BE473516A - - Google Patents

Description

  Réseau retardateur.

  
Cette invention s'adresse, en général, à des réseaux

  
 <EMI ID=1.1> 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
sique comparativement petit. L'invention s'adresse spécialement à des réseaux agencés pour transmettre des impulsions

  
dont la durée peut être moindre que le retard du réseau.

  
Des réseaux retardateurs, comme ceux-ci, sont bien

  
connus dans la pratique et sont du type équilibré ou non...

  
 <EMI ID=3.1> 

  
partis ou allongés,disposés concentriquement et isolés, mais couplés électriquement le long de leur longueur pour prévoir dans le réseau une inductance série répartie et une capacité shunt répartie. D'autre part, le type non-équilibré, renferme un simple enroulement réparti isolé mais couplé électriquement le long de sa longueur à un élément conducteur, tel

  
 <EMI ID=4.1> 

  
shunt réparties nécessaires. Dans chaque cas, le réseau est.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
tionnel à la moyenne géométrique de son inductance série effective totale et de sa capacité shunt effective totale. Lorsqu'on doit réaliser de grands retards avec des réseaux de dimensions physiques pratiques et usuelles, les enroulements répartis ont une grand nombre de spires par unité de longueur et sont fréquemment enroulés autour d'un noyau de haute perméabilité afin d'augmenter l'inductance série totale. '

  
Des arrangements du type décrit donnent satisfaction dans beaucoup d'applications mais sont sujets à un type particulier de distorsion de phase qui peut être indésirable dans certaines applications. Cette distorsion est attribuable au couplage inductif important qui existe entre les spires étroitement espacées pour fournir une distorsion asymétrique d'une impulsion appliquée. Une telle distorsion est

  
 <EMI ID=6.1> 

  
de haute perméabilité et lorsqu'on transmet des impulsions ayant une durée moindre que le retard du réseau.

  
On a proposé des arrangements antérieurs dans lesquels les spires ont un grand espacement tel que le couplage inductif entre spires soit réduit pour éviter la-distorsion mentionnée. De telles structures sont indésirables en ce qu'elles ont des grandeurs physiques encombrantes lorsqu'elles sont utilisées pour obtenir de grands retards. On a également proposé d'utiliser un noyau complexe avec un enroulement ayant un espacement relativement grand entre spires. Le noygu est anisotrope, ayant une perméabilité faible dans la direc-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
magnétique de chaque spire afin de réduire.le couplage inductif entre spires. Cette construction est aussi indésirable eu égard à la difficulté de fabriquer un noyau qui réduit efficacement le couplage inductif par une protection magnétique de ce type, et également, à cause des grandes dimensions physiques nécessaires pour obtenir de grands retards.

  
Le but principal de la présente invention est, par conséquent, de prévoir un réseau retardateur perfectionné

  
de construction simple agencé pour transmettre des impulsions dont la durée peut être moindre que le retard du réseau et qui évite une ou plusieurs restrictions mentionnées ci-dessus des constructions antérieures.

  
Conformément à l'invention, un réseau retardateur, agencé pour transmettre une impulsion dont la durée peut être moindre que le retard du réseau, comprend un enroulement allongé ayant un couplage inductif Important entre spires tendant à causer une distorsion asymétrique dans un sens d'une impulsion symétrique appliquée. Le réseau comprend également une structure allongée contenant un élément conducteur isolé

  
 <EMI ID=8.1> 

  
ment pour prévoir dans le réseau une capacité shunt répartie. La structure allongée a des parties longitudinales croisées qui fournissent dans les parties croisées correspondantes du réseau des valeurs d'inductance série et de capacité: shunt en substance différentes pour simuler dans le réseau un filtre passe-bas qui tend à causer une. distorsion asymétrique dans un sens complémentaire d'une impulsion symétrique appliquée. 

  
Les parties mentionnées ci-dessus de la structure allongée sont déterminées par rapport au couplage inductif entre spires de 1* enroulement de façon qu'une impulsion symétrique appliquée soit transmise à travers le réseau avec une distorsion en substance moindre que la plus grande des distorsions asymétriques.

