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Filtre de bande pour transmission cdntinue d'une large bande de fréquences.
La présente invention concerne des fil- tres de bandes et, plus particulièrement,' des filtres composés comprenant plusieurs filtres de bandes sé- parés coopérant pour transmettre une bande plus éten- due que n'importe leauel des filtres individuelle- ment.
Bien que la présente invention soit d'ap- plication générale, elle convient tout particuliè- rement pour accoupler une antenne, apte à recevoir ou à transmettre une large bande ou plusieurs bandes de la gamme haute fréquence, à une disposition,de trans-
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lation de signaux.
Dans de nombreuses dispositions, en particulier dans des circuits de réception et transmission haute fréquence, il est désirable de transmettre une large bande de fréquences ou de transmettre sélectivement l'une ou l'autre des bandes de fréquences formant une large part de la gamme haute fréquence. Néanmoins, certaines difficultés se présentent dans la construction d'un filtre de bande fonctionnant entre des limites de fréquences extrêmes, tant au point de vue de la complexité ou du nombre d'éléments de filtre requis et de la construction réelle du circuit que de l'obtention d'une réponse assez uniforme sur toute la bande.
Pour cette raison, la présente invention a pour objet de réaliser un filtre de bande composé capable de transmettre une large bande de fréquences, supprimant les difficultés affectant les anciennes dispositions susmentionnées et ne nécessitant que le moins d'éléments de circuit.
Dit avec plus de détail : laprésente invention a pour objet de réaliser un filtre de bande composé capable de couvrir une large bande de fréquences et comprenant plusieurs filtres de bandes travaillant ensemble, construits pour transmettre des bandes de fréquences contigues ou adjacentes et ayant une caractéristique totale accusant une réponse absolument uniforme sur toute la bande de fréquences.
Conformément à la présente invention sont prévus au moins deux filtres de bandes dont chacun comprend au moins deux demi-sections de filtres de bandes de n'importe lequel des divers types convenables. Les sections terminales d'au moins l'une des extrémités des filtres sont construites et proportionnées de telle fa- çon qu'elles peuvent être interconnectéesdirectement,
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comme par une connexion série, sans affecter beaucoup le fonctionnement de l'un ou l'autre des filtres sur sa bande respective.
Les sections terminales de l'autre extrémité des filtres sont construites et proportionnées de telle façon qu'elles peuvent être connectées de dif- férentes manières à un circuit d'entrée, et ces derniè- res sections comprennent des éléments d'impédance qui sont très efficaces pour isoler entre elles chacube des sections d'entrée sur sa bande respective.
La description ci-après et les plans annexés permettront de mieux comprendre la présente invention, ainsi que l'objet précité et d'autres objets de celle- ci.
Sur les plans, la fig. 1 est le schéma d'un système d'antenne complet comprenant un filtre de bande composé conforme à la présente invention; la fig. 2 et la fig. 3 sont des schémas simpli- fiés approximativement équivalents du système montré sur la fig. 1, respectivement en cas de fonctionnement sur les bandes d'ondes courtes et d'ondes longues; les figs. 4a-4d sont des schéma montrant les transformations du circuit dans le développement de la partie de filtre haute fréquence; les figs. 5a-5d sont des schémas correspondants se rapportant à la partie basse fréquence du filtre mon- tré sur la fig. 1; la fig. 6 est un schéma de montage équivalent composé des réseaux des figs. 4 et 5;
les figs. 7a-7d sont des représentations gra- phiques montrant certaines caractéristiques de travail du côté primaire du filtre de bande composé montré sur la fig. 1 et les figs. 8a-8c sont des représentations gra- phiques montrant certaines caractéristiques de travail
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du côté secondaire du filtre montré sur la fig. 1.
Sur la fig. 1 est montré schématiquement un système collecteur d'ondes de signaux auquel la pré- sente invention est tout particulièrement applicable et dans lequel l'invention est incorporé dans un fil- tre composé pour l'accouplement d'une antenne, en vue de fonctionnement sur une bande de fréquences élargie ou plusieurs bandes de fréquences individuelles, avec une disposition de translation de signaux ou de charge, par exemple un radiorécepteur, soit directement soit indirectement au moyen d'une ligne de transmission. Le système général montré sur la fig. 1 est expliqué dans une autre demande de brevet du même inventeur, de sorte qu'il n'est pas nécessaire dten donner ici une descrip- tion plus détaillée.
