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Etre
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Fre
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Diff6
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Est A
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Physical
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1 GHz
(2)
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100 Mbit/s
(1)
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5 MHz
(1)
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500 MHz
(1)
[15][_]
600 kHz
(1)
[16][_]
75 Ohm
(1)
[17][_]
de 75 Ohm
(1)
[18][_]
200 MHz
(1)
[19][_]
Molecule
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DES
(3)
[21][_]
Cl
(2)
[22][_]
carac
(1)
[23][_]
Disease
(1/ 3)
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Torsades
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513043A1
Family ID 2985554
Probable Assignee Siemens Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title Directional couplers are preferably used for separating and
for mixing (coupling together) radio-frequency signals...
FR Title CIRCUIT DIVISEUR DE FREQUENCE POUR DES SIGNAUX DE FREQUENCES
TRES DIFFERENTES
Abstract
_________________________________________________________________
Directional couplers are preferably used for separating and for mixing
(coupling together) radio-frequency signals. Said directional couplers
have a high coupling attenuation, however, if one of the two signals
is at a comparatively low frequency. According to the invention, a
frequency combining/separating filter (gating circuit, combining
network, combiner) is proposed which contains a wave guiding means,
for example a coaxial line, which is wound on a ferromagnetic core.
The first conductor, for example the inner conductor, is connected to
the common signal path at one end of the wave guiding means. At the
other end, the first conductor is connected to the signal path for the
radio-frequency signals and to an inductor arrangement (choke
arrangement) while the outer conductor is connected at one end via a
tuned-circuit capacitor to earth and via an isolating transformer to
the signal path for the low-frequency signals, and at the other end is
connected directly to earth.
IL COMPORTE UN GUIDE D'ONDES, PAR EXEMPLE UNE LIGNE COAXIALE, ENROULEE
SUR UN NOYAU FERROMAGNETIQUE. A UNE EXTREMITE DU GUIDE D'ONDES, LE
PREMIER CONDUCTEUR, PAR EXEMPLE LE CONDUCTEUR INTERIEUR, EST RELIE A
LA VOIE COMMUNE DES SIGNAUX. A L'AUTRE EXTREMITE CE CONDUCTEUR EST
RELIE A LA VOIE POUR LES SIGNAUX HAUTE FREQUENCE ET A UN CIRCUIT DE
REACTANCE, ALORS QUE LE CONDUCTEUR EXTERIEUR EST RELIE A UNE
EXTREMITE, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CONDENSATEUR D'UN CIRCUIT
OSCILLANT, A LA MASSE ET, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN TRANSFORMATEUR DE
SEPARATION, AVEC LA VOIE POUR LES SIGNAUX BASSE FREQUENCE, ET A
L'AUTRE EXTREMITE DIRECTEMENT A LA MASSE.
APPLICATION AU DOMAINE DES ANTENNES.
Description
_________________________________________________________________
Circuit diviseur de frequence pour des signaux de frequences tres
differenXs.
L'invention concerne un circuit diviseur de frequence pour des signaux
de frequences tres diff6- rentes.
Pour la separation ou le couplage de signaux haute frequence dans la
plage des frequences de quelques centaines de MHZ jusqu'a environ 1
GHz, il est connu d'utiliser des coupleurs directifs. Mais, si 1' un
de ces deux signaux possede une frequence qui ne se situe que dans les
environs de quelques centaines de kHz, l'utilisation de coupleurs
directifs n'a plus tellement de sens en raison de l'affaiblissement de
la bande de frequences non transmise et de l'affaiblissement accru
pour la bande de frequences transmise. Les coupleurs directifs ne soit
pas, comme cela est connu, bien efficaces pour des basses frequences
car ilsdonnent, pour les basses frequences, un affaiblissement de
couplage eleve.Egalement, dans le cas du couplage des frequences
basses par l'intermediaire de diviseurs de couplage ou d'elements
passe-bas au niveau de la voie des signaux pour le signal haute
frequence, il resulte un affaiblissement de couplage eleve pour le
signaux de basse frequence, dans la mesure ou on peut eviter une
influence reciproque des deux voies des signaux.
