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DES
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POINTES
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Physical
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2 N
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2 d
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4 d
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
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Crn
(1)
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Est A
(1)
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Generic
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metal
(1)
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cation
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512593A1
Family ID 5135133
Probable Assignee Thomson Csf
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title FILTRE EN GUIDE D'ONDE
Abstract
_________________________________________________________________
FILTRE EN GUIDE D'ONDE COMPRENANT UN ENSEMBLE DE CAVITES CI, CJ,...,
CK, CN RESONNANTES SEPAREES PAR DES COUPLAGES VI, VJ,..., VN1, DES
MOYENS PERMETTANT DE REGLER L'ACCORD QI, QJ,..., QN POUR CHAQUE
CAVITE, SITUES SUR UNE PREMIERE FACE 1, COMPRENANT AU MOINS UNE LIGNE
A FENTE L SITUEE SUR UNE FACE 2 OPPOSEE A LA FACE 1, PERMETTANT DE
REALISER UN COUPLAGE MJ, K ENTRE AU MOINS DEUX CAVITES NON ADJACENTES
CJ, CK ET COMPRENANT DES MOYENS 6 POUR FAIRE VARIER LA VALEUR DE CE
COUPLAGE MJ, K AFIN DE DEPLACER LES POINTES D'AFFAIBLISSEMENT INFINI
EN FREQUENCE.
APPLICATION AUX FILTRES HYPERFREQUENCES EN GUIDE D'ONDE.
Description
_________________________________________________________________
js 2512593
FILTRE EN GUIDE D'ONDE
La presente invention se rapporte aux filtres en guide d'onde du type
passe-bande. Classiquement ces filtres sont obtenus par juxtaposition
de cavites resonnantes accordees chacune par un plongeur mobile (vis),
ces cavites etant couplees entre elles par des iris ou par des rideaux
de tiges Le coefficient de couplage existant entre deux cavites
adjacentes est defini par l'ouverture de l'iris ou l'espacement entre
les rideaux de tiges suivant la technologie utilisee et peut etre
ajuste au moyen d'une vis de couplage
venant modifier la susceptance presentee par l'iris ou le rideau de
tiges.
De tels filtres ont une reponse amplitude/frequence symetrique du type
Tchebychev ou du type Butterworth.
Dans certaines applications il est necessaire d'obtenir des pointes
d'affaiblissement infini a des frequences donnees, situees de part et
d'autre de la frequence centrale et en dehors de la bande utile du
filtre qui est determinee par ses frequences de coupures La reponse
amplitude/frequence du filtre est alors qualifiee de reponse pseudo-
elliptique Pour obtenir ce type de reponse il est necessaire de
coupler certaines cavites non adjacentes entre elles, leur choix
resultant d'une etude faite a partir d'une methode classique de
synthese des filtres Dans la pratique, pour obtenir de tels couplages
dans un filtre ayant par exemple 2 N cavites, il est impossible de lui
conserver sa structure En realite, on accole deux filtres ayant N
cavites chacun, de facon a realiser au moyen d'iris outre les
couplages entre cavites adjacentes, des couplages entre cavites
symetriques vis a vis de l'onde incidente On peut
trouver une description de ces filtres dans un article ecrit par lohn
Rhodes
paru dans la revue "IEE Transactions on microwave theory and
techniques"
Vol MTT-18, No 6, June 1970.
La realisation de tels filtres est tres complexe, l'encombrement est
important et de ce fait le cout est eleve.
La presente invention a pour but de remedier a ces difficultes en
realisant un filtre en guide d'onde comprenant un ensemble de cavites
resonnantes separees chacune par un couplage, des moyens permettant de
12593
regler l'accord pour chaque cavite situes sur une premiere face du
guide, des moyens permettant de faire varier la susceptance du filtre,
situes sur cette premiere face du guide, le filtre etant
principalement caracterise en ce qu'il comprend au moins une ligne a
fente situee sur une deuxieme face opposee a la premiere pour coupler
au moins deux cavites non adjacentes et dont la longueur est
determinee par la distance qui separe ces cavites non adjacentes a
coupler et en ce qu'il comprend des moyens pour faire varier la valeur
de ce couplage pour obtenir au moins une
pointe d'affaiblissement infini a une frequence variable.
D'autres particularites et avantages de l'invention apparaitront
clairement dans la description suivante presentee a titre d'exemple
non
limitatif et faite en regard des figures ci-apres.
La figure 1, represente un filtre en guide -d'onde selon l'invention;
la figure 2, represente une vue de dessous du filtre de la figure 1
sans le support 5;
la figure 3, represente une coupe longitudinale de la figure 1.
