CA1136231A - Filtre hyperfrequence a resonateurs en dielectrique, et materiel pour telecommunications muni d'un tel filtre - Google Patents

Filtre hyperfrequence a resonateurs en dielectrique, et materiel pour telecommunications muni d'un tel filtre

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CA1136231A
CA1136231A CA000332011A CA332011A CA1136231A CA 1136231 A CA1136231 A CA 1136231A CA 000332011 A CA000332011 A CA 000332011A CA 332011 A CA332011 A CA 332011A CA 1136231 A CA1136231 A CA 1136231A
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dielectric
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CA000332011A
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Yves Le Nohaic
Pierre De Bayser
Pierre Fraise
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Thales SA
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Thomson CSF SA
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/2016—Slot line filters; Fin line filters

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

BREVET D'INVENTION Le filtre est du type comportant un guide d'ondes et un résonateur en diélectrique électromagnétiquement couplés. Ce filtre comporte une plaque métallique dans laquelle est découpée une fente constituant le guide d'ondes. Le résonateur est séparé de la plaque métallique par un support en diélectrique.

Description

3~

.
FILTRE HYPERFREQUENCE A RESONATEURS EN DlELECTRIQl,lF

La présente invention concerne un filtre hyperrrl'-quence comportant une plaque me-tallique, un guidr-~ f' t ur ou plusieurs résonateurs en diE'~lectrique, ces rl'sona-teurs étant élec-tromagnr',tiquement couplE'~s au guidr De tels filtres sont connus dont certains sont des filtres passe-bande et d'autres des ri.ltres COUpC!-bande. Ces fi.ltres connus comportent une plaque en dir'!-lectrique dont un côte" est recouvert par une plaquP ml'-tallique qui joue le rôle de plan de masse et dont l'au-tre côté sert de support 3 un gu:ide à ruban (m.icrostt,ip dans la littérature nord-américaine) et à un ou plu-sieurs résonateurs en die'~lectrique, r'~lectromalJnr'~t:ique-ment couplés au guide. Ces f:iltres présentent Ulll~ pa.is-seur qui est gênante dans certa.i,ns cas. DrlJx raisorls expliquent cette épaisseuc gênant;e des f`iLt.reci corlrllls.
La première de ces raisons est qu'i1 est trr`~s cJif'fic,,ile, surtout pour les f':iltres passe-bc,rlcJe, dr? If'alisf?l url couplage correct entre lr gui.de à ruhcfn rt le ou les résonateurs lorsque la permitt:ivitr'~ de la plaque rrl d:iélectrique est r'~levE'?e ; il est donc nrcessai.rr d'ut.i-liser un diélectrique de permittivitr'~ voisinr de 1 ce qui conduit à prendre une plaque en ciir':lectr.ique de di-mensions importantes. La seconde raiC~on est que le yuide à ruban et le ou les résonateurs ne peuvent ~tre placés que d'un meme côté de la plaque en die'~lectr.ique du fait de la plaque métal.lique qui recouvre l'autre cote'~ de la plaque en diélectrique ; or le couplage à rr'alisfr entre le guide et le ou les rc'~sollateurs nf'~cessite que chaque résonateur soit dispose'~ au-dessus du guide par rapport à la plaque en diélectrique et à une certaine distance de ce guide ; cette distance à maintenlr entre ~13~Z31 le guide et chaque résonateur, par exernple au moyen de pastilles en diélectrique, s'ajnute à l'épaisseur de la plaque métallique, de la plaque en diélectrique et des résonateurs.
Le but de la présente invention est principalemen-t de réduire l'épaisseur des filtres à résonateurs en dié-lectrique tout en facilitant leur réalisation.
Ceci est obtenu en modifian-t la concep-tion des filtres tant en ce qui concerne la nature de lrur guide qu'en ce qui concerne les positions respectives de leurs différents éléments.
Selon l'invention, il est prévu un filtre hyper-frr'~-quence comportant une plaque métallique, un guide à fente constitué par une fente dans une plaque métallique et n résonateurs en diélectrique (n entier positi-f), r'-~lrc-tro.-magnétiquement couplés au guide.
Il est à noter que d'autres types de filtres hy-perfréquences son-t connus qui n'utilisent pas des rr'so-nateurs en diélectrique rnais des résonateurs à fente ;de tels filtres comportent une plaque en dielectrique re-couverte d'un côté d'une plaque métallique percée de fentes et de l'autre côté d'une ligne à ruban. Ces fil-tres sont de faible épaisseur mais, par rapport aux fil-tres selon l'invention, les coefficients de surtension à
vide de ces filtres sont notablement plus faibles (rap-port 1 à 10) et leur dérive en fréquE~nce en -Fonction de la température est beaucoup plus grande.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des figures 1 à 4 s'y rapportant qui représentent :
- les figures 1 à 3 des -filtres selon l'invention;
la -figure 4,le capôt du filtre selon la figure 3.
Sur les différentes figures les éléments corres-pondants sont repérés par les mêmes symboles.
La figure 1 représente un filtre coupe-bande se-:
