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WO2004042863A1 - Dispositif separateur de bandes hyperfrequences a large bande - Google Patents

Dispositif separateur de bandes hyperfrequences a large bande Download PDF

Info

Publication number
WO2004042863A1
WO2004042863A1 PCT/EP2003/050780 EP0350780W WO2004042863A1 WO 2004042863 A1 WO2004042863 A1 WO 2004042863A1 EP 0350780 W EP0350780 W EP 0350780W WO 2004042863 A1 WO2004042863 A1 WO 2004042863A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filters
pair
filter
band
channel
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/050780
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Claude Mage
Bruno Marcilhac
Original Assignee
Thales
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales filed Critical Thales
Priority to EP03795990A priority Critical patent/EP1568098B1/fr
Priority to AU2003298265A priority patent/AU2003298265A1/en
Priority to DE60311520T priority patent/DE60311520T2/de
Publication of WO2004042863A1 publication Critical patent/WO2004042863A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies

Definitions

  • the present invention relates to a device for separating broadband microwave bands.
  • Microwave band splitters are devices used in particular in broadband microwave receivers. These receivers receive multichannel signals with adjacent channels that the splitters are responsible for separating individually. The performance of these wideband microwave receivers is limited by the following points: • the head amplifier (the one immediately following the receiving antenna) has non-linearities causing the generation of harmonic frequencies;
  • the bandpass filters currently used at microwave frequencies are generally of the type with rectilinear coupled lines or folded in a "U" shape. Such filters have insufficient stiffness of the sides of their frequency / attenuation characteristic and insertion losses.
  • Document US Pat. No. 5,838,675 discloses a microwave channel separator with a “manifold” type structure and including amplifier-limiters, which makes it complex to produce.
  • the present invention relates to a separator device for wideband microwave receiver of the aforementioned type, this separator device does not have the aforementioned drawbacks of the devices of the prior art.
  • the separator device comprises a set of pairs of bandpass and lowpass filters, and in each pair of filters relating to a frequency band Fb n -Fh n to be separated from a set of bands, the band pass filter has a pass band between Fb n and Fh n (with Fb n ⁇ Fh n ), while the low pass filter has a cutoff frequency located at Fh n . ⁇ , all the filters being made of superconductive material cooled in operation to a temperature below the critical temperature of this material, each pair of filters being produced on the same individual strip and having a common inlet to which these filters are directly connected.
  • FIG. 1 is a block diagram of a separator device according to the invention
  • FIG. 2 is a plan view of a pair of filters forming part of a separator device according to the invention
  • FIG. 3 is a plan view of a preferred embodiment of a bandpass filter forming part of the pair of filters of Figure 2; and - Figure 4 is an enlarged detail view of the filter of Figure 1.
  • the separator device 1 shown diagrammatically in FIG. 1 comprises several pairs of filters, each pair of filters consisting of a band pass filter and a low pass filter.
  • the separator device comprises five pairs of filters, respectively referenced 2.1 to 2.5, but it is understood that the number of pairs of filters of the separator device of the invention may be different, depending on the number of channels contained in the signal received by the microwave receiver of which this separator device is a part.
  • the first pair of filters 2.1 connected just after input 3 is that relating to the highest frequency channel (channel 1 in the example), the second pair, 2.2; connected just downstream of the first pair, relates to the channel (channel 2) at frequencies just lower than those of channel 1, and so on up to the pair of filters 2.5 (channel 5).
  • channels 1 to 5 respectively have the following frequency bands (in GHz): 16-18, 12-16, 8-12, 4-8 and 2-4, but it is understood that these values may be different in other applications.
  • Each pair of filters 2.1 to 2.5 (2.1 to 2.n in the most general case) is produced on the same strip of individual support substrate, as described below with reference to FIG. 2.
  • the different strips of the separator 1 are fixed in a box with separate boxes 4, parallel to each other, and decoupled from each other by electromagnetic shields 5.1 to 5.4 formed on the partitions of the boxes of box 4.
