Brevet FR2318514A1 — publié le 19770211

L'invention concerne les diodes Schottky destinées à fonctlonner/la bande millimétrique. Dans cette bande de fréquence une diode ne peut entre montée dans un bolier comme cela est de pratique courante aux fréquences moins élevées. Elle est généralement fixée sur un porte-diode et couplée directement à l'onde se propageant dans un guide. Le but de la présente invention est une connexion pour diode Schottky utilisable dans un intervalle de fréquenceslimité, de la bande millimétrique. La connexion de diode Schottky pour onde millimétrique de longueur d'ondeA o, présentant un premier conducteur métallique terminé en pointe effilée en contact avec une anode semîconductrice selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un premier conducteur ayant la forme d'une demi-circonférence de rayon r et un second conducteur de même forme que le premier, fixé à chacune de ses extrémités au premier conducteur de façon à former avec celui-ci une circonférence, le rayon r étant choisi tel que la longueur dl- onde soit comprise entre 190 r et 210 r. La connexion de diode selon l'invention présente plusieurs avantages : - elle permet de sélectionner les composantes d'un spectre de fréquence groupées dans un intervalle de largeur relative égale à 10 % lorsque le spectre lui-meme a une largeur limitée ce qui élimine les harmoniques des fréquences sélectionnées ; - utilisée dans un mélangeur de réception, elle permet dtisoler 1'onde à fréquence intermédiaire des fréquences dues à la bande latéraie image0 - utilisée dans un mélangeur d'émission, elle permet d'atténuer 1'une des deux bandes latérales d'au moins 15 dE par rapport à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de la diode selon l'invention apparaitront au cours de la description comportant les figures 1 à 4 données à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquelles : - la figure 1 représente une diode Schottky selon l'art antérieur placée dans son porte-diode ; - la figure 2 représente une diode Schottky selon llin- Invention - la figure 3 représente sur un diagramme de Smith l'impédance d'une diode selon l'art antérieur, et d'une diode selon l'in inventions La figure 1 représente une diode selon l'art antérieur. Celle-ci comporte un "pavé" semi-conducteur 1 dont l'une des anodes est en contact avec un conducteur 2 terminé par une extrémité effilée, et dont l'autre est soudée à l'extrémité d'une connexion 3 traversant le guide tondes 4 partiellement représenté usiné dans une pièce massive 70 Le pavé 1 est fixé à ltestrémité d'un conducteur 5 isolé par une couche diélectrique 6 du porte-diode 7 partiellement représenté La figure 2 représente une diode munie de la connexion selon l'invention.Cette diode comporte un pavé semi-conducteur 1 comme la précédente, toutefois, le conducteur 2 de la figure précé- dente est remplacé par un ensemble constitué d'un premier fil 11 fixé à une de ses extrémités sur le conducteur 3 et terminé à l'autre extrémité, par une partie effilée en contact avec l'une des anodes du pavé constituant la diode et, par un second fil 12 de m8me nature et de même diamètre que le premier fil 11 0 Le fil 12 et la partie médiane du fil 11, cnt la forme d'une demi-circonférence et sont fixés l'un à l'autre de telle sorte que leur ensemble soit sensiblement circulaire. La diode munie de la connexion selon l'invention fonctionne de la façon suivante : - - une onde à fréquence f est détectée lorsque sa longueur d'onde o = c/fo est comprise à l'intérieur de l'intervalle défini par les longueurs 190 r et 210 r, r étant égal au rayon de la circonférence que forment les fils ll et 12o Les ondes dont les longueurs d'onde sortent de l'intervalle défini ci-dessus n'engendrent que des signaux très faibles, au moins 15 dB en dessous de ceux résultant des ondes dont la longueur d'onde est comprise entre 190 r et 210 r0 Cette