Le besoin pour un circuit diviseur de frequence, en vue de separer des
signaux a positions en frequences tres differentes se fait sentir
aussi bien dans la technique des antennes, au niveau des aiguillages
de reception et d'emission, ainsi que lors du couplage de signaux
pilotes de frequence relativement faible avec des signaux de liaisons
par ondes hertziennes. Dans la technique de la transmission de signaux
numeriques sur de grandesdistances,il est en outre connu de
transmettre des signauxnumeriquesavec des debits binaires de quelques
centaines de Mbit/s, avec un signal de frequence relativement basse.
Le signal de frequence basse sert a la transmission d'informations de
controle, et la transmission d'un canal auxilaire et de service est
possible.
L'invention a donc ppur objet un circuit diviseur de frequence du
genre indique en tete du present memoire, permettant de coupler ou de
separer d'une voie de signaux commune, des signaux dans la plage de
frequences de quelques centaines de kHz et des signaux dans la plage
des frequences de quelques centaines de MHZ jusqu'a environ 1 GHz.
Selon l'invention ce probleme est resolu par un circuit diviseur de
frequence, circuit qui est essentiellement caracterise par le fait
qu'il est prevu un guide d'ondes enroule sur un noyau ferromagnetique
dont le premier conducteur est relie a une extremite avec un voie
commune pour les signaux, que le premier conducteur du guide d'ondes
est relie par son autre extremite avec une borne de liaison d'un
dispositif de reactance qui, pour des signaux a frequence elevee est
comparativement fortement ohmique par rapport a l'impedance
caracteristique et comparativement faiblement ohmique pour des signaux
de basse frequence, et dont l'autre borne de liaison est reliee a un
potentiel de reference, ainsi qu'a une voie de signaux pour les
signaux de frequence elevee, que le second conducteur du guide d'ondes
est relie par une extremite directement a la masse et par l'autre
extremite, par l'in- termediaire d'un condensateur, au potentiel de
reference et en outre directement avec une voie de signaux pour les
signaux de basse frequence, et que le condensateur forme avec
l'inductance du guide d'ondes un circuit resonnant parallele pour les
signaux de basse frequence.
L'avantage particulier du circuit diviseur d frequence conforme a
l'invention reside dans le fait que celui-ci peut egalement etre mis
en oeuvre dans le cas de signaux haute frequence a bande large, tels
qu'ils sont representes par exemple par des signaux numeriques avec un
debit binaire de quelques 100 Mbit/s. Un autre avantage reside dans le
fait qu'il s'agit, dans le cas du circuit diviseur de frequence, d'un
composant passif, sans consommation supplementaire en courant, en
sorte que la mise en oeuvre, par exemple dans des installatiens a
telealimentation, est facilement possible et qu'on n'a pas besoin de
compenser des dispersions des parametres de composants actifs.Un
avantage tout particulier du circuit diviseur de frequence conforme a
l'invention reside finalement dans le fait qu'il peut etre utilise
aussi bien pour. la separation de signaux de frequences tres
differentes, que pour leur association sur une voie de signaux
commune.
Des developsentsavantageux du circuit diviseur de frequence selon
l'invention, sont, notamment, carac teris66par le fait
- que dans la liaison entre le second conducteur du guide d'ondes et
la voie des signaux pour les signaux de basse frequence, est insere un
transformateur de separation;
- qu'il s'agit, dans le cas du guide d'ondes, d'une ligne coaxiale
dont le conducteur interieur represente le premier conducteur et le
conducteur exterieur constitue le second conducteur du guide d'ondes;
- qd'il est prevu, comme guide d'ondes, une ligne a fils paralleles;
- qu'il est prevu, comme guide d'ondes, un conducteur constitue par
des fils torsades;
- qu'a la voie commune des signaux est reliee une source de signaux et
aux voies separees des signaux, des charges;;
- qu'a la voie commune des signaux est reliee une charge et a chaque
voie de signaux est reliee une source de signaux;
- que l'on prevoit, comme circuit de reactance,un troncon de ligne
accorde a la frequence des signaux de haute frequence;
- que le dispositif de reactance est complete par un filtre passe-haut
pour les signaux de haute frequence;
- que le dispositif de reactance est complete par un passe-bande
d'ordre eleve pour les signaux de haute frequence
A titre d'exemple on a decrit ci-dessous et represente aux dessins
annexes des realisations d'un circuit diviseur de frequence selon
l'invention.
