CA2108995A1 - Filtre agile passe-bande hyperfrequences a cavites bi-modes - Google Patents
Filtre agile passe-bande hyperfrequences a cavites bi-modesInfo
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Abstract
FILTRE AGILE PASSE-BANDE HYPERFREQUENCES A CAVITES BI-MODES. Filtre agile hyperfréquences à au moins deux cavités bimodes (1, 2), d'axes parallèles et couplées par un iris (19). Les couplages d'entrée et de sortie du filtre s'effectuent par câble coaxial (12, 16), fiche coaxiale (13, 17) et antenne coaxiale correspondante (14, 15), au lieu de s'effectuer par guides d'ondes et iris de couplage. La réponse du filtre est alors symétrique. Figure à publier : Figure 4.
Description
~ 1 ~ 8 ~ 9 ~
.
Filtre agile passe-bande hyperfré~uences à cavit~s bi-modes.
La pré~ente invention se rapporte à un filtre passe-bande hyperfréquences, ce filtre étant un ~iltre agile et 5 comportant des cavités bi-modes à couplage parall~le, c'est-à-dire par iris et vis, par opposition aux filtres à
structures en ligne.
On connait actuellement deux types de filtres agiles hyperfréquences utilisant des cavités cylindriques à
10 couplage parallèle, c'est-à-dire des cavités cylindriques ~
dont les axes sont parallèles et qui sont couplées entre ~-elles par des iris :
- les filtres agiles à cavités mono-mode ont pour inconvénients de nécessiter un encombrement important, d'être d'un coût de réalisation élevé, et de posséder un temps de réglage assez long, en rapport avec le nombre de cavités ;
- les filtres agiles a cavités bi-modes, pour lesquels sont générés, dans chaque cavité, deux modes orthogonaux couplés, et qui sont une amélioration, du point de vue coût et temps de réglage, des précédents.
Les figures 1 et 2 jointes sont respectivement une vue en perspective et une coupe transversale schematique d'un filtre agile ~ pôles ~ deux cavités bi-modes, de l'art 25 connu, du type TElln.
Ce ~iltre comporte donc deux cavités résonantes cylindriques 1, 2 qui sont identiques et d'axes parallèles.
Le volume interne de ces cavités est ajustable gr~ce à
des pistons mobiles 3, 4 qui permettent d'ajuster la 30 fr~quence de résonance de chaque cavité, et donc de déplacer la fréquen e d'accord du filtre, c'est-à-dire de permettre l'agilité en fréquence souhaitée pour ce dernier. ~ ~;
Comme on le voit mieux sur la figure 2, la cavité `~
d'entrée 1 du filtre est alimentée par un guide d'ondes 35 rectangulaire 5 qui est couplé à cette cavité 1 par un iris de couplage 6.
~ 21~8~9~ :
La cavité 1 résonne alors sur le mode TElln par exemple, et fournit l'orientation du vecteur champ électrique E1.
Une vis de couplage 7 a 45 degrés permet de générer, 5 par perturbation de cette cavité 1, un autre mode de même fréquence mais de vecteur champ électrique E2 orthogonal au premier. Une vis d'accord 8 permet de regler avec précision le volume de la cavité 1, de façon ~ compenser en particulier la petite perturbation due à la vis de couplage 10 7 et à l'iris d'entrée 6.
Finalement, la cavité 1 résonne bien sur les deux modes TElln d'où son appellation de "cavité bi-modes".
La cavité 1 est couplée à l'autre cavité 2 par un iris de couplage 19. Ce dernier permet, par couplage du champ 15 magnétique, de faire résonner cette cavité 2 sur sensiblement la même fréquence que celle de la cavité 1, et selon un mode Tlln de champ électrique E3.
Comme précédemment, une vis de couplage ~ 45 degrés 9 permet de générer, dans cette cavité 2, un second mode de 20 champ électrique E4 orthogonal au champ électrique E3, ce dernier mode E4 étant, par couplage magnétique, couple au guide d'ondes de sortie 10 par un iris de couplage 11. Une vis d'accord 18 est prévue comme précédemment.
on obtient donc finalement un filtre passe-bande agile 25 à quatre pôles~ en utilisant uniquement deux cavités 1, 2 à
couplage dit "parall~le", c'est-~-dire parall~le ~ l'axe des cavit~s 1 et 2.
