Brevet FR2118964A1 — publié le 19720804

La présente invention concerne une transition ' •entre une J J £n« en ruban et un guide d'ondes, et leur connexion. De nombreux types de transition t.'uti'e une ligne en ruban et un guide d'ondes ont été jjroposte afin de con-necter la ligne et ls_ guide d'ondes. Les figures 1, 2 et 3 représentent une transition entre Une ligne en ruban et un guide d'ondes selon la technique antérieure. Sur la figure 1, une ligne en ruban comportant un conducteur 2 est introduite par le plan E d'un guide d'ondes rectangulaire 1 sur un substrat en matière 10 diélectrique 3. La distance 1 entre une paroi, de court-circuit du guide d'ondes et le conducteur 2 est déterminée d'une façon appropriée de manière qu'elle soit égale à environ A fh ou -X est S é? la longueur d'onde du guide d'ondes. Ce disposi t.i f- est relativement simple mais il n'uffre pas une caractûristique de large ban— 13 de. Sur la figure 2, une extrémité d'une plaque métallique h dont l'autre extrémité est connectée au conducteur 2 de. la ligne est connectée à la paroi interne d'un guide d'ondes 1. Un tel dispositif a pour inconvénient des pertes dues à l'instabilité électrique et mécanique de la jonction. Sur la figure 3» 3'adaptation 20 d'impédance d'une ligne en ruban est effectuée par une plaque métallique 5 d'un guide d'ondes à stiillie intérieure, mais le fonctionnement du guide d'ondes peut conduire à des pertes dans l'enveloppe de la ligne et le mode de transmission parasite par résonance ou les pertes provoquées par le mode de rayonnement j sont accrues, de sorte que le dispositif de la figure 3 -ne peut être utilisé dans un appareil de communication radio multiplex. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients des dispositifs de transition connus et le procédé qui fait l'ob.iet e«t caractérisé par le fait qu'il consiste à ntili-'iO ser une propagation dans une fente entre une propagation dans le ruban et une propagation dans le guide d'ondes. A titre d'exemple, on a dé-cri t ci-après et représenté au a dessins .ume.vés plusieurs formes de réal isat.i on du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à 1'in— vntiun. Les fiju'is 1 , 2 et décrites ci-dessous r La figure 4 e»t- une vue en perspective desti— 'lf, riee à 1 i 71 45851 2 2118964 11inventi on. La figure 5 est une perspective destinée à l'explication du mode de transmission entre une ligne en ruban et une fente» 5 La figure 6 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une forme de réalisation de l'invention. La figure 7 ®st une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une autre forme de réalisation de l'invention. 10 Les figures 8 à 1] représentent des varian tes de la forme de réalisation représentée en figure 6. La figixre 6 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel une ligne en ruban comprenant un conducteur 2 disposé sur un substrat en matière diélectrique 3i en 15 matière céramique ou en verre, est introduit dans un guide d'ondes 1 de manière que la direction du champ électrique soit parallèle au substrat 3» Un conducteur de masse 6 de la ligne est pressé contre un bloc métallique 8 disposé dans le guide d'ondes 1, de manière à fixer la ligne en ruban. Une fente 7 de largeur appro-20 priée est réalisée dans le conducteur de masse 6 et coupe perpendiculairement un élément 2' du conducteur 2. On expliquera ci-après l'importance de la fente taillée dans le conducteur de masse de la ligne. Sur les figures 4 et 5> les références 3» 6 et 7 désignent respectivement 25 un substrat en matière diélectrique, un conducteur de masse et une fente taillée dans le conducteur de Masse 6. Par suite de la répartition du champ électromagnétique produite par la fente 7 et qui est représentée sur les plans E et H, sur la figure 4, et qui est tout à fait semblable à la répartition du champ électro-30 magnétique dans un guide d'ondes, la transition entre le mode de propagation dans le guide d'ondes et dans la fente est réalisée facilement sur une gamme de fréquences tendue. Du fait que la fente 7 et le conducteur 2 sont connectés perpendiculairement comme on le voit sur la figure 5> la transition entre le mode de 35 propagation de la fente et le mode de propagation dans la ligne peut être réalisée sur une bande étendue. Un bloc métallique 8 (voir figure 6) destiné à la fixation de la ligne en ruban interrompt le mode de propagation fondamental dti guide d'onde du fait que la longueur du guide d'onde 1 est diminuée considérablement 2*0 par le bloc 8, disposé sur le côté de la ligne. Dans une BAD ORIGNAL 71 45851 2118964 transition telle que celle représentée sur la figure 6, cependant, si l'extrémité de la fente 7 est située près d'un élément 2' du conducteur 2, il se produit un couplage magnétique inutile dans cet élément et les caractéristiques de transmission subissent une influence nuisible. Cette influence nuisible peut être supprimée par un détour qui maintient le conducteur 2 espacé d'une1- façon appropriée de l'extrémité de la fejite. Ce détour allonge le conducteur 2 et augmente, de ce fait, la perte dans ce dernier. La figure 7 est une vue en \perspective, avec arrachement partiel, d'une autre forme de réalisation de l'invention. Dans ce dernier, une fente 7 qui décrit une courbe appropriée est courbée vers la paroi du guide d'onde de sorte qu'un élément de transition 2' du conducteur coupe perpendiculairement la fente 7» et qu'une extrémité 3' du substrat en matière diélectrique 3 est située près et le long de l'élément 2'. Dans ce mode de réalisation, le couplage