La figure 1 represente un schema du circuit diviseur de frequence
selon l'invention, selon une forme de realisation constituant un
circuit diviseur, la figure 2 est un schema equivalent pour la voie
passe-haut du circuit diviseur de frequence de la figure 1, la figure
3 est un schema equivalent, developpe, du circuit diviseur de
frequence selon la figure 1, la figure 4 est un schema equivalent pour
la voie passe-bande aux basses frequences du circuit diviseur de
frequence selon la figure 1, et la figure 5 est le schema de montage
du circuit diviseur de frequence selon l'invention, sous la forme de
realisation constituant un aiguillage ou commutateur d'emission.
Le circuit diviseur de frequence represente dans la figure 1 sert a
separer deux signaux de fre quencesdifferentew provenant du generateur
G et qui parviennent de ce dernier a l'entree du circuit diviseur de
frequence, par l'intermediaire d'une ligne commune. te circuit
diviseur de frequence comporte comme guide d'ondes un premier
conducteur coaxial KL1 qui est enroule, a la maniere d'une impedance
de ligne, sur le noyau d'un pot en ferrite. A la ligne commune ou au
generateur G est relie le conducteur interieur de la ligne coaxiale,
alors que le conducteur exterieur est relie a une extremite
quelconque, directement au potentiel de reference. A l'autre extremite
est reliee au conducteur interieur, une premiere impedance LO, ainsi
que la voie des signaux pour le signal haute frequence, qui est
indique par une premiere resistance de charge V1. A l'extremite,
encore libre, du conducteur exterieur de la ligne coaxiale KL1 est
relie un premier condensateur C1 dont l'autre borne est reliee a la
masse, ainsi qu'un premier transformateur U1 auguel est reliee la voie
de signaux proprement dite pour le second signal basse frequence, sous
la forme d'une resistance de charge V2. Le condensateur C1 forme avec
l'inductance, en particulier du conducteur exterieur de la ligne
coaxiale KL1, un circuit resonnantparalle- le dont la frequence de
resonance correspondant a la frequence des signaux basse frequence.
Dans le cas present, il s'agit de la separa tion d'un signal numerique
a plage spectrale d'environ 5 MHz a 500 MHz d'un signal telemetrique
basse frequence, avec une frequence d'environ 600 kHz. La resistance
interne du generateur correspond, tout comme de la resistance de
charge V1, a l'impedance caracteristique
Z d'environ 75 Ohm de la ligne coaxiale; en raison-de la divergence de
la resistance de charge V2, le premier transformateur ue1 a ete prevu,
dont la transformation d'impedances permet d'obtenir une adaptation de
la resistance de charge V2 a l'impedance caracteristique. Comme
circuit de reactance LO, il a ete prevu un troncon de ligne dont la
longueur a ete adaptee a la frequence de repetition des bits des
signaux numeri quels,donc a la frequence des signaux de haute
frequence.
Pour la voie passe-haut du circuit diviseur de frequence represente
dans la figure 1, on a le schema equivalent qui est represente dans la
figure 2, et dans lequel on a suppose que l'impedance caracteristique
Z de la ligne commune qui est reliee au generateur G, coincide avec
l'impedance caracteristique Z de la ligne coaxiale XL1. Le circuit de
reactance LO, qui correspond au troncon de ligne court-circuite a
l'extremite, presente, dans la page des frequences du signal haute
frequence, une impedance elevee, cette impedance est a negliger par
rapport a celle de la resistance de charge V1, mais on doit en tenir
compte dans le cas d' une distorsion des signaux, dans la mesure ou
cette resistance correspond a l'impedance caracteristique Z.
