Brevet FR2386114A1 — publié le 19781027

L'invention concerne un condensateur, et plus particu lièrement un condensateur ajustable. On connatt déjà des condensateurs ajustables dans lesquels deux parties diélectriques, mobiles l'une par rapport à l'autre, supportent respectivement deux armatures conductrices d'ajustement. Ces armatures d'ajustement sont voisines l'une de l'autre, et elles coopèrent pour définir une capacité variable en fonction du mouvement relatif des deux parties du condensateur. Dans de tels condensateurs, l'une au moins des armatures est disposée sur la surface de la partie diélectrique qui la porte et elle appartient de ce fait à la zone de contact mécanique des deux parties du condensateur. Dans certaines applications, telles que les filtres à inductance-condensateur pour les télécommunications, il est nécessaire d'avoir des condensateurs de valeur précise, obéissant à des conditions rigoureuses quant à leur coefficient de température et à leur fiabilité. On connait par ailleurs les condensateurs multi-couches dans lesquels des armatures sont noyées dans une céramique diélectrique, et séparées entre elles par des couches de ce matériau. Ces condensateurs obéissent individuellement aux conditions requises pour les filtres à inductance-capacité, Toutefois, pour obtenir une valeur précise de capacité, il est nécessaire de mettre deux condensateurs en parallèle, l'un définissant une capacité proche de la veleur désirée, et l'autre permettant d'ajuster celle-ci à la valeur désirée. Du fait de cette utilisation de deux condensateurs différents, il en résulte une dégradation des performances en ce qui concerne le coefficient de température et la fiabilité. L'idée de base de la présente invention consiste à réaliser un condensateur variable à partir de la structure multicouches, et dans lequel-la zone de contact mécanique entre les deux parties du condensateur qui sont en mouvement relatif, soit sujette uniquement à un frottement de céramique sur céramique. Ainsi, le condensateur ajustable de l'invention est du type précité dans lequel deux parties électriques, mobiles l'une par rapport à l'autre, supportent respectivement des armatures conductrices d'ajustement qui sont voisines et coopèrent pour définir une capacité, variable en fonction du mouvement relatif des deux parties du condensateur. Selon l'invention, les deux parties sont à diélectrique céramique, et les deux armatures d'ajustement sont noyées dans la céramique. Pour l'application préférentielle aux filtres à inductance capacité, la première partie du condensateur comporte une structure multi-couches de base. Ainsi, en plus de son armature d'ajustement déjà mentionnée, cette partie comporte d'autres armatures, dites armatures de base, qui sont noyées dans la céramique diélectrique et séparées entre elles par des couches de ce matériau. La structure multi-couches de base définit une valeur approchée de capacité, inférieure à la valeur désirée, que l'on appelle couramment "talon". Les deux armatures d'ajustement permettent d'amener la valeur du condensateur exactement à la valeur désirée. Dans une mode de réalisation, les deux parties du condensateur sont cylindriques de révolution autour d'un même axe. Sur cet axe s'établit un contact frottant, coopérant au moins avee l'armature conductrice d'ajustement de la seconde partie du condensateur. De préférence, les armatures de base précitées forment deux groupes, l'un relié à ce contact frottant axial. L'autre groupe est relié à au moins une autre connexion de sortie du condensateur, à laquelle est également reliée de son côté l'armature d'ajustement de la première partie du condensateur. Les deux armatures d'ajustement sont avantageusement en forme de secteurs circulaires inférieurs ou égaux à un demicercle, tandis que les armatures de base sont sous forme de cercle complet. Des moyens démultiplies- permettent d'entrainer la seconde partie du condensateur en rotation Pr rapport à la première. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels - la figure 1 illustre une vue en coupe du mode de réalisation préférentiel du condensateur ajustable de l'invention, et - la figure 2 illustre partielle de dessus du condensateur de l'invention, montrant la forme des deux armatures d'ajustement. La figure 1 montre une première partie de condensateur désignée par la référence numérique générale 1, et une deuxième partie de condensateur désignées par la référence numérique générale 2. La première partie 1 du condensateur est logée solidairement dans une embase 3, qui peut être constituée d'un boîtier métallique ou plastique. L'embase 3 est de forme générale circulaire, comportant une butée 4 sur sa périphérie. En son centre, elle définit un axe 5, qui se termine à son autre extrémité par une pièce 6 formant butée. La seconde partie 2 du condensateur est également -enfilée sur l'axe 5 , et retenue par cette butée 6. Toutefois, cette partie 2 n'est pas solidaire de l'axe, et peut tourner autour de celui-ci par rapport à la première partie 1 du condensateur. Une roue dentée 7 de grand diamètre est fixée à la seconde partie 2 du condensateur, par exemple par collage. Et cette roue dentée coopère avec un moyen d'entrasnement 8 tel qu'un pignon ou qu'une vis sans fin, qui permet une commande fine de la position angulaire de la seconde partie 2 par rapport à la première partie~1. Ainsi, plusieurs tours du moyen d'entratnement 8 seront nécessaires pour produire un tour complet de la seconde partie 2 du condensateur. La première partie 1 du condensateur comprend une structure de base multi-couches que llon décrira