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Etre
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Est-a
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Tre
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Physical
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15,5 cm
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de 56 decibels
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400 M
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850 M
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Molecule
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DES
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zirconium
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titanate
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Disease
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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511548A1
Family ID 5117482
Probable Assignee Alcatel Thomson Faisceaux Hertziens
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title FILTRE COUPE-BANDE A STRUCTURE COAXIALE
Abstract
_________________________________________________________________
FILTRE COUPE-BANDE A RESONATEURS DIELECTRIQUES, PERMETTANT DE COUPER
UNE LARGE BANDE DE FREQUENCES.
CE FILTRE EST REALISE A L'AIDE D'UN GUIDE D'ONDE COAXIAL 1 ET DE
RESONATEURS DIELECTRIQUES 2, 3 PERCES D'UN TROU; LE CONDUCTEUR INTERNE
10 DE GUIDE COAXIAL 1 PASSE A TRAVERS LE TROU DE CHACUN DES
RESONATEURS.
APPLICATION AU DOMAINE DES HYPERFREQUENCES.
Description
_________________________________________________________________
FILTRE COUPE-BANDE A STRUCTURE COAXIALE
La presente invention se rapporte a un filtre coupe-bande compor- tant
un guide d'onde coaxial ferme a ses deux extremites et N resonateurs
dielectriques disposes dans le guide d'onde coaxial.
De tels filtres sont connus dans le domaine des hyperfrequences.
Dans ces filtres connus les resonateurs sont, chacun, disposes d'un
cote du conducteur interne du guide d'onde, generalement le meme cote
pour tous les resonateurs, et sont rendus solidaires de la paroi
interne du conducteur externe, par exemple par un support fixe a cette
paroi ou par une vis de reglage de la position du resonateur, vis qui
traverse le conducteur externe du guide d'onde coaxial.
Ces filtres coupe-bande connus presentent l'inconvenient de ne pas
couper une large bande de frequences.
La presente invention a pour but de remedier a ce defaut en proposant
des filtres coupe-bande d'une largeur de bande nettement superieure a
la largeur de bande des filtres connus.
Ceci est obtenu par un filtre dans lequel la disposition des
resonateurs permet un couplage efficace au guide d'onde coaxial par
l'intermediaire du mode dipolaire electrique TM 11.
Selon linvention, un filtre coupe-bande comportant un guide d'onde
coaxial ferme a ses deux extremites et N resonateurs (n entier
positif) disposes dans le guide d'onde coaxial, est caracterise en ce
que les resonateurs sont perces, de part en part, d'un trou a travers
lequel passe le conducteur interne du guide coaxial.
La presente invention sera mieux comprise et d'autres caracteris- tic
apparaitront a l'aide de la description ci-apres et des figures s'y
rapportant qui representent: la figure I une vue d'un filtre selon
l'invention, dont certaines parties ont ete retirees pour montrer
l'interieur, la figure 2 une vue en coupe du filtre de la figure 1.
La figure I montre un filtre a structure coaxiale dont une partie du
boitier a ete retiree et 'autre coupee pour permettre de voir les
elements internes.
11548
Le filtre selon la figure I est realise a partir d'un guide d'onde
coaxial, 1, d'axe longitudinal, YY, dont le conducteur interne 10 est
raccorde, a ses deux extremites, respectivement aux conducteurs inter-
nes, 60, 70, de deux prises coaxiales 6 et 7 Le conducteur externe 11
du guide coaxial a, a ses extremites, la section de sa paroi interne
qui va en diminuant; ainsi sont constitues deux troncons d'adaptation,
12, 13, pour adapter l'impedance du guide a celle des conducteurs
coaxiaux auquel il est prevu d'etre branche par ses prises 6 et 7 Ce
conducteur externe Il est en fait constitue de deux parties
symetriques par rapport au plan de la figure 1; l'une, 110, de ces
deux parties apparait sur la figure 1 tandis que l'autre a, comme
indique plus avant, ete retiree pour montrer l'interieur du filtre.
Deux plaques, 4, 5, vues en coupe selon un plan qui est le plan de la
figure 1, sont percees respectivement de deux trous 40, 60 a travers
lesquels passent les conducteurs internes des prises 6, 7; ces deux
plaques sont vissees en bout du guide Quant aux prises 6 et 7 elles
sont, elles- memes, vissees respectivement dans les plaques 4, 5,
formant ainsi, avec ces plaques et le conducteur externe 11 du guide
1, un boitier ferme dont les surfaces internes sont argentees.
Deux resonateurs dielectriques 2, 3 en zirconiumtitanate de
permittivite 36 amenent une fonction de coupe-bande dans le guide
coaxial 1 Ces resonateurs se presentent sous la forme de cylindres
creux de diametre exterieur sensiblement egal au triple du diametre de
leur trou interieur et au double de leur epaisseur Ces resonateurs
sont disposes de telle sorte que leur axe longitudinal soit confondu
avec l'axe longitudinal YY du guide d'onde coaxial 1, c'est-a-dire de
telle sorte que le-conducteur interne du guide d'onde traverse le trou
des resonateurs Deux entretoises,, 30, en verre organique de
permittivite 2, en forme de manchon cylindrique, sont intercalees
entre le conducteur interne 10 du guide 1 et, respectivement, les
resonateurs 2 et 3.