  
Pour mieux comprendre la présente invention avec des buts autres et futurs, on se référera à la description suivante en liaison avec les dessins annexés,

  
 <EMI ID=9.1> 

  
schématique d'un réseau retardateur à trois bornes, conforme à la présente invention ; la fig.2 est une vue de bout de 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
grammes schématiques de circuit et les fig.4a et 4b sont des courbes utilisées pour expliquer une caractéristique de fonc-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
que la fig.6 représente un réseau retardateur à quatre bornes conforme à l'invention.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
est du type non équilibré ou à trois bornes pour transmettre

  
 <EMI ID=14.1> 

  
terminée de fréquences. Ce réseau a la forme d'une ligne de transmission simulée et comprend un enroulement 10 allongé

  
ou réparti. L'enroulement a un grand nombre de spires par unité de longueur afin qu'on puisse réaliser un retard relativement grand avec un réseau de dimensions physiques petites. Cet espacement serré des spires établit un couplage inductif important entre spires qui tend à causer une distorsion asymétrique dans un sens d'une impulsion symétrique appliquée.

  
Le réseau comprend aussi une structure allongée contenant un élément conducteur isolé mais couplé électriquement

  
 <EMI ID=15.1>   <EMI ID=16.1> 

  
longée, à décrire tantôt, a des parties longitudinales croisées. Ces parties sont telles qu'elles fournissent dans les parties croisées correspondantes du réseau retardateur, des valeurs d'inductance série et de capacité shunt en substance différentes pour simuler dans le réseau "infiltre passe-bas tendant

  
à causer une distorsion asymétrique dans un sens complémentaire d'une impulsion symétrique appliquée.

  
Le noyau allonge mentionné; dans le paragraphe précédent contient un noyau support 11 en un matériau isolant disposé dans

  
 <EMI ID=17.1> 

  
Il a un revêtement conducteur sur plusieurs parties périphériques espacées d'une façon égale de longueurs approximativement égales. En d'autres termes, 1 'élément 10 a plusieurs bandes

  
 <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
graphite déflooulé dans l'eau. Les parties conductrices espa-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
d'un conducteur la longitudinal ou axial s'étendant le long

  
 <EMI ID=22.1> 

  
nectées conductivement à lui. Le conducteur 13 est de préférence non magnétique et choisi pour avoir une impédance par unité de longueur en substance plus basse que le revêtement conducteur du noyau. En outre, le conducteur 13 a une section petite, com-

  
 <EMI ID=23.1> 

  
que par une petite fraction du flux magnétique de l'enroulement

  
10. ûne bande de cuivre ou une longueur de fil de cuivre peut être utilisée pour ce conducteur.

  
/7 Le noyau composé du réseau peut être assemblé de n'importe quelle façon. Il est évident, par exemple, que le conducteur 13 peut être assemble sur l'élément 11 et les par-

  
 <EMI ID=24.1> 

  
être enrobées pour fournir les bagues conductrices espacées

  
une

  
 <EMI ID=25.1> 

  
appliqué, en premier lieu à l'élément 11 et au conducteur 13 re-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
tant en série les différentes bandes conductrices 12a-12d, incluse. Afin de transmettre des signaux appliques au réseau avec un minimum d'affaiblissement , le revêtement conducteur serait de préférence disposé d'une façon telle et aurait une conductibilité telle que les partes par courants de Foucault et les pe&#65533;tes par courants de conduction dans le noyau soient de grandeurs approximativement égales.

  
Les parties conductrices du noyau sont isolées mais ont un couplage électrique important le long de leur longueur avec l'enroulement 10, étant isolées de celui-ci par un mane:hon ou un ruban 14 quoique cet isolement puisse être omis où l'isolement de l'enroulement 10 a des propriétés diélectriques suffisamment élevées. Une. borne d'entrée 15 est prévue à une extrémité de l'enroulement 10 et une borne de sortie 16, pour 'obtenir les signaux retardés du réseau, est prévue à l'extrémité opposée de l'enroulement. Le conducteur 13 à impédance faible est connecté à une troisième ou borne commune 17 qui est ordinairement une liaison à la terre comme il est illustré.