De manière générale, le système comprend une an- tenne lOa-10b construite de préférence comme antenne double pour fonctionnement dans la partie haute fréquen- ce de la bande à couvrir, mais comprenant des connexions pour la convertir en une antenne à extrémité supérieure aplatie pour fonctionnement sur la bande basse fréquence.
L'antenne 10a-10b est accouplée avec une ligne de trans- mission 12 par un filtre passe-haut lla pour fonctionne- ment équilibré à la fois de l'antenne double et de la ligne sur une bande haute fréquence qui peut, par exemple, s'é- tendre de 6 à 18 mégacycles. De manière analogue, le filtre passe-bas llb accouple l'antenne, pour fonctionne- ment non équilibré comme une antenne à extrémité supéri- eure aplatie, avec la ligne équilibrée, pour fonctionne- ment sur une bande basse fréquence, par exemple de 0,55 à 6 mégacycles.
Les deux filtres ne sont pas accouplés du côté de l'antenne à cause du fonctionnement équilibré et non équilibré de l'antenne respectivement sur les ban- des haute fréquence et basse fréquence, Elles yont réunies
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ensemble du côté de la ligne, et leur fonctionnement est interdépendant à des fréquences dans le voisinage de la fréquence de division, par exemple 6 mégacycles.
Les deux filtres lla et llb sont construits indépen- dants et ensuite combinés, ainsi qu'il le sera ex- pliqué plus en détail dans la suite.
L'autre extrémité de la ligne 12 est reliée, par un filtre de bande 13, qui peut être de n'importe lequel des divers types bien connus dans la branche, à une disposition de translation de signaux ou de charge 14 ayant un circuit d'entrée dont l'impédance est représentée en 15. Un type de filtre de bande élargie composé convenant particulièrement pour ce but est expliqué dans une autre demande de brevet du mê- me inventeur.
Il est désirable que le filtre composé adapte l'impédance de l'antenne double à l'impédance image constante de la ligne sur la gamme de travail haute fréquence et qu'il connecte l'antenne comme une anten- ne à extrémité supérieure aplatie et adapte son impé- dance à celle de la ligne dans toute la partie basse fréquence de la bande de travail. Il est également désirable que le circuit filtre composé comprenne une section de transformateur évitant des connexions direc tes entre les circuits primaire et secondaire du filtre et permettant la transformation de l'impédance.
L'im- pédance de l'antenne lOa-lOb fonctionnant comme antenne double, est montrée sur la fig. 7a, où une valeur de l'impédance un peu plus grande que la moyenne géomé- trique de l'impédance de l'antenne sur toute la bande haute fréquence est indiquée par la valeur RD'
Pour faciliter l'explication, la caractéristi- que de la fig. 7a est divisées en parties séparées par les fréquences f1'f2'f3 et f4' qui divisent toute la
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bande de fréquences à couvrir arbitrairement? trois
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bandes partielles. Par exemple f1'f2'f3 et f4 peuvent avoir respectivement approximativement les valeurs 0,55, 1. 8.6 et 18 mégacycles.
En égard aux circuits filtres d'antenne lla et llb, la bande de fréquences inférieure s'étend de f1-f3' tandis que la bande de fréquences supé- rieure s'étend de f-f.
L'impédance de l'antenne dans la bande f3-f4' comme montré sur la fig. 7a, est rapprochée par l'impédance image d'une demi-section constante-k commençant par un de- mi-élément de série faisant face à l'antenne double.(Une description plus complète des divers types de sections de filtres de bandes utilisés dans le mode de réalisation préféré de la présente invention est donnée dans le li- vre " Transmission Networks and Wave Filters " par T.E.
Shea, paru chez D. Van Nostrand Co. en 1929).
Dans la construction de filtres de bandes, il est devenu d'usage général de faire certain des calculs sur la base d'une demi-section de filtre constante-k d'un type standard qui est adopté comme norme conventionnelle et aux termes duquel les formes de Quelques-uns des autres types sont dérivées et exprimées, même lorsque, dans cer- tains cas, des sections de ce type standard ne sont pas comprises réellement dans le filtre résultant. Il est égale- ment coutume de baser les calculs préöiminaires sur une valeur arbitraire de l'impédance image à chaque jonction des sections ou demi-sections, Pour le type généralement utilisé comme standard, les impédances images d'entrée et de sortie ont la même valeur à la fréquence pour laquelle l'inclinaison de leurscourbes caractéristiques est nulle.
