Brevet FR2085367A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne un réacteur permettant l'adaptation de circuits actifs tels que des transistors de puissance en fonctionnement aux fréquences très élevées. Dans des dispositifs connus de ce genre on neutralise la réactance présentée par un circuit et on adapte un signal ayant une certaine fréquence en ajoutant une certaine réactance au bout d'une longueur déterminée de ligne. On sait en effet que l'annulation des termes imaginaires d'un nombre complexe peut être obtenue par l'addition de termes imaginaires conjugués. De cette façon on n'obtient que des termes réels adaptés» Dans ce cas, l'adaptation d'un circuit ne présentant plus que des termes résistifs est rendue possible soit dans le sens de l'entrée alimentée par une source résistive soit dans celui de la sortie chargée par une résistance. On évite de la sorte une désadaptation qui amènerait des ondes stationnaires celles-ci étant la cause de pertes en puissance effectivement disponible. Si les circuits que l'on veut adapter sont des circuits tels que des transistors, les corrections apportées permettent de les sauver de la destruction particulièrement dans le cas des puissances élevées. Comme les impédances présentées par les transistors dépendent du niveau du signal appliqué les mesures doivent être effectuées à faible puissance pour ne pas détériorer le transistor puis à puissance croissante afin de se rapprocher des conditions de fonctionnement véritables. Aussi la méthode généralement utilisée consiste à disposer entre l'entrée du transistor et le générateur de signaux un réacteur dit amont précédé d'un coupleur en conjonction avec un bolomètre et entre la sortie du transistor et la charge résistive un autre réacteur dit aval suivi d'un autre bolomètrs. Le réglage des deux réacteurs est d'abord réalisé à faible puissance. On règle le réacteur amont jusqu'à obtenir la plus grande puissance incidente, on règle ensuite le réacteur aval jusqu'à obtenir la plus grande puissance de sortie. On tend ainsi à se rapprocher des conditions nominales de puissance d'entrée et de sortie, le transistor étant polarisé à la tension indiquée par le constructeur. Puis on élève la puissance fournie par le générateur et on continue à parfaire le réglage des réacteurs. Une fois ceux-ci réglés à pleine puissance, on procède à la séparation du montage et l'on mesure l'incidence présentée par chaque réacteur grâce .à une ligne de mesure. On obtient ainsi la valeur des impédances conjuguées des impédances présentées par le transistor à l'entrée et à la sortie. Jusqu'à présent les réacteurs utilisés étaient, réalisés en ligne coaxiale ou en guide d'onde. La réactance conjuguée est alors déterminée par la position d'une discontinuité inductive ou capacitive sur la ligne de transmission et par la valeur plus ou moins grande de cette discontinuité. Mais les réacteurs à ligne coaxiale ne peuvent être réalisés avec de hautes performances que jusqu'à 2 GHz et les réacteurs en guide d'onde ne présentent pas d'intérêt pour des dispositifs à 70 13440 2 2085367 transistors. D'autre part, pour des besoins de raccordement les lignes habituellement employées sont munies de prises coaxiales intermédiaires pour relier le réacteur au transistor lui-même équipé de prises coaxiales ce qui nécessite en plus des 5 prises de raccord. Les discontinuités apportées par les prises coaxiales et l'allongement des distances entre le transistor et le réacteur créent des changements dans la répartition des ondes stationnaires qui se traduisent également par un défaut de précision dans l'évaluation des réactances. