Brevet FR2549299A1 — publié le 19850118

La présente invention concerne une connexion de tension continue pour composants HF, traversant une paroi et protégée contre la dissipation de puissance HF. Parmi la multiplicité de circuits électriques, l'application concerne le domaine où une séparation est nécessaire entre une tension continue ou des signaux basse fréquence et des signaux HF, ainsi qu'un câblage traversant une paroi appartenant au circuit. On connaît des connexions de tension continue à structures filtrantes, dans lesquelles la liaison axiale avecle boîtier s'effectue généralement au moyen d'un ressort. Le support radial est assuré par des pièces élastiques isolantes. Ces solutions ne résistent pas aux vibrations ou exigent une fabrication mécanique de précision, à tolérances serrées et coûts élevés, pour obtenir une résistance aux vibrations suffisante. La précision d'ajustement des pièces et par suite aussi la résistance aux vibrations dépendent de la température et du vieillissement. Lorsque des composants HF sont soumis à des forces mécaniques perturbatrices élevées (chocs, vibrations), les déplacements locaux de pièces mécaniques, produits par ces forces, influencent l'amplitude ou la fréquence des signaux HF produits, amplifiés ou traités par les composants HF, dont les caractéristiques sont ainsi détériorées. L'invention a pour objet une connexion de tension continue du type précité, mécaniquement stable, se prêtant à l'emploi dans des conditions d'environnement très sévères et facile à fabriquer. Selon une caractéristique essentielle de l'invention - une broche conductrice traverse la paroi dans un trou étagé présentant un rebord d'appui intérieur; - une rondelle de centrage repose sur le rebord d'appui; - une vis de serrage applique un renflement de la broche sur la rondelle de centrage et par suite sur le rebord d'appui; et - l'espace compris entre la broche et le trou dans la paroi est rempli par une colle non conductrice dans la zone située entre le rebord d'appui et le point de passage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un exemple de réalisation avantageuse de l'invention pour application à un oscillateur de Gunn; la figure 2A représente le schéma de principe de la connexion de tension continue; la figure 2B représente le schéma équivalent du résonateur et de la connexion de tension continue; et la figure 3 représente une connexion de tension continue comportant une ligne A/4 en court-circuit. Le composant HF 1 est monté dans un guide d'ondes 12. La connexion de tension continue traverse un trou dans une paroi 6 du guide d'ondes. La tension continue est appliquée au composant Gunn t par une broche 3 et un soufflet 2. Une vis de serrage 7 applique un renflement 9 (la partie de plus fort diamètre) de la broche 3, par ltintermédiaire d'une rondelle absorbante 8 en matériau absorbant HF et d'une rondelle de centrage 4 réalisée dans le meme matériau, sur un rebord d'appui 11 situé dans le trou étagé. La broche 3 est ainsi fixée dans la paroi 6, par action d'une force sur le rebord 11. Un trou auxiliaire 10 permet de remplir l'espace compris entre la broche 3 et la paroi 6, dans la zone située entre le rebord d'appui 11 et le point de passage 13 de la broche dans le guide d'ondes 12, avec une colle 5 non conductrice.Alors que l'action de force axiale est imposée sur le rebord 11, l'action de force radiale entre le rebord 11 et le point de passage 13 est produite par la colle 5. Soumise à des forces d'accélération élevées, la broche 3 ne peut ainsi, par suite de sa masse, effectuer des mouvements pendulaires qu'à l'intérieur du guide d'ondes 12. Ces mouvements sont si faibles qu'une action sur le guide d'ondes transmettant la puissance HF est négligeable. Le soufflet 2 constitue la pièce de liaison entre la broche 3 et le composant HF 1. Un contact fiable est établi même en présence de forces d'accélération élevées, par suite de son faible poids propre et de la force élastique importante. Le rôle du soufflet consiste essentiellement à compenser les tolérances de longueur de la connexion de tension continue et du composant HF. Un oscillateur équipé d'une connexion de tension continue selon l'invention présente une faible influence de forces d'accélération (secousses) sur la stabilité en amplitude et fréquence (microphonie réduite). En ce qui concerne les propriétés HF, la connexion de tension continue doit présenter non seulement un affaiblissement élevé de la bande de fréquence coupée, mais aussi des