Brevet FR2365217A1 — publié le 19780414

La présente invention concerne un adaptateur d'impédances dans la gamme des hyperfréquences. D'une manière générale, un adaptateur d'impédances est un appareil de mesure ou un composant d'un appareil de mesure qui permet de présenter une impédance déterminée à la sortie d'un amplificateur ou plus généralement d'un quadriptle. Cette impédance déterminée doit pouvoir être réglée en fonction de la fréquence. On connaît déjà des adaptateurs d'impédances fonctionnant dans le domaine des hyperfréquences et se composant d'une ligne à air dans laquelle coulissent deux bagues métalliques qui se comportent chacune, aux fréquences considérées, comme une capacité. En faisant varier l'écartement entre ces deux obstacles réactifs, on présente, à l'entrée de l'adaptateur, une impédance voulue. Lorsque l'on déplace ces bagues avec le meme écartement entre elles, on décrit une impédance dont le module du coefficient de réflexion reste constant, mais dont la phase est variable. La bonne reproductibilité des impédances est évidemment liée à la bonne reproductibilité des déplacements des bagues. Jusqu'à présent ces adaptateurs connus sont à fonctionnement manuel, ce qui veut dire que l'opérateur déplace les bagues manuellement.Il y a alors risques de mauvais contacts ou de fausses manoeuvres. De plus, il est très difficile manuellement de déplacer simultanément les bagues en maintenant leur écartement mutuel ce qui est nécessaire dans certaines mesures. Ùn objet de la présente invention consiste à prévoir un adaptateur d'ini- pédances en hyperfréquences qui ne présentent plus les inconvénients mentionnés ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un adaptateur à ligne à air dans laquelle coulissent deux bagues qui sont entraînées par des moteurs électriques de positionnement. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un adaptateur à ligne à air coaxiale pourvue à ses extrémités de prises de raccordement classiques, des bagues étant montées coulissantes sur l'me de la ligne à air, le conducteur extérieur de la ligne à air étant fendu le long de sa génératrice supérieure et étant prolongé, à l'extérieur, de part et d'autre de la fente longitudinale par deux surfaces planes horizontales formant un chemin de roulement, ledit conducteur extérieur étant pourvu, à sa partie inférieure extérieure d'une règle comportant sur une face une denture de ré- maillère, chaque bague étant suspendue à un dispositif de suspension porté par un essieu muni de deux premières roulettes roulant sur ledit chemin de roulement, un étrier dont la partie transversale est située au-dessous de ladite règle étant suspendu aux extrémités dudit essieu, la parte transversale dudit étrier étant traversée par un arbre d'entraînement vertical mut par un moteur fixé sous l'étrier et entraînant un pignon qui engrène ladite denture de crémaillère de la règle. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'étrier ect pourvu de galets fous roulant sur la face latérale de la règle opposée à la denture. Suivant une autre caractéristique, l'étrier est pourvu de seconds galets fous roulant sous la face inférieure de la règle. Suivant une autre caractéristique, le conducteur extérieur de la ligne à air est relativement épais et lesdites deux surfaces planes horizontales formant le chemin de roulement sont constituées par la surface plane du conducteur extérieur dont on a découpé le segment supérieur du cylindre de base. Suivant une autre caractéristique, le segment inférieur du cylindre de base du conducteur extérieur est également découpé pour obtenir une surface inférieure plane sur laquelle est fixée ladite règle. Suivant une autre caractéristique, le dispositif de suspension a la forme d'une équerre dont l'extrémité de la branche verticale est liée à la bague entratnée et dont la branche horizontale est traversée près de son extrémité libre par ledit essieu porté par l'étrier et près du sommet de l'équerre par un axe également porté par l'étrier. Suivant une autre caractéristique, les moteurs respectivement associés aux bagues peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre ou en synchroni sme. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un adaptateur d'impédance suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe verticale transversale de l'adaptateur de la Fig. 1, suivant la ligne II-II de la Fig. i, la Fig. 3 est une vue en coupe horizontale de l'étrier de l'adaptateur de la Fig. 1, suivant la ligne III-III, l'étrier étant représenté seul, la Fig. 4 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle, d'une bague de la Fig. 1, et la Fig. 5 est une vue de face d'un dispositif de suspension de bague. A la Fig. 1, le bâti de l'adaptateur d'impédance est constitué par un socle 1, un couvercle 2 et deux panneaux latéraux 3 et 4. Les panneaux latéraux 3 et 4 présentent des ouvertures circulaires 5 et 6 à travers lesquelles passent les extrémités cylindriques du conducteur extérieur 7 de la ligne à air. Comme le montre la Fig. 2, dans sa partie intermédiaire, entre 3 et 4, le conducteur extérieur 7 présente une section cylindrique, plus épaisse qu'à ses extrémités et découpée en haut et en bas pour former les surfaces planes 8, 9 et 10. De plus, sur toute sa partie intermédiaire, le conducteur 7 est fendu en 11 pour donner accès à sa partie interne.Le conducteur interne ou âme 12 de la ligne à air est constituée par une tige cylindrique suspendue à ses deux extrémités à deux prises de connexion classiques, non montrées, qui permettent de raccorder l'adaptateur d'impédance au circuit à mesurer. Dans la ligne à air, autour de l'ame 12, sont prévues deux bagues 13 et 14 qui sont montrées en détail à la Fig. 4. Chaque bague 13 ou 14 se compose d'un cylindre 15 en matériau isolant autour duquel est fretté un cylindre 16 en matériau conducteur. Le diamètre intérieur du cylindre 15 peut être légèrement plus grand que le diamètre de I'dme 12 pour ne pas la toucher. Le diamètre extérieur du cylindre 16 est, au jeu près, égal â celui du cylindre intérieur du conducteur 7 pour être en contact avec ce dernier, mais pouvoir coulisser par rapport à lui. Le matériau du cylindre 15 est par exemple du téflon. Le cylindre 16 est maintenu sur 15 par exemple par de la colle.Dans sa partie haute, le cylindre 16 présente une ouverture 17 qui coopére avec un téton 18 du dispositif de suspension 19 qui est montré aux Figs. 1, 2 et 5. Le dispositif 19, vu de côté à la Fig. 1, a la forme d'une équerre à deux branches, l'une verticale mince se terminant par le téton 18 et l'autre horizontale comportant une encoche 20 et un trou 21. La branche verticale de 19 a une épaisseur inférieur à celle de la fente 11 pour glisser librement dans celle-ci. Dans l'encoche 20 dont le 2ond est semi-cylindrique, est glissé la partie centrale d'un essieu 22 dont les extrémités supportent un étrier 23. L'étrier 23 comprend une branche verticale 24 dans la partie supérieure de laquelle sont percés deux trous horizontaux 25 et 26, une branche verticale 27 dans la partie supérieure de laquelle sont percés deux trous horizontaux 28 et 29, et une partie intermédiaire 30 qui est percées de trois trous 31, 32 et 33. Les trous 25 et 28 sont alignés et sont traversés par les bouts de l'essieu 22, le trou 28 étant séparé de 22 par un coussinet 34. Les trous 26 et 29 sont alignés et sont traversés par les bouts d'un axe 35, Fig. 1, qui passe également par le trou 21 du dispositif 19. De chaque côté de sa partie centrale, l'essieu 22 comporte des parties de diamètre plus important en 36 et 37, ces parties 36 et 37 formant des galets de roulement roulant sur le chemin de roulement constitué par les surfaces 8 et 9. L'essieu 22 est réalisé au tour. Etant donné ses parties plus grosses 36 et 37, il faut pour son montage ne prévoir qu'une encoche 20 dans 19 et prévoir le diamètre de 28 plus grand que celui de 25 pour laisser le passage à 36 et 37, le vide étant ensuite comblé par le coussinet 34. L'axe 35 passant successivement à travers 26, 21 et 29 solidarise complètement l'étrier 23 avec le dispositif 19 car il entraîne ce dernier alors que l'essieu 22, avec ses galets 36 et 37 sert à supporter l'étrier.Les bouts des axe et essieu sont éiderment fixés transversalement parties clips classiques. Fixée sous la surface 10, est prévue une règle 38 qui comporte une face 39 présentant une denture de crémaillère, une face latérale 40 et une face inférieure 41. Contre la face 40, roule un galet 42 porté par une chape 43 monté dans un trou 44 de la branche 27 de l'étrier 23. Contre la face 41, roulent deux galets 45 et 46 montés sur des chapes 47 et 48 respectivement montées dans les trous 31 et 32 de la partie 30 de étrier 23. Enfin, à travers le trou 33 de la partie 30 passe le bout de l'arbre d'entraînement d'un moteur électrique 49 qui entraîne un pignon 50 qui engrène la crémaillère 39. Il faut noter que les galets 42, 45 et 46 ont pour but de permettre le centrage correct et fiable de la partie