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Filtre à cavité



  1. #1
    tsi13

    Filtre à cavité


    ------

    Bonjour à tous,
    Je suis en train d'étudier le fonctionnement du radioaltimètre pour mes études et il y a une partie qui reste très floue pour moi : le filtrage.
    Ils utilisent un filtre à cavité pour ne récupérer que la 10ème harmonique d'un signal en dents de scie qui est passé par un circuit résonant comprenant une diode varactor qui permet de générer des harmoniques (déjà est-ce que jusque là c'est cohérent ?).
    Mais qu'est-ce qu'un filtre à cavité ? Je me suis procuré une "source" de radioaltimètre où il y a une partie du filtre et c'est une boite métallique avec 2 vis de réglage sur le dessus. J'ai vu sur Internet qu'il y avait en fait à l'intérieur des barreaux qui émettent une onde d'un barreau à l'autre (le 1er étant relié au connecteur d'entrée et le dernier au connecteur de sortie) mais je n'y comprends pas grand chose.

    Un grand merci à celui (ou ceux) qui pourront m'éclaircir

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    f6bes

    Re : Filtre à cavité

    Bsr tsi...
    Un filtre à cavité (une ou plusieurs en série) est un filtre comportant un cicruit
    accordé (L et C) résonant sur la fréquence à transmettre.
    Ce n'est ni plus ni moins qu'un circuit oscillant classique (Bobine et Condensateur).Mais vue les fréquences (assez élevées) mises en jeu la bobine n'a plus la forme d'une "self" , mais d'un conducteur rectiligne de longeur 1/4 d'onde. De meme on ne retrouve pas de condensateur classique, mais parfois deux disques dont la distance varie pour obtenir l'accord.
    Parfois il n'y a pas de condensateur, on fait varier la longueur de la tige centrale 1/4 d'onde.
    Bien sur il faut se coupler à se circuit accorder , cela se fait soit à basse impédance (du coté masse du 1/4 d'onde) ou parfois en tete par capacité.
    L'avantage d'une cavité c'est que l'on obtient des coefficients de SURTENSION élevés qui procure une FORTE SELECTIVITE par rapport aux circuits classiques L et C.
    La cavité ne laisse donc passer qu'une bande de fréquence trés étroite qui permet dans le cas présent de SELECTIONNER (et lui seul) le 10 éme harmonique et élimine tous les autres. On obtient en sortie un signal "propre"
    dépouillé des autres fréquences harmoniques.
    Cordialement

  4. #3
    F4DXU

    Re : Filtre à cavité

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bsr tsi...
    Un filtre à cavité (une ou plusieurs en série) est un filtre comportant un cicruit
    accordé (L et C) résonant sur la fréquence à transmettre.
    Ce n'est ni plus ni moins qu'un circuit oscillant classique (Bobine et Condensateur).Mais vue les fréquences (assez élevées) mises en jeu la bobine n'a plus la forme d'une "self" , mais d'un conducteur rectiligne de longeur 1/4 d'onde. De meme on ne retrouve pas de condensateur classique, mais parfois deux disques dont la distance varie pour obtenir l'accord.
    Parfois il n'y a pas de condensateur, on fait varier la longueur de la tige centrale 1/4 d'onde.
    Bien sur il faut se coupler à se circuit accorder , cela se fait soit à basse impédance (du coté masse du 1/4 d'onde) ou parfois en tete par capacité.
    L'avantage d'une cavité c'est que l'on obtient des coefficients de SURTENSION élevés qui procure une FORTE SELECTIVITE par rapport aux circuits classiques L et C.
    La cavité ne laisse donc passer qu'une bande de fréquence trés étroite qui permet dans le cas présent de SELECTIONNER (et lui seul) le 10 éme harmonique et élimine tous les autres. On obtient en sortie un signal "propre"
    dépouillé des autres fréquences harmoniques.
    Cordialement
    Bjr,
    Bravo, belle explication simple et claire.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  5. #4
    tsi13

    Re : Filtre à cavité

    Merci beaucoup f6bes pour ces explications qui m'aident un peu (je ne comprends pas tout )

    Je vous ai joint une partie de la source du radioaltimètre et une photo du filtre vu de dessous.
    Ca ressemble à ça la bobine du filtre ? Mais qu'est-ce qu'une cavité concrètement ? c un genre de barreau ? Ca m'a l'air d'être assez mécanique comme filtrage, je n'arrive pas à voir comment on peut filtrer un signal électrique de cette manière :/ Bref, j'espère qu'à l'oral ils ne me demanderont pas de rentrer trop dans les détails du filtres

    Sinon je voudrais vous demander autre chose. Après le filtre, il y a un coupleur qui récupère l'image du signal que l'on va émettre vers le sol avec l'antenne. Une fois que l'on reçoit l'onde qui a parcouru l'aller-retour jusqu'au sol, les signaux émis et reçu passent dans un mélangeur qui est en fait un multiplieur, ce qui permet de mesurer le retard de l'onde reçue par rapport à l'onde émise, ce qui donne ensuite l'altitude. Mais je ne comprends pas bien comment se passe le mélange. Ca ne fait rien que l'onde reçue soit décalée dans le temps par rapport à l'onde émise pour les multiplier ?

    Merci pour tout, c'est vraiment gentil de prendre le temps de me répondre (et désolé mais je ne suis qu'un élève de prépa, je n'ai pas un niveau confirmé en élect lol)
    Source radioaltimètre10.JPG
    SP_A0080.jpg

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  8. #5
    F4DXU

    Re : Filtre à cavité

    Citation Envoyé par tsi13 Voir le message
    Merci beaucoup f6bes pour ces explications qui m'aident un peu (je ne comprends pas tout )

    Je vous ai joint une partie de la source du radioaltimètre et une photo du filtre vu de dessous.
    Ca ressemble à ça la bobine du filtre ? Mais qu'est-ce qu'une cavité concrètement ? c un genre de barreau ? Ca m'a l'air d'être assez mécanique comme filtrage, je n'arrive pas à voir comment on peut filtrer un signal électrique de cette manière :/ Bref, j'espère qu'à l'oral ils ne me demanderont pas de rentrer trop dans les détails du filtres

    Sinon je voudrais vous demander autre chose. Après le filtre, il y a un coupleur qui récupère l'image du signal que l'on va émettre vers le sol avec l'antenne. Une fois que l'on reçoit l'onde qui a parcouru l'aller-retour jusqu'au sol, les signaux émis et reçu passent dans un mélangeur qui est en fait un multiplieur, ce qui permet de mesurer le retard de l'onde reçue par rapport à l'onde émise, ce qui donne ensuite l'altitude. Mais je ne comprends pas bien comment se passe le mélange. Ca ne fait rien que l'onde reçue soit décalée dans le temps par rapport à l'onde émise pour les multiplier ?

    Merci pour tout, c'est vraiment gentil de prendre le temps de me répondre (et désolé mais je ne suis qu'un élève de prépa, je n'ai pas un niveau confirmé en élect lol)
    Pièce jointe 23639
    Pièce jointe 23640
    Re,
    Je vous ai joint une partie de la source du radioaltimètre et une photo du filtre vu de dessous.
    Ca ressemble à ça la bobine du filtre ? Non, ce que tu vois c'est une boite métalique qui fait office de blindage et le filtre ce trouve à l'intérieur. On peut voir des sortes de vis qui sont des réglagesMais qu'est-ce qu'une cavité concrètement ? c un genre de barreau ? Comme te l'a dit F6BES, une cavité c'est un tube qui contient un barre métallique qui est souvent en cuivre argenté. Cette barre représente un morceau de self et la capa est formé entre la barre et l'intérieur de la cavité. Plus on monte en fréquence et plus ça resemble à de la plomberie Ca m'a l'air d'être assez mécanique comme filtrageVoui mais c'est trompeur, quand on travail à relativement basse fréquence, par exemple 7.050MHz, les sels ressemble à ce que l'on connait et l'on dit que les éléments qui constituent ce filtre sont à "constantes localisées". Parcontre lorsque l'on travail à des fréquences plus élevées, par exemple 1.2GHz les selfs deviennes toutes petites et se réduisent à des bouts de fils voir des bares, dans ce cas les éléments qui constituent ce filtre sont dits à "constantes réparties"., je n'arrive pas à voir comment on peut filtrer un signal électrique de cette manière :/ Bref, j'espère qu'à l'oral ils ne me demanderont pas de rentrer trop dans les détails du filtres;

    Sinon je voudrais vous demander autre chose. Après le filtre, il y a un coupleur qui récupère l'image du signal que l'on va émettre vers le sol avec l'antenne. Là je ne sais pas si il n'y a pas confusion de termes. Ce n'est pas très clair mais ce système doit servire à séparer l'onde émise de l'onde de retour.Une fois que l'on reçoit l'onde qui a parcouru l'aller-retour jusqu'au sol, les signaux émis et reçu passent dans un mélangeur qui est en fait un multiplieur, ce qui permet de mesurer le retard de l'onde reçue par rapport à l'onde émise, ce qui donne ensuite l'altitudeNon le mélangeur ne sert pas à mesurer le temps mais à transposer les fréquences qui sont très hautes en des fréquences qui sont pls facilement manipulable et c'est après détection que l'on pourra mesurer ce retard.. Mais je ne comprends pas bien comment se passe le mélange.Cela fait intervenir des notions de trigonométrie du style : sin(a) x sin(b)=sin(a+b)+sin(a-b) Ca ne fait rien que l'onde reçue soit décalée dans le temps par rapport à l'onde émise pour les multiplier ?Non ce n'est pas génant que les signaux soient déphasés
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  9. #6
    f6bes

    Re : Filtre à cavité

    Bsr tsi...
    Je ne pense pas que le filtrage soit réalisé par "cavité" dans ton montage.
    Peut etre des filtres hélicoidaux couplés entre eux pour obtenir une forte sélectivité.
    Ci -joint PJ schématisant une cavité.
    La "boite" peut etre ronde ou carré.
    Schéma du haut: un couplage capacitif haute impédance.
    Schéma du baseux cavités carréq couplées entre elles.
    Entrée: couplage magnétique (basse impédance) Liaison basse impédance entr eles deux.
    Sortie par couplage capacitif.
    Les parties centrales doivent représenter le 1/4 de la fréquence à selectionner.
    Cela ne s'utilise qu'à partir des VHF et au delà car autrement les dimensions deviennent vite prohibitives.
    Images attachées Images attachées

  10. Publicité
  11. #7
    tsi13

    Re : Filtre à cavité

    Merci à tous les 2 pour toutes ces infos, j'ai tout noté
    Mais j'ai toujours du mal à comprendre (désolé) ce filtrage qui reste mystérieux pour moi. Je ne vois pas de fil ni rien qui puisse faire que ca ressemble à de l'électronique. Je comprends pas comment on envoie le signal dans cette boite et ce qu'il se passe à l'intérieur...
    Je viens d'ouvrir ce qui est censé être le filtre sur ma carte et je vous ai joint la photo. Y a-t-il la bobine la dedans ? c'est une des 3 tiges ?

    SP_A0081.jpg

  12. #8
    tsi13

    Re : Filtre à cavité

    Ah au fait ! Je vous ai pas dit mais le VCO de départ est à 420-440 MHz donc le signal qu'on émet est à 4.2-4.4 GHZ (10ème harmonique) donc on est dans de très grandes fréquences... (c'est peut-être pour ça que j'y comprends rien )

    Merciiiiiiii beaucoup pour votre aide !

  13. #9
    F4DXU

    Re : Filtre à cavité

    Citation Envoyé par tsi13 Voir le message
    Ah au fait ! Je vous ai pas dit mais le VCO de départ est à 420-440 MHz donc le signal qu'on émet est à 4.2-4.4 GHZ (10ème harmonique) donc on est dans de très grandes fréquences... (c'est peut-être pour ça que j'y comprends rien )

    Merciiiiiiii beaucoup pour votre aide !
    Bjr tsi13,
    Ok pour les fréquences très élevées et ce n'est pas très étonnant quand-on voit l'ensemble et à ces fréquences là c'est bien de la plomberie
    @+
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  14. #10
    F4DXU

    Re : Filtre à cavité

    Citation Envoyé par tsi13 Voir le message
    Merci à tous les 2 pour toutes ces infos, j'ai tout noté
    Mais j'ai toujours du mal à comprendre (désolé) ce filtrage qui reste mystérieux pour moi. Je ne vois pas de fil ni rien qui puisse faire que ca ressemble à de l'électronique. Je comprends pas comment on envoie le signal dans cette boite et ce qu'il se passe à l'intérieur...
    Je viens d'ouvrir ce qui est censé être le filtre sur ma carte et je vous ai joint la photo. Y a-t-il la bobine la dedans ? c'est une des 3 tiges ?

    Pièce jointe 23738
    Bonjour tsi13,
    Hé bien ce que l'on voit c'est effectivement un filtre constitué de 3 cavités couplées magnétiquement entre elles par les boucles de cuivre réglables. Dans le fond des cavités on distingue les capacités d'ajustage. On distingue aussi 2 petites barres de cuivre qui sont l'entrée et la sortie du filtre et là c'est un couplage haute impédance capacitif.
    Je crois savoir que l'engin fonctionnait, si c'est le cas, tu n'aurais pas du le démonter, les réglages sont très fins et très sensibles à ces fréquences.
    Mais je comprend que la curiosité à été la plus forte
    @+
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  15. #11
    radiofrancas

    Re : Filtre à cavité

    Bonjour
    pourriez vous m'indiquer comment se procurer un filtre à cavité pour un émetteur radio FM svp?
    Merci
    Steff

  16. #12
    PIXEL

    Re : Filtre à cavité

    Citation Envoyé par radiofrancas Voir le message
    Bonjour
    pourriez vous m'indiquer comment se procurer un filtre à cavité pour un émetteur radio FM svp?
    Merci
    Steff
    ce genre de déterrage est mal vu des tôliers...

    chez les fournisseurs habituel de ce genre de matos :

    http://www.aborcas.fr/cavite_fm.html (pub gratuite)

  17. Publicité
  18. #13
    radiofrancas

    Re : Filtre à cavité

    Pourquoi c'est mal vue?

  19. #14
    f6bes

    Re : Filtre à cavité

    BJr à toi Radiofrancas et bienvenue sur FUTURA,
    Il vaut mieux que TU poses TA questionn que de "relancer" un sujet qui dormait depuis 2007 !
    Pour poser une question , voir là:
    http://forums.futura-sciences.com/ne...newthread&f=40
    Tu trouveras su rla Partie GAUCHE et vers le HAUT une "fénetre" (sur fond bleu) indiquant "POSER VOTRE QUQTION".
    Cette fenétre est présente dans TOUTES les sous rubriques du Forum Futura. (Physique, chimie , électronique, dépannage etc...etc..)
    Cordialement
    Dernière modification par f6bes ; 25/09/2009 à 10h54.

  20. #15
    radiofrancas

    Re : Filtre à cavité

    Merci beaucoup de votre indication

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