  • Input 3 is connected to point 5 which is the common input of the filters of the pair 2.1.
  • the output 6 of the pair of filters 2.1 to the next pair 2.2 is the output of the low-pass filter of the pair 2.1 (opposite to its input 5).
  • This output 6 is connected to the input 7 of the pair 2.2 which is the common input of the filters of the pair 2.2 and so on up to the pair 2.5 (outputs 8, 10, 12 connected respectively to the inputs 9, 11 , 13).
  • the output 14 of the low-pass filter of the pair 2.5 is connected either to a suitable dummy load (in order to absorb residues of the incident signal) or, for example, to a spectrum analyzer.
  • the signals from channels 1 to 5 are collected, and only these signals (without harmonics or extreme parts of the contiguous channels).
  • FIG. 2 shows one of the bars of the separator 1, for example the bar 2.1. Its bandpass filter is produced as follows. The bandpass filter described here has a bandwidth of 2 or 4
  • the bandpass filter 20 shown in Figures 2 to 4 of the drawing comprises, for the present example, twelve lines of electrical length ⁇ / 2 coupled together and referenced L1 to L12, but it is understood that the number of lines d 'a filter can be different, advantageously between 12 and 16.
  • the stiffness of the flanks of the frequency / attenuation characteristic being a direct function of the number of lines, it may be necessary to seek a compromise between a great stiffness and a large bulk (general, the devices comprising such filters should include a large number of them to improve their characteristics, while their size must be limited, for example when these devices are airborne).
  • Lines L1 and L12 are "folded" lines with a general "V" shape.
  • the two branches of this "V" instead of being rectilinear, are each in the form of a "stair step" having, at mid-height, a landing perpendicular to the 'axis of symmetry of the' V 'at each end of which is connected a' post 'parallel to the axis of symmetry of the' V '.
  • the successive lines are arranged head to tail, so as to be optimally coupled and to reduce the size of the filter.
  • the free end of line L12 is directly connected to a metallized block E formed on a support strip 21 and constituting the input terminal of the filter 20.
  • the free end of line L1 is directly connected to a metallized block S formed on the substrate 21 and constituting the output terminal of the filter 20.
  • a metallized block S formed on the substrate 21 and constituting the output terminal of the filter 20.
  • the shapes and dimensions of the terminals E and S are determined so as to give them an adequate impedance. It is also understood that, if only the bandpass filter 20 is used, the filter can enter the line L1 side, and exit it from the L12 line side.
  • the bar 21 has for example a rectangular shape, and the lines L1 to Ln follow one another in a direction 22 parallel to a long side of the bar 21. These lines have a general shape of "V" and the axes of symmetry of these " V "are all parallel to a direction 23 which is perpendicular to direction 22, the openings of the" V "being alternately directed in direction otherwise.
  • the common “height” of all the lines L1 to Ln is referenced h (dimension of the lines measured parallel to the direction 23).
  • all the lines are produced as follows, as explained below for the line Lm, identical to all other lines, only the orientation of the lines alternating from one line to the next.
  • the axis of symmetry of the line Lm is referenced 24, and only half of this line is described here (to the left of the axis 24, as seen in FIG. 4), the other half is deducing the symmetry with respect to the axis 24.
  • the line Lm comprises a first rectilinear section 25 extending over practically half the height h. This section is parallel to axis 24 and is about h / 2 away from it. The section 25 is followed by a section 26 which is perpendicular to it and goes towards the axis 24 without however reaching it. The section 26 is extended by a section 27 parallel to the axis 24, which itself extends by a section 28 perpendicular to the axis 24 and arriving up to the axis 24.
  • the other half of the line Lm consists of sections 25a to 28a, respectively symmetrical of sections 25 to 28 with respect to axis 24.
  • D be the distance between sections 25 and 25a.
  • the sum of the lengths of the sections 28 and 28a is substantially equal to D / 3, and it follows that the lengths of the sections 26 and 26a are practically each equal to D / 3.
