FR2752339A1 - FREQUENCY DIVIDER - Google Patents
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Abstract
Le diviseur de fréquence se compose d'un guide d'onde collecteur (1) sur lequel sont couplés plusieurs filtres passe-bande (2, 3, 4) accordés sur différents canaux de fréquence. Pour que les filtres passe-bande soient découplés les uns par rapport aux autres de la manière aussi bonne que possible, ce qui simplifie la conception du diviseur, le guide d'onde creux (1) est dimensionné pour que sa longueur L soit un multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) de la demi-longueur d'onde moyenne de toute la bande des fréquences utiles du diviseur de fréquence. Le passage entre le guide d'onde collecteur (1) et un conducteur de raccordement (7) est assuré par un dispositif de couplage (6).The frequency divider consists of a collector waveguide (1) on which are coupled several bandpass filters (2, 3, 4) tuned to different frequency channels. In order for the bandpass filters to be decoupled from each other in the best possible way, which simplifies the design of the divider, the hollow waveguide (1) is dimensioned so that its length L is a multiple of order n (n = 1, 2, 3 ...) of the mean half-wavelength of the entire useful frequency band of the frequency divider. The passage between the collector waveguide (1) and a connection conductor (7) is ensured by a coupling device (6).
Description
Etat de la technique La présente invention concerne un diviseur deSTATE OF THE ART The present invention relates to a divider of
fréquence composé d'un guide d'onde collecteur sur lequel frequency composed of a collector waveguide on which
sont couplés plusieurs filtres passe-bande accordés sur dif- are coupled several bandpass filters tuned on different
férents canaux de fréquence.different frequency channels.
On connaît par exemple un tel diviseur de fré- We know for example such a frequency divider
quence selon le document IEEE TRANSACTIONS ON MICORWAVE according to the document IEEE TRANSACTIONS ON MICORWAVE
THEORY AND TECHNIQUES, Mars 1974, pages 332 à 336. Les diffé- THEORY AND TECHNIQUES, March 1974, pages 332 to 336. The different
rents filtres à bande passante de ce diviseur de fréquence annuity bandwidth filters of this frequency divider
sont couplés sur les parois latérales du guide d'onde collec- are coupled to the side walls of the waveguide collect-
teur. Ce guide d'onde collecteur est court-circuité à une ex- tor. This collector waveguide is short-circuited to an ex-
trémité alors que son autre extrémité est reliée à l'entrée ou à la sortie du guide d'onde de branchement constituant le end while its other end is connected to the input or output of the connection waveguide constituting the
diviseur de fréquence. Pour réaliser une certaine caractéris- frequency divider. To achieve a certain character-
tique de filtre pour le diviseur de fréquence, il est très important à la conception, de déterminer les distances entre les différents filtres à bande passante couplés au guide filter tick for the frequency divider, it is very important at design time to determine the distances between the different bandwidth filters coupled to the guide
d'onde collecteur.wave collector.
Le développement d'un tel diviseur de fréquence est très coûteux, car il y a une forte interaction entre les The development of such a frequency divider is very costly, since there is a strong interaction between the
filtres à bande passante. L'emplacement du couplage des fil- bandwidth filters. The location of the wire coupling
tres à bande passage sur le guide d'onde collecteur dépend très fortement des canaux de fréquence prédéterminés. Par exemple pour décaler seulement un canal de fréquence il faut réétudier complètement le diviseur de fréquence à partir du début. La présente invention a pour but de créer un di- viseur de fréquence correspondant au type défini ci-dessus, pour lequel l'interaction des filtres à bande passante soit30 aussi faible que possible pour permettre de modifier les ca- naux des fréquences sans avoir à concevoir complètement de nouveau le diviseur de fréquence. Avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un diviseur de fréquence correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la longueur L du guide d'onde collecteur correspond au multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) de la demi-longueur very band passing over the collector waveguide very strongly depends on the predetermined frequency channels. For example, to shift only one frequency channel, you must completely re-study the frequency divider from the beginning. The object of the present invention is to create a frequency divider corresponding to the type defined above, for which the interaction of the passband filters is as weak as possible to allow the frequency channels to be modified without having to completely redesign the frequency divider. Advantages of the invention For this purpose, the invention relates to a frequency divider corresponding to the type defined above, characterized in that the length L of the collector waveguide corresponds to the multiple of order n (n = 1, 2, 3 ...) of the half-length
d'onde moyenne de toute la plage des fréquences utiles du di- mean wave of the entire useful frequency range of the
viseur de fréquence et la transition entre le guide d'onde collecteur et un guide d'onde de raccordement est prévu un dispositif de couplage. Ainsi, le guide d'onde collecteur fonctionne comme une cavité résonnante dans laquelle, la distribution du champ est fixe. Cela permet de coupler tous les filtres à bande passante à des intervalles équidistants correspondant environ à la moitié de la longueur d'onde de toute la bande frequency finder and the transition between the collector waveguide and a connecting waveguide is provided a coupling device. Thus, the collector waveguide functions as a resonant cavity in which the distribution of the field is fixed. This makes it possible to couple all the bandwidth filters at equidistant intervals corresponding to approximately half the wavelength of the entire band.
