Brevet FR2606556A1 — publié le 19880513

L'invention concerne un tableau de commande pour la sélection d'antennes, se composant de commutateurs coaxiaux d'émetteur disposés par exemple en rangées dans un premier plan et interconnectés par rangées, et de commutateurs coaxiaux d'antenne coïncidant avec les commutateurs d'émetteur, disposés en colonnes dans un second plan et interconnectés par colonnes, commutateurs qui comportent chacun des contacts fixes opposés en direction des rangées ou des colonnes respectivement, un commutateur d'émetteur et un commutateur d'antenne formant un noeud et comportant un arbre commun d'actionnement des commutateurs qui est perpendiculaire aux deux plans et sur lequel une pièce de contact droite est montée dans chaque plan, ces pièces de contact étant fixées sur l'arbre d'actionnement des commutateurs de manière à former entre elles un angle de 90' et il est en outre monté, sur cet arbre d'actionnement des commutateurs, pour la connexion des contacts fixes de l'un des plans à ceux de l'autre plan, une pièce de contact à deux coudes qui est isolée par rapport aux pièces de contact droites et dont les extrémités qui établissent le contact sont décalées de 90 l'une par rapport à l'autre et par rapport aux pièces de contact droites du plan concerné. On connaît des tableaux de commande pour la sélection d'antennes, tant du type à noeud individuel que sous forme de matrice. Dans ce dernier cas, des boîtiers de tôle, qui reçoivent les contacts fixes et les contacts mobiles nécessaires pour chaque commutateur, ainsi que les mécanismes d'actionnement, sont disposés les uns à côté des autres en rangées et les uns au-dessous des autres en colonnes, et ils sont vissés les uns aux autres. Les connexions de noeud à noeud sont établies au moyen de courts morceaux de ligne coaxiale. Pour chaque connexion de ce genre, il faut au moins deux supports de matière isolante, ainsi que deux contacts de conducteur intérieur et deux contacts de conducteur exérieur. En conséquence, la fabrication et le montage d'un tel panneau de commande pour la sélection d'antennes sont très coûteux en matériaux et en temps. En outre, le remplacement d'un noeud individuel se présente sous un aspect extrêmement compliqué: en effet, les quatre connexions de la ligne doivent être démontées et la construction en tôle doit être désassemblée, au moins en partie. Un autre inconvénient des panneaux de commande pour la sélection d'antennes consiste en ce qu'avec des puissances HF élevées, il se produit des dilatations thermiques importantes et réparties de façon non uniforme sur le tableau de commande, dilatations qui, avec les dimensions souvent grandes de tels tableaux de commande, doivent être absorbées par des pièces de compensation spéciales telles par exemple que des soufflets de métal, lesquelles entraînent à leur tour un surcroît de frais et une atténuation supplémentaire. Enfin, les tableaux de commande connus ne sont pas étanches à la poussière et le sont encore beaucoup moins à la pression, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas être utilisés dans des conditions de surpression ou de dépression, ce qui serait cependant souhaitable de temps à autre pour accroître la rigidité diélectrique. L'invention a pour but de fournir un tableau de commande pour la sélection d'antennes du type précité, sous une forme de réalisation plus compacte, de fabrication et d'entretien plus aisés, ayant une fiabilité de service améliorée. Ce but est atteint d'après l'invention, avec un tableau de commande pour la sélection d'antennes du type précité, par le fait que tous les commutateurs sont disposés dans un boîtier commun formé d'une seule pièce, qui comporte un compartiment par commutateur. Cette solution offre les avantages suivants: - La fabrication, Jusqu'ici nécessaire, de multiples éléments en tôle et leur vissage ou leur soudage sont supprimés. - En conséquence de la réalisation en une seule pièce du bottier, qui est normalement un boîtier en fonte, la répartition de la chaleur est beaucoup plus uniforme, d'o il résulte que la dilatation thermique qui se produit est uniforme et surtout qu'elle est plus faible. - Par ailleurs, on parvient à une structure plus compacte, ce qui fait qu'également en valeur absolue, la dilatation thermique, mesurée par rapport à un tableau de commande connu comportant le même nombre de noeuds, est nettement plus faible. - En outre, les morceaux de ligne de Jonction de noeud à noeud