Cette valeur est indiquée par le symbole R qui peut être supposé 100 ohms par exemple pour les calculs. Une telle section de filtre sera désignée dans la suite comme étant du type A. (Ce type est indiqué p.315 du livre de Shea comme type IVk).
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Sur la fig. 4a est montrée une demi-section de filtre constante-k du type A qui vient d'être décrite, in- diquée en A. Cette demi-section de filtre comprend un con- densateur mi-série 16 et une inductance 17, ainsi qu'un condensateur mi-shunt 18 et une inductance 19. Une telle demi-section permet l'insertion d'un transformateur parce qu'elle comprend à la fois des inductances en série et parallèles, qui peuvent être réalisées par un transforma- teur dans un réseau équivalent. Lorsqu'on calcule les con- stantes de rendement de la section A, il est supposé que celle- ci doit être construite pour des valeurs égales de R de 100 ohms à chacune des bornes d'entrée et de sortie.
Les valeurs des réactances du circuit peuvent être alors calculées en termes de R, et les fréauences limites de la bande aue le filtre doit transmettre peuvent être calculées au moyen des formules données par shea pour le type IVk p.316 de son livre. Ces formules sont données pour des branches dites " séries complètes " et "shunt complet" et doivent être modifiées de la manière bien connue pour le calcul des branches "demi-séries " ou " demi-shunt" employées aux bor- nes d'entrée et de sortie d'un filtre.
Alternativement, les constantes de rendement peuvent être calculées au moyen de telles formules modifiées pour une demi-section (la réac- tance d'un demi-élément " et la réactance demi-shunt étant deux fois la réactance shunt complet) et pour les fréauences limites particulières, comme indiqué, dans le tableau annexé, pour la section de filtre type A de la fig. 4a.
Pour connecter ensemble des filtres de bandes ad- jacents et former un filtre composé, il est désirable d'in- sérer à chaaue extrémité de chacun des filtres partiels une demi-section terminée par une branche de réactance mi-série à laauelle on peut substituer des éléments de réactance de l'autre filtre de bande adjacent.
Sur la fig.a est montré en B un type de filtre demi-section avec lequel on peut obtenir ces caractéristiques.
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La demi-section de filtre B comprend le condensateur mi- série connecté en parallèle 20 et l'inductance 21, ainsi que le condensateur demi-shunt 22 et l'inductance 23. Dans ce type de filtre, pour les buts décrits ici, les valeurs des éléments demi-série 20 et 21 ne sont pas c@itioues et ces éléments peuvent être remplacés par des éléments de réactance formant une part, critiquement proportionnée, d'un filtre de bande construit pour une bande adjacente sans affecter beaucoup le fonctionnement de ce type de fil- tre. La demi-section de filtre B possède, à ces bornes gauches une impédance image demi-shunt constante-k de forme semblable à celle de l'extrémité droite de la section de filtre A, de sorte eue si ces deux impédances images sont rendues égales, les deux sections peuvent être interconnectées directement.
Les constantes de rendement de la section de filtre B peuvent être calculées en supposant pour R la même valeur que pour la section A, par exemple 100 ohms, et en utilisant les for- mules données par Shea pour des sections de filtre du même type ou en utilisant de telles formules modifiées pour une demi-section et pour les fréquences limites particulières de ces cas, comme indiqué dans le tableau annexé, pour le type B de la fig. 4a.
Il convient de faire remarcuer ici que les formules concernant les constantes de rendement de la section de filtre type B sont en termes des paramètres m1 et m2' Théo- riaueent, le plus grand des paramètres m1 et m2 est une fonction des fréquences de coupure du filtre et de la fré- quence d'atténuation infinie. Néanmoins pour le but présent, la plus grande des valeurs ml et m2 est choisie plutôt de telle façon au'elle assure la forme désirée de la caracté- ristiaue impédance image demi-série et détermine l'approxi- mation de la majeure partie de cette caractéristique à une valeur de niveau. Ces paramètres n'ont aucune influence sur les fréquences de coupure du filtre.
Lorsqu'on construit un filtre du type B pour la plus haute de deux bandes adjacen-
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tes (donc un filtre du type IV4 d'après Shea), le para- mètre m2 est le plus grand, tandis que dans le cas d'un filtre du type B pour la plus basse de deux bandes adja- centes (type IV3 d'après Shea), ml est le plus grand.