magnétique entre la fente et le conducteur interne 2 peut être négligé. De plus, le substrat 3 n'est pas découpé perpendiculairement à l'axe du guide d'ondes, mais il est presque parallèle à l'élément 2' (perpendiculairement à la fente j) et au voisinage de ce dernier. En conséquence, la perturbation du champ électromagnétique est diminuée jusqu'à une valeur minimale, la connexion entre la fente 7 et l'élément 2' est renforcée, les caractéristiques de fréquence sont améliorées et on peut obtenir une transformation en bande large. L,a fente 7 est courbée vers la paroi du guide d'ondes de la façon décrite plus haut et, en conséquence, le conducteur peut être plus court que dans la transition représentée sur la figure 6. En conséquence, la perte est diminuée dans le conducteur et on réalise une transition de faible dimension et de faible perte entre la ligne en ruban et le guide d'ondes. Les figures 8 à 11 représentent des exemples d'application de ladite transition entre un guide d'ondes rectangulaire el une ligne en ruban. La figure 8 représente l'extrémité du conducteur de masse 6, constituée par une plaque métallique d'épaisteur appropriée et qui est diviséepar une fente 7 en deux parties dont la première (la partie inférieure sur la figure 8) est plus longue. La figure 9 représente une autre forme de réalisation plus perfectionnée que celui de la figure 8. BAD ORiGINA 71 45851 4 2118964 L'élément de transition représenté sur la figure 9 comporte une fente convergente 7« La figure 10 représente une autre forme de réalisation danis laquelle l'adaptation d'impédance entre le gui-5 de d'ondes et la fente et les caractéristiques de large bande sont obtenues par un bloc métallique 9 plus mince que le bloc métallique 8. La figure 1I représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle un bloc métallique pro-10 filé 10 remplace les blocs métalliques 8 et 9. Les figures 12 et 13 représentent une dernière forme de réalisation de l'invention qui constitue une transition entre un guide d'ondes circulaire et une ligne en ruban. Dans la transition représentée sur la figure 15 12, la ligne est introduite le long du champ électrique E du mode TE^ d'un guide d'ondes circulaire la. Un conducteur de masse 6 est fixé étroitement sur un bloc métallique 8a et un côté du conducteur 6 séparé de son autre côté par la fente 7 est prolongé par rapport à ce dernier» 20 Dans la transition représentée sur la figure 13» une fente 7 a une forme convergente de sorte que les caractéristiques de la transition sont encore améliorées par rapport à celles de la transition représentée sur la figure 12. Les transitions représentées dans les formes 25 de réalisation ci-dessus sont utilisées dans une ligne en ruban non équilibrée, mais on peut également les utiliser pour une ligne en ruban équilibrée. Les éléments de sortie et d'entrée des circuits pour hyperfréquences, 'en particulier des circuits pour ondes millimétriques, sont composés d'habitude d'un guide d'ondes 30 et d'éléments de circuit qui sont intégrés sur la ligne en ruban, de sorte que si la transition de la présente invention est mise en oeuvre pour connecter la ligne en ruban et le guide d'ondes, on peut produire un équipement à haute fréquence, à large bande et à faible perte. 35 Comme on l'a décrit ci-dessus, dans la tran sition entre la ligne en ruban et le guide d'ondes, le mode de propagation du guide d/ondes est transformé en mode de propagation dans la fente qui est semblable au mode de propagation du guide d'endes, et le mode de propagation dans la fente est transite forroê en mode de propagation dans le ruban, de sorte que 71 45851 2118964 l'adaptation des impédances peut être réalisée facilement dans une large bande, au cours de la première opération de transformation. De plus, du fait que la fente est réalisée sur le conducteur de masse de la ligne en ruban ou sur une plaque de support 5 métallique sur laquelle le circuit de la ligne en ruban est monté, la construction de la transition ou du dispositif de transformation est simple,, Pour passer du mode de propagation dans la fente au mode de propagation dans le ruban, le couplage entre les modes peut être commandé par l'angle d'intersection entre la 10 fente et le conducteur, de manière à obtenir des. caractéristiques de large bande» 71 45851 e 2118964 REVENDICATIONS 1. Procédé d'établissement d'une transition entre une ligne .en ruban et un guide d'ondes, caractérisé par le fait qu'il consiste à utiliser une propagation dans une fente entre une propagation dans le ruban et une propagation dans le guide d'ondes. 2. Transition pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une fente linéaire est réalisée sur le conducteur de masse d'une ligne en ruban ou sur une plaque de support métallique destinée à supporter la ligne en ruban et sur laquelle sont disposés le sub*-strat du circuit de la ligne en ruban. 3. Transition suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une fente réalisée sur un conducteur de masse d'une ligne en ruban coupe un conducteur disposé sur vin substrat en matière diélectrique de la ligne en ruban. 4. Transition suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une fente linéaire est réalisée le long de l'axe du guide d'ondes. 5. Transition suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la fente est courbée vers la paroi du guide d'ondes et' décrit une courbe appropriée. 6; Transition suivant l'une des revendications 2, 3> 4 ou 5, caractérisée en ce que la fente coupe perpendiculairement le conducteur de la ligne en ruban.