Brevet FR2301930A1 — publié le 19760917

La présente invention concerne un dispositif de commande électronique pour déphaseur å ferrite, et plus particulièrement un circuit de compensation des variations de température du déphaseur. Il est connu, dans la technique des hyperfréquences, d'obtenir le déphasage d'une onde hyperfréquence en faisant varier les caractéristiques magnétiques d'un barreau de ferritesitué à l'intérieur d'un guide d'ondes. Cette variation des caractéristiques magnétiques peut être produite en agissant sur le courant d'excitation d'un enroulement entourant le guide d'ondes. Le déphaseur è ferrite ainsi constitué produit un déphasage qui est fonction d'une part de la valeur du courant d'excitation, mais également de la température de fonctionnement, car les caractéristiques magnétiques du ferrite sont liées å la température. L'examen des courbes de déphasage en fonction du courant d'excitation pour différentes températures montre qu'il ntexiste aucune loi simple permettant de passer d'une courbe isotherme déphasage-courant à une autre courbe isotherme déphasage-courant, ce qui empêche l'utilisation d'un calculateur spécialisé simple calculant la valeur du courant d'excitation à appliquer à l'enroulement pour obtenir un déphasage donné à une température donnée. Une solution connue consiste à maintenir à une valeur constante la température du déphaseur à l'aide d'un dispositif de ventilation nécessitant un matériel volumineux et onéreux. La présente invention a pour objet un dispositif de commande de déphaseur à ferrite, permettant de compenser les effets des variations de tempéra taure. Le dispositif de commande selon l'invention est caractérisé nota > ,ent en ce qu'il comprend des premiers moyens pour déterminer en permanence l'intervalle de température hT1, ou ST2,...ou bTn dans lequel la température du déphaseur se situe, des seconds moyens pour adresser, en fonction de l'intervalle de température et du déphasage D1, ou D2,... ou Dq à obtenir, une mémoire morte sur les lignes de laquelle sont inscrits des mots binaires représentant la valeur du courant d'excitation à fournir à l'enroulement du déphaseur, et des troisièmes moyens pour convertir les mots binaires en signaux analogiques destinés à parcourir, après amplification, ledit enroulement. D'autres objets, caractéristiques et avantages apparsitront au cours de la description suivante d'exemples de réalisatioN ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 représente un exemple de faisceau de courbes relatif à un dépha seur à ferrite en guide d'ondes rectangulaire; - la figure 2 represente le schema du-dispositif de commande d'un déphaseur à ferrite selon l'invention; - la figure 3 représente une variante du dispositif de commande selon l'inven tion; - la figure 4 représente le schéma d'un exemple de réalisation d'un circuit de sélection de mots;; -- la figure 5 représente le schéma d'un dispositif de commande selon l'inven tion, agencé de façon à commander plusieurs déphaseurs à ferrite ayant des caractéristiques identiques. La figure 1 représente un exemple de faisceau de courbes, relatif à un déphaseur en guide d'ondes rectangulaire tel que celui décrit dans la demande de brevet français déposée le 17 Août 1973 par la Société LIGNES TELEGRAPHIQUES ET TELEPHONIQUES et intitulée "Perfectionnements aux déphaseurs miniatures variables". Ces courbes représentent le déphasage D (en degrés) en fonction du courant d'excitation I Cen ampères) pour des températures T comprises entre -400C et +700C. On observe une grande dispersion des courbes CD, I) pour des valeurs élevées du déphasagqD, alors que ces courbes sont- pratiquement confondues pour des déphasages inférieurs à 900.Dans le cas d'un déphaseur en guide d'ondes circulaire, on observe également une dispersion des courbes (D, I), mais elle est plus faible. La fonction du dispositif de commande du déphaseur est de fournir un courant d'excitation tel que le déphasage souhaité soit obtenu quelle que soit la température de fonctionnement comprise à l'intérieur d'une plage déterminée. Dans le procédé de commande selon l'invention, la plage de température de fonctionnement est découpée en un nombre n d'intervalles de température AT1 à Tn. Puis, pour chacun de ces intervalles de température, la valeur du courant d'excitation I à fournir pour obtenir un déphasage donné est quantifiée à l'aide de p bits. Ainsi pour obtenir q déphasages Dl à Dq, le dispositif de commande fournira