Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
11.~367'7
La présente invention concerne un dispositif de
protection d'un câble coaxial contre les impulsions parasites
de basse frequence et de forte puissance, notamment des de-
charges electriques provenant des effets perturbateurs dont
la frequence est comprise entre quelques hertz et quelques
megahertz alors que la frequences d'utilisation du câble
coaxial peut 8tre comprise entre une trentaine de megahertz
et quelques gigahertz.
Il est connu selon le brevet français n 73 45204
de favoriser le passage des signaux d'utilisation et de
bloquer les signaux parasites au moyen de Te ou de piège
en lignes coaxiales bases sur le principe du filtrage par
transformation d'impedance d'une ligne quart d'onde.
En effet une ligne quart d'onde terminee a une
extrémité par un court-circuit ou un circuit ouvert ramène
respectivement à l'autre extrémite une impedance infinie ou
une impédance nulle. L'art antérieur prévoit deux fiches
coaxiales d'entrée et de sortie du signal d'utilisation dis-
posées sur un Té dont chacun des bras lateraux et le bras
transversal ont pour longueur le quart de la longueur d'onde
a la frequence d'utilisation. A l'extremite du bras trans-
versal un court-circuit entre la gaine exterieure du Te et
le conducteur central ramène au centre du Té entre conduc-
teur central et gaine exterieure une impedance infinie a
la frequence d'utilisation et une impedance pratiquement
nulle pour les signaux à la fréquence de perturbation. De
plus, les bras lateraux du Te ayant une demi longueur d'onde
de longueur totale à la frequence d'utilisation provoquent
un couplage entre les deux fiches coaxiales.
Cependant les Te et piège de l'art anterieur
réalisés en métal conducteur rigide tel que du cuivre
sont lourds et encombrants car leur dimension mécanique
la plus grande est d'une demi-longueur d'onde.
Le dispositif selon la présente invention remedie
' ;;~,
3~
-- 2 --
a cet inconvénient. Celui-ci en effet permet d'assurer une
protection efficace contre les impulsions parasites de
puissance tout en avant des dimensions plus ramassées afin
de réduire l'encombrement et le poids.
Selon la presente invention, il est prévu un
dispositif de protection d'un câble coaxi.al contre les
impulsions parasites de basse frequence et de forte puis-
sance, comprenant:
- des transformateurs d'impédance à ligne de
transmission quart d'onde réalisée en microbande conductrice,
- au moins une portion de ladite mi.crobande ayant
une longueux multiple impair de ~g/4, cette portion étant
courbée dans le même plan pour réduire l'encombrement du
dispositif,
- des fiches coaxiales d'entrée et de sortie des
signaux d'utilisation, chaque fiche comprenant un conducteur
central et une gaine extérieure,
- ladite microbande conductrice étant disposée
en contact d'un substrat dielectrique solidaire d'une
plaque de masse,
- lesdits conducteurs centraux etant relies à
ladite microbande et lesdites gaines extérieures étant
reliés à ladite plaque de masse.
Selon un mode de réalisation preférentiel de
l'invention, il est prévu un dispositif de protection d'un
câble coaxial contre les impulsions parasites de basse
fréquence et de forte puissance, comprenant des transfor-
mateurs d'impédance a ligne de transmission quart d'onde
réalisée en microbande, au moins une portion de ladite
microbande ayant une longueur multiple impair de ~g/4,
cette portion étant courbée dans le même plan afin de réduire
l'encombrement du dispositif, ledit dispositif comprenant
en outre, des fiches coaxiales d'entrée et de sortie des
signaux d'utilisation, lesdits transformateurs d'impédance
. ~ ~
"A~
.~' .
936~
comprenant un Té dont les bras lateraux et le bras trans-
versal forment un quart de longueur d'onde à la fréquence
des signaux d'utilisation, ledit Té consi~tant de ladite
microbande conductrice disposée sur un substrat diélectri-
que solidaire d'une plaque de masse, les deux bras laté-
raux et le bras transversal repliés en forme de E, chacun
des bras latéraux étant courbé pour être relie a un con-
ducteur central de ladite fiche coaxiale dont la gaine
extérieure est reliée ~ ladite plaque de masse, et le bras
transversal ou barre centrale horizontale du E étant replié
par dessus ledit substrat pour être connecté à ladite pla-
que de masse.
Selon un autre mode de réalisation preferentiel
de llinvention, il est prevu un dispositif de protection
d'un câble coaxial contre les impulsions parasites de basse
frequence et de forte puissance, comprenant des transfor-
mateurs d'impédance a ligne de transmission quart d'onde
realisee en microbande, au moins une portion de ladite
microbande ayant une longueur multiple impair de ~g/4, cette
portion étant courbée dans le même plan afin de reduire
l'encombrement du dispositif, ledit dispositif comprenant
en outre, des fiches coaxiales d'entrée et de sortie des
signaux d'utilisaiton et un piege constitué d'une ligne de
transmission quart d'onde a la fréquence des signaux d'utili-
sation, cette ligne étant branchée sur une coupure du cir-
cuit reliant des conducteurs centraux desdits fiches coaxiales,
deux microbandes courbées étant disposées respectivement
entre un premier et un troisieme substrat dielectrique, une
première plaque de masse et une deuxieme plaque de masse
recouvrant respectivement l'extérieur desdits premier et
troisième substrat diélectriques, des gaines extérieures
desdites fiches coaxiales étant reliées a au moins une
desdites plaques de masse, lesdites fiches étant disposées
sensiblement d'une façon symetrique par rapport a deux por-
..~
367~
- 3a -
tions en regard des deux microbandes, ces portions ayant une
longueur égale au quart d'onde, des parties repliées de
chacune des deux microbandes étant reliees a chacun desdits
conducteurs centraux desdites fiches coaxiales.