Bien entendu, on peut aussi bien réaliser de même façon un filtre agile passe-bande à six pôles utilisant 30 trois cavités cylindriques bi-modes ~ couplage parall~le et, plus généralement un filtre agile passe-bande à 2n pôles (n entier) en utilisant n cavités cylindriques bi-modes parall~les et couplées successivement l'une ~ la suivante par un iris, de même façon que le sont les cavités 1 et 2 35 représentées au dessin.
, ~ ~
21~8~9a -~
Ces filtres agiles ~ cavités bi-modes sont appréciés pour les raisons essentielles suivantes - leur commande simplifiée, du fait de l'obtention de la double résonance par cavité, entraîne une grande simplification mécanique;
- la course mécanique totale des pistons de réglage 3, 4 est relativement çlevée (de l'ordre de 10 mm environ), et permet une bonne précision de calage lors de l'agilité en fréquence.
Ils présentent en revanche le gros inconvénient, que ne présentent pas les filtres à cavités mono-modes, de posséder une réponse en fréquence dissymétri~ue liée aux perturbations apportées par les iris d'entrée et de sortie.
Par ailleurs, leur nombre relativement élevé d'iris de 15 couplage les rend encore, aux yeux de certains utilisateurs, trop onéreux en fabrication.
L'invention vise à remédier ~ ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à un filtre agile hyperfréquences a plusieurs cavités bi-modes cylindriques à couplage 20 parallèle, ces cavit~s ~tant donc des cavit~s cylindriques : bi-modes de volume r~glable dont les axes sont parallèles et dont l'une est coupl~e à la suivante par un iris, et ce filtre éta~t caract~risa par le fait que le couplage d'entrée et la couplage de sortie du filtre sont effectués, 25 respectivement sur la cavité d'entrée et la cavité de sortie, ~ l'aide d'une antenne ~ormée par l'~me d'un c~ble coaxial, respectivement d'entr~e et~de sortie du filtre, qui est connecté ~ cette cavité par une fiche coaxiale.
Dans un premier mode de r~alisation, les antennes sont 30 placées selon un axe perpendiculaire aux directions d'extension des cavités, alors que dans un second mode de : réalisation, leæ antennes sont coaxiales aux axes longitudinaux des cavités.
L'invention sera bien comprise, et tous ses avantages 35 et caractéristiques ressortiront~ lors de la description ~ `~
: : :
2108~9a ; ~ ::
suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels ~
- les figures 1 et 2, déjà décrites précédemment, sont respectivement une vue en perspective et une coupe transversale d'un filtre agile à cavités bi-modes de l'art connu ;
- les figures 3 et 4 sont des vues semblables aux figures 1 et 2, mais montrant un filtre à cavités bi-modes conforme ~ l'invention.
En se référant aux figures 3 et 4, le filtre agile ~
deux cavités bi-modes 1 et 2 diffère de celui des figures 1 et 2 par le fait que d'une part, l'onde hyperfréquence est amenée par un câble coaxial 12 qui ~st connecté ~ la cavité
1 par une fiche coaxiale 13 et dont l'âme se prolonge dans 15 cette cavité 1 pour former une antenne de couplage 14, et que d'autre part, et de façon totalement symétrique, l'onde sortante est obtenue par couplage dû ~ une antenne 15 qui constitue de mame façon le prolongement, dans la cavité 2, de l'âme du c~ble coaxial de sortie 16 du filtre, ce c~ble 16 étant connecté à la cavité 2 par une fiche coaxlale 17.
Avec les dispositions des antennes d'entrée 14 et de :~ sortie 15 qui sont représentees, le champ ~lectrique généré
dans la cavit~ 1 est le champ E5, le champ orthogonal qui lui est couplé par la vis 7 est le champ E6, le champ couplé
25 par l'iris lg est le champ E7, tandis que le champ orthogonal ~ui lui est couplé par la vis 9 est le champ E8.