Dans l'un comme dans l'autre cas, la valeur du plus grand paramètre m se trouve dans les limites d'environ 0,25 à 0,75, et la gamme va généralement d'environ 0,3 pour des filtres destinés à transmettre une bande relativement étroite jusqu'à 0,6 environ pour des filtres destinés à transmettre une bande relativement large. Pour des fil- tres de ce type et pour les gammes décrites ici, une va- leur de m de l'ordre de 0,4 à 0,5 a été trouvée comme optimum.
Lorsqu'on fait usage des transformations de circuit équivalentes bien connues, les demi-sections A et B de la fig. 4a peuvent être combinées dans le filtre passe- haut lla de la fig. 1. Par exemple, les bandes adjacentes des sections A et B peuvent être interconnectées et les condensateurs 18 et 22 être combinés dans un condensateur unique 25, et les inductances 19 et 23 dans une inductance unique 24, parce que ces éléments sont tous connectés en parallèle. Cette transformation est montrée sur la fig.
4b. De même, il est bien connu que la connexion invertie L des inductances 17 et 24 de la fig. 4b est l'équivalent d'un transformateur dans lequel les inductances 17 et 24 fournissent la self-induction du circuit primaire, pendant que l'inductance 24 procure l'induction mutuelle et la self-induction du circuit secondaire. Dans ce cas, les deux inductances citées en dernier lieu ont la même va- leur. Comme résultat de cette transformation, on a le circuit montré sur la fig. 4c, dans leauel les inductan- ces 27 et 31 sont proportionnées comme il vient d'être décrit.
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Dans le calcul des valeurs des réactances circuit
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montré sur la fig. 4c, il est cependant nécessaire de multiplier toutes les réactances du circuit primaire par le rapport de l'impédance d'antenne nominale RD à l'im- pédance image supposée R. L'impédance image maximum du filtre à l'extrémité de l'antenne aura alors la valeur RD' comme indiqué sur la fig. 7b. Ainsi que dit ci-dessus, cette valeur est un peu plus grande oue la valeur moyenne de l'impédance de l'antenne sur la bande, de sorte oue l'impédance image de la ligne rapproche assez l'impédance de l'antenne sur la bande. De même, pour adapter le cir- cuit secondaire à la ligne 12, il est nécessaire de mul- tiplier les réactances du circuit secondaire par rapport de l'impédance image de la ligne 12, FIL, à l'impédance image supposée R.
Les formules concernant les constantes de rendement du circuit montré sur la fig.4c, oui sera désigné dans la suite section de filtre du type C et qui comprend les transformations du circuit et les facteurs pour l'adaptation des impédances primaire et secondaire, sont données dans la formule concernant le type C, fig. 4c, dans le tableau annexé. Les formules concernant les filtres du type C peuvent être dérivées des formules concernant les types A et B, au moyen des transformations algébriaues bien connues.
Le circuit montré sur la fig. 4c peut être disposé de nouveau comme montré sur la fig. 4d, en vue de fonction- nement équilibré, en donnant aux inductances 27a et 27b une valeur combinée égale à celle de l'inductance 27 et, similairement, en divisant le condensateur 30 et l'induc- tance 31 en deux parties représentées par les éléments 30a 31a et 30b, 31b. En général, chacune des inductances 27a, 27b n'aura pas une valeur représentant la moitié de celle de l'inductance 27, et les inductances 30a, 30b n'auront pas chacune une valeur représentant la moitié de celle de l'impédance 30, à cause de l'induction mutuelle existant
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entre des parties correspondantes.
De même le filtre de bande partiel llb, qui est destiné à travailler sur la bande basse fréquence, @par exemple de 0,55 à 6 mégacycles, peut être construit pour accoupler l'antenne 10a-10b, fonctionnant comme antenne sim- ple à extrémité supérieure aplatie, non équilibrée, à la ligne de transmission éauilibrée 12, ainsi que pour adapter les impédances de l'antenne et de la ligne sur la bande basse fréquence. L'impédance caractéristique de l'antenne sur cette bande est montrée sur la fig. 7c.