mince du dispositif 19 dans la fente 11. En effet, comme on peut le constater à la Fig. 2, étant donné la position déportée de l'axe vertical du moteur 49 par rapport à l'axe de la fente 11, le poids du moteur 49 soumet l'étrier 23 à un couple dans le sens des aiguilles d'une montre. Les galets 42, 45 et 46 permettent de compenser ce couple. Il doit astre bien entendu que tous les composants associés à la bague 13 sont également ceux qui sont associés à la bague 14; toutefois pour ne pas surcharger le dessin, on a simplement silhouetter l'ensesmble de ces composants par la ligne 51. Il faut comprendre que le fonctionnement des bagues 13 et 14 dans la ligne à air est classique et que l'adaptateur de l'invention ne se distingue de l'état de la technique que par des dispositifs d'entraînement des bagues. En utilisant des moteurs 49 d'un type convenable, il est possible de positionner, après avoir étalonné la course du pignon 50 sur la crémaillère 39, une bague à quelques En particulier, il faut comprendre que l'alimentation en série des deux moteurs 49, respectivement associés aux bagues 13 et 14, permet simplement de les déplacer en maintenant constant l'écartement entre les bagues. Ainsi, l'appareil de mesure const par l'adaptateur peut entrer dans un système de mesure entièrement automatisé et éventuellement commandé à distance. Evidemment pour éviter toute collision entre les deux ensembles associés aux bagues et leurs collisions avec les panneaux 3 et 4, on muni ces ensembles de microrupteurs de fin de course. Etant donné les possibilités de télécommande de l'adaptateur, il apparat que ce dernier peut, avec avantage, faire partie soit d'un système automatique de mesure de facteur de bruit d'un ampln ficateur hyperfréquence, soit d'un système automatique de tracé de cercles de bruit, et/ou d'un système automatique de tracé de cercles de gain. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits cidessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, il faut comprendre que ladite description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1) Adaptateur d'impédance à ligne à air coaxiale aveW Ur. = montées coulissantes sur l'âme de la ligne à air, caractérisé en ce que le conducteur extérieur de la ligne à air est fendu le long de sa génératrice supérieure et prolongé, à l'extérieur, de part et d'autre de la fente longituainale par deux surfaces planes horizontales formant un chemin de roulement, ledit conducteur extérieur étant pourvu, à sa partie inférieure extérieure d'une règle comportant sur une face une denture de crémaillère, chaque bague étant suspendue à un dispositif de suspension porté par un essieu muni de deux premiers galets roulant sur ledit chemin de roulement, un étrier dont la partie transversale est situé au-dessou de ladite règle étant suspendu aux extrémités dudit essieu, la partie transversale dudit étrier étant traversée par un arbre d'entraînement vertical mû par un moteur fixé sous l'étrier et entraînant un pignon qui engrène ladite denture de crémaillère de la règle. 2) Adaptateur d'impédance suivant la revendication 1, caractérisé en ce 1 étrier est pourvu de premiers galets fous roulant sur la face latérale de la règle opposée à la denture. 3) Adaptateur d'impédance suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'étrier est pourvu de seconds galets fous roulant sur la face inférieure de la règle. 4) Adaptateur d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conducteur extérieur de la ligne à air est relativement épais et lesdites deux surfaces planes horizontales formant le chemin de roulement sont constituées par la surface plane du conducteur extérieur dont on a découpé le segment supérieur du cylindre de base. 5) Adaptateur d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce le segment inférieur du cylindre de base du conducteur extérieur est également découpé pour obtenir une surface inférieure plane sur laquelle est fixée ladite règle. 6) Adaptateur d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de suspension a la forme d'une équerre dont I'extrémit de la branche verticale est liée à la bague entraînée et dont la branche horizontale est traversée près de son extrémité libre par ledit essieu porté par l'étrier et près du sommet de l'équerre par un axe également porté par l'étrier. 7) Adaptateur d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moteurs respectivement associés aux bagues peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre ou en synchronisme.