Brevet FR2618260A1 — publié le 19890120

-- 1 -- "INTERRUPTEUR MICRO-ONDE ET SES APPLICATIONS". La présente invention a pour objet un interrupteur micro-onde pour guide d'onde, comportant une pièce mobile pou- vant prendre alternativement deux positions pour permettre ou interdire le passage des ondes. Elle a aussi pour objet diverses applications par- ticulières du dit interrupteur. Le domaine d'application de la présente invention est l'électronique hyperfréquence, notamment sous l'aspect guidage et transport des microondes de faible puissance par guide d'onde. La présente invention a pour but de réaliser un in- terrupteur simple et très compact, donc bon marché. Un tel interrupteur est particulièrement remarqua- ble en ce que la dite pièce mobile est un brin conducteur mo- bile en translation le long de son axe entre deux positions pour permettre ou non, selon une transition coaxiale, le pas- sage des ondes entre un premier et un deuxième guides d'onde, les axes de ces deux guides d'onde étant sensiblement orthogo- naux à l'axe du dit brin conducteur. Ainsi, un simple brin conducteur pourvu d'un mouve- ment de translation facile à réaliser permet d'obtenir un in- terrupteur. Avantageusement, le mouvement de translation est motorisé ce qui permet la commande à distance. La description de divers modes de réalisation non limitatifs fera mieux comprendre d'autres avantages qui résul- tent de la présente invention. La figure 1 représente l'interrupteur en position ouverte. La figure 2 représente l'interrupteur en position 2618 2 6 0 - 2 - fermée. La figure 3 représente une variante articulée de l'interrupteur. La figure 4 montre un exemple de motorisation et une application de réflexion pour étalonnage. Sur la figure 1, deux guides d'onde G1 et G2 dispo- sés côte à côte, et vus en coupe, sont traversés sensiblement orthogonalement par un même axe AX; le long de l'axe AX est disposé un tiroir TIten matériau diélectrique comportant un brin conducteur BC; tel que disposé sur la figure, le brin conducteur constitue une transition coaxiale entre les guides d'onde G1 et G2; la disposition du brin conducteur est telle que ses deux extrémités E1 et E2 affleurent respectivement les axes des guides d'onde G1 et G2; de ce fait, le brin conduc- teur plonge dans chaque guide d'onde d'une longueur sensible- ment égale à la moitié de la dimension intérieure du guide d'onde considéré; l'interrupteur est ouvert. Sur la figure 2, le même interrupteur est représen- té en position fermée; le tiroir TI a été translaté de la dis- tance 'd' de telle sorte que le brin conducteur BC ne consti- tue pas une transition coaxiale entre les guides d'onde G1 et G2; le dispositif étant symétrique, il est clair que la trans- lation 'd' peut s'effectuer indifféremment dans les deux sens le long de l'axe AX à partir de la position de la figure 1; sans sortir du cadre de l'invention, on peut donc considérer que l'interrupteur comporte 3 positions. Sur les figures 1 et 2, les guides d'onde sont re- présentés fermés par un court-circuit (CC) situé à une distan- ce 'L' de l'axe AX, sensiblement égale au quart de la longueur d'onde guidée; ceci n'est pas une obligation, mais une simple préférence car il est clair que, même sans le court-circuit (CC) l'interrupteur de la figure 2 reste néanmoins fermé. Dans tous les cas les guides d'onde G1 et G2 ont une forme quelconque: rectangulaire, carrée, elliptique,... G1 et G2 n'ont pas nécessairement la même forme; préférentiel- lement-G1 et G2 sont conformes aux normes connues des guides d'onde IEC R120 ou R140. 2618 2 6 0 -3- De même la forme du tiroir est quelconque dès lors qu'elle permet un guidage en translation; préférentiellement le tiroir est cylindrique et en téflon; de même le brin conducteur est préférentiellement cylindrique noyé dans le ma- tériau diélectrique du tiroir; des butées de positionnement du tiroir peuvent être prévues; bien des variantes de réalisation sont du domaine de l'homme du métier. Sur la figure 3, un interrupteur est symboliquement représenté vu de l'extérieur; les deux guides d'onde sont re- présentés avec leurs axes AG1 et AG2 qui forment entre eux un angle A; AG1 et AG2 sont sensiblement orthogonaux à l'axe AX confondu avec l'axe du tiroir ATI; il est clair que l'angle A peut être quelconque sans nuire à l'efficacité de l'interrup- teur; de ce fait, les guides d'onde peuvent être mobiles en rotation autour de l'axe AX de telle sorte que l'angle A soit variable; ainsi est réalisé un guide d'onde articulé à angle variable. Sur la figure 4, une autre application du tiroir est représentée; une charge CH est représentée avec le tiroir en position ouverte de telle sorte que une onde incidente est totalement absorbée c'est à dire que le dispositif à un coef- ficient de réflexion r=O; avec le même dispositif mais le ti- roir en position fermée, la réflexion de l'onde incidente est maintenant totale sur le court-circuit CC et le coefficient de réflexion est maintenant r=1; un tel dispositif est avantageu- sement utilisé pour l'étalonnage des appareils de mesure micro-onde pour lesquels les réflexions totale et/ou nulle servent classiquement de référence de calibration. Sur la même figure 4, un électro-aimant (EA) est symboliquement représenté pour montrer que la motorisation du mouvement du tiroir est aisément réalisable; avec un tiroir cylindrique, on peut prévoir un écrou fileté disposé de sorte que, en faisant tourner le tiroir dans un sens et dans l'au- tre, celui-ci changera adéquatement de position. Diverses variantes de motorisation sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. La motorisation rend pos- sible la commande à distance. 2618 2 6 0 -4- REVENDICATIONS: 1. Interrupteur micro-onde pour guide d'onde, compor- tant une pièce mobile pouvant prendre alternativement deux po- sitions pour permettre ou interdire le passage des ondes, ca- ractérisé en ce que la dite pièce mobile est un brin conduc- teur mobile en translation le long de son axe entre deux posi- tions pour permettre ou non, selon une transition coaxiale, le passage des ondes entre un premier et un deuxième guides d'on- de, les axes de ces deux guides d'onde étant sensiblement or- thogonaux à l'axe du dit brin conducteur. 2. Interrrupteur micro-onde selon la revendication 1, caractérisé en ce que en position passante le dit brin conduc- teur plonge dans chaque guide d'onde d'une longueur sensible- ment égale à la moitié de la dimension intérieure du guide d'onde considéré, et en ce que chaque guide d'onde comporte un court-circuit terminal situé à une distance sensiblement égale au quart de la longueur de l'onde guidée, de l'axe du dit brin conducteur. 3. Interrupteur microonde selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les deux guides d'onde sont mobiles l'un par rapport à l'autre en rotation autour de l'axe du brin conducteur. 4. Interrupteur micro-onde selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le mouvement de translation est motorisé. 5. Application d'un interrupteur selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, pour constituer un dispositif à réflexion alternativement totale ou nulle. 6. Application d'un interrupteur selon l'une quelcon- que des revendications 3 et 4, pour constituer un guide d'onde articulé à angle variable.