La construction du filtre passe-bas partiel llb est raprochée en partant du même point de vue que celui choisi pour la construction du filtre passe-haut aui vient d'être décrit. En ce qui concerne la fig. 5a, il convient de dire que le point de départ est de nouveau une demi- section de filtre standarisée du type A ayant une impédan- ce image constante-k dont la valeur nominale R est de 100 ohms par exemple. La demi-section A de la fig. 5a comprend un condensateur mi-shunt 34 et une inductance 35. Les for- mules concernant les constantes de rendement de la demi- section A de la fig. 5a sont données dans le tableau annexé, sous la désignation fig. 5a, type A. On voit que ces formules sont les mêmes que celles données pour le calcul de la demi- section type A de la fig. 4a, sauf en ce qui concerne les fréquences-limites.
Les considérations sur lesquelles est ba- sé le choix de la demi-section droite du type B de la fig.
4a sont applicables par analogie au choix de la demi-section droite type B du filtre passe-bas llb. Ainsi oue montré sur la fig. 5a, la section type B est semblable à la sec- tion type B de la fig. 4a et comprend le condensateur mi-série connecté en parallèle 36 et l'inductance 36, ainsi aue le condensateur mi-shunt 38 et l'inductance 39.
La seule différence existant entre la demi-section, type B
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de la fig. 5a et celle de la fig. 4a est oue le paramètre m1 est plus grand due m2 dans le type B, tandis que dans cette dernière m2 est plus grand que m1 (le paramètre m1 est plus grand ou plus petit que m2 suivant que la fréauen- ce naturelle des éléments mi-shunt est plus grande ou plus petite que celle des éléments mi-série). Les formules con- cernant la demi-section type B de la fig. 5a sont données dans le tableau annexé, sous la désignation fig.5a, type B.
Bien que les sections A et B de la fig. 5a puissent être combinées directement en un réseau équivalent compre- nant une section de transformateur, comme dans le cas du filtre passe-haut pour les diverses fréquences de travail et les caractéristiques expliquées, ce transformateur exi- gerait un coefficient de couplage très proche de l'unité, afin de pouvoir couvrir toute la bande basse fréauence f1- f3. Cette condition peut être rendue moins sévère en ajou- tant une section de filtre à transformateur, telle aue la section de la fig. 5a. Les demi-sections A et B ont tou- tes deux des impédances images mi-shunt constante-k et peuvent, pour cette raison, être reliées de manière conve- nable par la section symétrioue E.
Cette section comprend un condensateur demi-shunt 40 et une inductance 41, une inductance série 42 et un condensateur demi-shunt 43, ain- si ou'une inductance 44. Les formules pour le calcul des constantes de rendement de la section type E de la fig. 5a sont données dans le tableau annexé.
Les parties A,B et E de la fig. 5a peuvent être com- binées en leurs équivalents électriques, comme indiqué sur les figs. 5b, 5c et 5d. Sur la fig. 5b, les condensateurs demi-shunt 34 et 40 sont combinés en un condensateur uniaue 45, les inductances demi-shunt 35 et 41 en une inductance 46, les condensateurs déni-shunt 38 et 43 en un condensateur 47 et les inductances demi-shunt 39 et 44 en une inductance
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48. On voit aue les inductances 46, 42 et 48 comprennent
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une section pi qui peut être remplacée par un transforma- teur équivalent. Une telle transformation est montrée sur la fig. 5c, où ces inductances sont converties en un transformateur comprenant les inductances 50 et 52.
Le transformateur 50-52 est efficace pour adapter les impé- dances de l'antenne et la ligne sur la bande basse fré- quence fl-f3. Le circuit de la fig. 5c est également mo- difié en ce que les valeurs des éléments de réactance de son circuit primaire sont multipliés par un facteur tel que le condensateur 53 a une capacitance égale à celle de l'antenne à extrémité supérieure aplatie et efficace à la fréquence minimum f1. La valeur nominale de l'impédance d'antenne et de l'impédance image de l'extrémité d'antenne du filtre de la fig. 5c est alors déterminée en multipliant l'impédance image nominale supposée R par le rapport de la capacitance du condensateur 53 à celle du condensateur 32.
La caractéristiaue d'impédance image de l'extrémité d'antenne du filtre de la fig. 5c est montrée sur la fig.7d, où la valeur nominale R est indiquée un peu plus grande que l'impédance d'antenne moyenne sur la bande fl-f3 , comme montré sur la fig. 7c.
