateurs hyperfréquence et aux mélangeurs actifs & transistors. More generally, it applies to any microwave system comprising active elements, and in particular to microwave amplifiers and active mixers & transistors.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Filtre hyperfréquence (11) å large bande d'atténuation, réalisé principalement sous la forme d'un circuit en microbandes déposées sur un substrat (12) en céramique diélectrique, caractérisé en ce qutil est constitué par un premier transformateur (13) du type quart d'onde, d'impédance caractéristique Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fol située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce premier transformateur (13) étant suivi d'un deuxième transformateur (14), également du type quart d'onde, d'impédance caractéristique Z2 inférieure & 1. Microwave filter (11) attenuating broadband, mainly in the form of a microstrip circuit deposited on a substrate (12) of dielectric ceramic, characterized in that it consists of a first transformer (13) of quarter-wave type, of characteristic impedance Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fol situated in the median part of the attenuation band, this first transformer (13) being followed by a second transformer (14), also of the quarter wave type, characteristic impedance Z2 lower & Z1, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fo2 située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce deuxième transformateur (14) étant lui-même prolongé par une ligne (15) dont l'impédance varie progressivement depuis une valeur z3 inférieure & , mesurée b l'extrêmité (16) de la ligne (15) située du côté du deuxième transformateur (14), jusqu't une valeur Z4 supérieure å Z3.Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fo2 situated in the middle part of the attenuation band, this second transformer (14) being itself prolonged by a line (15) whose impedance varies gradually from a lower value z3, measured at the end (16) of the line (15) on the side of the second transformer (14), to a value Z4 greater than Z3. 2. Filtre hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longueurs respectives li et 12 du premier et du deuxième transformateurs (13, 14), d'une part, et les impédances Z1, Z2, Z3, d'autre part, sont choisies telles qu'il existe dans la bande d'atténuation deux fréquences F1 et F2 pour lesquelles l'impédance du filtre hyperfréquence (11) prend une même valeur complexe, de sorte qu'en parcourant successivement toutes les fréquences de la bande d'atténuation, le point figuratif de l'impédance complexe R+jX du filtre hyperfréquence (11) décrive dans un diagramme (R,X) une boucle en forme de gamma.2. Microwave filter according to claim 1, characterized in that the respective lengths li and 12 of the first and second transformers (13, 14), on the one hand, and the impedances Z1, Z2, Z3, on the other hand, are chosen such that there exists in the attenuation band two frequencies F1 and F2 for which the impedance of the microwave filter (11) takes the same complex value, so that by successively traversing all the frequencies of the band of attenuation, the figurative point of the complex impedance R + jX of the microwave filter (11) describes in a diagram (R, X) a loop in the form of gamma. 3. Filtre hyperfréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que, les fréquences Fol et Fo2 étant voisines, les impédances Z1, Z2, Z3 vérifient l'inégalité Z1 < (Z2)23. Microwave filter according to claim 2, characterized in that, the frequencies Fol and Fo2 being close, the impedances Z1, Z2, Z3 satisfy the inequality Z1 <(Z2) 2 4. Système hyperfréquence comportant au moins un circuit d'alimentation (21) de courant continu, caractérisé en ce que ledit circuit d'alimentation (21) est muni d'un filtre hyperfréquence (11) à large bande d'atténuation, réalisé principalement sous la forme d'un circuit en microbandes déposées sur un substrat (12) en céramique diélectrique, et constitué par un premier transformateur (13) du type quart d'onde, dtimpédance caractéristique ZI, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fol située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce premier transformateur (13) étant suivi d'un deuxième transformateur (14), également du type quart d'onde, d'impédance caractéristique Z2 inférieure à Zi, et qui est en quart d'onde exact pour une fréquence Fo2 située dans la partie médiane de la bande d'atténuation, ce deuxième transformateur (14) étant lui-même prolongé par une ligne (vis) dont l'impédance varie progressivement depuis une valeur Z3 inférieure à 22, mesurée & l'extrêmité (16) de la ligne (15) située du côté du deuxième transformateur (14), jusqu'8 une valeur Z4 supérieure à Z3.4. A microwave system comprising at least one DC power supply circuit (21), characterized in that said supply circuit (21) is provided with a microwave filter (11) with a wide attenuation band, produced mainly in the form of a microstrip circuit deposited on a dielectric ceramic substrate (12), and constituted by a first quarter-wave type transformer (13), which has a characteristic impedance ZI, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fol located in the middle part of the attenuation band, this first transformer (13) being followed by a second transformer (14), also of the quarter-wave type, of characteristic impedance Z2 less than Z1, and which is in exact quarter-wave for a frequency Fo2 situated in the middle part of the attenuation band, this second transformer (14) itself being prolonged by a line (screw) whose impedance varies progressively from a value Z3 less than 22, measured at the end (16) of the line (15) on the side of the second transformer (14), to a value Z4 greater than Z3. 5. Système hyperfréquence selon la revendication 4, caractérisé en ce que les longueurs respectives li et 12 du premier et du deuxième transformateurs (13, 14), d'une part, et les impédances Z1, 22, Z3, d'autre part, sont choisies telles qu'il existe dans la bande d'atténuation deux fréquences Fl et F2 pour lesquelles l'impédance du filtre hyperfréquence (11) prend une même valeur complexe, de sorte quten parcourant successivement toutes les fréquences de la bande d'atténuation, le point figuratif de l'impédance complexe R+jX du filtre hyperfréquence (11) décrive dans un diagramme (R,X) une boucle en forme de gamma.5. Microwave system according to claim 4, characterized in that the respective lengths li and 12 of the first and second transformers (13, 14), on the one hand, and the impedances Z1, 22, Z3, on the other hand, are chosen such that there exists in the attenuation band two frequencies F1 and F2 for which the impedance of the microwave filter (11) takes the same complex value, so that successively traversing all the frequencies of the attenuation band, the figurative point of the complex impedance R + jX of the microwave filter (11) describes in a diagram (R, X) a loop in the form of gamma. 6. Système hyperfréquence selon la revendication 5, caractérisé en ce que, les fréquences Fol et Fo2 étant voisines, les impédances Z1, 22, z3 vérifient l'inégalité Z1 < (Z2)2.6. Microwave system according to claim 5, characterized in that, the frequencies Fol and Fo2 being close, the impedances Z1, 22, z3 satisfy the inequality Z1 <(Z2) 2. Z2 Z3  Z2 Z3
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