sont supprimés, ce qui fait que le nombre des pièces nécessaires est considérablement réduit et qu'on parvient & une moindre atténuation de transmission. En effet, la connexion des conducteurs extérieurs est constituée par le boîtier lui-même et la connexion des conducteurs intérieurs est constituée par les contacts fixes de noeuds voisins, qui sont immédiatement contigus, forment un ensemble d'une seule pièce et sont montés sur un support commun de matière isolante. Des formes de réalisation et des développements du tableau de commande pour la sélection d'antennes selon l'invention sont indiqués ci-dessous. Selon une disposition de l'invention, tous les contacts fixes, situés dans le même plan horizontal, des commutateurs d'antenne sont montés sur un support de matière isolante commun qui s'étend dans la direction des rangées, et en ce que tous les contacts fixes, situés dans le même plan vertical, des commutateurs d'émetteur sont montés sur un support de matière isolante commun qui s'étend dans la direction des colonnes. Ainsi, il est possible d'abaisser encore les frais de montage. Selon une autre disposition de l'invention, les commutateurs d'émetteur et les commutateurs d'antenne contiennent des contacts fixes de courtcircuitage qui sont décalés de 90' par rapport à leurs contact fixes, mutuellement opposés et connectés électriquement au boîtier. Ainsi, l'affaiblissement diaphonique est maintenu à un niveau bas. Selon une autre disposition de l'invention, le boîtier est réalisé sous forme étanche à la pression, ce qui permet d'accroître la rigidité diélectrique et, par suite, la puissance HF admissible. Selon une autre disposition de l'invention, les arbres d'actionnement des commutateurs sortent du boîtier et sont entraînés en rotation par des mécanismes de commande à moteur électrique fixés au boîtier. Ainsi, il est possible de remplacer le mécanisme d'actionnement des commutateurs sans qu'il faille pour cela mettre complètement hors service le tableau de commande pour la sélection d'antennes ou même déconnecter seulement les noeuds concernés. Selon une autre disposition de l'invention, les arbres d'actionnement des commutateurs sont montés, par leurs extrémités opposées aux extrémités en saillie à l'extérieur, dans des chapeaux de palier qui sont vissés au boîtier et dont le diamètre est plus grand que la longueur, mesurée en direction radiale, des pièces de contact mobiles. Ainsi, le rotor des commutateurs peut être remplacé en bloc et en très peu de temps. Enfin, selon une autre disposition de l'invention, il est disposé dans le boîtier et raccordé au boîtier, dans un troisième plan, un disque imprimé pour l'alimentation en courant de tous les noeuds, éventuellement, dans un quatrième plan, un disque imprimé pour la signalisation des états de commutation de tous les noeuds et éventuellement, dans un cinquième plan, un disque imprimé pour la boucle de sécurité du support qui passe par tous les noeuds. Ainsi, on obtient une forme de construction particulièrement compacte qui tient compte des multiples circuits auxiliaires d'un tableau de commande pour la sélection d'antennes et qui, en outre, est claire par le fait qu'il n'y a pas besoin d'un câblage gênant en raison de la suppression de toutes les connexions transversales intérieures dans la région des circuits auxiliaires et qui est en même temps très fiable par le fait que les mises en contact des connexions transversales sont éliminées en tant que source possible d'incidents. Le tableau de commande pour la commutation d'antennes selon l'invention est représenté schématiquement et sous forme simplifiée sur les dessins, sous une forme de réalisation choisie & titre d'exemple. La fig. 1 est le schéma des connexions HF. La fig. 2 est la représentation en perspective du tableau de commande. La fig. 3 est une représentation en coupe partielle, faite suivant la ligne C-C de la fig. 2. La fig. 4 est une vue en coupe, faite suivant la ligne A-A de la fig. 2. La fig. 5 est une vue en coupe, faite suivant la ligne B-B de la fig. 2. La fig. 6 est une vue latérale du rotor des commutateurs. La fig. 7 est une vue en coupe, faite suivant la ligne D-D de la fig. 6. La fig. 8 est une vue en coupe, faite suivant la ligne E-E de la fig. 6. Le schéma de la fig. i représente un tableau de commande pour la sélection d'antennes sous la forme d'une matrice de 3 x 2 noeuds. La matrice rend possible l'établissement d'une connexion choisie & volonté entre deux