  
On verra que l'arrangement décrit constitue un réseau non équilibré ou à trois bornes. On dit que c'est un réseau

  
 <EMI ID=27.1> 

  
borne de sortie 16 et une borne commune 17. Le diagramme de

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
de circuit schématique, l'inductance répartie de l'enrobement 10 est représenté par des inducteurs connectés en série <EMI ID=30.1>  cité répartie du réseau est représentée par des condensa-

  
 <EMI ID=31.1> 

  
gement de circuit, ayant des inducteurs connectés en. série et des condensateurs connectés en parallèle, comprend essentiellement une ligne de transmission simulée ayant un retard total donné proportionnel à la moyenne géométrique de son inductance série effective totale et de sa capacité shunt effective totale. Le diamètre et la longueur du noyau, la grandeur et le type de conducteur utilisés dans la fabrication de l'enroulement 10, et le nombre et la hauteur des spires de l'enroulement sont choisis de façon à donner des valeurs . d'inductance série totale et de capacité shunt totale telles que le réseau produit un retard total désiré. Dans ce rap-

  
 <EMI ID=32.1> 

  
nombre de spires par unité de longueur de l'enroulement, on accroît principalement 1'inductance. L'indue tance seule peut

  
 <EMI ID=33.1> 

  
méabilité du noyau composé'. Par exemple un matériau magnétique peut être moulu ou incorporé autrement dans le noyau support 11.

  
En analysant les caractéristiques de phase du réseau et la distorsion des signaux qui y sont appliqués, on devra considérer le couplage inductif entre spires de l'enroulement 10 et les valeurs relatives de l'inductance série et de la capacité shunt dans les sections successives du réseau. On peut montrer que le premier de ces facteurs, à savoir--le couplage inductif entre spires provoque une diminution, avec la fréquence, de l'inductance du réseau. Avec un noyau de haute perméabilité comme dans le cas dû un matériau magnétique y est contenu, cette variation d'inductance avec la fréquence est exagérée. La constante de déphasage du réseau est proportionnelle à la racine carrée de son inductance ef-

  
 <EMI ID=34.1> 

  
à cause du couplage inductif important entre spires de l'enroulement 10. Pour transmettre sans distorsion des composan-

  
 <EMI ID=35.1> 

  
ductance effective doit être constante et le facteur de déphasage doit avoir une relation linéaire avec la fréquence. De là, il apparaîtra que le couplage inductif entre spires qui introduit une variation d'inductance avec la frésuence altère la caractéristique de déphasage du réseau.

  
En considérant maintenant l'inductance série et la capacité shunt dans les sections ou parties successives du

  
 <EMI ID=36.1> 

  
considéré comme ayant des parties longitudinales croisées associées à. des parties croisées correspondantes du réseau.. Pour la commodité, ces parties à la fois du noyau et du ré-

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
circuit schématique équivalent sont identifiées d'une façon

  
 <EMI ID=39.1> 

  
 <EMI ID=40.1> 

  
10 situées dans cette section particulière. La capacité répartie de la partie conductrice 12a donne au réseau, avec de telles spires, une capacité shunt répartie importante désignée

  
 <EMI ID=41.1>  mais n'a en substance aucune capacité shunt répartie puisque de telles spires ne sont pas étroitement associées à une partie conductrice du noyau. Par conséquent, la combinaison

  
 <EMI ID=42.1> 

  
est en substance différente de celle de la section suivante fil. Les parties restantes du réseau 22-26 inclus, ont des valeurs d'inductance série et de capacité shunt en substance différentes.,, différant périodiquement d'une façon semblable à celle décrite en liaison avec les sections 20 et 21.

  
D'après les principes bien connus de transformation, le diagramme de circuit de la fig.3a peut se représenter à

  
 <EMI ID=43.1> 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
en parallèle. On peut l'admettre comme une forme convention* nelle de filtre passe-bas. En d'autres termes, les parties longitudinales croisées du noyau qui font que les parties croisées correspondantes du -réseau présentent des valeurs d'inductance série et de capacité shunt en subsistance différentes, simulent dans le réseau un filtre passe-bas.