  • Successive lines L1 to Ln are very close to each other, in order to ensure optimum coupling between them.
  • the distance d between two adjacent lines is advantageously a few tens of micrometers and preferably less than 100 ⁇ m for filter lines capable of operating at frequencies between 2 and 20 GHz, for example.
  • the low-pass filter 29 of the strip 2.1 is produced in a manner known per se with regard to its topology, the important difference compared to the known low-pass filters operating at similar frequencies residing in the fact that the conductive elements of the low-pass filter of the invention are, not conventional metallic layers (Cu, Au, etc.) but are composed of thin superconductive layers deposited on the same strip of substrate 21 as that carrying the band-pass filter described here - above. For this reason, the low-pass filter 29 will only be described here briefly.
  • This filter 29 comprises several LC cells, for example nine cells 30.1 to 30.9.
  • Each of these cells 30.1 to 30.9 consists of a narrow line, possibly folded in meanders and acting as an inductor (referenced 31.3 for cell 30.3 only, to simplify the drawing) and a rectangular plate (referenced 32.3 for the cell 30.3) acting as a capacitor with the metallization of the other face of the substrate 21 (not visible in the drawing).
  • the electrodes of the capacitors of cells 30.1 to 30.8 are of the same dimensions, while that of cell 30.9 is of smaller dimensions.
  • the inductances of cells 30.2 to 30.8 are identical, while those of cells 30.1 and 30.9 are smaller.
  • the capacitor of the last cell 30.9 is connected to a small block S1 constituting the output terminal to the next pair (or to the termination for the pair 2.5).
  • the relative dimensions of the inductors and the capacitors of the various cells of the low-pass filter are determined as a function of the relative impedances of the filter and of the elements connected to its input and to its output, the impedance adaptation being able to be taken into account. charge by the first and last cells, or else be progressive and affect neighboring cells.
  • the shapes and dimensions of the conductors connecting the filter cells to terminals 15 and 16 are such that these conductors provide part of the impedance matching.
  • the inductor 30.1 is connected not directly to the input terminal E, but to the line L12 of the bandpass filter, almost in the middle, but it is understood that this connection could be carried out differently (inductor 30.1 connected directly to terminal E or at another location on line L12).
  • inductor 30.1 connected directly to terminal E or at another location on line L12.
  • the separator can be connected at the head, immediately behind the antenna. This separator is then followed by amplifiers, which very strongly eliminates or decreases the harmonics which would otherwise be produced by these amplifiers;

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

Le séparateur de l'invention, pour séparer les voies (voie 1 à voie 5) d'un signal hyperfréquences à large bande, comporte des paires de filtres (2.1 à 2.5) comprenant chacune un passe-bande et un passe-bas, ces paires de filtres étant disposées, depuis l'entrée (3), dans l'ordre décroissant des fréquences des voies. Chaque paire de filtres est formée sur une barrette individuelle, en matériau supraconducteur.

Description

DISPOSITIF SEPARATEUR DE BANDES HYPERFREQUENCES A
LARGE BANDE
La présente invention se rapporte à un dispositif séparateur de bandes hyperfréquences à large bande.
Les séparateurs de bandes hyperfréquences (également dénommés « multiplexeurs ») sont des dispositifs utilisés en particulier dans des récepteurs hyperfréquences à large bande. Ces récepteurs reçoivent des signaux multicanaux à canaux adjacents que les séparateurs sont chargés de séparer individuellement. Les performances de ces récepteurs hyperfréquences à large bande sont limitées par les différents points suivants : • l'amplificateur de tête (celui qui suit immédiatement l'antenne réceptrice) présente des non-linéarités entraînant la génération de fréquences harmoniques ;
• les mélangeurs des étages hétérodynes génèrent des produits d'intermodulation ; " la largeur de bande instantanée de ces récepteurs est limitée ;
" les filtres des séparateurs introduisent des pertes d'insertion non négligeables ;
• ces mêmes filtres ont une raideur insuffisante des flancs de leur courbe caractéristique atténuation/fréquence ; " du fait de cette raideur insuffisante, les bandes contiguës se chevauchent ;
• si l'on veut éviter ce chevauchement, on doit écarter les unes des autres les fréquences centrales des canaux, et donc des filtres correspondants, ce qui crée des trous entre bandes contiguës.