Le filtre selon l'invention et qui est represente sur la figure 1 est
un
filtre en guide d'onde du type passe-bande a section droite
rectangulaire.
Le signal incident rentre par une entree E situee a une extremite 3 du
guide et sort par une sortie S situee a l'autre extremite 4 du guide
Le filtre comporte un ensemble N de cavites Ci Cn; pour simplifier la
comprehension on s'est limite a N = 6.
Les cavites sont separees deux a deux de maniere connue par une plaque
referencee respectivement Vi Vn+l, dont les dimensions sont les memes
que celles de la section du filtre et chaque plaque est munie d'un
iris d'une forme predeterminee.
Ces cavites qui sont adjacentes deux a deux sont couplees electri-
quement au moyen de ces iris li-In+l Ces iris sont tous alignes et
leurs dimensions sont determinees pour qu'ils presentent chacun
vis-a-vis de
l'onde electromagnetique entrante une susceptance donnee Cette suscep-
tance definit la valeur du coefficient de couplage entre chaque
cavite.
On determine les coefficients de couplage a l'aide de matrices de
couplage selon des methodes classiques de calcul de synthese des
filtres
pour obtenir les caracteristiques voulues dans la bande passante
desiree.
Des vis qi, qj, qn+ 1 sont vissees respectivement sur les plaques de
couplage Vi, Vj,, Vn+I, leur enfoncement dans l'iris permet d'ajuster
le coefficient de couplage en modifiant legerement la susceptance de
chaque iris.
La frequence de resonance de chaque cavite est reglee a l'aide d'une
vis d'accord referencee respectivement Qi, Qj,, Qn Toutes les vis sont
accessibles pour le reglage et sont placees sur la face superieure du
filtre, referencee 1.
Un support 5 muni d'au moins une vis 6 est fixe sur la face inferieure
2 du filtre.
Cette face inferieure 2 representee sur la figure 2, comprend une
ligne a fente L dont la longueur est determinee par la distance qui
separe
les cavites que l'on veut coupler afin d'obtenir une reponse pseudo-
elliptique La ligne a fente L resulte d'une perforation de la plaque
metallique constituant la face 2 Dans l'exemple decrit, cette
perforation s'etend sur une longueur superieure a 2 d et inferieure a
4 d ce qui permet d'effectuer un couplage entre les cavites Cj et Ck,
Cj et Ck etant
respectivement la deuxieme et la cinquieme cavite d representant
l'espa-
cement entre deux cavites Cette ligne a fente L est donc logee dans le
metal parallelement aux aretes de la face 2 et chacune de ses
extremites est situee face au milieu des cavites concernees Cj et Ck
afin de conserver la symetrie de la reponse et d'obtenir un bon
rendement car la fente L se comporte comme une antenne et permet a une
partie de l'energie rayonnee de passer de la cavite Cj a la cavite Ck
De plus les
extremites de la fente sont elargies de maniere a amplifier ce
phenomene.
En effet une forme en T (ou bien une forme arrondie) a chaque
extremite permet d'agrandir la fente et donc de transferer plus
d'energie d'une
cavite vers une autre cavite non adjacente.
On ameliore cette realisation en ajoutant une ou plusieurs petites
antennes qui rayonnent a l'interieur du guide Chaque antenne AI, A 2
est constituee de la facon la plus simple par un fil conducteur dont
une des extremites est reliee electriquement a une extremite de la
fente,
respectivement Al est reliee a El et A 2 est reliee a E 2.
La realisation d'une telle fente L a pour resultat d'obtenir un
12593
affaiblissement infini aux deux frequences predeterminees situees hors
bande. Le support 5 creux de forme parallelepipedique que l'on voit en
coupe sur la figure 3 est solidaire du guide par ses extremites 8 et 9
qui sont soudees respectivement aux extremites 3 et 4 du guide Il est
situe du
cote de la face munie de la fente (ou des fentes).
On se refere toujours a la figure 3 La face du support 5 appliquee
contre la face 2 du guide (munie de la fente) est ouverte Cette
ouverture a un encombrement au moins egal a celui de la fente L et se
trouve face a cette fente Les antennes Ai et A 2 penetrent a
l'interieur des cavites respectivement Cj et Ck Le support 5 permet de
guider l'energie rayonnee issue de la fente et de limiter une
dispersion de cette energie dans l'espace. On dispose sur la face
opposee a la face ouverte du support 5 d'une
ou de plusieurs vis 6 accessibles pour permettre un reglage en
frequence.