émetteurs Sa, Sb et trois antennes A1 à A3. A cet effet, les commutateurs coaxiaux d'émetteur Sal à Sa3 dans une première rangée et les commutateurs coaxiaux d'émetteur Sbl à Sb3 dans une seconde rangée sous-jacente sont disposés dans un premier plan. Les commutateurs coaxiaux d'antenne Aal et Abl dans une première colonne, les commutateurs coaxiaux d'antenne Aa2 et Ab2 dans une deuxième colonne et les commutateurs coaxiaux d'antenne Aa3 et Ab3 sont disposés dans un second plan situé en arrière. Chaque commutateur d'émetteur, comme par exemple Sal, forme un noeud avec un commutateur d'antenne, en l'occurrence Aal. Dans chaque noeud, les conducteurs intérieurs sont mis en contact et hors contact, à savoir au moyen d'un arbre commun d'actionnement des commutateurs perpendiculaire aux deux plans (non représenté sur cette figure), sur lequel sont montés une pièce de contact droite SSM (couteau d'interrupteur d'émetteur) dans le plan des émetteurs, une pièce de contact droite ASM (couteau d'interrupteur d'antenne) formant avec elle un angle de 90' dans le plan des antennes et une pièce de contact à deux coudes GSM d' émetteur comportent des contacts fixes de court- circuitage SKK (contacts fixes de court-circuitage d'émetteur) et les commutateurs d'antenne comportent des contacts fixes de court-circuitage AKK (contacts fixes de court-circuitage d'antenne), contacts fixes par lesquels le couteau d'interrupteur coudé Iorsque le noeud est non passant et les couteaux d'interrupteur droits respectifs du commutateur d'émetteur et du commutateur d'antenne lorsque le noeud est passant sont mis au potentiel de masse, c'est-à-dire sont reliés au conducteur extérieur. D'après la fig. 2, tous les commutateurs de la matrice représentée sur la fig. 1 sont disposés dans un boîtier commun en fonte 20. Des mécanlsmes de commande, qui sont bridés extérieurement au boîtier 20 et qui comprennent chacun un moteur électrique 21 et une transmission 22, font tourner l'arbre d'actionnement des commutateurs, non visible, qui constitue avec les contacts mobiles le rotor des commutateurs. Afin de rendre possible une manoeuvre d'urgence à la main, les arbres des moteurs font saillie extérieurement et se terminent par un bouton tournant 23. Le rotor des commutateurs est représenté sur les fig. 6 à 8. Sur un arbre de commutateurs isolant 60, comportant un quatre-pans d'entraînement 61, un palier avant 62 et un chapeau de palier arrière 63 dans lequel est logé un roulement 64, sont montés le couteau d'interrupteur d'émetteur SSX, le couteau d'interrupteur coudé GSX et le couteau d'interrupteur d'antenne ASM, le couteau d'interrupteur coudé GSX établissant, lorsque le noeud est passant, la connexion entre le plan d'émetteurs et le plan d'antennes. Comme le montre en outre la fig. 2, le boîtier en fonte 20 est muni d'ouvertures dans la direction des rangées et dans la direction des colonnes. Toutes les Jonctions coaxiales sont constituées par une Jonction de conducteur intérieur 26 et par une bride de conducteur extérieur 28. Toutes les jonctions de conducteur intérieur qui sont situées dans le même plan dans la direction des rangées ou dans la direction des colonnes sont montées sur une pièce de matère isolante commune 27. Des contacts de court-circuitage disposés extérieurement, on ne peut voir que les plaques & brides 24 vissées sur le boîtier 20. La représentation en coupe sur la fig. 3 permet de voir que les plaques & brides 24 sont formées d'une seule pièce avec les contacts de courtcircuitage associés, en l'occurrence les contacts de court-circuitage d'antenne. De même, les contacts de court-circuitage 34 contigus de compartiments de commutateur voisins sont aussi formés d'une seule pièce (plan supérieur sur la fig. 3). Il en va de même pour les contacts fixes d'émetteur disposés intérieurement 29 entre deux compartiments voisins et pour les contacts fixes d'émetteur 25 qui se poursuivent en formant les jonctions de conducteur intérieur 26. Les contacts fixes de ces deux formes de construction sont montés sur les supports ou barreaux 27 de matière isolante déjà mentionnés. La fig. 3 montre en outre que le boîtier 20 comprend une cavité 20a qui est située en avant (ou, sur la figure, au-dessous) du plan des émetteurs et dans laquelle sont disposés respectivement, dans trois plans mutuellement parallèles, des disques 37, 38, 39. C'est au moyen de ces disques que s'effectuent l'alimentation en courant des moteurs d'entraînement 21 des