Les filtres passe-bande utilisés actuellement en hyperfréquences sont généralement du type à lignes couplées rectilignes ou repliées en « U ». De tels filtres présentent une raideur insuffisante des flancs de leur caractéristique fréquence/atténuation et des pertes d'insertion. On connaît d'après le document US 5 838 675 un séparateur de canaux hyperfréquences à structure de type « manifold » et incluant des amplificateurs-limiteurs, ce qui en rend la réalisation complexe. La présente invention a pour objet un dispositif séparateur pour récepteur hyperfréquences large bande du type précité, ce dispositif séparateur ne présentant pas les inconvénients précités des dispositifs de l'art antérieur. Le dispositif séparateur conforme à l'invention comporte un ensemble de paires de filtres passe-bande et passe-bas, et dans chaque paire de filtres relative à une bande de fréquences Fbn-Fhn à séparer d'un ensemble de bandes, le filtre passe-bande a une bande passante comprise entre Fbn et Fhn (avec Fbn < Fhn), tandis que le filtre passe-bas a une fréquence de coupure située à Fhn.ι, tous les filtres étant en matériau supraconducteur refroidi en fonctionnement à une température inférieure à la température critique de ce matériau, chaque paire de filtres étant réalisée sur une même barrette individuelle et ayant une entrée commune à laquelle ces filtres sont reliés directement. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est un bloc-diagramme d'un dispositif séparateur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en plan d'une paire de filtres faisant partie d'un dispositif séparateur conforme à l'invention ;
- la figure 3 est une vue en plan d'un mode de réalisation préféré d'un filtre passe-bande faisant partie de la paire de filtres de la figure 2 ; et - la figure 4 est une vue de détail agrandie du filtre de la figure 1.
Le dispositif séparateur 1 schématisé en figure 1 comporte plusieurs paires de filtres, chaque paire de filtres se composant d'un filtre passe-bande et d'un filtre passe-bas. Dans le cas présent, le dispositif séparateur comporte cinq paires de filtres, respectivement référencés 2.1 à 2.5, mais il est bien entendu que le nombre de paires de filtres du dispositif séparateur de l'invention peut être différent, en fonction du nombre de canaux contenus dans le signal reçu par le récepteur hyperfréquences dont fait partie ce dispositif séparateur.
Selon une caractéristique importante de l'invention, la première paire de filtres 2.1 branchée juste après l'entrée 3 est celle se rapportant à la voie de fréquences les plus élevées (voie 1 dans l'exemple), la seconde paire, 2.2 ; branchée juste en aval de la première paire, se rapporte à la voie (voie 2) à fréquences juste inférieures à celles de la voie 1 , et ainsi de suite jusqu'à la paire de filtres 2.5 (voie 5). Selon un exemple de réalisation, les voies 1 à 5 ont respectivement les bandes de fréquences suivantes (en GHz) : 16-18, 12-16, 8-12, 4-8 et 2-4, mais il est bien entendu que ces valeurs peuvent être différentes dans d'autres applications.