Le circuit de la fig. 5c est modifié en celui de la fig. 5d afin que le circuit secondaire puisse fonction- ner dans une ligne équilibrée. Pour ce but, le condensa- teur demi-série 55 et l'inductance 56 sont divisés cha- cun en parts égales représentées par les condensateurs 55a et 55b et les inductances 56a et 56b de la fig. 5d. Sur la fig. 5d est montrée aussi une modification du circuit primaire de la fig. 5c, où la capacitance 58, qui repré- sente la valeur de la capacitance de l'antenne efficace à la fréquence minimum f1' est substituée au condensateur demi-série 53 et où l'inductance 59, qui représente l'in- ductance requise pour accorder avec la capacitance 58 à la fréquence fondamentale f3 de l'antenne, est substituée
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à une partie de l'inductance demi-série 54 de la fig. 5c.
L'inductance 57 représente de cette manière la différence entre l'inductance 54 et l'inductance 59.
Les formules pour calculer le circuit filtre équi- valent de la fig. 5c, qui est designs type D dans la. suite, sont données dans le tableu annexa. Ces formules sont
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dérivées des forcrales concernant les sections A,3 et S de la fig. 5a, en prenant en considération les transforma- tions du circuit et en multipliant les réactances du cir- cui t primaire par le rapport de l'impédance d'antenne no- minale REà l'impédance iage nominale supposée R et en multipliant les réactances du circuit secondaire par le
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rapport de l'impédance image. de la ligne RL 2.
l'ino4d?.nce blage nominale supposée R et en multipliant les réactan- ces du circuit secondaire par 1 rapport de l'impédance
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i'1age de la ligne R 2. l'impédance i':1'3o.2:e nominale su'nos6e
L R de la section B de la fig. 5a.
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On voit eue l? disposition èe la fige 5d est 113- c;uivalent d'une section de filtre c#L"ençe.nt par un déni 311flent en srie const8lte-k en court-circuit. Ainsi eue ::l'Jntr3 sur la fig. 7d, Iti"1)jj.ance i:'12<;o2 de cette dis)")si- t1Jn est zéro aux fr}('1l"'ncgs de coupure, t1'? sorte V17.'". les fr3':'.l'3:2CSS de coupure Fu circuit ne sont pas affectas )r 1.: cour t-c; rc-1it et eu' 1 s p#J.J-ist4s de filtre u circuit ns sont .7s détruites.
Sur 1::...:'1.. 6 est '.lontr 39 1 . c'r1.JÍr:.'o: son du filtre )::"25S-.lt dE' 1 fis;, (é gt '''J filtn passe-bas d3 l? fig. 5d. L.ùs circuits J?'=¯'71?S sont inchanges, niis lrs circuits secondaires sont combinas d'um :<n56r=: par- ticulière. Les 3l3iients r.ei-serie '3 et à9 ;;]..:0 1'0 fip.
4d sent re-Eplacs rss)':;ctiv'3""'.snt par les 31 "nts pi G 5 du filtre passe-bas, CJ;re "'1o:1.tr sur 1::. fige 6, tandis t-Ue les àls"17ìts à.e<1-sàrie 55a,53a,55b et 56b du filtre passe-bas sont remplaces -":>".1" les 1'ints resiectifs 38-:,
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31a, 30b et 36b du filtre passe-haut. Autrement dit: Chacun des circuits filtres fonctionne exactement com- me une branche de réactance demi-série envers l'autre filtre.
Bien que les constantes de rendement de chacun des filtres ne puissent être idéales pour terminer l'autre, les valeurs de ces raactances terminales ne sont pas critiques, de sorte que ces constantes peuvent être choisies principalement pour satisfaire à. la con- struction de leurs sections de filtre respectives sera satisfaisante pendant que les fréquences de. coupure resteront inchangées.
La caractéristique d'impédance image de,la section de filtre du type B de la fig. 4a est montrée sur la fig.
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8a. L partie droite de cette caract-"risti.cue, .près de la fréquence de coupure supérieure f., a la caractéris- tique de courbure graduelle d'une i:nJ.d.ance image de.'1Í- shunt constante-k. Ls. courbure la fr(,l1snc8 de coupure inférieure f3, d; autre part, est beaucoup plus raide que celle d'une section constante-k et est la caractéris-
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tique du co-'n.:-'lenc8:nent par un è.e:,d-2l3ment en s ri e du filtre du type B. De manière analogue, 1-. cract3ristirue d'impédance iage de la section du typo B de la fig. 5a est montrée sur la fig. 8b.
