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Câble concentrique pour haute fréquence.
Les câbles pour haute fréquence, destinés à la transmission de grandes puissances à faible distance ou à la transmission de faibles puissances à grande distan- ce, sont généralement réalisés sous forme de conducteurs concentriques, de telle sorte qu'un conducteur constitué par un fil plein, par un câble plein, par un câble creux ou par un tube, en une matière de conductibilité élevée, porte à intervalles déterminés des cales d'écartant en une matière à faibles pertes diélectriques sur lesquels les est ensuite disposé le conducteur de retour, constitué par un tube concentrique en une matière de conductibilité élévée.
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On a déjà. proposé de réaliser le tube concen- trique entourant le conducteur à une distance déterminée en juxtaposant des éléments de tubes, éventuellement fendus dans le sens longitudinal et se recouvrant à l'aide d'articultions à rotule. Une âme de câble ainsi constituée, c'ext-à-dire comportant un conducteur d'aller, et autour de celui-ci un conducteur concentrique de retour, disposé à une certaine distance du premier, est ensuite entourée du chemisage habituel en plomb, qui peut, en cas de besoin, être muni à la manière habituelle d'une armature de bandes, de fils métalliques ou combinée.
Un inconvénient de cette disposition réside dans la quantité relativement importante de cuivre nécessaire à la fabrication des coquilles, pour garantir une stabilité suffisante du tube; de plus, ce câble exige des travaux préparatoires relativement coûteux. Un autre inconvénient réside dans l'obligation de recourir à. de nombreuses opéra- tions de travail manuel, c'est-à-dire coûteux , ainsi que dans le fait que lors de l'emploi d'une chaîne articulée, la chemise en plomb subit, en cas de flexion et de redresses ment du câble, des fatigues localisées, et plus particu- lièrement à l'aplomb des articulations à rotule ;
il en résulte la formation de bourrelets importants en cas points, ces bourrelets pouvant, le cas échéant, mettre très sérieu- sement en cause la continuité de cette chemise.
Afin d'éviter ces inconvénients d'ordre tant écono- mique que mécanique, c-est-à-dire pour obtenir d'une part un câble présentant en fonctionnement le faible amortissement et le faible échauffement voulus, et d'autre part éviter tout gaspillage de matières premières, l'invention prévoit, au lieu de la chaîne composée d'éléments tubulaires ou de coquilles disposés sur les cales d'écartement isolantes, un tube stable mais néanmoins flexible, se portant li-même dont seule la couche orientée vers le conducteur intérieur a besoin d'être en une matière de conductibilité élevée, en
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cuivre par exemple.
Par ailleurs, on n'utilise que des matières bon marché, par exemple des bandes de fer, seules ou en combinaison avec clan couches de papier, imprégné ou non imprégné ,ou avec des bandes de plomb.
La fabrication d'un conducteur de retour de ce genre pour câbles à haute fréquence concentriques peut par exemple s'effectuer en enroulant ou en disposant sur un mandrin un nombre de bandes suffisant pour assurer la stabilité voulue du tube; le tube ainsi fabriqué est mu- ni d'une ondulation en le faisant passer entre un mandrin fileté et un écrou entourant ledit mandrin et présentant un taraudage approprié, l'un de ces éléments étant fixe et l'autre animé d'un mouvement rotatif. La réalisation de cette ondulation doit s'effectuer de manière que d'une part on obtienne une flexibilité suffisante pour une grande stabilité et que d'autre part il n'y ait pas un allongement trop important du chemin pour assurer une résistance électri- que minime de la couche conductrice de ce tube.
On va, décrire ci-après, à titre d' exemple aucune- ment limitatif, un mode de réalisation d'un tel conducteur de retour pour câbles concentriques à haute fréquence. Une bande de cuivre d'une épaisseur correspondant approxima- tivement à la profondeur de pénétration du courant à haute fréquence est enroulée sur un mandrin. Lorsque cette bande est àcoudutgiibilti élevée, l'enroulement s'effectue avan- tageusement à recouvrement pour garantir un bon contact électrique entre les bords de la bande, c'est-à-dire que le courant doit pouvoir passer dans le sens longitudinal du câble sans rencontrer une résistance additionnelle notable.
Sur cette bande peut alors être enroulée une bande de plomb de faible épaisseur, préférablement aussi à recou- vrement. Cet ensemble peut alors être recouvert de plusieurs couches de papier bitumé, elles-mêmes recouvertes de quel- ques couches de fer, ces couches étant enroulées soit avec soit sans recouvrement pour tenir compte de la nécessité @
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dtassurer unechésion suffisante dans le sens longitudinal d'une part, et une surface extérieure lisse d'autre part.
Un tube ainsi enroulé est alors ondula à la manière ci- dessus indiquée; cette ondulation garantit une cohésion suffisante des différentes couches de bandes, ainsi qu'un bon contact électrique entre les bords superposés de la bande à conductibilité élevée. Si le tube ainsi réalisé est ensuite, comme il a été dit ci-dessus, recouvert d'une couche de plomb et d'une couche de papier bitumé, on abtien- dra une étanchéité et une résistance à la corrosion suffi- santé pour la plupart des cas d'emploi d'un conduatur flexi- ble de ce genre.
Dans les cas où l'on risque que des résistances de passage relativement peu importants entre les bords super- posés d'une bande enroulée en matière à conductibilité éle- vée réagissent défavorablement sur les constantes du câble, on pourra par exemple en conservant l'enroulement pour les bandes de fer, de plomb et de matière isolante, disposer une bande à conductibilité élevée dans le sens longitudinal sur le mandrin ,de sorte que cette bande entoure ledit man- drin sous forme d'un tube d'épaisseur simple ou multiple et présen-tant un joint longitudinal.