propriété découverte expérimentalement rend les diodes munies de la connexion selon l'invention particulièrement adaptées à l'utilisation comme élément non linéaire d'un mélangeur0 psr exemple, un mélangeur de réception recevant une onde locale à fréquence f01 et une onde à fréquence signal fHF délivre une onde à fréquence intermédiaire fi = fHF - foL. il est connu que, au niveau de la diode, apparat une fréquence image, fi = 2 foi - = foi = f. symétrique de la fré- quence signal par rapport à la fréquence de 1'oscillateur local, et de longueur d'onde égale à ss = c/(foL - fi). Le choix d'une diode pour laquelle 190 r Par exemple, un mélangeur d'émission recevant une onde locale à fréquence fOL et une onde à fréquence intermédiaire fi délivre une onde à fréquence f01 + fi de longueur d'onde c/(foL + fi), en appelant c la vitesse de la lumière. En utilisant une diode munie d'une connexion selon 1' in- vention, l'onde à fréquence (fOX - f.) est en dehors de la bande passante de la diode. On constate en effet que la bande latérale inférieure est fortement atténuée par rapport à la bande latérale supérieure. Le facteur de conversion est amélioré de 1 dB par rapport à celui d'un mélangeur qui engendre les deux bandes latérales avec le même niveau. Appelons #2 la longueur aronde définie par la 2 relation > 2 = c/(foL - fi). L'utilisation d'une diode dans laquelle le rayon r respecte la condition 190 r La figure 3 représente en pointillé (courbes 31 et 32), le diagramme d'impédance d'une diode selon l'art antérieur. Sur ce diagramme la courbe 31 représente l'impédance de la diode pour les fréquences de la bande image comprise entre 40,7 GHz et 41,2 GHz, tandis que la courbe 32 représente l'impédance de la diode pour les fréquences de la bande à transmettre comprise entre 43,6 GEZ et 44,100 GRz. les courbes en trait plein représentent le diagramme d' impédance d'une diode munie d'une connexion selon l'invention ; la courbe 41 représente l'impédance de la diode pour les fréquences de la bande image comprise entre 40,7 GRz et 41,2 GEz. On constate que dans cette bande de fréquence la diode est désadaptée. Bu contraire, la courbe 42 qui représente l'impédance de la diode pour les fréquences de la bande à transmettre comprise entre 43,6 GHz et 44,1 GHz montre que l'adaptation est améliorée par rapport à l'art antérieur. R E V E N D I C A T I O N S le Connexion de diode Schottky pour onde millimétrique de longueur d'onde 2 0, présentant un premier conducteur métallique terminé en pointe effilée en contact avec une anode dtune diode semiconductrice, caractérisée en ce que ledit conducteur comporte, une partie médiane ayant la forme d'une demi-circonférence de rayon r et un second conducteur ayant la meme forme fixé à chacune de ses extrémités au premier conducteur de façon à compléter la circonférence, la longueur d'onde #o étant comprise entre 190 r et 210 r. 2. Connexion de diode Schottky selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit second conducteur métallique est fixé par collage sur le premier conducteur au moyen dlune colle conductrice. 3. Connexion de diode Schottky selon la revendication 1 pour mélangeur d'émission alimenté par une onde locale à fréquence fOL et par une onde modulée à fréquence intermédiaire fi, caractérisée en ce que la longueur dtonde 2 #o est égale à c/(f0+f#), c étant la valeur de la vitesse de la lumière. 4. Connexion de diode Schottky selon la revendication 1 pour mélangeur d'émission alimenté par une onde locale à fréquence fOL et par une onde modulée à fréquence intermédiaire fi, caractérisée en ce que la longueur d'onde > 0 est égale à c/(fq fí) c étant la valeur de la vitesse de la lumière. 5. Oonnexion de diode Schottky selon la revendication 1 pour mélangeur de réception caractérisée en ce que la longueur d- onde #o est égale à c/fr, c étant la vitesse de la lumière et étant la fréquence de l'onde reçue.