La figure 2 est une vue en coupe realisee selon un plan de coupe
perpendiculaire en XX au plan de la figure 1; ce plan de coupe est
perpendiculaire a l'axe longitudinal YY du guide d'onde coaxial 1 et
passe par le resonateur 2 La figure 2 montre quatre elements
concentriques: au centre le conducteur interne 10 du guide coaxial,
l'entretoise 20 de diametre interne sensiblement egal au diame- tre du
conducteur interne 10, le resonateur 2 dont la diametre du trou est
sensiblement egal au diametre exterieur de Pentretoise, et le
conducteur externe Il du guide coaxial 1 avec ses deux parties, 110 et
111; ce conducteur externe presente, du moins en dehors des troncons
d'adaptation 12 et 13 (voir figure 1) un diametre interieur nettement
superieur au diametre exterieur du resonateur 2 et donc egalement du
resonateur 3 (voir figure 1).
Tels qu'ils ont ete decrits et representes les resonateurs 2 et 3 ne
sont pas en contact avec le conducteur externe 11 du guide coaxial 1
et un materiau de faible permittivite (entretoises 20 et 30) est
interpose entre chacun d'eux et le conducteur interne 10 du guide;
cette disposition est destinee a minimiser les pertes par effet Joule
dans le filtre, etant entendu qu'il est possible de realiser des
filtes selon Pinvention o les resonateurs seraient en contact avec
l'un ou Pautre ou les deux conduc- teurs du guide coaxial.
Sur la figure 2 ont egalement ete representees, en traits inter-
rompus avec une fleche, les lignes du champ magnetique, H, qui corres-
pondent a la propagation selon le mode TM 011 dans le guide coaxial et
qui assurent le couplage entre le guide et les resonateurs quand ils
sont a leur frequence de resonance.
Dans le filtre qui vient d'etre decrit, comme d'ailleurs dans le cas
des filtres coupe-bande classiques, la distance entre les resonateurs
est de l'ordre de 3 X g o Ag est la longueur d'onde, dans le guide
d'onde, correspondant a la frequence moyenne de la bande coupee par le
filtre et o X g est egal a la longueur (fonde and #x003E;X, dans
Pespace libre, correspondant a la frequence moyenne de la bande coupee
par le filtre, lorsque le guide est un guide coaxial comme cest le cas
pour le filtre decrit.
A titre indicatif le filtre qui a ete decrit a Paide des figures 1 et
2 a une longueur hors-tout d'environ 15,5 cm Ce filtre, tel qu'il a
ete concu, permet d'obtenir un affaiblissement de 56 decibels dans une
bande de
400 M Hz centree sur une frequence de 3 850 M Hz.
Il est a noter que la largeur de bande du filtre coupe-bande selon les
figures 1 et 2 peut etre modifiee en changeant le couplage entre les
resonateurs et le guide d'onde coaxial; ce changement peut etre obtenu
par une modification du diametre du trou interieur des resonateurs:
plus ce diametre est proche de celui du conducteur interne du guide
cdonde coaxial et plus la largeur de la bande coupee est importante.
La presente invention n'est pas limitee a l'exemple decrit ou aux
variantes suggerees ci-avant C'est ainsi que le filtre peut ne
comporter qu'un seul resonateur ou peut en comporter trois et meme
plus; dans ce dernier cas deux resonateurs cons;ecutifs seront
distants d'environ 3 X X etant, comme indique plus avant, la longueur
d'onde, dans Pespace libre, correspondant a la frequence moyenne de la
bande coupee par le filtre De meme les entretoises 20, 30 intercalees
entre les resonateurs 2, 3 et le conducteur interne 10 (voir figures 1
et 2) peuvent, par exemple, etre remplacees par des entretoises
disposees entre les resonateurs et le conducteur externe 11 du guide
coaxial.
251154 and
Claims
_________________________________________________________________
REVEN l DICATIONS
1 Filtre coupe-bande comportant un guide d'onde coaxial (1) ferme a
ses deux extremites et N resonateurs (n entier positif) (2, 3)
disposes dans le guide d'onde coaxial, caracterise en ce que les
resona- teurs (2, 3) sont perces, de part en part, d'un trou a travers
lequel passe le conducteur interne (10) du guide coaxial.
2 Filtre selon Id revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte
des moyens d'isolement (20, 30) pour isoler electriquement les
resonateurs des conducteurs interne (10) et externe (Il) du guide
d'onde coaxial.
3 Filtre selon la revendication 2, caracterise en ce que les moyens
disolement sont des entretoises en materiau dielectrique a faible
permittivite, intercalees entre chaque resonateur (2, 3) et le
conducteur interne (10) du guide d'onde coaxial (1).
4 Filtre selon la revendication 1, caracterise en ce que, le
conducteur interne du guide coaxial etant un cylindre de diametre d et
les resonateurs des resonateurs tubulaires de diametre interne D (avec
D and #x003E; d), une entretoise tubulaire en dielectrique de faible
permittivite separe chaque resonateur du conducteur interne du guide
coaxial, cette entretoi- se ayant des diametres interieur et exterieur
sensiblement egaux respecti- vement a d et D.
5 Filtre selon la revendication l o N est au moins egal a 2,
caracterise en ce que la distance entre deux resonateurs consecutifs
(2, 3) est de l'ordre de 3,o \ est la longueur d'onde, correspondant a
la frequence moyenne de la bande coupee par le filtre.
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