Brevet FR2180947A1 — publié le 19731130

La présente inventlon concerne des dispositifs de rccorde- ment destinés en particulier à des câbles coaxiaux. Un dispositif de raccordeent coaxial connu se compose d'une fiche t d'une prise femelle correspondante. La fiche se compose de deux contacts mules, c'est-à-dire un contact extérieur pour établir une connexion avec le conducteur coaxial extérieur qui est connecté électriquement au corps principal de la fiche et un contact central pour établir une connexion avec le conducteur coaxial central qui est isolé et maintenu centralement à l'intérieur du corps de la fiche. lie contact extérieur est d'une forme tubulaire tandis que le contact central se présente sous la forme d'une tige. La prise femelle correspondante présente deux contacts du type femelle, c'est-à-dire un contact extérieur pour établir une connexion avec le conducteur coaxial extérieur et un contact central pour établir une connexion avec le conducteur coaxial central. lies deux contacts femelles sont de forme tubulaire. lie contact extérieur tubulaire mâle présente des fentes longitudinales pour augmenter ltélasticité du contact et le maintenir à l'intérieur de la partie correspondante de la prise femelle. De même, le contact central femelle prévu dans la prise correspondante présente des fentes longitudinales pour former entre celles-ci des segments qui sont sollicités radialement vers l'intérieur pour maintenir entre eux le contact central male correspondant. Ealheureusement, les fentes prévues dans les contacts influent sur l'impédance du dispositif de raccordement coaxial et provoquent des réflexions qui donnent lieu à des signaux réfléchis indésirables et rétrécissent la gamme de fréquences utiles des dispositifs de raccordement de la technique antérieure. Afin d'éviter ces inconvénients, il a été prévu un dispositif de raccordement coaxial connu qui ne présente pas d'élément tubulaire fendu. En revanche, les contacts extérieurs mutuellement correspondants sont réalisés de façon que les surfaces correspondantes soient placées bout > bout. lies deux contacts centraux s'engageant l'un par rapport à l'autre sont également mis en contact bout à bout par l'interp;;diaire de segmer.ts de contact élastiques prévus à l'extrérité de chaque contact. lie court de fabrication de tels dispositifs de raccordelent est très élevé. I1 faut des techniques spéciales pour fabriquer le contact extérieur de façon que toute sa partie terminale établisse un ton contact avec la surface complémentaire, ainsi que pour réaliser les segments de contact élastiques prévis sur chacun des contacts centraux mutuellement correspondants. La présente invention crée un dispositif de raccordement électrique coaxial prfectionné qui est facile à fabriquer et prévoit, pour un dispositif de raccordement coaxial, des contacts électriques qui éliminent le phénomène de réflexion provoqué par un manque d'uniformité de l'impédance, tout en maintenant une large gamme de fréquences utiles. Suivant la présente invention, un contact électrique d'un dispositif de raccordement coaxial comprend un élément tubulaire présentant au moins une fente longitudinale pour obtenir une certaine élasticité radiale lorsque l'une des parties constitutives du dispositif de raccordement est reliée à l'autre. Une partie de l'élément tubulaire située au voisinage de la fente dans le sens circonférentiel est plus épaisse que des parties de l'élé- ment tubulaire situées au voisinage de la fente dans le sens longitudinal. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés qui illustrent des dispositifs de raccordement coaxiaux de la technique antérieure et des formes de réalisation préférées de dispositifs de raccordement coaxiaux suivant la présente invention. La fig. 1 est une coupe de la partie femelle d'un dispositif de raccordement coaxial connu. La fig. 2 est une coupe de la partie fiche d'un dispositif de raccordement coaxial connu. La fig. 3 est une vue en perspective d'un élément tubulaire fendu constitutif de dispositifs de raccorderent coaxiaux de la technique antérieure. La fig. 4 est une coupe de la partie femelle d'un dispositif de raccordeaent coaxial suivant une forme de réalisation préférée de l'invention. La fig. 5 représente schématiquement un modèle du contact central du dispositif de raccordement coaxial de lt vention. La fig. 6 est une coupe de la fiche d'un dispositif de raccordement coaxial suivant une forme de réalisation préférée de l'invention. La fig. 7 représente schématiquement le contact extérieur du dispositif de raccordement coaxial. La fig. 8 est une coupe d'un dispositif de raccordement coaxial à double prise suivant une forme de réalisation de l'invention. La fig. 9 représente schématiquement la connexion établie par le contact central à travers le