Les conducteurs tubulaires flexibles et stables pour cibles à. haute fréquence concentriques multiples sont obtenus d'une manière semblable, en prévoyant tant sur la face interne que la face externe d'un tube, principalement constitué en une matière bon marché, par exemple en ruban de fer, une mince couche de bandé de cuivre. '
Des oâbles conformes à l'invention peuvent de plus en cas de besoin être munis d'une chemise de plomb et éventuellement d'une armature extérieure si la disposition ou la pose de ces câbles exige ces mesures supplémentaires;
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mais si les couches d'étanchéité et de protection ( plomb et papier compoundé) présentent des dimensions suffisantes, le chemisage en plomb peut être omis, lorsque les bandes de fer garnissant la face externe sont protégés à l'aide de procédés connus en soi contre la corrosion, comme par exem- ple un plombage ou un recouvrement avec des couches de matières textiles oompoundées.
Le conducteur intérieur du câble à haute fréquence peut, conformément à l'invention, être réalisé de toute manière connue en soi, par exemple être constitué par l'un quelconque des câbles creux connus, formés d'un tube de plomb cuivré, d'un câble sur lequel est enroulé uh ruban de cuivre, ou encore de la tourna manière que le conducteur de retour, Il va de soi que dans ce dernier cas la couche à conductibilité élevée doit se trouver à la surface du con- ducteur*
Des câbles à haute fréquence conformes à l'invention peuvent être réalisés de toute manière appropriée, par exemple en réalisant séparément le conducteur intérieur et le conducteur extérieur, le conducteur intérieur étant ensuite inséré dans le conducteur extérieur après mise en placé des cales d'écartement,
On peut aussi utiliser un procédé suivant lequel les cales d'écartement sont mises en place à inter- vallesdétermdinés pendant la fabrication du conducteur exté- rieur, de sorte que l'opération finale consiste simplement dans l'insertion du conducteur omtérieur. Une autre possi- bilité de fabrication continue de grandes longueurs de câ- bles conforme à l'invention, consiste par exemple à réaliser séparément le conducteur intérieur et le conducteur de retour, dans des machines disposées l'une derrière, l'autre, l'écartemen étant assuré par des cales simples subdivisées, mises en place avant l'insertion du conducteur intérieur dans le conducteur extérieur, c'ést-à-dire entre les machines pour la fabrication du conducteur extérieur et celles pour la fabrication du conducteur extérieur.
On pourrait également
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monter le conducteur extérieur sur le conducteur intérieur réalisé par opérations successives et garni de cales d'écar- tement.
L'unique figure du dessin annexé représente sché- matiquement et à titre d'exemple aucunement l'imitaif, une coupe longitudinale d'un câble à haute fréquence conforme à l'invention. Dans cette figure, la référence a désigne un câble en jute et la référence .:2. une gaine en plomb montée à pression sur ce câble et formant support pour la mince couceh c de conductibilité élevée qui constitue le conducteur proprement dit. Les cales d'écartement sont désignées par,,!..
La face interne du tube e composé de bandes, ae portant lui- même, flexible, résistant à la compression et muni d'ondula- tions porte une mince couche de ruban de cuivre 1.. formant le conducteur de retour. Au-dessus de cette couche de cuivre f se trouvent une ou plusieurs couches de papier bitumé g, surmontées d'une ou de plusieurs couches de bandes de fer h, l'ensemble du tube étant finalement enfermé dans une gaine en plomb k.
L'emploi d'un conducteur de retour concentrique oon- forme à l'invention garantit, en raison de la résistanoe élevée contre toute compression extérieure sous l'action d'efforts de pression ou de charges mécaniques, un écartement uniforme entre le conducteur intérieur et le conducteur exté- rieur, et partant l'uniformité des constantes électriques telles que capacité, amortissement et résistance au claquage.
Etant donné la flexibilité uniforme d'un conducteur de retour conforme à l'invention, les efforts auxquels est soumise la chemise de plomb se répartissent uniformément sur toute la longueur de celle-ci,, tant en traction qu'en oomp-- pres son, comme dans n'importe quel câble normal de téléphonie ou de transport de force subissant des efforts de flexion ou d'allongement, de sorte que les fatigues locales sont évitées, ce qui permet d'utiliser des dimensions sensiblement infé- rieures à celles de ombles de construction connue.
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Si pour des raisons déterminées, le poids du câble doit être particulièrement faible, on pourra dans la fabri- cation des conducteurs de retour conformes à l'invention, renoncer entièrement à l'emploi d'une chemise de plomb; ce point est particulièrement important pour des câbles destinés à être installés sur des navires. Les avantages énumérés plus haut sont obtenus pour la quantité théoriquement minime de matière à conductibilité élevée, donc coûteuse.
Un autre a- vantage réside dans le fait que lors de l'emploi pour le conducteur d'aller ou de retour des bandes de cuivre et de ter, en combinaison avec des bandes isolantes, un tel conduc- teur à haute fréquence, c'est-à-dire par exemple le conducteur intérieur ou le conducteur extérieur, peut simultanément être utilisé comme conducteur d'aller et de retour pour un courant à basse fréquence ou pour un courant continu. Cet avantage est particulièrement sensible lorsque le câble à haute fréquen- ce doit servir simultanément à l'alimentation en énergie d'un amplificateur disposé dans une ligne à haute fréquence de grande longueur.
-Les câbles à haute fréquence conformes à l' inven- tion conduisent à des méthodes de fabrication qui permettent des fabrications continues de longueurs quelconques à un prix de revient peu élevé.
Au lieu du tube ci-dessus décrit portant le conduc- teur de retour constitué par une mince couche de bande de cuivre, on pourra aussi utiliser un conducteur armé. formé de bandes en matière de conductibilité élevée, par exemple en cuivre.