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, il est possible de mesurer l'impédance exacte -existant aux bornes des électrodes du transistor en limitant au maximum les connexions intermédiaires et en utilisant un réacteur de type spécial. L'invention a peur objet un réacteur servant"à la mesuredes impédances de circuits actifs comprenant une ligne de transmission terminée par une première ^ extrémité apte à recevoir l'énergie d'un générateur de signaux et par une deuxième extrémité apte à transmettre cette énergie auxdits circuits actifs et comprenant en outre une réactance variable disposée- sur ladite ligne de transmission apte à annuler la réactance des circuits actifs, réaeteur, caractérisé en ce que ladite Ligne de transmission est réalisée en microbandeî Selon une autre réalisation de l'invention ladite réactance variable est 20 constituée par une armature en regard de ladite microbande toutes les deux contenues dans un boîtier, ladite armature étant associée à une vis permettant de régler son enfoncement par rapport à ladite microbande, ladite armature étant munie de deux butées venant porter sur le fond dudit boîtier et excluant tout contact ohmique avec ladite microbande, ledit enfoncement étant alors maximum, 25 1' ensemble armature et vis étant solidaire d'un chariot mobile le long de ladite microbande. Selon une autre réalisation de l'invention ladite réactance variable est constituée par deux armatures associées à deux vis permettant de régler indépendamment leur enfoncement par rapport à ladite microbande, le contact ohmique 30 de l'armature avec celle-ci étant exclu, chacun des ensembles armature et vis étant solidaire de deux chariots indépendants mobiles le long de ladite microbande. En se référant aux figures schématiques ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. Les mêmes éléments représentés sur plusieurs 35 de ces figures portent sur toutes celles-ci les mêmes références. La figure 1 montre une vue perspective d'un réacteur. La figure 2 représente une coupe partielle longitudinale et une vue de côté partielle du même réacteur. La figure 3 représente une coupe transversale du même réacteur. 40 Sur la figure 1 on voit deux vis micrométriques 1 et 2 disposées au-dessus 70 13440 3 2085367 d'un boîtier 3 parallélépipédique présentant sur une face supérieure une fente longitudinale 4. Les vis ] et 2 sont montées sur des chariots 5 et 6 mobiles pouvant coulisser le long de la fente longitudinale 4 indépendamment l'un de l'autre. Une réglette 7 portant des graduations est disposée sur un côté du 5 boîtier 3 afin de permettre de noter les déplacements des deux curseurs 5 et 6. Des vis imperdables 8 et 9 permettent de bloquer les curseurs 5 et 6 sur des positions bien déterminées. Le boîtier 3 constitue un guide d'onde ne permettant pas la transmission des modes TE et TM dans les fréquences d'utilisation du réacteur. 10 Sur les figures 2 et 3, on aperçoit à l'intérieur du boitier 3 une armature 10 dont l'enfoncement est commandé par la vis 1. La vis pénètre à l'intérieur du boitier par la fente longitudinale 4. Une microbande 11 constituée d'une plaque conductrice rigide est disposée dans le fond du boîtier 3. La microbande 3 prend appui sur les flasques d'extré-15 mité 13 et 13' sans toucher le fond du boîtier. La microbande est reliée électriquement sur l'une de ses extrémités à l'âme centrale d'une prise coaxiale 12 prévue pour une liaison avec un générateur ou une charge résistive et sur l'autre extrémité à une prise portée par le flasque 13 prévue pour la liaison avec un transistor. Cette prise comporte une tige 14 fendue en deux apte à recevoir une 20 électrode plate d'un transistor hyperfréquences. La tige 14 connectée à la microbande 11 est disposée à l'intérieur d'un conduit circulaire percé dans le flasque 13 constitué en aluminium ou analogue. Ce flasque vissé sur le boîtier 3 assure la liaison électrique entre la masse du boîtier et l'électrode du transistor qui est mise à la masse. 25 L'armature 10 en forme d'U comporte deux butées i5 et 16. Celles-ci quand l'armature 10 est en position basse, viennent porter sur le fond du boîtier 3 empêchant ainsi l'armature 10 d'entrer en contact avec la face supérieure de la microbande 11. L'armature 10 a une configuration telle qu'on évite les modes et les résonances indésirables. En position haute quand la vis 1 est dévissée une 30 lamelle ressort 17 empêche un déplacement vers le haut de l'ensemble vis et armature à travers la fente 4. Deux barres 20 et 21 disposées le long des parois du boîtier 3 assurent un contact avec l'armature 10 par l'intermédiaire de ressorts 22 et 23. De ce fait la liaison électrique entre l'armature et la masse du boîtier en regard de la microbande est assurée par un chemin court indispensa-35 ble aux hyperfréquences. Autrement le chemin électrique entre l'armature et le boîtier serait plus long puisqu'il passerait par la vis 1. Deux autres lamelles ressort 18 et 19 disposées dans la tête de vis et le support de vis permettent un entrainement à friction de la vis 1. On empêche ainsi des contraintes excessives qui pourraient exister en position basse quand les butées touchent le fond du 40 boitier. Dans cette position la tête de la vis 1 tourne sans avancer. 