q mots de p bits par intervalle de température et n.q mots de p bits pour toute la plage de température. Comme on le verra par la suite, il est possible d'utiliser, pour un déphasage donné de valeur relativement faible, par exemple inférieure à 1800, un nombre de mots de p bits inférieur à n, ce nombre pouvant etre réduit à l'unité pour des déphasages inférieurs à 900, car les courbes (D, I) sont alors confondues sur toute la plage de température. La précision du déphasage obtenu est fonction d'une part de la finesse avec laquelle on connais le faisceau de courbes (D, I), et d'autre part du nombre n d'intervalles de température et du nombre p de bits de quantification du courant d'excitation I. La figure 2 représente le schéma du dispositif de commande d'un déphaseur à ferrite fonctionnant selon le procédé décrit précédemnent. I1 comporte un capteur de température 1 associé au déphaseur à ferrite et situé par exemple contre la paroi extérieure du guide d'ondes, entre cette paroi et l'enroulement d'excitation. Le capteur de température délivre un signal électrique analogique, en fonction de la température, vers l'entrée d'un circuit de conversion analogique-numérique 2, ce dernier fournissant sur a conducteurs A1 à Aa (n=2a) un mot binaire de a bits représentant l'intervalle de température #T1, ou #T2,... ou ATn dans lequel se situe la température instantanée du déphaseur à ferrite.Les a conducteurs Al à Aa sont reliés à a entrées d'un décodeur 3 recevant d'autre part, par l'intermédiaire de b conducteurs B1 à Bb (q = 2b), un mot binaire de b bits représentant l'un des déphasages D1 à Dq à obtenir en sortie du déphaseur. Le décodeur 3 comporte c sorties C1 à Cc (c = n.q) utilisées pour l'adressage d'une mémoire morte 4 composée de n.q lignes de p cellules chacune. Chaque ligne comporte un mot binaire de p bits représentant le courant d'excitation à fournir à l'enroulement du déphaseur pour obtenir un déphasage donné à la température du déphaseur, celle-ci étant connue par l'intermédiaire du capteur de température 1. Un circuit de conversion numérique-analogique 5 est relié aux p sorties de la mémoire morte 4 par l'intermédiaire de p conducteurs P1 à Fp. Il délivre sous forme analogique, par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 6, le courant d'excitation à l'enroulement 7 du déphaseur. Ainsi, pour chaque mot binaire de b bits représentant le déphasage, et pour chaque mot binaire de a bits représentant la température, le décodeur 3 adresse une ligne distincte à p cellules de la mémoire morte 4, et son contenu est transféré au circuit de conversion numérique-analogique Safin de fournir le courant d'excitation à ltenroulement 7. La figure 3 représente une variante du dispositif de commande représenté à la figure 2, permettant d'utiliser une mémoire morte de plus faible capacité. Du fait de la faible dispersion des courbes (D, I) pour de faibles déphasages, il est possible, sans introduire une grande erreur, d'utiliser le nême mot binaire de représentation du courant d'excitation pour plusieurs intervalles de température différents. Le dispositif de commande représenté à la figure 3 comporte toujours le capteur de température let le circuit de conversion analogique-numerique 2. Les a sorties de ce dernier sont reliées aux a entrées d'un décodeur 8 comportant n sorties N1 à Na correspondant aux n intervalles de température tT1 à & n. D'autre part les mots binaires de b bits représentant le déphasage à obtenir sont fournis, par l'intermédiaire des b conducteurs Bl à Bb, à un décodeur 9 comportant q sorties Q1 à Qq correspondant aux q déphasages D1 à Dq que l'on veut pouvoir obtenir. Les sorties des décodeurs 8 et 9 sont reliées aux entrées d'un circuit de sélection de mots 10 comportant e sorties El à Ee en nombre inférieur à c, dont le rôle est d'adresser les e lignes à p cellules d'une mémoire morte 11 en fonction du déphasage à obtenir et de l'intervalle de température considéré. On retrouve, en sortie de la mémoire morte 11, le circuit de conversion numérique-analogique 5 et l'amplificateur de puissance 6 qui permettent de fournir le courant d'excitation I à l'enroulement 7. Le schéma d'un exemple de réalisation du circuit de sélection de mots est représenté à la figure 4, d'autres modes de réalisation pouvant évidemment tout aussi bien être utilisés. Afin d'obtenir une meilleure compréhension du fonctionnement du circuit, celui-ci est volontairement limité à quatre conducteurs Q1 à Q4 par