Chaque paire de filtres 2.1 à 2.5 (2.1 à 2.n dans le cas le plus général) est réalisée sur une même barrette de substrat de support individuelle, de la façon décrite ci-dessous en référence à la figure 2. Les différentes barrettes du séparateur 1 sont fixées dans un boîtier à cases séparées 4, parallèlement les unes aux autres, et découplées entre elles par des blindages électromagnétiques 5.1 à 5.4 formés sur les cloisons des cases du boîtier 4. L'entrée 3 est reliée au point 5 qui est l'entrée commune des filtres de la paire 2.1. La sortie 6 de la paire de filtres 2.1 vers la paire suivante 2.2 est la sortie du filtre passe-bas de la paire 2.1 (à l'opposé de son entrée 5). Cette sortie 6 est reliée à l'entrée 7 de la paire 2.2 qui est l'entrée commune des filtres de la paire 2.2 et ainsi de suite jusqu'à la paire 2.5 (sorties 8, 10, 12 reliées respectivement aux entrées 9, 11, 13). Finalement, la sortie 14 du filtre passe-bas de la paire 2.5 est reliée soit à une charge fictive adaptée (afin d'absorber des résidus du signal incident) soit, par exemple, à un analyseur de spectre. Sur les sorties 15 à 19 des filtres passe-bande des paires 2.1 à 2.5 respectivement, on recueille les signaux des voies 1 à 5, et uniquement ces signaux (sans harmoniques ni parties extrêmes des voies contiguës).
On a représenté en figure 2 une des barrettes du séparateur 1, par exemple la barrette 2.1. Son filtre passe-bande est réalisé de la façon suivante. Le filtre passe-bande décrit ici a une bande passante de 2 ou de 4
GHz, pour une fréquence centrale pouvant être comprise entre 3 et 20 GHz environ, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ces valeurs, et que l'homme du métier pourra, à la lecture de la présente description, modifier ces valeurs tout en obtenant les mêmes avantages qu'avec le présent exemple. Le filtre passe-bande 20 représenté sur les figures 2 à 4 du dessin comporte, pour le présent exemple, douze lignes de longueur électrique λ/2 couplées entre elles et référencées L1 à L12, mais il est bien entendu que le nombre de lignes d'un filtre peut être différent, avantageusement compris entre 12 et 16. La raideur des flancs de la caractéristique fréquence/atténuation étant une fonction directe du nombre de lignes, on pourra être amené à rechercher un compromis entre une grande raideur et un encombrement important (généralement, les appareils comportant de tels filtres devraient en comporter un grand nombre pour améliorer leurs caractéristiques, alors que leur encombrement doit être limité, par exemple lorsque ces appareils sont aéroportés).
Les lignes L1 et L12 sont des lignes « repliées » à forme générale en « V ». Cependant, selon une caractéristique importante de l'invention, les deux branches de ce « V », au lieu d'être rectilignes, sont chacune en forme de « marche d'escalier » présentant, à mi-hauteur, un palier perpendiculaire à l'axe de symétrie du « V » à chaque extrémité duquel se raccorde un « montant » parallèle à l'axe de symétrie du « V ». Les lignes successives sont disposées tête-bêche, de façon à être couplées de manière optimale et à réduire l'encombrement du filtre. L'extrémité libre de la ligne L12 est directement reliée à un pavé métallisé E formé sur une barrette de support 21 et constituant la borne d'entrée du filtre 20. L'extrémité libre de la ligne L1 est directement reliée à un pavé métallisé S formé sur le substrat 21 et constituant la borne de sortie du filtre 20. Bien entendu, les formes et dimensions des bornes E et S sont déterminées de façon à leur conférer une impédance adéquate. Il est également bien entendu que, si seul le filtre passe-bande 20 est utilisé, l'entrée du filtre peut se faire du côté de la ligne L1, et sa sortie du côté de la ligne L12.
Les lignes L1 à Ln (n=12 dans le présent exemple) sont formées par dépôt de couches minces de matériau supraconducteur sur la barrette 21 en matériau présentant de faibles pertes diélectriques, tel que MgO. La barrette 21 a par exemple une forme rectangulaire, et les lignes L1 à Ln se succèdent selon une direction 22 parallèle à un grand côté de la barrette 21. Ces lignes ont une forme générale de « V » et les axes de symétrie de ces « V » sont tous parallèles à une direction 23 qui est perpendiculaire à la direction 22, les ouvertures des « V » étant alternativement dirigées en sens contraires. La « hauteur » commune de toutes les lignes L1 à Ln est référencée h (dimension des lignes mesurée parallèlement à la direction 23). Dans le détail, et comme représenté en figure 4 pour quatre lignes successives Lm-1, Lm, Lm+1, Lm+2, toutes les lignes sont réalisées de la façon suivante, comme expliqué ci-après pour la ligne Lm, identique à toutes les autres lignes, seule l'orientation des lignes alternant d'une ligne à la suivante.