tout d'abord. Cette première partie comporte un premier groupe de deux armatures 11 et 12, qui sont sous forme de grandes couronnes circulaires, s'étendant jusqu'au bord extérieur de la première partie 1. Elle comporte également deux autres électrodes 13 et 14, également sous forme de grandes couronnes circulaires, mais s'étendant jusqu'au bord interne de la partie 1 du condensateur, au voisinage de l'axe 5. Be plus, la première partie du condensateur zomporte une armature d'ajustement 18, noyée dans la céramique, et placée du côté de la seconde partie 2 du condensateur. Comme on le voit sur la figure 2, la partie t8 est en forme de secteur circulaire égal, ou de préférence inférieur, à un demi-cercle. La seconde partie 2 du condensateur porte de son côté une armature 20, noyée dans la céramique, et disposée au voisinage de la première partie du condensateur. Comme on le voit sur la figure 2, cette armature d'ajustement 20 est elle aussi en forme de secteur circulaire égale ou de préférence inférieur à un demi-cercle. L'armature 20 est connectée à une plage conductrice 201, qui coopère avec le contact frottant 50 ménagé tout autour de l'axe 5, aussi bien au niveau de la première partie du condensateur que de la seconde. De leur côté, les armatures 13 et 14 sont également reliées à une métallisation interne 135, qui coopère avec le même contact frottant 50. Ainsi, les armatures 13, 14 et 20 sont connectées en parallèle sur une même liaison électrique constituée par le contact frottant 50. Celui-ci est relié par un fil conducteur approprié 51 à un picot de sortie 52. De son côté, l'armature 18 est reliée à une métallisation externe 180, disposée sur la périphérie extérieure de la partie 1 du condensateur. A cette métallisation externe sont également reliées les armatures 11 et 12, dans leur partie qui se trouve du même côté que l'armature 18. Cette armature 180 ne fait pas tout le tour de la première partie du condensateur, mais couvre simplement une portion de celui-ci, ménagée symétriquement par rapport à l'axe de symétrie 185 de l'armature d'ajustement 18 du condensateur (figure 2). Symétriquement, de l'autre côté du condensateur, est montée une métallisation 190 semblable à la métallisation 180, et reliée aux armatures Il et 12 dans leu parties diamétralement opposées à la métallisation 180. Enfin, les métallisations 180 et 190 sont reliées par des fils conducteurs appropriés aux sorties 31 et 32 qui sont sous forme de picot. On obtient de la sorte un condensateur ajustable dont la valeur minimale est définie essentiellement par la structure multi-couche de base constituée d'armatures Il à 14. Suivant la position relative de la seconde partie 2 du condensateurs par rapport à la première, les armatures d'ajustement 18 et 20 fourniront une capacité qui va farier d'une valeur sensiblement nulle à une valeur maximale définie lorsque les deux armatures 18 et 20 seront exactement superposées. il s'est avéré que le condensateur ainsi obtenu possède un coefficient de température très stable, ainsi qu'une excellente fiabilité. il convient particulièrement à l'application dans les filtres à inductance-capacité dans les télécommunications. Les deux parties du condensateur peuvent être fabriquées par les techniques classiques de sérigraphie. On peut ainsi déposer des armatures de la forme désirée sur différentes couches de céramique. Celles-ci sont ensuite empilées, et on procède à une cuisson puis à une métallisation latérale. Le trou central est avantageusement percé avant la cuisson de la céramique. il peut etre ajusté ensuite par des technique d'abrasion convenables, jets gazeux de sable, laser, ou perçages aux ultra-sons par exemple. En variante, on peut réaliser le trou après cuisson de la céramique, en utilisant les deux dernières de ces techniques. REVENDICATIONS 1. Condensateur ajustable, du type dans lequel deux parties diélectrique, mobiles l'une par rapport à l'autre, supportent respectivement deux armatures conductrices d'ajustement qui sont voisines et coopèrent pour définir une capacité variable en fonction du mouvement relatif des deux parties du condensateur, caractérisé par le fait que les deux parties sont à diélectrique céramique, et que les deux armatures d'ajustement sont noyées dans la céramique. 2. COndensateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première partie du condensateur comporte une structure multi-couches avec, en plus de son armature d'ajustement, d'autres armatures, dites armatures de base, noyées dans la céramique diélectrique et séparées entre elles par des couches de ce matériau. 3. Condensateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux parties sont cylindriques de révolution autour d'un même axe sur lequel s1 établit un contact frottant au moins avec l'armature d'ajustement de la seconde partie du condensateur. 4. Condensateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux armatures d'ajustement sont en forme de secteurs circulaires inférieurs ou égaux à un demi-cercle, tandis que les armatures de base sont sous forme de cercles complets. 5. Condensateurr selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que lesdites armatures de base forment deux groupes, l'un relié audit contact frottant axial, l'autre relié à au moins une autre connexion de sortie du condensateur, à laquelle est également reliée l'armature d'ajustement de la première partie du condensateur. 6. Condensateur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait qutil comporte des moyens démultipliés pour entratner la seconde partie du condensateur en rotation par rapport à la première.