Brevet FR2590082A1 — publié le 19870515

L'invention concerne un dispositif qui peut être installé dans une ligne de transmission d'hyperfréquen- ces pour ajuster la longueur de la ligne et donc l'angle de phase relatif des ondes d'énergie transmises. Pendant de nombreuses années, l'industrie des hyperfréquences a réalisé la mise en phase de lon- gueurs de lignes de transmission d'hyperfréquences pour optimiser les performances de composants et de systèmes sensibles à la phase. Le procédé classique consistant à sectionner physiquement ou à couper par longueurs progressives une ligne a été complété, par la suite, par des dispositifs du type "trombone à coulisse" qui évitaient la coupe, mais nuisaient à la dimension, à la légèreté et à la fiabilité. D'autres inconvénients communs aux deux procédés sont qu'ils réalisent des accords manquant de précision et qu'ils posent des difficultés de réglage et de compatibilité d'interface de connexion. Conformément à l'invention, on utilise un tendeur cylindrique central dont la surface intérieure de la paroi présente des filetages de pas opposés. Deux manchons filetés de retenue de câbles sont prévus, un pour chaque extrémité du tendeur. Les filetages de chaque manchon sont avantageusement de pas identiques mais opposés, de manière qu'une rotation du tendeur ait pour effet de déplacer les extrémités de câble vers l'intérieur pour raccourcir la ligne ou de les déplacer vers l'exté- rieur pour allonger la ligne. Les manchons filetés de retenue des câbles sont avantageusement fendus pour réaliser un accord protégé des "transitoires". Les contacts des manchons tournants fendus permettent d'ajuster la ligne pendant le fonctionnement des appareils sans crainte de transitoi- res risquant autrement de détruire des semiconducteurs à hyperfréquences dans les circuits de transmission. Le concept des rotations multiples permet un degré de réglage fractionné de façon relativement aisée. A la différence du procédé à "coupe et essai", l'ajustement de la phase peut être aisément rétabli en usine ou sur le terrain. Des systèmes de radar compli- qués à réseaux à éléments en phase utilisent de nombreux modules à semiconducteurs qui sont interconnectés les uns aux autres. Dans le cas o le remplacement d'un module devient nécesaire par suite d'une panne ou d'un endommagement au combat, le réglage en phase exact peut être rétabli. Cette possibilité de rétablissement sur le terrain peut être déterminante pour faire passer un système radar d'un état non fonctionnel à un état fonctionnel. Cette caractéristique de possibilité de rétablissement est obtenue par l'utilisation d'écrous de blocage et du tendeur. Les filetages différentiels du tendeur lui permettent d'être tourné sans perturber la relation angulaire du cable en phase. Ceci est particu- lièrement important lorsque le cable est courbé pour épouser certains profils. Il est important de comprendre qu'en courbant une nouvelle fois de courtes longueurs de câble semi-rigide, d'un diamètre de 2,16 ou 3, 58mm, il en résulte presque toujours une rupture par contrainte du blindage de cuivre. Dans des conditions normales, ceci est catastrophique. Un objet de l'invention est d'éliminer les inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispo- sitif perfectionné et bon marché d'ajustement de phase qui est aisé à mettre en place et à mettre en oeuvre et qui peut être facilement réglé en cours de service. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif d'ajustement de phase selon l'inven- tion; - la figure 2 est une élévation du dispositif d'ajustement de phase à l'état assemblé; - la figure 3 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie de l'un des manchons fendus de câble; - la figure 4 est une coupe longitudinale du dispositif d'ajustement de phase lors d'une phase initiale de réglage; et - la figure 5 est une coupe longitudinale d'un dispositif d'ajustement de phase à l'état assemblé dont les écrous de blocage sont en position bloquée. La figure 1 représente, sous une forme écla- tée, une forme préférée de réalisation de l'invention. Un tendeur 10 à manchons est conçu pour recevoir les extrémités ouvertes d'un câble coaxial passant dans des manchons 11 et 12 de câble et dont les conducteurs centraux sont terminés respectivement dans des broches et 16 d'interconnexion. Des écrous 13 et 14 de blocage sont filetés à la surface intérieure de leurs parois afin que leurs filetages correspondent aux filetages 11 et 12 de la surface extérieure de la paroi des manchons (voir figures 4 et 5). Les manchons 11 et 12 de câble présentent avantageusement deux fentes 17, 18 formées dans la paroi latérale de la partie tournante 31 des manchons, partie de laquelle les filetages ont été élimi- nés. Les deux fentes 17, 18 servent à établir un blocage par frottement des filetages correspondants avec les filetages intérieurs du tendeur 10. Comme montré sur la figure 3, les fentes 17, 18, sont avantageusement comprimées avant l'utilisation pour établir la tension souhaitée entre les filetages accouplés. L'action des fentes comme blocage par frottement