Brevet FR2619962A1 — publié le 19890303

COUPLEUR HYPERPREQUENCE REGLABLE La présente invention concerne un coupleur qui assure un prélèvement partiel d'une énergie hyperfréquence se propageant dans un guide d'ondes, vers un circuit hyperfréquence. Plus précisément, elle concerne un coupleur du type triplaque comportant des plongeurs s'enfonçant dans le guide. Dans certaines applications, il est nécessaire de régler très précisément le couplage entre le guide et le circuit jc hyperfréquence, à une valeur prédéfinie. Une telle application est par exemple une antenne à balayage électronique o on dispose une série de coupleurs alimentant, à partir d'un guide commun, une série de déphaseurs, eux-mêmes alimentant les éléments rayonnants. La loi d'illumination souhaitée pour l'antenne conduit à des valeurs très précises du couplage pour chacun des coupleurs. Le couplage étant donné par la longueur mécanique des plongeurs dans le guide, l'exigence de précision au niveau du couplage se traduit par une exigence de précision de fabrication au niveau de l'ensemble des pièces entrant en jeu. En pratique, les tolérances de fabrication sont telles que la loi d'illumination obtenue est rarement satisfaisante. Apres le montage de l'antenne, on procède donc à des essais et des mesures permettant l'élaboration de valeurs corrigées pour la longueur des plongeurs; on procède ensuite au démontage des coupleurs, au changement des plongeurs puis au remontage des coupleurs. La nécessité de ces diverses opérations présente bien entendu des inconvénients, notamment au niveau de la durée et du coût de la fabrication et, ce, d'autant plus que les coupleurs sont nombreux. De plus, les opérations de démontage et remontage du coupleur peuvent entraîner la déformation mécanique de certaines pièces et, par suite, introduire des erreurs supplémentaires. 2 2619962 La présente invention a pour objet un coupleur de ce type qui soit réglable sans démontage, évitant ainsi les inconvénients précédents. A cet effet, le coupleur. comporte des moyens extérieurs de variation de la hauteur du conducteur central de la structure triplaque au niveau o sont fixés les plongeurs, provoquant ainsi une variation de l'enfoncement des plongeurs dans le guide et, par suite, une variation de couplage. Plus précisément l'invention a pour objet un coupleur hyperfréquence du type triplaque, comportant un conducteur central disposé entre deux plans conducteurs formant plans de masse, et au moins un plongeur conducteur, fixé au conducteur central et destiné à s'enfoncer dans un guide d'onde hyperfréquence, le coupleur étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens commandables extérieurement, de variation de la distance du conducteur central aux plans de masse au niveau du plongeur. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, illustrée par les dessins annexés qui représentent - la figure 1, une vue en perspective d'un coupleur connu - la figure 2, une vue en coupe d'un mode de réalisation du coupleur selon l'invention - les figures 3, a et b, un exemple de réalisation particulier du coupleur selon l'invention. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente donc un coupleur connu, du type 3 dB en échelle, réalisé en technologie triplaque. Ce coupleur comporte donc un conducteur central, 3 globalement repéré 1, situé entre deux plans conducteurs 2 et 3 2 6 1 9 9 6 2 formant plans de masse. Le conducteur central 1 est généralement en forme d'échelle: il comporte deux conducteurs parallèles 11 et 12, reliés par trois conducteurs 13,14,15, parallèles entre eux et perpendiculaires aux précédents. Les extrémités A et C du conducteur 12 et B et D du conducteur 11 forment les bornes d'entrée-sortie du coupleur. Aux bornes A et B sont reliées respectivement deux tiges métalliques PA et PB' sensiblement normales au plan du conducteur central 1, formant plongeurs. Les conducteurs 11 et 12 sont distants sensiblement de >/4, A étant la longueur d'onde de l'énergie hyperfréquence se propageant dans le guide o est prélevée l'énergie. Les plans de masses 2 et 3 sont par exemple reliés entre eux par des parois latérales conductrices, formant ainsi un boîtier globalement repéré 20. Comme indiqué précédemment, un tel coupleur peut être utilisé par exemple dan. une antenne à balayage électronique. Les plongeurs PA et PB pénètrent alors, sur une hauteur h, à l'intérieur d'un guide d'onde d'alimentation en énergie hyperfréquence. A l'émission par exemple, l'énergie prélevée par ces plongeurs, qui est fonction de la hauteur h, est alors disponible sur l'une des bornes C ou D, à destination d'un déphaseur, lui-même alimentant l'un des éléments rayonnants de l'antenne, l'autre borne étant isolée; la connexion s'effectue par exemple à l'aide de conducteurs coaxiaux. La figure 2 représente une vue en coupe, réalisée au niveau des plongeurs, d'un mode de réalisation du coupleur selon l'invention. Sur cette figure, on retrouve donc le conducteur central 1 se prolongeant par les plongeurs PA et PB' et le boîtier 20, dont la partie inférieure 2 se prolonge par des manchons 21 autour des plongeurs PA et PB' On a représenté en outre, sur cette coupe, la paroi 4 d'un guide 4 2619962 d'onde recevant les manchons 21 et dans lequel les plongeurs PAet PB viennent s'enfoncer, sur une hauteur h. Selon l'invention, on dispose sur les conducteurs 11 et 12 du conducteur central 1, au niveau des plongeurs PA et PB' des moyens 5 pour faire varier la hauteur du conducteur central, c'est-à-dire la distance d le séparant de l'un des plans de masse, par exemple 3. Les moyens 5 sont constitués de sorte que des tiges isolantes 51 et 52 viennent enserrer les conducteurs 