L'antenne de sortie lS se couple au champ E8.
Les essais d'un tel filtre autour de 7,5 GHz ont pu montrer qu'il avait une réponse symétrique ur une large 30 bande de fxéquence, contrairement:au même filtre réalisé
~ selon les figures 1 et 2. En outre, le remplacement des : guides et iris pour l'entrée et la sortie par des câbles coaxiaux et antennes entra~ne une appréciable économie en coût de réalisation.
Comme représenté sur les figures 3 et 4, les antennes 14 et 15 sont préférentiellement plac~es selon un axe perpendiculaire aux directions d'~xtension des cavités 1 et ~:
.
Filtre agile passe-bande hyperfré~uences à cavit~s bi-modes.
La pré~ente invention se rapporte à un filtre passe-bande hyperfréquences, ce filtre étant un ~iltre agile et 5 comportant des cavités bi-modes à couplage parall~le, c'est-à-dire par iris et vis, par opposition aux filtres à
structures en ligne.
On connait actuellement deux types de filtres agiles hyperfréquences utilisant des cavités cylindriques à
10 couplage parallèle, c'est-à-dire des cavités cylindriques ~
dont les axes sont parallèles et qui sont couplées entre ~-elles par des iris :
- les filtres agiles à cavités mono-mode ont pour inconvénients de nécessiter un encombrement important, d'être d'un coût de réalisation élevé, et de posséder un temps de réglage assez long, en rapport avec le nombre de cavités ;
- les filtres agiles a cavités bi-modes, pour lesquels sont générés, dans chaque cavité, deux modes orthogonaux couplés, et qui sont une amélioration, du point de vue coût et temps de réglage, des précédents.
Les figures 1 et 2 jointes sont respectivement une vue en perspective et une coupe transversale schematique d'un filtre agile ~ pôles ~ deux cavités bi-modes, de l'art 25 connu, du type TElln.
Ce ~iltre comporte donc deux cavités résonantes cylindriques 1, 2 qui sont identiques et d'axes parallèles.
Le volume interne de ces cavités est ajustable gr~ce à
des pistons mobiles 3, 4 qui permettent d'ajuster la 30 fr~quence de résonance de chaque cavité, et donc de déplacer la fréquen e d'accord du filtre, c'est-à-dire de permettre l'agilité en fréquence souhaitée pour ce dernier. ~ ~;
Comme on le voit mieux sur la figure 2, la cavité `~
d'entrée 1 du filtre est alimentée par un guide d'ondes 35 rectangulaire 5 qui est couplé à cette cavité 1 par un iris de couplage 6.
~ 21~8~9~ :
La cavité 1 résonne alors sur le mode TElln par exemple, et fournit l'orientation du vecteur champ électrique E1.
Une vis de couplage 7 a 45 degrés permet de générer, 5 par perturbation de cette cavité 1, un autre mode de même fréquence mais de vecteur champ électrique E2 orthogonal au premier. Une vis d'accord 8 permet de regler avec précision le volume de la cavité 1, de façon ~ compenser en particulier la petite perturbation due à la vis de couplage 10 7 et à l'iris d'entrée 6.
Finalement, la cavité 1 résonne bien sur les deux modes TElln d'où son appellation de "cavité bi-modes".
La cavité 1 est couplée à l'autre cavité 2 par un iris de couplage 19. Ce dernier permet, par couplage du champ 15 magnétique, de faire résonner cette cavité 2 sur sensiblement la même fréquence que celle de la cavité 1, et selon un mode Tlln de champ électrique E3.
Comme précédemment, une vis de couplage ~ 45 degrés 9 permet de générer, dans cette cavité 2, un second mode de 20 champ électrique E4 orthogonal au champ électrique E3, ce dernier mode E4 étant, par couplage magnétique, couple au guide d'ondes de sortie 10 par un iris de couplage 11. Une vis d'accord 18 est prévue comme précédemment.
on obtient donc finalement un filtre passe-bande agile 25 à quatre pôles~ en utilisant uniquement deux cavités 1, 2 à
couplage dit "parall~le", c'est-~-dire parall~le ~ l'axe des cavit~s 1 et 2.