   Un filtre passe-bas tend,aussi à provqquer une distorsion asymétrique d'une impulsion symétrique appliquée mais dans un sens complémentaire à la distorsion asymétrique attribuable au couplage inductif important entre spires de l'enroulement 10, Les parties du noyau sont déterminées par rapport au couplage inductif entre spires de l'enroulement 10, de façon qu'une Impulsions symétrique appliquée soit transmise à travers le réseau avec une distorsion moindre que la plus grande des distorsions asymétriques provoquées par l'enroulement 10 et le filtre passe

  
 <EMI ID=45.1> 

  
sections périphériques enrobées 12a-12d, incluse. Dans certaines applications usuelles^de l'Invention, on obtient des caractéristiques de phase satisfaisante en utilisant des parties conductrices de longueurs égales ayant un écart égal à leur longueur. La détermination précise des parties du noyau peut se faire comme suit 

  
La caractéristique de déphasage de fréquence d'un filtre passe-bas conventionnel est représentée par la courbe de

  
 <EMI ID=46.1> 

  
caractéristique correspondante d'un réseau retardateur contenant un enroulement réparti ayant un couplage inductif important entre spires mais n'ayant aucune compensation de déphasage est illustrée par la courbe A en trait plein de la fig.4b. En admettant. que le réseau doit transmettre des composantes de signaux dans la bande de fréquences désignée par <EMI ID=47.1>  mission exempte de distorsion est'montrée par la courbe point barre B. En comparant les courbes A et B, il est clair que

  
le réseau non compensé engendre une distorsion indésirable des composantes de signaux dans la bande projetée de fréquences de fonctionnement. Lorsqu'on prévoit une compensation trop

  
 <EMI ID=48.1> 

  
peut être conforme à la courbe D. Dans ces conditions, on rencontre une distorsion de phase indésirable. D'unis autre coté,trop de compensation modifie la caractéristique de dédu réseau comme le montre la courbe E qui est aussi indésiratle

  
 <EMI ID=49.1> 

  
a mentionné des conditions de sous-compensation et de surcompensation. Dans des constructions pratiques du mode d'exé-

  
 <EMI ID=50.1> 

  
le rapport des longueurs sur -1* écart des parties conductrices  du noyau. Lorsque la longueur est beaucoup moindre que l'écart

  
 <EMI ID=51.1> 

  
posée est établie, la caractéristique de phase peut être celle de la courbe D. La condition optimum désirable est intermédiaire à ces extrêmes. Elle est déterminée dans n'importe quel cas particulier par l'importance du couplage inductif entre spires de l'enroulement 10 et la bande désirable de fréquences de fonctionnement du réseau. 

  
A la fig. 6,on a représenté une forme modifiée d'un réseau retardateur à trois bornes renfermant la présente inven-

  
 <EMI ID=52.1>  <EMI ID=53.1>  tifiées par les mêmes caractères de référence. Cependant, à la

  
 <EMI ID=54.1> 

  
cluse, au noyau. Pour le mode d'exécution actuel, le conducteur longitudinal 13 s'étend à travers la partie centrale du-noyau

  
 <EMI ID=55.1> 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
et a une impédance beaucoup plus basse par unité de 'longueur.

  
 <EMI ID=57.1> 

  
sation d'une façon semblable à celle décrite en liaison avec

  
 <EMI ID=58.1> 

  
un couplage important avec l'enroulement pour prévoir dans le réseau une capacité shunt répartie. Les parties du réseau opposées aux rainures périphériques 30,31 et 32 ont une capacité shunt répartie beaucoup plus réduite et, en liaison avec les parties intermédiaires du réseau,simulent un filtre passe-bas. L'importance de la compensation obtenue peut se contrôler en déterminant la longueur, la profondeur et l'écart des rainures périphériques du noyau. Commeil est illustré, les rainures ont des longueurs longitudinales égales ou approximativement égales et sont séparées par une distance correspondant à leur longueur. La profondeur de rainure est à peu près égale à la moitié délia longueur de rainure/ Lorsque de grands retards

  
 <EMI ID=59.1> 

  
gnétique pour accroître sa perméabilité et augmenter ainsi

  
7.'inductance série totale du réseau. Pour obtenir un affaiblissement du signal minimum, on choisit la conductibilité du noyau de façon que les pertes par courants de Foucault et par courants de conduction soient approximativement égales pour

  
la fréquence moyenne de la bande de fonctionnement.,

  
On a montré à la fig.6 un réseau retardateur à quatre.bornes. Il a un premier enroulement réparti 10 semblable à celui de la fig. 1 bobiné.et supporté par un noyau isolant 11 Le réseau comprend également une structure allongée de la forme d'un second enroulement allongé ayant plusieurs parties

  
 <EMI ID=60.1> 

  
de l'enroulement 10. Quatre parties d'enroulement connectées en série et en substance identiques sont prévues dans le mode

  
 <EMI ID=61.1> 

  
 <EMI ID=62.1> 

  
lant 39 mais ont uh couplage électrique important avec les parties correspondantes de l'enroulement 10. Le nombre de spires contenues dans chaque partie d'enroulement et l'écart entre des parties successives sont déterminés pour réaliser une compensation désirée de déphasage d'une manière analogue à celle appliquée à propos des fig. 1 et 4. Les bornes d'entrée 40

  
et 41 sont connectées à une extrémité du réseau et des signaux retardés peuvent être obtenus à partir des bornes de sortie

  
42 et 43 connectées à l'autre extrémité du réseau.