Dans la realisation particuliere qui est decrite on ne dispose que
d'une vis 6, cette vis est munie a son extremite d'un plateau 7 de
dimension superieure a celle de l'extremite de la vis 6, la vis 6 est
vissee sur le support 5 face a la fente L En enfoncant la vis 6 on
deforme les lignes de champ electrique qui s'etablissent autour de la
fente L, ce qui permet de modifier le couplage Mjk realise par la
fente L. La vis 6 permet d'augmenter ou de diminuer la valeur du
couplage realise ce qui a pour consequence de faire varier en
frequence les deux
pointes d'affaiblissement obtenues par le couplage des cavites Cj et
Ck.
Sur la courbe de reponse du filtre on constate que ce reglage en
frequence
permet d'augmenter ou de diminuer la valeur des pentes de cette
courbe.
En effet, plus l'extremite de la vis 6 est rapprochee de la fente L,
plus le couplage est faible et donc plus la pointe d'affaiblissement
infini s'eloigne de la frequence centrale, les pentes s'applatissent
Plus la vis est eloignee
de la fente, plus le couplage est fort et donc plus la pointe
d'affaiblis-
sement se rapproche de la frequence centrale, les pentes se raidissent
En conclusion la realisation de ligne a fente pour des filtres en
guide d'onde permet de corriger la reponse hors bande de tels filtres
sans pour autant modifier les caracteristiques dans la bande passante
donnee Ceci
12593
se traduit mathematiquement par une diminution du nombre de poles
necessaire pour un gabarit donne, et dans la realisation, par une
dimi-
nution de l'encombrement car le nombre de poles est proportionnel au
nombre de cavites du filtre L'adjonction d'un support muni de vis
permet d'agir sur le couplage realise par la ou les fente(s) et permet
de pouvoir
deplacer les pointes d'affaiblissement infini en frequence.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Filtre en guide d'onde comprenant un ensemble de cavites (Ci, Cj,,
Ck, Crn resonnantes separees chacune par un couplage (Vi, Vj,, Vn+l),
des moyens (Qi, Qj,, Qn+ 1) permettant de regler l'accord pour chaque
cavite, situes sur une premiere face ( 1) du guide, des moyens (qi,
qj,, qn+l) permettant de faire varier la susceptance du filtre, situes
sur cette premiere face ( 1), caracterise en ce qu'il comprend au
moins une ligne a fente (L) situee sur une deuxieme face ( 2) opposee
a la premiere ( 1) pour realiser un couplage (Mj,k) entre au moins
deux cavites non adjacentes (Cj, Ck), sa longueur etant determinee par
la distance qui separe les deux cavites non adjacentes a coupler et en
ce qu'il comprend des moyens ( 6) pour faire varier la valeur de ce
couplage (Mj,k) pour obtenir au moins une pointe d'affaiblissement
infini variable en frequence 2 Filtre en guide d'onde selon la
revendication 1, caracterise en ce que les extremites de chaque ligne
a fente (L) sont en forme de T afin
d'augmenter le couplage entre les deux cavites concernees (Ci, Ck).
3 Filtre en guide d'onde selon la revendication 1, caracterise en ce
que les moyens pour faire varier la valeur du couplage (Mj,k) entre
cavites non adjacentes comprennent au moins une vis ( 6) vissee sur un
support ( 5) solidaire du filtre et place au regard de la ligne a
fente (L), cette vis ( 6) permet a l'aide de son extremite d'agir, en
fonction de son enfoncement, sur les lignes de champ electrique
s'etablissant a proximite de la ligne a fente (L) pour modifier la
valeur du couplage (Mj,k) et deplacer ainsi les
pointes d'affaiblissement infini en frequence.
4 Filtre en guide d'onde selon la revendication 3, caracterise en ce
que la vis ( 6) est munie a son extremite d'un plateau ( 7) de
dimension
superieure a celle de son extremite pour augmenter l'action de modifi-
cation du couplage (Mj,lk et deplacer ainsi les pointes
d'affaiblissement
infini en frequence.
Filtre en guide d'onde selon la revendication 3, caracterise en ce que
le support ( 5) est un parallelepipede creux, la longueur de ce
parallelepipede etant egale a celle du guide, ces extremites etant
soudees a celles du guide, et la face jointe a la deuxieme face ( 2)
du guide etant ouverte.
6 Filtre en guide d'onde selon l'une quelconque des revendications 1
a 5, caracterise en ce que le guide est a section droite
rectangulaire.
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