Bien entendu, on peut aussi bien réaliser de même façon un filtre agile passe-bande à six pôles utilisant 30 trois cavités cylindriques bi-modes ~ couplage parall~le et, plus généralement un filtre agile passe-bande à 2n pôles (n entier) en utilisant n cavités cylindriques bi-modes parall~les et couplées successivement l'une ~ la suivante par un iris, de même façon que le sont les cavités 1 et 2 35 représentées au dessin.
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21~8~9a -~
Ces filtres agiles ~ cavités bi-modes sont appréciés pour les raisons essentielles suivantes - leur commande simplifiée, du fait de l'obtention de la double résonance par cavité, entraîne une grande simplification mécanique;
- la course mécanique totale des pistons de réglage 3, 4 est relativement çlevée (de l'ordre de 10 mm environ), et permet une bonne précision de calage lors de l'agilité en fréquence.
Ils présentent en revanche le gros inconvénient, que ne présentent pas les filtres à cavités mono-modes, de posséder une réponse en fréquence dissymétri~ue liée aux perturbations apportées par les iris d'entrée et de sortie.
Par ailleurs, leur nombre relativement élevé d'iris de 15 couplage les rend encore, aux yeux de certains utilisateurs, trop onéreux en fabrication.
L'invention vise à remédier ~ ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à un filtre agile hyperfréquences a plusieurs cavités bi-modes cylindriques à couplage 20 parallèle, ces cavit~s ~tant donc des cavit~s cylindriques : bi-modes de volume r~glable dont les axes sont parallèles et dont l'une est coupl~e à la suivante par un iris, et ce filtre éta~t caract~risa par le fait que le couplage d'entrée et la couplage de sortie du filtre sont effectués, 25 respectivement sur la cavité d'entrée et la cavité de sortie, ~ l'aide d'une antenne ~ormée par l'~me d'un c~ble coaxial, respectivement d'entr~e et~de sortie du filtre, qui est connecté ~ cette cavité par une fiche coaxiale.
Dans un premier mode de r~alisation, les antennes sont 30 placées selon un axe perpendiculaire aux directions d'extension des cavités, alors que dans un second mode de : réalisation, leæ antennes sont coaxiales aux axes longitudinaux des cavités.
L'invention sera bien comprise, et tous ses avantages 35 et caractéristiques ressortiront~ lors de la description ~ `~
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suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels ~
- les figures 1 et 2, déjà décrites précédemment, sont respectivement une vue en perspective et une coupe transversale d'un filtre agile à cavités bi-modes de l'art connu ;
- les figures 3 et 4 sont des vues semblables aux figures 1 et 2, mais montrant un filtre à cavités bi-modes conforme ~ l'invention.
En se référant aux figures 3 et 4, le filtre agile ~
deux cavités bi-modes 1 et 2 diffère de celui des figures 1 et 2 par le fait que d'une part, l'onde hyperfréquence est amenée par un câble coaxial 12 qui ~st connecté ~ la cavité
1 par une fiche coaxiale 13 et dont l'âme se prolonge dans 15 cette cavité 1 pour former une antenne de couplage 14, et que d'autre part, et de façon totalement symétrique, l'onde sortante est obtenue par couplage dû ~ une antenne 15 qui constitue de mame façon le prolongement, dans la cavité 2, de l'âme du c~ble coaxial de sortie 16 du filtre, ce c~ble 16 étant connecté à la cavité 2 par une fiche coaxlale 17.
Avec les dispositions des antennes d'entrée 14 et de :~ sortie 15 qui sont représentees, le champ ~lectrique généré
dans la cavit~ 1 est le champ E5, le champ orthogonal qui lui est couplé par la vis 7 est le champ E6, le champ couplé
25 par l'iris lg est le champ E7, tandis que le champ orthogonal ~ui lui est couplé par la vis 9 est le champ E8.
L'antenne de sortie lS se couple au champ E8.