dispositif de raccordement de la fig. 8. La fig. 10 montre la répartition de l'impédance caractéristique en fonction de la longueur mesurée le long et à travers les contacts de dispositifs de raccordement coaxiaux de la technique antérieure. La fig. ll représente le taux d'ondes stationnaires en fonction de la fréquence pour un dispositif de raccordement coaxial de la technique antérieure. lia fig. 12 représente l'impédance caractéristique en fonction de la longueur mesurée le long et à travers un dispositif de raccordement coaxial suivant l'invention. La fig. 13 représente le taux d'ondes stationnaires en fonction de la fréquence pour un dispositif de raccordement coaxial suivant l'invention. La fig. 1 montre la prise ferelle d'un dispositif de raccor deent coaxial connu composé d'un corps principal 5 présentant une surface de paroi intérieure 6 qui forme le contact femelle pour établir une connexion avec le conducteur extérieur. La prise femelle comprend un contact femelle central 8 pour établir une connexion avec un conducteur central maintenu par un élément isolant 7 dans la partie centrale du corps principal 5. La fig; 2 représente la fiche d'un dispositif de raccordement coaxial connu présentant un contact tubulaire extérieur mâle 2 pour établir une connexion avec le conducteur extérieur relié électriquement au corps principal 1 de la fiche. Cette dernière comporte à son tour un contact intérieur mâle 4 pour établir une connexion avec un conducteur central maintenu par un élément isolant 3 dans la partie centrale du corps 1. La fiche et la prise femelle sont accouplées l'une à l'autre en serrant l'écrou 9 qui vient en prise avec le filetage correspondant 10 prévu sur la prise. Dans la position accouplée, les câbles coaxiaux reliés à la fiche et à la prise femelle sont également connectés entre eux par l'intermédiaire des contacts centraux 8, ll et les contacts extérieurs 2, 6. Afin d'obtenir une bonne connexion électrique entre les parties mâle et femelle tant des contacts centraux que des contacts extérieurs, il faut prévoir des fentes dans la direction longitudinale (direction axiale) du contact tubulaire mâle 2 dans la fiche et du contact tubulaire femelle 8 dans la prise. Ces fentes donnent naissance à des segments de tube capables d'exercer une force élastique contre la partie complémentaire. Cependant, les fentes font que l'impédance caractéristique perd son uniformité du fait de l'absence de matière dans les fentes. L'impédance à travers le dispositif de raccordement peut être rendue uniforme en éliminant les fentes mais cela a également pour conséquence d'éliminer la force élastique nécessaire pour maintenir un contact mécanique et électrique satisfaisant entre les parties constituti- ves du dispositif de raccordement. lia fig. 3 montre, à titre d'exemple, un contact femelle tubulaire typique de l'art antérieur et présentant quatre fentes 12. La fig. 4 montre une prise femelle suivant la présente invention qui comprend un corps 5, un élément isolant 7 et un filetage 10, ces différents organes étant désignés de la meme manière que dans les figures précédentes. Cependant, le contact tubulaire femelle 24 comporte une partie épaissie 13 entre les fentes 12. Cette partie épaissie compense sur le plan électrique les effets des fentes en réduisant la variation de l'impédance globale à l'intérieur du dispositif de raccordement coaxial. La fig. 5 montre le diamètre accru d1, résultant de la partie épaissie du contact tubulaire femelle en comparaison du diamètre extérieur d1 du fil conducteur correspondant et des contacts femelles respectifs de la technique antérieure. La longueur de la partie épaissie est désignée par 1. D'une manière analogue, la fig. 6 montre une fiche suivant la présente invention qui présente un contact tubulaire male 21 avec des parties épaissies 14. Comme représenté à Ta fig. 7, les parties épaissies présentent un diamètre intérieur d2' oui est inférieur au diamètre intérieur d2 de dispositifs de raccordement males connus. La fig. 8 montre une prise femelle d'un dispositif de raccordement coaxial suivant une autre forme de réalisation de l'in vention. lie corps principal de la prise femelle 15 présente intérieurement des contacts centraux tubulaires du type femelle 16, 16' pour établir une connexion avec les conducteurs centraux. lies contacts femelles 16, 16' présentent des parties épaissies 17, 17' entre les fentes 18, 18'. La prise femelle comprend, en outre, l'organe de connexion 19 de la prise femelle et les contacts tubulaires extérieurs de type femelle 20, 20' pour établir une connexion avec les conducteurs extérieurs d'une fiche complémentaire mâle. Comme représenté à la fig. 9, d1 représente le diamètre extérieur du contact central de type femelle 8 suivant la technique antérieure et d1' représente le