Lesdites plaques de masse et/ou microbande peuvent
être réalisées par dépôt sérigraphique ou par attaque chimi-
que, métallisation par projection ou dépot electrolytique.
Lesdits substrats peuvent être réalisés dans un
materiau diélectrique du groupe des polymères charges ou
non charges (par exemple verre-polymere~, des ceramiques
(par exemple alumine, oxyde de berryllium, dioxyde de titane),
des emaux etc
En se reférant aux figures schématiques 1 a 3, ci-
jointes on va décrire ci-apres des exemples de mise en oeuvre
lS de la présente invention, exemple donnés à titre purement
illustratif et nullement limitatif.
La figure 1 represente un schema electrique d'un
Té sous forme coaxiale selon l'art antérieur,
La Figure 2 represente une vue schematique en
prespective d'une réalisation d'un Té selon l'invention,
La Eigure 3 représente une vue schématique d'un
piege quart d'onde selon l'invention.
Sur la figure 1, on voit deux fiches coaxiales
1 et 2 d'entrée et de sortie du signal d'utilisation dis-
posées sur un Té dont chacun des bras latéraux et le bras
transversal ont pour longueur le quart de la longueur d'onde
a la fréquence d'utilisation. A l'extrémité du bras trans-
versal un court-circuit 3 entre la gaine extérieure du Té
et le conducteur central ramene au centre 4 du Té entre con-
ducteur central et gaine extérieure une impédance infinie a
la fréquenc~ d'utilisation et une impédance pratiquement
nulle pour les signaux a la fréquence de perturbation. De
plus, les bras latéraux du Té ayant une demi longueur d'onde
de longueur totale a la fréquence d'utilisation provoquent
,.~j
93677
- 3b -
un couplage entre les deux fiches coaxiales 1 et 2.
On voit sur la figure 2 deux fiches coaxiales 1
et 2 servant d'entree et de sortie des signaux d'utilisation
aux fréquences tras haute fréquence ou aux hyperfrequences.
Le dispositif, un Te quart d'onde sert à decoupler les
signaux parasites en provenance par exemple d'impulsions
electromagnetiques de basse frequence et de forte puissance.
Le Te comporte une microbande conductrice 5, qui peut être
soit une encre conductrice deposee par serigraphie soit un
metal conducteur dont la forme est obtenue par attaque
chimique.
La microbande 5 est supportee par une face du
substrat dielectrique 6. Sur la face opposee du substrat
6 est disposée une plaque de masse 7 recouvrant toute cette
face et obtenue par les mêmes methodes que la microbande 5.
Les gaines exterieures 11 et 21 des fiches
coaxiales 1 et 2 sont solidarisees de la plaque de masse 7,
par exemple par soudure. Les conducteurs centraux 12 et 22
des fiches coaxiales 1 et 2 sont relies à la microbande 5
en forme de E respectivement aux côtes horizontaux inferieur
et superieur du E. La longueur entre le sommet A du Te et
les conducteurs centraux 12 ou 22 est egale à ~g/4. De
plus la barre centrale horizontale du E est prolongee et
repliee vers un point ~ dis- _
_
.~
~Llg367~7
- 4 -
po~é ~ur le côté du sub~trat 6 pour la relier à la plaque de masse 7. La
longueur A~ est au3~i égale à ~ g/4. La longueur d'onde guidée ~ B e3t
obtenue à partlr de la lonKueur d'onde dans le vide ~ o par la relatlon
~ g - ~ / ~ r~
Il en résulte qu'en utilisant une microbande courbée en ~orme de E
et un ~ubstrat à forte permittivité on réduit fortement les dimensions du
di~positif par rapport au dispositif en Té de l'art connu. La largeur de
la microbande conditionne l'impédance caractéristique de celle-ci et
permet d'augmenter par un choix ~udicieux de celle-ci la bande pas ante
du dispositi~ qui peut être contenu dans une enceinte métallique formant
cage de Faraday~
On voit sur la figure 3 un exemple de piège quart d'onde dispo~é
entre deux riches coaxiales 1 et 2. Trois substrats diélectriQues 61~
62, 63 pouvant être de3 mêmes matériaux que dans la figure 2 sont super-
posé~ entre deux plaques de masse 71 et 72. Deux microbandes 51 et 52
sont disposées re~pectivement entre les substrats 61 et o2 et entre les
substrats 62 et 63 soit sur le substrat 61 et le substrat 63 soit sur le9
faces opposées du substrat 62~ Les métallisations sont réallsées de la
même raçon que dans la ~$gure 2. Les mlcrobandes 51 et 52 sont connectées
respectivement aux conducteurs centraux 12 et 22 des fiches ooaxiales 1
et 2. Lntre deux extrémités des microbandes 51 et 52 symbolisées par le
point C textrémité en circuit ouvert) et un point D où les microbandes
sont repllées suivant des directlons opposées vers les conducteurs cen-
traux 11 et 12, les partles en regard des microbandes 51 et 52 consti-
tuent une portion de quart de longueur d'onde guidée. Le circuit ouvert C
ramène en D un circuit d'impédance nulle à la fréquence d'utilisation et
un piège pour les signaux continus ou de fréquences plus basse~.
Le dispositif de protection suivant la présente invention est du
domaine des circuits résonnants à microbandes.