des fréquences utiles sur le guide d'onde collecteur. Les em- useful frequencies on the collector waveguide. The em-
placements de couplage pour les filtres à bande passante ne dépendent plus de la position des canaux de fréquence et on peut, ultérieurement, compléter par d'autres filtres à bande coupling placements for bandwidth filters no longer depend on the position of the frequency channels and can later be supplemented with other band filters
passante pour d'autres canaux de fréquence. bandwidth for other frequency channels.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses, le guide d'onde de branchement peut être un guide d'onde ou un câble coaxial couplé soit à une extrémité du guide d'onde According to other advantageous characteristics, the connection waveguide can be a waveguide or a coaxial cable coupled either to one end of the waveguide
collecteur soit à l'autre extrémité. Comme dispositif de cou- collector either at the other end. As a covering device
plage d'un guide d'onde de branchement, on envisage de préfé- range of a connection waveguide, it is preferred to
rence un diaphragme capacitif ou inductif. refers to a capacitive or inductive diaphragm.
Pour le couplage d'un conducteur coaxial, on peut laisser son conducteur intérieur venir en saillie dans le For the coupling of a coaxial conductor, its internal conductor can be protruded in the
guide d'onde collecteur comme sonde de couplage. collector waveguide as coupling probe.
Le guide d'onde de branchement peut être couplé soit à la composante longitudinale du champ magnétique de The branching waveguide can be coupled either to the longitudinal component of the magnetic field of
l'onde H10, soit à une composante transversale du champ ma- the H10 wave, that is to say a transverse component of the ma-
gnétique de l'onde H10 dans le guide d'onde collecteur. De plus, on peut également coupler sur la composante de champ of the H10 wave in the collector waveguide. In addition, we can also couple on the field component
électrique de l'onde H10. Par contre, le conducteur de bran- electric wave H10. However, the branch conductor
chement en forme de câble coaxial, est couplé au champ élec- in the form of a coaxial cable, is coupled to the electric field
trique de l'onde H10 dans le guide d'onde creux, collecteur. wave H10 in the hollow waveguide, collector.
Description des exemples de réalisation Description of the exemplary embodiments
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans les-35 quels: - la figure 1 montre un guide d'onde collecteur avec des filtres passe-bande couplés d'un côté, - la figure 2 montre un guide d'onde collecteur avec des filtres passe-bande couplés sur deux côtés opposés, - la figure 3 montre un guide d'onde collecteur avec un guide d'onde de branchement, couplé latéralement et des filtres passe-bande couplés sur les faces frontales, - la figure 4 montre un guide d'onde collecteur avec un guide d'onde de branchement couplé latéralement et The present invention will be described below in more detail with the aid of different embodiments shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a collector waveguide with bandpass filters coupled on one side, - Figure 2 shows a collector waveguide with bandpass filters coupled on two opposite sides, - Figure 3 shows a collector waveguide with a branching waveguide, coupled laterally and bandpass filters coupled on the front faces, - Figure 4 shows a collector waveguide with a branching waveguide coupled laterally and
plusieurs filtres passe-bande couplés sur les côtés opposés. multiple bandpass filters coupled on opposite sides.