70 13440 4 2085367 En fonctionnement on procède aux réglages afin d'obtenir les indications optimums au bolomètre en commençant par le déplacement de l'un des chariots. On règle ensuite la hauteur de la vis 1. On affine ensuite le réglage en déplaçant le deuxième chariot de façon qu'il se situe à une demi-longueur d'onde du premier 5 chariot. On sait en effet que sur une ligne de transmission des conditions identiques se reproduisent à des intervalles égaux à une demi-longueur d'onde. On termine par le réglage de la vis du deuxième chariot. L'ensemble des deux chariots permet ainsi un réglage gros suivi d'un réglage fin particulièrement précis. 10 Bien que le dispositif qui vient d'être décrit paraisse le plus avantageux on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains des éléments du dispositif pouvant être remplacés par d'autres susceptibles d'y assurer la même fonction technique. Le réacteur objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où l'on 15 a besoin d'adapter les impédances de sortie et d'entrée d'un circuit présentant des termes réels (positifs ou négatifs) et imaginaires quelconques. Ils peuvent concerner des circuits passifs ou actifs nécessitant une polarisation par des courants continus superposés au signal haute fréquence. > Les applications particulièrement intéressantes peuvent être l'adaptation des 20 impédances d'un transistor aux hyperfréquences. 70 13440 5 2085367 REVENDICATIONS 1/ - Réacteur seryant à la mesure des impédances de circuits actifs comprenant une ligne de transmission terminée par une première extrémité apte à. receyoir l'énergie d'un générateur de signaux et par une deuxième extrémité apte à transmettre cette énergie auxdits circuits actifs et comprenant en outre une réactance 5 variable disposée sur ladite ligne de transmission apte à annuler la réactance des circuits actifs, réacteur, caractérisé en ce que ladite ligne de transmission est réalisée en microbande. 2/ - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite réactance variable est constitué par une armature en regard de ladite microbande 10 toutes les deux contenues dans un boîtier, ladite armature-étant associée à une vis permettant de régler son enfoncement par rapport à ladite microbande, ladite armature étant munie de deux butées venant porter sur le fond dudit boîtier, et excluant tout contact ohmique avec ladite microbande ledit enfoncement étant alors maximum, l'ensemble armature et vis étant solidaire d'un chariot mobile 15 le long de ladite microbande. 3/ - Réacteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que dans sa coupe transversale ledit boîtier a la forme d'un rectangle ouvert en partie sur une de ses faces, ledit chariot présentant la forme d'un U chevauchant ladite face en partie ouverte ladite microbande située à l'intérieur dudit boîtier ne prenant 20 pas appui sur aucune des faces dudit rectangle. 4/ - Réacteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite vis permettant de régler l'enfoncement de l'armature est une vis entraînée par une tête à friction. 5/ - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite 25 rééctance variable est constitué par deux armatures associées â deux vis permettant de régler indépendamment leur enfoncement par rapport à ladite microbande, le contact ohmique de l'armature avec celle-ci étant exclu, chacun des ensembles armature et vis étant solidaire de deux chariots indépendants mobiles le long de ladite microbande. 30 6/ - Réacteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite première extrémité est constituée par une prise coaxiale et que ladite deuxième extrémité est constituée d'un conducteur central apte à recevoir une électrode plate d'un transistor ledit conducteur étant connecté à ladite microbande et émergeant d'un conduit percé dans un flasque solidaire dudit boîtier.