On voit ou'? ces deux caracté- ristiques de filtres sont absolument complémentaires pour
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toute la bande fl - f 4' La reunion des filtres paRs8-haut et passe-bas aux bornes de la ligne 12, COô"T'1e Tiontrë sur la fig. ô, a pour effet de combiner les courbes d'im-18ds.nc'3 image des deux filtres en une courbe la?17¯C'J9 Thsolu- "lent continue sur la bande f I-f 4' comme montra sur ln fig.Sc.
La caractéristique de la fig. 8c est semblable celle du filtre de bande continu cO'IT"ençant par un ds:1i-5l.h8l1.t en dérivation co.stnt -k, 8is le filtre cosiposj cui vient d'être décrit donne cette cnr2.ctJr:. stü ').8 en coh;:rnt
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leur extraits éoe.=ir filtres de bandes adjacents 55.>#.- r}.
Le filtre type B est fondft'int2l8"snt caractérisa en n'a-yant (:u1nns fr va3nce d' ttsl1':r tion infinie .!JS une bande adjacente st aucune en dehors de 1- :Jsnd com- poses. Cette fr'CDnC-2 't';w?.tion infinie est 1#ù fr3- "uence naturelle de la br:-'.llc11.s Fe r2.ct2.nce èe"i-s3ri'? comrenant le circuit de résonance parallèle. Pour les buts décrits ici, les valeurs des lents de reactence (-::'''i-sriG ne sont pas criticues, de sorte rv-'un filtre de bande adjacent peut y être substitue, cQ}"Y.:e décrit ci-dessus. Cette caractéristique d'une frc.unce d'atté- nl1e.tian infinie dans une seule bande adjacente est Ton- damentalement *scJci4e ¯V C lssr')pri3ts susmentionnées de ItiT::'7:':¯2C '2^- ¯C., T¯ ¯ ! rn.,j¯¯g:rr de ce tj-jg de f41 foe, co:. #1C= ;-.!-:mtr3 sur 1'-'3 figs. 8a et Qb.
Cep Jro.Jr14t$s per- nettent i cobin3 son de deur filtres Q9 b:::ades cons- truits v 7 '-:.ss 1'3.né'es Og T= Çç-z=zces ",-,'j3,c'mtS$ 2n '}n truits pour des andes de fruences adjacentes filtre c;)!')a4 2.'-3.!1t T'ne c::-.r:-c"':;5::,isti:'t}"" .F' i.:.i>S.3.sncs i "''"9 rsr'.lt::"11.ts co :-:v:: iiJ:ltr' 3ur 1" ".iÇ'. Q c .
:la voit !'11' le circuit .5rivS 4m la fig, S est 1'Suivaient 6e celui CO'TI)-;:,.:o"'l3.nt le? filtres ),::-SS'3-'l'?'..lt -:t 3a?s-:-bas lia - 11 > de 1::- fi. l, ls bornes 8 '<=nt=-5.a du filtre )e.s9-!1.a-.1t t3nt r'?:li .q ":J.', bornes àe l'anten- -'-1"" Jiabi e, nui sont interconnectées par une inductance 64.
Lss bornes d'entrée du filtre ,r..¯:as sont resoec- tivexent relises au point -:'3c'.i3.n doe -1 y:,-,;ct=nc 4 et - 1- jonction des bobines t..o',.-.....J8 t 5i>b, J"'.t.,:) 1^.F : ¯¯¯ la bobine 5S de la fie. 6 est divisée afin de procurer 3. l'antenne 1.-lJb, une connexion de terre par la ligne en cas de fonctionnement co'"'"e antenne unicue à extrémi- t3 supérieure aplatie sur la bande basse fruence. in v::-.::-:'' .nte, cette dernière connexion peut être mise à la terre de nnière indépendante, de ")r5f3rence dans
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le voisinage immédiat de .l'antenne, par exemple di- rectement en dessous de celle-ci. Le transformateur comprenant les enroulements 50,52a et 52b du filtre passe-bas est prévu de préférence avec un noyau de fer finement divisé.