Le diviseur de fréquence représenté à la figure 1 se compose d'un guide d'onde collecteur 1 et de plusieurs filtres passe-bande 2, 3, 4 reliés à une paroi frontale de ce The frequency divider shown in Figure 1 consists of a collector waveguide 1 and several bandpass filters 2, 3, 4 connected to a front wall of this
guide d'onde collecteur 1; ces filtres se composent de ma- collector waveguide 1; these filters consist of my-
nière connue d'un ou plusieurs résonateurs à corps creux, couplés les uns aux autres. Le guide d'onde collecteur 1 est muni à l'extrémité d'une cloison formant court-circuit 5 et son autre extrémité est couplée par un dispositif de couplage known method of one or more hollow body resonators, coupled to each other. The collector waveguide 1 is provided at the end of a partition forming a short-circuit 5 and its other end is coupled by a coupling device
6 à un guide d'onde de raccordement 7. Le dispositif de cou- 6 to a connection waveguide 7. The coupling device
plage 6 se compose soit d'un diaphragme inductif ou passif soit de plusieurs tiges pénétrant dans le guide d'onde. La track 6 consists either of an inductive or passive diaphragm or of several rods penetrating into the waveguide. The
longueur L du guide d'onde collecteur 1, c'est-à-dire la dis- length L of the collector waveguide 1, i.e. the distance
tance entre le dispositif de couplage 6 et la paroi de court- tance between the coupling device 6 and the short wall
circuit 7 correspond à un multiple d'ordre n (n = 1, 2, 3...) circuit 7 corresponds to a multiple of order n (n = 1, 2, 3 ...)
de la demi-longueur d'onde moyenne de toute la bande des fré- of the average half-wavelength of the whole band of the frequencies
quences utiles du diviseur de fréquence. Ce dimensionnement de la longueur et l'utilisation d'un dispositif de couplage à la jonction avec un guide d'onde creux de branchement 7 fait fonctionner le guide d'onde collecteur comme un résonateur creux dans lequel s'établissent des ondes stationnaires. Cela useful frequencies of the frequency divider. This dimensioning of the length and the use of a coupling device at the junction with a hollow connection waveguide 7 makes the collecting waveguide function like a hollow resonator in which stationary waves are established. That
permet de coupler les filtres passe-bande 2, 3, 4 à des in- allows the bandpass filters 2, 3, 4 to be coupled to
tervalles équidistants 1 correspondant à la demi-longueur equidistant tervalles 1 corresponding to the half-length
d'onde moyenne de la bande des fréquences utiles ou à un mul- average wave of the useful frequency band or at a multi-
tiple entier de cette longueur sur le guide d'onde collecteur 1 à l'endroit o se trouvent les maximums du champ magnétique de l'onde de mode H10 dans le guide d'onde collecteur. Pour Whole triple of this length on the collector waveguide 1 where the maximums of the magnetic field of the H10 mode wave lie in the collector waveguide. For
choisir les points de couplage des filtres passe-bande, la position du canal de fréquence associé aux filtres passe- choose the coupling points of the bandpass filters, the position of the frequency channel associated with the bandpass filters
bande respectif dans toute la bande des fréquences utiles ne joue aucun rôle. C'est pourquoi on peut également ajouter ul- respective band in the whole useful frequency band plays no role. This is why we can also add ul-
térieurement des filtres passe-bande pour d'autres canaux de bandpass filters for other channels
fréquence dans la bande des fréquences utiles ou les rempla- cer sans avoir à développer un nouveau diviseur de fréquence. Alors que l'exemple de réalisation selon la fi- frequency in the useful frequency band or replace them without having to develop a new frequency divider. While the example of realization according to the fi-
gure 1 comporte des filtres passe-bande 2, 3, 4 sur le petit côté du guide d'onde collecteur 1, rectangulaire, on peut également coupler des filtres passe-bande sur les deux petits côtés opposés du guide d'onde collecteur 1. En outre, selon gure 1 has bandpass filters 2, 3, 4 on the short side of the collecting waveguide 1, rectangular, bandpass filters can also be coupled on the two opposite small sides of the collecting waveguide 1. Furthermore, according to
la figure 2, on peut coupler des filtres passe-bande 8, 9,10 10, 11 sur l'un ou les deux petits côtés du guide d'onde col- FIG. 2, it is possible to couple bandpass filters 8, 9, 10 10, 11 on one or both short sides of the waveguide col-
lecteur 1.reader 1.