Le condensateur Cl du circuit oscillant pour les signaux de basse
frequence, possede une capacite tellement elevee que dans la plage des
frequences pour les signaux de haute frequence il est suffisamment
faiblement ohmique, en sorte que la transmission des signaux haute
frequence par la ligne coaxiale KL1 n'est pas perturbee, et que la
partie des signaux haute fre quence qui arrive- a la resistance de
charge V2, est faible au point de pourvoir etre negligee. L'inductance
L1 du transformateur ue1 joue alors un role aussi faible que
l'impedance transformee U2, Z dans la voie des signaux basse
frequence, donc de la seconde resistance de charge V2.
Dans la figure 3 on a represente, dans un autre schema equivalent,pour
le circuit diviseur de frequence, la ligne coaxiale KL1 qui agit comme
self de ligne, par un transformateur ideal ue2 a rapport de
transformation de 1:1 et par son inductance L2 a laquelle s'attachent
des pertes. La premiere voie de ligne pour les signaux haute
frequence, avec la premiere resistance de charge V1 et le premier
circuit de reactance LO, est alors directement reliee a l'enroulement
primaire du second transformateur ue2 et avec le potentiel de
reference.Le cote secondaire du second transformateur ue2 correspond
au conducteur exterieur de la ligne coaxiale KL1, l'enroulement
secondaire du second transformateur et l'inductance L2 qui lui est
monteeen parallele sont donc relies, du cote entree, au potentiel de
reference, alors que, de l'autre cote, ils.sont relies a la borne du
condensateur Cl et, par l'intermediaire du transformateur U1, a la
resistance de charge V1. On voit que la ligne KL1 pour le signal basse
frequence agit comme transformateur reversible, les deux bornes de son
enroulement secondaire, donc les deux bornes de liaison du conducteur
exterieur de la ligne coaxiale sont inversibles,l'inversion de
phasesetant alors supprimee.
De la figure 3 il resulte, pour la voie passebande basse frequence du
circuit diviseur de frequence, le schema equivalent selon la figure 4,
etant donne que pour les signaux basse frequence, l'impedance du
circuit de reactance LO est tres faible. De ce fait, pour les signaux
basse frequence, la borne de liaison de l'enroulement primaire du
transformateur ue2, qui est eloignee du generateur, est pratiquement
au potentiel de reference. On voit que le condensateur C1 forme avec
l'inductance L2 de la ligne coaxiale KL1, un circuit oscillant qui
peut etre amene hors resonance par l' inductance du premier
transformateur Ul et par l'inductance transformee de la voie des
signaux pour le signal basse frequence, donc de la resistance de
charge V2.Dans un exemple d'execution pratique, 1' inductance L2 de la
ligne coaxiale etait d'environ 4 RH, inductance qui etait reglable,
dans certaines limites, par le noyau de pot utilise et qui permettait
de ce fait une compensation de l'influence des autres inductances.
Comme ligne coaxiale on a utilise ce que l'on designe par cable
semi-rigide, avec une impedance caracteristique de 75 Ohm, l'impedance
des resistances de charge Vi et V2 etait respectivement de 75
Ohm. il s'est avere que pour des circuits diviseurs de frequence, dans
lesquels le signal haute frequence presentait une frequence inferieure
a 200 MHz, on peut avantageusement utiliser comme guide d'ondes
egalement des lignes a conducteurs paralleles ou des lignes formees
par des fils torsades.
Pour des exigences plus elevees posees au decouplage des deux voies de
signaux, le condensateur C1 peut etre complete a l'aide d'autres
bobines et condensateurs pour former un passe-bas ou un coupe-bande
d'ordre superieur. Le circuit de reactance LO peut egalement etre
complete par un pas se bande d'ordre superieur pour les signaux de
haute frequence.
Dans la figure 5 on a represente le circuit diviseur de frequence dans
son application comme aiguillage ou commutateur d'emission, donc comme
aiguillage de couplage pour deux signaux. Le generateur G1 fournit un
signal numerique de haute frequence qui est applique a l'une des
bornes d'un circuit de reactance L3 et au conducteur interieur d'une
seconde ligne coaxiale KL2. Comme circuit de reactance L3 on utilise a
nouveau un troncon de ligne pour les signaux de frequence elevee,
court-circuite a une extremite, 1' autre borne de liaison du circuit
de reactance etant a nouveau relideau potentiel de reference.