-~36Z31 lon l'inven-tion. Ce filtre comporte une plaque-support en verre téflon, 1 , de permittivité égale à 2,6. L'une des faces de cette plaque-support est recouverte, par dorure, d'une fine plaque métallique, 2, qui constitue un plan de masse pour le filtre. Un guide à fente, 4, est réalisé dans la plaque métallique 2 par non métal-lisation partielle de la plaque-support l. Un résona-teur en diélectrique 3 est collé sur l~autre face de la pla-que-support. Du fait qu'un guide à fente possède des champs électriques et magnétiques diffractant plus à
l'extérieur du guide que ceux d'un guide à ruban de dimensions équivalen-tes, la réalisa-tion de ce -filtre po-se moins de problèmes que le filtre à ruban correspon-dant. De plus, comme le guide à -fente rayonne des deux côtés de la plaque métallique et que le quide à -fen-te et la plaque métallique sont si-tués d'un même côté de la plaque en diélectrique, le résonateur a pu être placé de l'autre côté de la plaque en diélectrique par rapport au guide à fente ; il est donc inu-tile de placer un dis-positif d'écartement entre le guide à fente e-t le réso-nateur puisque la plaque en diélectrique en -tient lieu.
Sur la figure 1, comme dlailleurs sur les figures
2 et 3 qui vont être décrites plus loin, les dimensions de certains éléments ont été volontairement exagerées pour la compréhension du dessin. En effet les dimensions du filtre sont :
- largeur de la plaque métallique et de la plaque en diélectrique : 40 mm - longueur de la plaque métallique, de la plaque en diélectrique et du guide à fente : 50 mrn - épaisseur de la plaque métallique et profondeur du guide à fente : 100 microns - épaisseur de la plaque en diélectrique : l,27 mm - largeur du guide à fente : 300 microns - diamètre du résonateur : ~ mm ~36231 - épaisseur du résonateur : 5 mm Le filtre de la figure l a été réalisé avec une plaque en verre téFlon de permittivité égale à 2,6 et un résunateur à base de titanate de baryum de permittivité
40, les caractéristiques de ce filtre sont les suivantes:
- fréquence centrale : 5500 Ml1z - largeur de la bande coupée à 3 d~ : 90 MHz à titre de comparaison un filtre à résonateur en diélec-trique et guide à ruban réalisé dans des dimensions é-quivalentes et prévu pour travailler dans les memes fré-quences, présente les caractéristiques suivan-tes :
- fréquence centrale : 5500 MHz - largeur de bande coupée à 3 dD : 18 MHz La figure 2 représente un filtre passe-bande selon l'invention. Du point de vue de sa constitu-tion ce -Fil--tre ns diffère du filtre de la figure l que par le fait que le guide à fente 4 est interrompu sur une longueur de 10 mm, 3 l'aplomb du résonateur, par une partie mé-tallisée 5 formant court-circuit.
Les caractéristiques du filtre rle la -Figure 2 sont les suivantes :
- Fréquence centrale : 5500 MHz - largeur de la bande passante à 3 d~ : 100 MHz La figure 3 représente un filtre passe-bande selon l'invention. Ce filtre est un filtre à trois résonateurs 30, 31, 32 ; il comporte une plaque métallique, 20, en cuivre, de 0,3 mm d'épaisseur, dans laquelle est découpé
un guide à fente 40 séparé en quatre tron~cons par des courts-circui.ts 50, 51, 52. L'épaisseur de la plaque mé-tallique du filtre de la Figure 3 est bien supérieure àcelle des filtres des figures 1 et 2; en effet, contrai-rement aux filtres des figures 1 et 2 où la rigidité mé-canique était donnée par la plaque en diélectrique, ici la rigidité doit etre donnée par la plaque métallique car ce filtre ne comporte pas de plaque en diolectrique. Les résonateurs 30, 31, 32 sont séparés de la plaque métalli-113~Z31 que par des pastilles en diélectrique 10,11,12 e-t sont disposés au voisinage des courts-circuits 50, 51, 5Z.
Un conducteur coaxial 6 placé au voisinage d'une extrémité du guide à fente 40 sert de premier accès au filtre ; pour cela son conducteur externe se termine sur l'un des bords du guide à fente et y est soudé (point de soudure oO) tandis que son conducteur interne se prolon-ge au-dessus du guide à fente et est soudé sur l'au-tre bord du guide à fente (point de soudure 61). Un second conducteur coaxial 7, placé au voisinage de l'au-tre ex-trérnité du guide à fente 40 par rapport au conduc-teur coaxial 6, sert de second accès au fil-tre ; ce second conducteur est, pour cela, raccordé par ses conducteurs externe et interne respectivement en deux points situfs de part et d'autre du guide à fente (points de soudure 70 et 71).
A - 3 d~ la bande passante du fi]tre de la firJure
3 va de 5460 à 5540 MHz.
Le filtre de la figure 3 comporte egalement un capôt o, représenté sur la figure 4 ; ce capôt, réalis en métal, a un contour présentant les mêmes di~nensions hors-tout que la plaque métallique 20 sur laquelle il est fixé à l~aide de vis 81 à 84 qui traversent la pla-que métallique 20 par des trous 91 à 94 ménagés à cet effet (figure 3). Le cap8t ô est également percé de deux trous 86 e-t B7 permettant le passage des câbles 6 et 7 (figure 3).
La présente invention n~est pas limitée aux trois exemples décrits : c'est ainsi, par exernple, que le filtre proprement dit sera, le plus souvent, disposé
dans une enceinte métallique fermée afin d'éviter tout rayonnement vers l'extérieur.
L~invention concerne également tout matériel pour télécommunications muni d'un tel filtre.