11 et 12, de préférence au niveau des plongeurs, conmme représenté sur la figure; ces tiges émergent à l'extérieur du boîtier 20 et sont reliées par des moyens mécaniques 50 qui permette de leur conférer un mouvement vertical (flèche 53), permettant de faire varier la distance d par déformation du conducteur 1. Il apparaît ainsi que des moyens (50) extérieurs au coupleur permettent de faire varier verticalement la position du conducteur central 1; celle des plongeurs PA et PB' qui sont solidaires de ce dernier, varie de même, faisant ainsi varier la hauteur h de l'enfoncement des plongeurs dans le guide. Le couplage réalisé par le coupleur est ainsi réglable extérieurement. Les figures 3, a et b, représentent un exempt] de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, respectivement vu partiellement en perspective et vu en coupe au niveau des plongeurs. Sur la figure 3a, on a donc représenté seulement les moyens de réglage de la distance d enserrant le conducteur central 1. Cette figure sera décrite ci-après en liaison avec la figure 3b. Sur la coupe de la figure 3b, on retrouve le boîtier , la paroi 4 du guide et le conducteur central 1 de la figure 2, ainsi que les tiges 51 et 52. Les tiges 51 et 52 sont mobiles dans une structure globalement en forme de I et repérée 54. La partie inférieure 57 du I est fixée sur le boîtier 20. Les tiges 51 et 52 traversent les deux parties inférieure 57 et supérieure 56 de la structure en I, qui assurent ainsi le guidage des tiges. Les tiges sont mobiles grâce à une pièce 58, dépassant de la structure en I 54, par exemple sensiblement en forme de disque, munie d'un axe central 59 traversant la partie centrale 55 de la structure en I. Une partie au moins des surfaces en regard des pièces 55 et 59 est filetée. Les tiges 51 et 52 enserrent les pièces 1 et 58, par exemple au moyen d'encoches. Le fonctionnement est le suivant: la rotation du disque 58 permet, par l'intermédiaire de l'axe 59 et de son filetage, d'imprimer au disque 58 et, par suite, aux tiges 51 et 52 et au conducteur central 1, le mouvement vertical (53) précédent, faisant ainsi varier la distance d au niveau des plongeurs et, par suite, la hauteur h. Sur la figure 3a est représentée en outre, à titre d'exemple, l'une des pièces 60 fixes dè maintien du conducteur central 1 dans le boîtier 20, au niveau de la borne D; une autre telle pièce est disposée au niveau de la borne C. Dans ce mode de réalisation, la variation de la distance d au niveau des plongeurs est donc obtenue par déformation du conducteur central. L'invention décrite ci-dessus l'a été, bien entendu, à titre d'exemple non limitatif. C'est ainsi notamment que la variation de hauteur du conducteur central au niveau des plongeurs a été décrite comme s'effectuant par déformation du conducteur central, mais elle peut également s'effectuer par translation de ce conducteur. C'est ainsi également que le coupleur triplaque décrit est du type courant 3dB en échelle, mals qu'il peut être d'un autre type, qu'il comporte deux plongeurs mais que l'invention s'applique A un coupleur comportant un nombre quelconque de plongeurs. C'est ainsi encore que les moyens 5 ont été décrits comme venant enserrer les conducteurs 11 et 12 du conducteur central de préférence au niveau des plongeurs, mais qu'il peuvent bien entendu l'enserrer en une autre partie, le conducteur 13 par exemple. 7 26619962 REVENDICATIONS 1. Coupleur hyperfréquence du type triplaque, comportant un conducteur central (1) disposé entre deux plans conducteurs (2,3) formant plans de masse, et au moins un plongeur conducteur (PA; PB)' fixé au conducteur central et destiné à s'enfoncer dans un guide d'onde hyperfréquence (4), le coupleur étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens commandables extérieurement, de variation de la distance (d) du conducteur central (1) aux plans de masse (2,3) au niveau du plongeur. 2. Coupleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de variation assurent une déformation du conducteur central (1). 3. Coupleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de variation comportent au moins une tige isolante (51; 52) enserrant le conducteur central (1) au niveau du plongeur (PA; PB)' se prolongeant à l'extérieur de l'un des plans de masse (3), une action mécanique (53) sur la tige (51; 52) assurant ladite variation de distance. 4. Coupleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le conducteur central est en forme d'échelle et comporte deux conducteurs parallèles (11, 12) reliés par des conducteurs (13 - 15) qui leur sont perpendiculaires; que les extrémités des deux conducteurs parallèles forment les bornes (A, B, C, D) du coupleur; que le coupleur comporte deux plongeurs (PA' PB), fixés respectivement aux deux conducteurs parallèles (11, 12); que le coupleur comporte deux tiges isolantes (51, 52) enserrant respectivement les deux conducteurs parallèles au niveau des 8 26v 19962 plongeurs, se prolongeant A l'extérieur de l'un des plans de masse (3), et que les deux tiges sont reliées par des moyens mécaniques (5) permettant de leur conférer un mouvement assurant ladite variation de distance. 5. Coupleur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens mécaniques comportent une structure (54), fixée sur l'un des plans de masse (3), dans laquelle les tiges (51, 52) sont mobiles et guidées, et une pièce (58) dépassant de la structure et reliée à cette dernière par un filetage, la pièce (58) étant en outre enserrée mais mobile en rotation dans les deux tiges, la rotation de la pièce (58) Imprimant un mouvement de translation aux tiges par rapport à la structure et, par suite, par rapport au plan de masse.