Dans l'exemple de réalisation représenté à la fi- gure 3 d'un diviseur de fréquence, un guide d'onde de raccor- In the embodiment shown in FIG. 3 of a frequency divider, a connecting waveguide
dement 12 est couplé sur une paroi latérale, à savoir le15 petit côté du guide d'onde collecteur 1 par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage 13 (de préférence un diaphragme capacitif ou inductif). L'emplacement du couplage du guide d'onde de raccordement 12 est choisi pour être couplé à la composante longitudinale du champ magnétique de l'onde H1020 dans le guide d'onde collecteur 1. Les filtres passe-bande 14, 15 sont couplés sur les faces frontales du guide d'onde 12 is coupled to a side wall, namely the short side of the collector waveguide 1 via a coupling device 13 (preferably a capacitive or inductive diaphragm). The location of the coupling of the connection waveguide 12 is chosen to be coupled to the longitudinal component of the magnetic field of the H1020 wave in the collecting waveguide 1. The bandpass filters 14, 15 are coupled to the front faces of the waveguide
collecteur 1. On peut également coupler des filtres passe- manifold 1. You can also couple pass filters
bande latéralement sur le guide d'onde collecteur comme dans les exemples de réalisation des figures 1 et 2. L'exemple de réalisation de la figure 4 montre deux filtres passe-bande band laterally on the collector waveguide as in the exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2. The exemplary embodiment of FIG. 4 shows two bandpass filters
16, 17 couplés sur les faces opposées du guide d'onde collec- 16, 17 coupled on opposite sides of the waveguide collectors
teur 1 en regard du guide d'onde de branchement, et à une tor 1 opposite the branching waveguide, and at a
distance 1 = X/2 par des broches de couplage 18, 19. distance 1 = X / 2 by coupling pins 18, 19.
Les exemples de réalisation décrits ci-dessus The exemplary embodiments described above
donnent quelques possibilités de couplage de filtres passe- bande sur un guide d'onde collecteur. En principe, tout cou- give some possibilities of coupling bandpass filters on a collector waveguide. In principle, all
plage électrique ou magnétique de filtres passe-bande sur le guide d'onde collecteur est possible à l'endroit d'un maximum du champ électrique magnétique de l'onde H10 dans le guide35 d'onde collecteur. electrical or magnetic range of bandpass filters on the collector waveguide is possible at the location of a maximum of the magnetic electric field of the H10 wave in the collector waveguide.
Dans les exemples de réalisation représentés dans les dessins, le guide d'onde de branchement est un guide d'onde 7, 12. Le guide d'onde de branchement peut également être un conducteur coaxial dont le conducteur intérieur pénè- tre par exemple comme sonde de couplage dans le guide d'onde collecteur et est couplé au champ électrique de l'onde HlO dans le guide d'onde collecteur. Les guides d'onde de bran-5 chement peuvent également être constitués par un conducteur à microbande. Pour cela, on peut utiliser des transitions selon In the exemplary embodiments represented in the drawings, the branching waveguide is a waveguide 7, 12. The branching waveguide can also be a coaxial conductor whose inner conductor penetrates for example as coupling probe in the collecting waveguide and is coupled to the electric field of the HlO wave in the collecting waveguide. The branching waveguides can also be constituted by a microstrip conductor. For this, we can use transitions according to
l'état de la technique de conducteur à microbande vers des guides d'onde pour le couplage sur le guide d'onde collec- teur. the state of the art of microstrip conductor to waveguides for coupling to the collector waveguide.
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