l'intermédiaire desquels sont fournis quatre déphasages croissants Dl à D4 et quatre conducteurs N1 à N4 par l'intermédiaire desquels sont fournis quatre intervalles de température AT1 à QT4 dans l'ordre croissant des températures.On supposera que le conducteur sélectionné parmi Q1 à Q4 pour indiquer un déphasage donné et que le conducteur sélectionné parmi N1 à N4 pour indiquer un intervalle de température donné sont portés à l'état logique o, les autres conducteurs étant portés à l'état logique 1. Pour les déphasages élevés, par exemple pour D4, la dispersion des courbes (D, I) en fonction de la température est grande. Le circuit de sélection de mots sélectionne alors, par l'intermédiaire de quatre portes NI à deux entrées 12, 13, 14 et 15, une ligne distincte de la mémoire ll(représentée à la figure 3) pour chacun des intervalles de température AT1 à But4. L'une des deux entrées de ces quatre portes est reliée au conducteur Q4 alors que l'autre entrée est reliée respectivement à chacun des conducteurs N1 à N4. La sortie de la porte NI activée est portée à ltétat logique 1. Pour des déphasages plus faibles, par exemple pour D3, la dispersion des courbes (D, I) en fonction de la température est moins importante, et les intervalles de température seront alors par exemple regroupés par deux. Ainsi le circuit de sélection de mots sélectionnera, par l'intermédiaire de deux portes NI à deux entrées 16 et 17, la meme ligne de la mémoire 11 pour les deux intervalles de température AT1 et AT2, et une autre ligne unique pour les intervalles de température AT3 et AT4. L'une des deux entrées de chacune de ces deux portes 16 et 17 est reliée au conducteur Q3 alors que l'autre entrée de la porte 16 est reliée aux conducteurs N1 et N2 par l'intermédiaire d'une porte ET 18 et que l'autre entrée de la porte 17 est reliée aux conducteurs N3 et N4 par l'intermédiaire d'une porte ET 19. Pour des déphasages encore plus faible (inférieurs à 900), par exemple pour, la dispersion des courbes (D, I) en fonction de la température est pratiquement nulle. La valeur de la température n'intervient donc plus et le circuit de sélection de mots adresse donc, par l'intermédiaire d'un circuit inverseur 20 relié au conducteur Q1, une ligne unique de la mémoire 11 quel que soit l'intervalle de température considéré. le circuit de sélection de mots comporte ainsi seulement neuf sorties El à E9 et par conséquent la mémoire 11 comprend seulement neuf lignes, alors qu'il en faudrait seize autrement. Le procédé consistant à adresser la même ligne de la mémoire pour plusieurs intervalles de température permet donc de diminuer la capacité de cette mémoire. La figure 5 représente le schéma d'un dispositif de commande selon l'invention agencé de façon à commander plusieurs déphaseurs à ferrite ayant des caractéristiques identiques. L'association de plusieurs déphaseurs est utilisée notamment pour la réalisation d'antennes à balayage électronique. Le dispositif de commande comporte toujours le décodeur 9 de mots binaires de déphasage, le circuit de conversion analogique-numérique 2, le décodeur 8 de mots binaires d'intervalle de température, le circuit de sélection de mots 10, ainsi que la mémoire morte 11. Hais à présent, le circuit de conversion analogique-numérique 2 reçoit, par l'intermédiaire d'un circuit de sélection de capteur 21 Cmultiplexeur analogique), les signaux analogiques de température fournis par autant de capteurs de température F1 à Ff qu'il y a de déphaseurs à commander. Chacun de ces capteurs est associé respectivement à chacun des enroulements GI à Gf des déphaseurs.Les p sorties P1 à Pp de la mémoire morte 11 sont reliées par l'intermédiaire de f registres tampons J1 à Jf, à autant de circuits de conversion numérique-analogique H1 à Hf qu'il y a de déphaseurs à commander. Un circuit d'horloge 22 envoie successivement dans le temps, en synchronisme avec l'envoi des mots binaires de commande de déphasage vers le décodeur 9, des signaux de temps tl à tf vers le circuit de sélection de capteur 21 afin de sélectionner successivement les informations analogiques de température issues des différents capteurs Fl à Ff. Les signaux de temps tl à tf sont également envoyés respectivement vers chacun des registres tampons afin de permettre aux mots binaires de p bits présents sur leurs entrées d'être inscrits. Ainsi, pour chaque signal de temps, un mot binaire de commande de déphasage concernant un déphaseur donné est envoyé vers le décodeur 9 alors que le décodeur 8 reçoit un mot binaire d'intervalle de température déterminé à partir du capteur de température associé au déphaseur donné. Pendant la présence de ce meme signal de temps, le registre tampon correspondant emmagasine le mot binaire présent en sortie de la mémoire 11. Ce mot sera donc présent en sortie du registre tampon jusqu'à l'apparition d'un nouveau signal de temps homologue. Pendant toute cette durée, le courant d'excitation est constant dans l'enroulement du déphaseur considéré. On arrive ainsi à commander successivement dans le temps tous les déphaseurs. Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec seulement quelques exemples de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée auxdits exemples et qu'elle est susceptible d'autres variantes ou modifications sans sortir de son domaine. REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique de commande d'un déphaseur hyperfréquence à ferrite destiné à fonctionner dans une gamme de température donnée, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens pour déterminer en permanence l'intervalle de température AT1, ou Au2,... ou ATn, compris à l'intérieur de ladite gamme de température, dans lequel la température du déphaseur se situe, des seconds moyens pour adresser, en fonction de l'intervalle de température et du déphasage D1, ou D2,... ou Dq à obtenir, une mémoire morte sur les lignes de laquelle sont inscrits des mots binaires représentant la valeur du courant d'excitation à fournir à l'enroulement du déphaseur, et des troisièmes moyens pour convertir les mots binaires en signaux analogiques destinés à parcourir, après amplification, ledit enroulement. 2. Dispositif électronique de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de détermination de l'intervalle de température comportent un capteur de température incorporé au déphaseur et relié à l'entrée d'un circuit de conversion analogique-numérique délivrant en sortie un mot binaire représentant l'intervalle de température à l'intérieur duquel se situe la température du déphaseur. 3. Dispositif électronique de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les seconds moyens d'adressage de la mémoire morte comportent un décodeur recevant d'une part les mots binaires d'intervalle de température et d'autre part les mots binaires représentant le déphasage à obtenir, et comportant n.q sorties adressant respectivement chaque ligne de ladite mémoire morte, cette dernière comportant donc n.q lignes. 4. Dispositif électronique de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les seconds moyens d'adressage de la mémoire morte comprennent un premier décodeur recevant les mots binaires d'intervalle de température AT1,... ATn et comportant n sorties, un second décodeur recevant les mots binaires de déphasage D1,... Dq et comportant q sorties, un circuit de sélection de mots à portes logiques relié aux sorties desdits premier et second décodeurs et comportant e sorties en nombre inférieur à n.q, lesdites sorties adressant respectivement chaque ligne de la mémoire morte, cette der nière comportant donc e lignes. 5. Dispositif électronique de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de sélection de mots adresse, pour certains déphasages, une ligne unique de la mémoire morte pour plusieurs intervalles de température différents. 6. Dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications 1 å 5, destiné à commander plusieurs déphaseurs hyperfréquence à ferrite identiques fonctionnant dans une gamme de température donnée, caractérisé en ce qu'il comporte - autant de capteurs de température qu'il y a de déphaseurs, chaque capteur étant relié à une entrée distincte d'un circuit de sélection de capteur dont la sortie unique est reliée audit circuit de conversion analogique-numérique délivrant un mot binaire d'intervalle de température; - lesdits moyens d'adressage de la mémoire morte; - autant de circuits de conversion numérique-analogique qu'il y a de déphaseurs, chacun de ces circuits de conversion numérique-analogique étant relié aux sorties de la mémoire morte par l'intermédiaire d'un registre tampon; ; - un circuit d'horloge délivrant des signaux de commande qui activent succes sivement dans le temps les différents registres tampons en meme temps qu'ils contrôlent ledit circuit de sélection de capteur afin de sélectionner l'un des capteurs de température, et qu'ils commandent le changement des mots bi naires de déphasage.