  
Chacun des modes d'exécution décrits a l'avantage

  
de donner une distorsion de phase minimum dans sa bande de

Claims (1)

1. fréquences de fonctionnement. Le résultat désiré découle de l'effet de compensation de phase du filtre passe-bas simulé <EMI ID=63.1>

   gements de structure relativement simple. Chaque arrangement peut également avoir un grand retard tout en ayant une grandeur physique petite.

   Avec des réseaux retardateurs du type considéré, on peut rencontrer des effets d'extrémité à cause d'un changement inhérent dans l'inductance aux extrémités de l'enroulement allongé. Une correction pour annuler les effets d'extrémité: entraîne une réduction de compensation dans la capacité shunt répartie aux extrémités du réseau, par exemple par un accroissement local de l'épaisseur du manchon isolant 14.

   &#65533;andis que l'on a décrit ce qui pour l'instant sont considérés comme les modes d'exécution préférés de cette invention, il est .clair, pour ceux experts en la matière,

   <EMI ID=64.1>

   apportés sans s'écarter de l'invention et, par conséquent,

   on a visé dans les revendications annexées à couvrir de

   tels changements et modifications pour autant qu'ils ,tombent dans le véritable esprit de l'invention.

   Revendications.

   1.- Réseau retardateur comprenant un élément conducteur allongé et, un enroulement allongé isolé mais couplé électriquement dans le sens de sa longueur à cet élément conducteur poui prévoir dans ce réseau une capacité shunt répartie et ayant un couplage inductif important entre spires tendant à provo-

   <EMI ID=65.1>

   symétrique appliquée, caractérisé en ce que l'élément conducteur a des parties longitudinales croisées prévoyant, dans les parties croisées correspondantes de ce réseau des valeurs <EMI ID=66.1>

   férentes pour simuler dans ce réseau un filtre passe-bas tendant à causer une distorsion asymé trique dans un sens

   <EMI ID=67.1>

   parties longitudinales de cet élément étant déterminées par rapport au couplage inductif entre spires de cet enroulement de façon qu'une impulsion symétrique appliquée soit trans-

   <EMI ID=68.1>

   est moindre que la plus grande de ces distorsions asymétriques.

   <EMI ID=69.1>

   sé en ce que la longueur et l'écart mutuel de ces parties longitudinales sont déterminés par rapport au couplage inductif entre spires de façon qu'une impulsion appliquée soit t ransmise à travers ce réseau, essentiellement exempte de ces distorsions asymétriques.

   3.- Réseau retardateur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la longueur et si possible également l'écart mutuel de ces parties longitudinales sont égaux.

   <EMI ID=70.1>

   tions 1 à 3, caractérisé en ce que ces parties longitudinales sont fournies par plusieurs bagues conductrices connectées en

   <EMI ID=71.1>

   de plusieurs bandes espacées d'un revêtement conducteur sur un noyau support en un matériau isolant.

   5.- Réseau retardateur à trois bornes suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les bagues conductrices sont connectées en série au moyen d'un conducteur ayant par unité

   une impédance

   <EMI ID=72.1>

   ces et une section telle qu' elles ne soient liées que par une petite fraction du flux magnétique de l'enroulement.

   <EMI ID=73.1>

   <EMI ID=74.1>

   <EMI ID=75.1> mées par plusieurs rainures circonférentielles dans un noyau

   -en un matériau conducteur et de préférence également magné- tique..

   7.- Réseau retardateur à quatre bornes suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enroulement allongé constitue également Bêlement conducteur- et que les parties Ingitaginales sont formées par un second enroulement disposé coaxialement dans plusieurs des sections le long de l'enroulement mentionné en premier lieu.