Les essais d'un tel filtre autour de 7,5 GHz ont pu montrer qu'il avait une réponse symétrique ur une large 30 bande de fxéquence, contrairement:au même filtre réalisé
~ selon les figures 1 et 2. En outre, le remplacement des : guides et iris pour l'entrée et la sortie par des câbles coaxiaux et antennes entra~ne une appréciable économie en coût de réalisation.
Comme représenté sur les figures 3 et 4, les antennes 14 et 15 sont préférentiellement plac~es selon un axe perpendiculaire aux directions d'~xtension des cavités 1 et ~:
2. Elles sont avantageusement au niveau de l'iris 19.
Dans un autre mode de réalisation, ces couplages d'entrée et de sortie sont réalisés sur la plaque de fond 20 5 du filtre. Dans ce cas, les antennes 14 et 15 sont coaxiales aux axes longitudinaux des cavités 1 et 2.
Comme il va de soi, l'invention n'est p~s limitée à
l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Elle s'applique en particulier à un filtre agile passe~bande à
lo plus de deux cavités et donc plus de quatre pôles.
~' ,'~
i5 . :
, ~.5 ,.'ji ,.,j .r,-
Dans un autre mode de réalisation, ces couplages d'entrée et de sortie sont réalisés sur la plaque de fond 20 5 du filtre. Dans ce cas, les antennes 14 et 15 sont coaxiales aux axes longitudinaux des cavités 1 et 2.
Comme il va de soi, l'invention n'est p~s limitée à
l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Elle s'applique en particulier à un filtre agile passe~bande à
lo plus de deux cavités et donc plus de quatre pôles.
~' ,'~
i5 . :
, ~.5 ,.'ji ,.,j .r,-
Claims (3)
1) Filtre agile hyperfréquences à plusieurs cavités bi-modes cylindriques à couplage parallèle, ces cavités étant donc des cavités cylindriques bi-modes (1, 2) de volume réglable dont les axes sont parallèles et dont l'une (1) est couplée à la suivante (2) par un iris (19), caractérisé en ce que, afin de conférer à ce filtre une réponse en fréquences symétrique dans une large bande, le couplage d'entrée et le couplage de sortie du filtre sont effectués, respectivement sur la cavité d'entrée (1) et la cavités de sortie (2), à l'aide d'une antenne (14, 15) formée par l'âme d'un câble coaxial, respectivement d'entrée (12) et de sortie (16) du filtre, qui sont connecté à cette cavité par une fiche coaxiale (13, 17).
2) Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes (14, 15) sont placées selon un axe perpendiculaire aux directions d'extension desdites cavités (1, 2).
3) Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes (14, 15) sont coaxiales aux axes longitudinaux desdites cavités (1, 2).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9212649A FR2697372B1 (fr) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Filtre agile passe-bande hyperfréquences à cavités bi-modes. |
| FR9212649 | 1992-10-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2108995A1 true CA2108995A1 (fr) | 1994-04-23 |
Family
ID=9434783
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (7)
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| AU (1) | AU4916793A (fr) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113036364A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 一种滤波器及通信设备 |
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|---|---|---|---|---|
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| TWI648904B (zh) * | 2017-07-31 | 2019-01-21 | 啓碁科技股份有限公司 | 帶通濾波裝置、信號傳送方法，以及室外單元 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4777459A (en) * | 1987-06-08 | 1988-10-11 | Hughes Aircraft Company | Microwave multiplexer with multimode filter |
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1992
- 1992-10-22 FR FR9212649A patent/FR2697372B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 1993-10-20 EP EP93402574A patent/EP0594502A1/fr not_active Withdrawn
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- 1993-10-21 ZA ZA937815A patent/ZA937815B/xx unknown
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- 1993-10-23 TW TW082108838A patent/TW262442B/zh active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113036364A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 一种滤波器及通信设备 |
Also Published As
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|---|---|
| TW262442B (fr) | 1995-11-11 |
| AU4916793A (en) | 1994-05-05 |
| FR2697372B1 (fr) | 1994-12-09 |
| ZA937815B (fr) | 1994-05-19 |
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| TW238437B (fr) | 1995-01-11 |
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| FR2697372A1 (fr) | 1994-04-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |