Circuits passifs hyperfréquences - Filtres et cavités

Le problème de la conception de filtres aux hyperfréquences est compliqué, car les éléments que l’on utilise sont à paramètres distribués ; il n’existe pas de procédure de synthèse totalement générale. En effet, le comportement fréquentiel des éléments de circuits micro-ondes (lignes de transmission, cavités) est complexe, ce qui rend impossible le développement d’une procédure de synthèse générale et complète.

Cependant, en dépit de ces complications additionnelles dues aux hyperfréquences, de nombreuses techniques ont été développées, permettant de concevoir des filtres micro-ondes. Le cas des filtres à bande étroite est exemplaire car beaucoup d’éléments micro-ondes ont dans une bande de fréquence étroite, des caractéristiques fréquentielles qui ressemblent à celles des réactances idéales inductives ou capacitives.

Les filtres hyperfréquences peuvent être utilisés en association avec d’autres éléments ou dispositifs passifs, comme cela est le cas dans les multiplexeurs ou les diplexeurs souvent employés en télécommunications. Les filtres hyperfréquences sont aussi utilisés dans les circuits actifs tels qu’amplificateurs, oscillateurs, mélangeurs, etc.

Les cavités électromagnétiques , ou résonateurs micro-ondes, sont utilisées dans de très nombreuses applications parmi lesquelles on peut citer les filtres, les oscillateurs, les fréquencemètres, les amplificateurs accordés et les capteurs micro-ondes. Le fonctionnement des résonateurs micro-ondes est à bien des égards, semblable au fonctionnement des circuits accordés à éléments localisés de la théorie des circuits de Kirchhoff. C’est pourquoi il est utile d’avoir toujours à l’esprit les propriétés fondamentales des circuits résonnants RLC série et parallèle.

Nous allons décrire le fonctionnement des résonateurs aux hyperfréquences réalisés à l’aide d’éléments distribués tels que les lignes de transmission, les guides d’ondes rectangulaires et circulaires et les cavités diélectriques.