Le generateur G2 produit un signal de frequence relativement basse,
signal qui est couple, par l'intermediaire d'un troisieme
transformateur U3, au conducteur exterieur de la seconde ligne
coaxiale KL2.
A une extremite de la seconde ligne coaxiale KL2, le conducteur
exterieur est relie au potentiel de reference, et, a l'autre
extremite, et par l'intermediaire d'un condensateur C2, a la masse,
alors qu'a l'autre extremite du conducteur interieur est reliee la
voie commune des signaux pour le signal haute frequence et basse
frequence, representee par une resistance de charge V. La constitution
de l'aiguillage ou circuit dans la figure 5 correspond entierement a
celle de l'aiguillage ou circuit de separation selon la figure 1.
Etant donne que l'on utilise les memes signaux que dans la figure 1,
le dimensionnement des differents elements constitutifs du circuit
diviseur de frequence selon la figure 1 est le meme que celui du
circuit diviseur de frequence selon la figure 5.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Circuit diviseur-de frequence pour des sianaux de frequences tres
differentes,caracterise par le fait qu'il est prevu un guide d'ondes
enroule sur un noyau ferromagnetique dont le premier conducteur est
relie a une extremite avec la voie commune pour les signaux, que le
premier conducteur du guide d'ondes est relie par son autre extremite
avec une borne de liaison d'un dispositif de reactance.qui, pour des
signaux a frequence elevee est comparativement fortement ohmique par
rapport a l'impedance caracteristique et comparativement faiblement
ohmique pour des signaux de basse frequence, et dont l'autre borne de
liaison est reliee a un potentiel de reference, ainsi qu'a une voie de
signaux pour les signaux de frequence elevee, que le second conducteur
du guide d'ondes est relie par une extremite directement a la masse et
par l'autre extremite, par l'intermediaire d'un condensateur, au
potentiel de. reference et en outre directement avec une voie de
signaux pour les signaux de basse frequence, et que le condensateur
forme avec l'inductance du guide d'ondes un circuit resonnantparallele
pour les signaux de basse frequence.
2. Circuit diviseur de frequence selon la revendication 1, caracterise
par le fait que dans la liaison entre le second conducteur du guide
d'ondes et la voie des signaux pour les signaux de basse frequence,
est insere un tranformateur de separation.
3. Circuit diviseur de frequence selon l'une ou l'autre des
revendications 1 ou2, caracterise par le fait qu'il s'agit, dans le
cas du guide d'ondes, d'une ligne coaxiale dont le conducteur
interieur represente le premier conducteur et le conducteur exterieur
constitue le second conducteur du guide d'ondes.
4. Circuit diviseur de frequence selon l'une ou l'autre des
revendications 1 ou 2, caracterise par le fait qu'il est prevu, comme
guide d'ondes,une ligne a fils paralleles.
5. Circuit diviseur de frequence selon l'une ou l'autre des
revendications 1 ou 2, caracterise par le fait qu'il est prevu, comme
guide d'ondes, un conducteur constitue par des fils torsades.
6. Circuit diviseur de frequence selon l'une quelconque des
revendications 1 a 5, caracterise par le fait qu'a la voie commune des
signaux sont relies une source de signaux et aux voies separees des
signaux, de charge.
7. Circuit diviseur de frequence selon l'une quelconque des
revendications 1 a 5, caracterise par le fait qu'd la voie commune des
signaux est reliee une charge et a chaque voie de signaux est reliee
une source de signaux.
8. Circuit diviseur de frequence selon l'une quelconque des
revendications 1 a 7, caracterise par le fait que l'on prevoit, comme
circuit de reactance un troncon de ligne accorde a la frequence des
signaux de haute frequence.
9. Circuit diviseur de frequence selon l'une quelconque des
revendications 1 a 8, caracterise par le fait que le dispositif de
reactance est complete par un filtre passe-haut pour les signaux de
haute frequence.
10. Circuit diviseur de frequence selon l'une quelconque des
revendications 1 a 8, caracterisepar le fait que le dispositif de
reactance est complete par un passe-bande d'ordre eleve pour les
signaux de haute frequence.
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