coupe-bande

Un filtre coupe-bande supprime ou atténue l'énergie électromagnétique dans une bande de fréquences définie tout en permettant aux signaux en dehors de cette bande de passer avec une perte minimale. C'est l'opposé d'un filtre passe-bande. Le filtre fonctionne en introduisant une désadaptation d'impédance ou une interférence destructive sur sa bande d'arrêt, atteignant généralement une atténuation de 20 à 60 décibels selon la conception et la qualité des composants.

Les filtres coupe-bande sont essentiels dans les environnements industriels où les signaux indésirables doivent être supprimés sans perturber le spectre de fréquences plus large. Les applications courantes incluent la suppression du bruit de ligne de 50 ou 60 hertz des instruments de mesure, l'élimination des interférences des alimentations à découpage dans les systèmes d'acquisition de données et la protection des récepteurs radio sensibles contre les émetteurs de diffusion locaux. Ils sont également utilisés dans les équipements audio pour supprimer le ronflement du secteur CA et dans les télécommunications pour rejeter les interférences hors bande qui dégradent la qualité du signal.

Construction et performances

Les filtres coupe-bande peuvent être implémentés comme des circuits passifs utilisant des résistances, des condensateurs et des inductances, ou comme des conceptions actives incorporant des amplificateurs opérationnels pour une réponse en fréquence plus nette. Un simple filtre coupe-bande passif (un type de filtre coupe-bande) se compose généralement d'un circuit LC résonant série, qui présente une impédance élevée à la fréquence centrale et bloque ce signal. La largeur de la bande d'arrêt, appelée largeur de bande de réjection, est déterminée par le facteur de qualité (Q) du circuit; des valeurs Q plus élevées produisent des encoches plus étroites et plus profondes. En revanche, les filtres coupe-bande large bande peuvent utiliser plusieurs étages ou une rétroaction active pour supprimer des plages de fréquences plus larges.

Le terme « filtre coupe-bande » est souvent utilisé de manière interchangeable avec filtre coupe-bande dans la pratique, bien que les filtres coupe-bande se réfèrent généralement à des bandes de réjection plus étroites. Les performances se dégradent lorsque les tolérances des composants sont lâches ou lorsque les valeurs des condensateurs et des inductances dérivent avec la température; les conceptions industrielles spécifient souvent des paires appariées ou des composants compensés en température. La perte d'insertion en dehors de la bande d'arrêt doit être minimisée, généralement inférieure à 3 décibels à des fréquences éloignées de la fréquence centrale.

Les filtres coupe-bande se situent aux côtés des filtres passe-bande, passe-haut et passe-bas dans la boîte à outils de l'ingénieur pour le conditionnement du signal. Contrairement aux filtres passe-bas ou passe-haut, qui sont intrinsèquement plus simples et moins chers à implémenter, les filtres coupe-bande exigent de la précision car ils doivent supprimer chirurgicalement une plage de fréquences tout en préservant tout le reste. Cela les rend plus courants dans les équipements de mesure et de test que dans les systèmes de distribution d'énergie simples.