Claims (5)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est reven-diqué sont définies comme suit :
1. Filtre hyperfréquence comportant une plaque métallique, un guide à fente et n résonateurs en diélec-trique (n entier positif), électromagnétiquement couplés au guide à fente et dans lequel une fente, découpée dans la plaque métallique, constitue ledit guide à fente.
2. Filtre hyperfréquence selon la revendication 1, comportant une plaque en diélectrique ayant une pre-mière face sur laquelle est déposé un revêtement métal-lique constituant ladite plaque métallique et une autre face sur laquelle sont fixés les n résonateurs et dans lequel la fente a été réalisée par une interruption dans le revêtement métallique.
3. Filtre hyperfréquence selon la revendication 1 dont la plaque métallique est une plaque rigide, dans lequel la fente a été réalisée par découpe dans la pla-que métallique, ledit filtre comportant n pastilles en diélectrique disposées entre la plaque métallique et, respectivement, les n résonateurs.
4. Filtre hyperfréquence du type coupe-bande, se-lon la revendication 1, dans lequel la fente est une fente continue.
5. Filtre hyperfréquence du type passe-bande, se-lon la revendication 1 comportant n courts-circuits pour séparer la fente en n+1 tronçons et dans lequel les n résonateurs sont respectivement disposés au voisinage des n courts-circuits.
CA000332011A 1978-07-21 1979-07-17 Filtre hyperfrequence a resonateurs en dielectrique, et materiel pour telecommunications muni d'un tel filtre Expired CA1136231A (fr)

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EP0007863A1 (fr) 1980-02-06
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