L'axe de symétrie de la ligne Lm est référencé 24, et on ne décrit ici qu'une moitié de cette ligne (à gauche de l'axe 24, telle que vue sur la figure 4), l'autre moitié s'en déduisant la symétrie par rapport à l'axe 24. La ligne Lm comporte un premier tronçon rectiligne 25 s'étendant sur pratiquement la moitié de la hauteur h. Ce tronçon est parallèle à l'axe 24 et en est distant d'environ h/2. Le tronçon 25 est suivi d'un tronçon 26 qui lui est perpendiculaire et se dirige vers l'axe 24 sans toutefois l'atteindre. Le tronçon 26 se prolonge par un tronçon 27 parallèle à l'axe 24, qui se prolonge lui- même par un tronçon 28 perpendiculaire à l'axe 24 et arrivant jusqu'à l'axe 24. L'autre moitié de la ligne Lm se compose des tronçons 25a à 28a, respectivement symétriques des tronçons 25 à 28 par rapport à l'axe 24.
Soit D la distance entre les tronçons 25 et 25a. Selon un mode de réalisation préféré, la somme des longueurs des tronçons 28 et 28a est sensiblement égale à D/3, et il en résulte que les longueurs des tronçons 26 et 26a sont pratiquement égales chacune à D/3.
Les lignes successives L1 à Ln sont très proches les unes des autres, afin d'assurer entre elles un couplage optimal. Comme indiqué en figure 4, la distance d entre deux lignes adjacentes est avantageusement de quelques dizaines de micromètres et de préférence inférieure à 100 μ m pour des lignes de filtres pouvant fonctionner à des fréquences comprises entre 2 et 20 GHz, par exemple.
Le filtre passe-bas 29 de la barrette 2.1 est réalisé de façon connue en soi pour ce qui est de sa topologie, la différence importante par rapport aux filtres passe-bas connus fonctionnant à des fréquences similaires résidant dans le fait que les éléments conducteurs du filtre passe-bas de l'invention sont, non pas des couches métalliques classiques (Cu, Au, ...) mais sont composés de couches minces supraconductrices déposées sur la même barrette de substrat 21 que celui portant le filtre passe-bande décrit ci- dessus. Pour cette raison, on ne décrira ici que brièvement le filtre passe-bas 29. Ce filtre 29 comporte plusieurs cellules L-C, par exemple neuf cellules 30.1 à 30.9. Chacune de ces cellules 30.1 à 30.9 se compose d'une ligne étroite, éventuellement repliée en méandres et faisant office d'inductance (référencée 31.3 pour la cellule 30.3 seulement, pour simplifier le dessin) et d'une plaque rectangulaire (référencée 32.3 pour la cellule 30.3) faisant office de condensateur avec la métallisation de l'autre face du substrat 21 (non visible sur le dessin). Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les électrodes des condensateurs des cellules 30.1 à 30.8 sont de mêmes dimensions, alors que celle de la cellule 30.9 est de plus petites dimensions. Les inductances des cellules 30.2 à 30.8 sont identiques, tandis que celles des cellules 30.1 et 30.9 sont plus petites. Le condensateur de la dernière cellule 30.9 est relié à un petit pavé S1 constituant la borne de sortie vers la paire suivante (ou vers la terminaison pour la paire 2.5). Bien entendu, les dimensions relatives des inductances et des condensateurs des différentes cellules du filtre passe-bas sont déterminées en fonction des impédances relatives du filtre et des éléments reliés à son entrée et à sa sortie, l'adaptation d'impédance pouvant être prise en charge par la première et la dernière cellules, ou bien être progressive et affecter des cellules voisines. Le cas échéant, les formes et dimensions des conducteurs reliant les cellules du filtre aux bornes 15 et 16 sont telles que ces conducteurs assurent une partie de l'adaptation d'impédance. Dans l'exemple représenté en figure 2, l'inductance 30.1 est reliée non pas directement à la borne d'entrée E, mais à la ligne L12 du filtre passe-bande, presque en son milieu, mais il est bien entendu que cette liaison pourrait être réalisée différemment (inductance 30.1 reliée directement à la borne E ou à un autre endroit de la ligne L12). Bien entendu, non seulement tous les éléments de chaque barrette 2.1 à 2.5 sont en matériau supraconducteur, mais également les liaisons entre barrettes, l'ensemble des circuits représentés en figure 1 étant porté à une température inférieure à la température critique de ce matériau supraconducteur.