différents noeuds par exemple et la signalisation des états de commutation des noeuds. A cet effet, les arbres d'actionnement des commutateurs 60 sont munis de saillies appropriées qui agissent sur des contacts disposés sur les disques concernés. L'un des disques porte les pistes conductrices et les commutateurs ou contacts de commutation par lesquels passe la boucle de sécurité du support. Les transmissions 22 sont fixées au boîtier de façon amovible, de telle manière qu'elles puissent être remplacées sans qu'il faille pour cela mettre le tableau de commande hors service. Les moteurs électriques 21 peuvent être aussi remplacés de la même manière. Enfin, il est encore possible d'extraire du boîtier et de remplacer éventuellement les rotors de commutateurs complets, après les avoir fait tourner dans une position angulaire dans laquelle aucun contact n'est en prise, en détachant le chapeau de palier 63 du boîtier 20. La fig. 4 en une vue en coupe passant par le plan des émetteurs et la fig. 5 en une vue en coupe passant par le plan d'antennes montrent la structure intérieure du tableau de commande et la position des différents couteaux d'interrupteur pour l'état de commutation représenté sur la fig. 1. REVENDICATIONS 1.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes, se composant de commutateurs coaxiaux d'émetteur disposés par exemple en rangées dans un premier plan et interconnectés par rangées, et de commutateurs coaxiaux d'antenne coïncidant avec les commutateurs d'émetteur, disposés en colonnes dans un second plan et interconnectés par colonnes, commutateurs qui comportent chacun des contacts fixes opposés en direction des rangées ou des colonnes respectivement, un commutateur d'émetteur et un commutateur d'antenne formant un noeud et comportant un arbre commun d'actionnement des commutateurs qui est perpendiculaire aux deux plans et sur lequel une pièce de contact droite est montée dans chaque plan, ces pièces de contact étant fixées sur l'arbre d'actionnement des commutateurs de manière & former entre elles un angle de 90' et il est en outre monté, sur cet arbre d'actionnement de commutateurs, pour la connexion des contacts fixes de l'un des plans à ceux de l'autre plan, une pièce de contact à deux coudes qui est isolée par rapport aux pièces de contact droites et dont les extrémités qui établissent le contact sont décalées de 90' l'une par rapport a l'autre et par rapport aux pièces de contact droites du plan concerné, caractérisé en ce que tous les commutateurs (Sal, Aal; Sa2, Aa2;... Sb3, Ab3) sont disposés dans un bottier commun (20) formé d'une seule pièce, qui comporte un compartiment par commnutateur. 2.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les contacts fixes, situés dans le méme plan horizontal, des commutateurs d'antenne sont montés sur un support de matière isolante commun qui s'étend dans la direction des rangées, et en ce que tous les contacts fixes, situés dans le méme plan vertical, des commutateurs d'émetteur sont montés sur un support de matière isolante commun qui s'étend dans la direction des colonnes. 3.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que les commutateurs d'émetteur (Sal... Sb3) et les commutateurs d'antenne (Aal... Ab3) contiennent des contacts fixes de court-circuitage boîtier (20). 4.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (20) est réalisé sous forme étanche à la pression. 5.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les arbres d'actionnement des commutateurs (60) sortent du boîtier moteur électrique (21, 22>) fixés au boîtier 6.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que les arbres d'actionnement des commutateurs (60) sont montés, par leurs extrémités opposées aux extrémités en saillie à l'extérieur, dans des chapeaux de palier selon l'une quelconque des revendications i & 6, caractérisé en ce qu'il est disposé dans le boîtier (20) et raccordé au boîtier (20), dans un troisième plan, un disque imprimé (37)pour l'alimentation en courant de tous les noeuds, éventuellement, dans un quatrième plan, un disque imprimé (38) pour la signalisation des états de commutation de tous les noeuds et éventuellement, dans un cinquième plan, un disque imprimé (39) pour la boucle de sécurité du support qui passe par tous les noeuds. 8.- Tableau de commande pour la sélection d'antennes selon la revendication 7, caractérisé en ce que toutes les connexions électriques extérieures pour chaque disque fixé sur le disque.