faibles pertes, faute de quoi le facteur de qualité à vide d'un oscillateur serait réduit de façon inadmissible. Une connexion de tension continue sans pertes atteint son affaiblissement élevé de la bande coupée par un facteur de réflexion élevé, c'est-à-dire que la puissance HF couplée sur la broche 3 est totalement réfléchie dans le guide d'ondes au point 13, où la broche passe du guide d'ondes 12 dans le boîtier. ta colle 5 étant un matériau à pertes, il convient de s'efforcer d'éviter dans la mesure du possible la présence de puissance HF dans la zone de la partie de la connexion de tension continue se trouvant dans la paroi 6. Sur la figure 2A, L désigne la longueur collée de la broche 3 dans la paroi 6, entre le point de passage 13 et le réjecteur HF, constitué dans ce cas par les rondelles absorbantes 4 et 8. Pour t X A/4, la connexion de tension continue présente une résonance à la fréquence f . La puissance réfléchie dans le guide d'ondes 12 est o beaucoup plus faible à cette fréquence qu'en dehors de cette résonance, ce qui se traduit par une détérioration des propriétés de ltoscilla- teur. La résistance de pertes effective à la fréquence de résonance f résulte des pertes de la rondelle absorbante 4 et de la couche de o colle 5. Pour obtenir un facteur de réflexion aussi élevé que possible en dehors de la résonance, et par suite de faibles pertes HF dans la connexion de tension continue, l'impédance caractéristique ZL doit etre aussi faible que possible suivant la longueur L. Dans ce cas, RG1 ryes pour le schéma équivalent d'ensemble de la figure 2B, de sorte que l'influence de la connexion de tension continue sur la qualité du résonateur et par suite sur la stabilité de l'oscillateur est négligeable. il est possible de choisir la longueur L de la broche collée de façon que la fréquence de service se situe au-dessus ou au-dessous de la résonance fO de la connexion de tension continue et soit également fonction de la réactance résiduelle négative ou positive du guide d'ondes. La composante HF -résiduelle, non réfléchie, est convertie en puissance active par la rondelle absorbante 4 ou 8. On évite ainsi que de la puissance HF atteigne les bornes de la connexion de tension continue, puis soit reflétée -de façon non définie dans le résonateur. Lorsqu'on dispose de suffisamment de place pour la connexion de tension continue, la rondelle absorbante 8 peut être remplacée par une ligne A/4 en court-circuit 14 radiale. La figure 3 représente une réalisation avantageuse de ce développement de l'invention. Avec cette solution, la puissance HF atteignant l'aval de la longueur collée, en direction des bornes de tension continue, est réfléchie de façon définie dans le guide d'ondes. Par suite de la suppression d'une rondelle absorbante, cette connexion de tension continue présente des pertes plus faibles et par suite une diminution encore plus réduite du facteur de qualité. L'impédance caractéristique de la ligne en courtcircuit 14 doit être aussi élevée que possible pour assurer un facteur de réflexion élevé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Connexion de tension conti l.e pour composants HF, traversant un paroi, protégée contre la dissipation de puissance ur et carac térisée en ce que - une broche conductrice (3) traverse la paroi (6) dans un trou étagé présentant un rebord d'appui (îi) intérieur; - une rondelle de centrage (4) repose sur le rebord d'appui (11); - une vis de serrage (7) applique un renflement (9) de la broche (3) sur la rondelle de centrage (4) et par suite sur le rebord d'appui (il); et - l'espace compris entre la broche (3) et le trou dans la paroi (6) est rempli par une colle (5) non-conductrice, dans la zone située entre le rebord d'appui (11) et le point de passage (13). 2. Connexion de tension continue selon revendication 1, caractérisée en ce qu'une rondelle absorbante (8), en matériau absorbant la HF, est insérée entre la vis de serrage (7) et le renflement (9). 3. Connexion de tension continue selon revendication 2, caractérisée en ce que la rondelle de centrage (4) est réalisée dans lé même matériau que la rondelle absorbante (8). 4. Connexion de tension continue selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un soufflet (2) conducteur est inséré entre l'extrémité de la broche (3) et le composant HF (1). 5. Connexion de tension continue selon revendication 1, caractérisée en ce que le renflement (9) de la broche (3) est réalisé sous forme d'une ligne en court-circuit X/4 (14) radiale.