est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique Re N 30 406. Les figures 4 et 5 sont des coupes longitudi- nales à échelle agrandie d'un prolongateur assemblé de ligne coaxiale. Le câble coaxial 21 est inséré dans le manchon de câble 11 afin que le conducteur central s'ajuste étroitement dans un connecteur à broche 41. De façon similaire, un conducteur central 40a est introduit dans un connecteur 41b. Les écrous de blocage 13 et 14 sont serrés comme montré sur la figure 5 une fois que la longueur de la ligne a été déterminée. Etant donné que les filetages 50 et 51 sont de pas opposés, la longueur effective de la ligne peut être réglée par rotation du tendeur 10 afin de produire un réglage diffé- rentiel de la ligne. Sur la figure 4, la longueur électrique de la ligne telle qu'illustrée est sensiblement maximale les broches 15 et 16 d'interconnexion étant en contact l'une avec l'autre comme montré. Sur la figure 5, la longueur électrique de la ligne interconnectée 20, 21 est réduite par l'emmanchement télescopique des broches et 16 d'interconnexion. L'homme de l'art appréciera que les écrous de blocage 13 et 14 peuvent être supprimés et que l'on peut utiliser le frottement produit par les fentes 17 et 18 pour maintenir les manchons du câble dans la position préétablie souhaitée. Lorsque la position souhaitée des manchons est connue, les manchons 11 et 12 de câble peuvent être soudés au tendeur 10 pour établir la longueur de ligne souhaitée. Cependant, l'utilisation des fentes 17 et 18 de blocage par frottement est préfé- rée. Comme expliqué plus en détail dans le brevet NQ 30 406 précité, la fente 17 et la fente 18 sont usinées dans le corps à partir de côtés diamétralement opposés, sur une distance supérieure au rayon de la partie tour- nante 31. Les fentes 17 et 18 sont ensuite comprimées comme montré sur la figure 3 pour établir la charge de frottement souhaitée entre les filetages 11, 12 et les filetages intérieurs du tendeur 10. Pour minimiser les réflexions indésirées de signaux, l'impédance du dispositif d'ajustement de phase doit être établie de façon à correspondre à celle des lignes couplées. Pour des câbles des types RG- 405 et RG-402 dont les impédances sont de 50 ohms, un disposi- tif d'ajustement de phase fonctionnel peut avoir les dimensions suivantes: 1) longueur minimale de course: 20,3 mm 2) longueur maximale de course: 25,9 mm 3) réglage mécanique: 7 tours (2520 ) 4) réglage de phase: - 30 à 8,2 GHz - 50 à 12,4 GHz Les matières choisies pour la fabrication du dispositif d'ajustement de phase selon l'invention sont le laiton, le béryllium et le cuivre. Dans certaines applications, on peut utiliser des matières plastiques conductrices. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Coupleur de longueur réglable pour ligne de transmission coaxiale radiofréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon tendeur (10) présentant une surface de paroi cylindrique intérieure ouverte dont des extrémités ouvertes opposées comportent- des filetages (50, 51) de pas opposés; deux manchons (11, 12) de couplage présentant chacun une surface cylindrique extérieure qui est filetée afin de s'accoupler avec l'une des surfaces intérieures filetées des extrémités opposées de la paroi du tendeur, et des surfaces intérieu- res cylindriques qui établissent un contact électrique avec les blindages extérieurs cylindriques respectifs de câbles coaxiaux (21) de connexion; un conducteur coaxial central comprenant des connecteurs télescopiques mâle et femelle (16, 15) reliés de façon coulissante par leurs extrémités situées centralement et le plus à l'intérieur, chacun desdits connecteurs mâle et femelle comportant un moyen lui permettant d'être connecté à l'un des conducteurs centraux (40, 40a) d'un câble co- axial couplé (21), afin que la longueur électrique du coupleur puisse être modifiée par un réglage en rotation du manchon tendeur. 2. Coupleur selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'au moins l'un des manchons decouplage présente une fente (17 ou 18) formée dans une partie non filetée (31) de ce manchon, s'étendant radialement vers l'inté- rieur sur une distance sensiblement supérieure au rayon du manchon. 3. Coupleur selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'au moins l'un des manchons decouplage présente deux fentes (17, 18) de même profondeur, formées dans une partie non filetée (31) du manchon s'étendant radiale- ment vers l'intérieur à partir de surfaces diamétralement opposées, sur une distance sensiblement supérieure au rayon du manchon, afin que les fentes puissent comprimer les tronçons filetés pendant la fabrication pour établir une charge axiale de frottement entre un écrou (13 ou 14) d'accouplement et les manchons filetés,ce qui, par suite, produit un couple d'auto-blocage pour améliorer la qualité du contact électrique établi. {4. Coupleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que deux écrous de blocage (13, 14) présentent des filetages intérieurs qui corres- pondent aux surfaces cylindriques extérieures filetées des manchons d'accouplement.