diamètre extérieur du contact central de type femelle 16, 16' suivant l'invention. Ainsi, les parois du contact central de type femelle sont épaissies, comme indiqué par la différence entre le diamètre d1' et le diamètre d1. De cette manière, l'impédance caractéristique au niveau des dispositifs de raccordement peut dtre ajustée correctement en prévoyant pour les contacts centraux des types femelles 24, 16, 16' un diamètre extérieur approprié d1, et une longueur appropriée 1 des parties épaissies. La variation de l'impédance de la prise femelle est essentiellement due à une variation de la réactance inductive au niveau des fentes et est corrigée en épaississant le contact de façon à faire varier la réactance capacitive. L'impédance peut ainsi être corrigée plus facilement et d'une manière plus prévisible que par la méthode passive qui consiste à raccourcir la longueur des parties fendues, méthode qui est enseignée par la technique antérieure et est évoquée précédemment. Les résultats de mesures effectives de l'impédance caractéristique de dispositifs de raccordement coaxiaux sans et avec correction sont représentés aux fig. 10 et 12 respectivement. Les valeurs représentées à ces figures ont été obtenues en prévoyant à une extrémité d'une prise femelle, comme représenté à la fig. 4, une partie terminale de 50 ohms. Ces mesures ont permis de constater que l'impédance caractéristique sans correction atteint un maximum de 50,7 ohms autour de la partie fendue, comme représenté à la fig. 10. La distribution de l'impédance caractéristique d'une prise femelle ayant fait l'objet de la correction prévue suivant l'invention est beaucoup plus uniforme, l'impédance maximale étant de 50,3 ohms, comme représenté à la fig. 12. lies fig. 11 et 13 montrent le taux d'onces stationnaires en fonction de la fréquence appliquée, sans correction (fig. 11) et avec correction (fig. 13). Sans correction, le taux d'ondes stationnaires est inférieur à 1,10 seulement pour des fréquences égales ou inférieures à 7,0 GHz. A l'état corrigé, le taux d'ondes stationnaires est inférieur à 1,10 pour des fréquences allant jusqu'à 10,0 GHz et plus. Ces résultats montrent que des dispositifs de raccordement coaxiaux présentant des parties fendues peuvent être réalisés suivant la présente invention de façon à présenter une impédance caractéristique uniforme, une caractéristique améliorée de taux d'ondes stationnaires en fonction de la fréquence et une gamme élargie de fréquences utiles. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et illustrés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVEND I C AT ION S 1 - Contact électrique pour un dispositif d.e raccorderent coaxial comprenant un élément tubulaire présentant au oins une fente longitudinale pour obtenir une certaine élasticité radiale lorsque l'élément est mis en prise avec un élément complémentaire, caractérisé en ce qu'une partie de l'élément tubulaire située au voisinage de la fente dans le ns circonférentiel est plus épaisse qu'une partie de l'élément tubulaire située au voisinage de la fente dans le sens longitudinal, permettant ainsi de copen- ser la variation d'impédance due à la fente. 2 - Contact électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire comprend un contact tubulaire de type femelle faisant partie du dispositif de raccordement coaxial et en ce que l'élément complémentaire comprend un contact de type mâle, l'élasticité radiale agissant vers l'intérieur pour maintenir l'élément complémentaire à l'intérieur du contact tubulaire de type femelle. 3 - Dispositif de raccordement électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire comprend un contact tubulaire de type mâle faisant partie du dispositif de raccordement coaxial et en ce que l'élément complémentaire comprend un contact de type femelle faisant partie du dispositif de raccordement coaxial, l'élasticité radiale agissant vers l'extérieur pour maintenir le contact tubulaire mâle à l'intérieur du contact femelle. 4 - Contact électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend encore un contact électrique additionnel, en ce que l'un des éléments électriques comprend un contact central du dispositif de raccordement coaxial et en ce que l'autre élément électrique comprend un contact extérieur du dispositif de raccordement coaxial. 5 - Dispositif de raccorderent électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le contact tubulaire de type femelle et le contact complémentaire de type mâle comprennent les contacts centraux dudit dispositif de raccorde:ent coaxial. 6 - Dispositif de raccordenentt électrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le contact tubulaire de type mâle et le contact complémentaire de type femelle comprennent les contacts extérieurs du dispositif de raccordement coaxial.