Le dispositif séparateur décrit ici présente les avantages suivants :
- grâce au fait que tous ses éléments conducteurs sont en matériau supraconducteur, les pertes d'insertion qu'il produit sont très réduites grâce à la faible résistance de surface de ce matériau ;
- grâce à ces pertes d'insertion réduites, on peut brancher le séparateur en tête, immédiatement derrière l'antenne. Ce séparateur est alors suivi d'amplificateurs, ce qui supprime ou diminue très fortement les harmoniques qui, autrement, seraient produites par ces amplificateurs ;
- on réduit la distorsion d'intermodulation des étages hétérodynes ; - on augmente la largeur de bande instantanée ;
- on augmente la raideur des flancs de la caractéristique atténuation/fréquence des filtres passe-bas et passe-bande, car on peut augmenter le nombre de cellules de chaque filtre grâce à leur très faible résistance ; - on supprime pratiquement tout chevauchement entre bandes contiguës grâce au fait que les circuits des filtres formés sur les barrettes (2.1 à 2.5) peuvent avoir des dimensions très précises et grâce au fait que les fréquences sont traitées dans l'ordre décroissant de leurs valeurs ; - les trous entre bandes contiguës peuvent être supprimés par l'utilisation de deux séparateurs à bandes décalées. En outre, grâce au refroidissement des circuits supraconducteurs à une température bien précise, on élimine pratiquement toute dérive de phase et on élimine la nécessité de calibrages fréquents des récepteurs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif séparateur pour récepteurs hyperfréquences large bande, caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble de paires de filtres passe-bande et passe-bas (2.1 à 2.5), et que dans chaque paire de filtres relative à une bande de fréquences Fbn - Fhn à séparer d'un ensemble de bandes, le filtre passe-bande a une bande passante comprise entre Fbn et Fhn (avec Fbn < Fhn), tandis que le filtre passe-bas a une fréquence de coupure située à Fhn-ι, tous les filtres étant en matériau supraconducteur, refroidi, en fonctionnement, à une température inférieure à la température critique de ce matériau, chaque paire de filtres étant réalisée sur une même barrette individuelle (21) et ayant une entrée commune (E) à laquelle ces filtres sont reliés directement.
2. Dispositif séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les paires de filtres sont disposés, à partir de l'entrée du séparateur, dans l'ordre décroissant des bandes de fréquences à séparer (voie 5 à voie 1).
3. Dispositif séparateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la sortie (S) de bande séparée est celle du filtre passe-bande, et que la sortie (S1) vers la paire suivante (6, 8, 10, 12) ou vers une terminaison (14) est celle du filtre passe-bas.
PCT/EP2003/050780 2002-11-08 2003-11-03 Dispositif separateur de bandes hyperfrequences a large bande WO2004042863A1 (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5838675A (en) * 1996-07-03 1998-11-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Channelized receiver-front-end protection circuit which demultiplexes broadband signals into a plurality of different microwave signals in respective contiguous frequency channels, phase adjusts and multiplexes channels
WO1999065102A1 (fr) * 1998-05-15 1999-12-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Mini-filtres supraconducteurs a haute temperature, a resonateurs en spirale autoresonants

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