Il est supposé que les principes généraux du fonctionnement du système décrit ci-dessus sont de- venus apparents par la description détaillée des dispo- sitions et des principes expliqués. Néanmoins le fonc- sur tionnement/les deux bandes de fréquences peut être ré- sumé en se référent des figs. 2 et 3 qui ne comprennent que les éléments de circuit principalement actif respec- tivement sur les bandes haute fréquence et basse fré- quence.
Il est évident qu'aux hautes fréquences de la ban- de haute, l'inductance 64 et certaines des inductances du filtre passe-bas llb ont une impédance si haute eue leur admittance peut être négligée, pendant que les con- densateurs de ce filtre ont une ractance si basse qu 'ils peuvent être considérés comme courts-circuits. De même, aux bassesfréquences de la bande basse, les éléments de réactance du filtre passe haut peuvent être négligés.
Pour cette raison, les circuits prinaires des deux filtres ont effectivement des circuits d'entrée séparés d'im- pédance différente parce qu'ils sont relias d'une maniè- re conjugue à la même structure d'ant@nne.
En ce qui concerne plus en détail la fig. 2, l'antenne 10a-10b agit comme antenne double équilibrée - et le filtre passe-haut 11a est efficace pour coupler les courants d'antenne -équilibrés, avec le ligne éguili- brie 12, comme courants équilibrés circulant dans celle- ci, rendant en même temps approximativement égales l'im- pédance de l'antenne double et celle de la li@ne sur la bande haute fréquence f-f.. Les courants circulant dans la ligne 12 sont couples par le filtre 13 pour induire
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des courants non équilibrés dans la circuit d'entrée 15 du réceptenr 14.
Lorsqu'il travaille sur la b@nde basse frécuence, co@@e montra sur la fig. 3, le filtre passe-bas llb sert à coupler les courants non équilibres de l'antenne 10a- 10b agissant comme antenne unique à extrémité supérieure @platie, come courants é@uilibrés circulant dans la ligne 12. Le filtre 13 couple de Tanière analogue les courants circulants éouilibrés de la ligne 12 dans le circuit d'en- trée non équilibre 15 du récepteur 14.
Dans cette bande la ligne 12 peut servir aussi come fil de terre de l'antenne unoue, la connexion étant faite à la jonction entre les bobines 52a et 5b de sorte que les courants telluriques non équilibrés circulent en parallèle par les conducteurs 12
Bien @us les sections de filtre de la présente inven- tion aient été décrits en se référant à des circuits pri-ai- res ou d'entrée et des circuits secondaires ou de sortie, il est évident que ces désignations ne constituent que des exemples et que de l'énergie peut être transmise par les filtres dans n'importe quelle direction,
de sorte que n'im- porte quelle extrémité peut être considérée comme circuit " d'entrée" ou " de sortie ".
Bien que le filtre de bande composé décrit ci-dessus puisse être destiné au fonctionnement dans unetrès grande série d'états, la présente description donne, mais seule- ment comme exemples, les constantes de rendement d'un fil- tre co@p@sé particulier constituant un mode de réalisation la de la présente invention sous/forme décrite ci-dessus.
Les valeurs indiquées ci-après ont été réalisées de la manière la plus précise possible et comprenant des effets tels que la capacitance inhérente ou l'inductance d'autres élé- @ents de circuit s'y rapportant:
S stème : f1=0,55 mégaxycle
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1 = 1,8 mégacycle f = 6 mégacycles
EMI19.1
f4 =18 Il Filtre COMD08é:
R = 500 ohms
D
R = 1080 "
B Elément 64 = 45 microhenrys 27a + 27b = 9,8 " 31a + 31b = 5,6 "
57 = 32 "
50 =225 " 52a + 52b =124 "
59 = 3 "
EMI19.2
26 = 44,2 micro-microfarac
30a, 30b = 63 " " chacun
49 = 59 " "
51 = 98 " "
58 =240 " " Transformateur 27a, 27b, 31a, 31b;
Coefficient de couplage = 67,8%
EMI19.3
Transformatc-1Jr 50, 29a,¯29b:
Coefficient de couplage = 89,3%
Bien que la description ci-dessus soit celle de ce qui est considéré comme le mode de réalisation pré- féré de la présente invention, il est évident pour les experts que divers changements et diverses modifi- cations peuvent y être apportée sans s'écarter de lies- prit de la présente invention.
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TABLE OF DESIGN FORMULAS
EMI20.1
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EMI21.1