Brevet FR2631757A1 — publié le 19891124

~OSCILLATEUR HYPERFREQUENCE ACCORDABLE". La présente invention concerne un oscillateur hyperfréquence réalisé en microrubans sur un substrat isolant, comportant un résonateur constitué par un élément résonant couplé magnétiquement à une ligne, ladite ligne étant reliée à un élément actif. L'oscillateur hyperfréquence selon l'invention a des caractéristiques intermédiaires entre celles des oscillateurs à résonateur diélectrique (D.R.O.) stables, à faible bruit mais de faible accordabilité électrique, et les oscillateurs à contrôle électrique (V.C.O. > à large accord électrique mais instables et à fort bruit. Un oscillateur hyperfréquence conforme au préambule est décrit dans la Revue Annuelle des Laboratoires d'Electronique et de Physique Appliquée L.E.P. de 1983, à la page 19. Il s'agit d'un oscillateur ayant pour élément résonant un résonateur diélectrique. Ce type d'oscillateur connu présente un certain nombre d'avantages :faible niveau de bruit, bonne stabilité, compacité. Toutefois, il n'est pas exempt d'inconvénients comme, par exemple celui d'être assez délicat à monter sur le substrat isolant. Le résonateur exige en effet d'être positionné et fixé avec soin de façon à assurer une bonne reproductibilité de ses performances et caractéristiques. Aussi, un premier problème technique à résoudre par l'objet de la présente demande est de proposer un oscillateur hyperfréquence réalisé en microbandes sur un substrat isolant, comportant un résonateur constitué par un élément résonant couplé magnétiquement à une ligne, ladite ligne étant reliée à un élément actif, oscillateur qui pourrait être réalisé de façon simple, bien reproductible et sans aucun réglage, directement par gravure du substrat métallisé. La solution à ce premier problème technique consiste, selon la présente invention, en ce que ledit élément résonant est un anneau conducteur placé au voisinage de ladite ligne. La fréquence de fonctionnement de l'oscillateur est alors fixé par l'anneau, plus précisément, la longueur d'onde du rayonnement hyperfréquence élis est égale au périmètre moyen de l'anneau ou à un sous-multiple entier de ce périmètre (1/2, 1/3,...) L'anneau conducteur peut être rapporté sur le substrat isolant ou gravé, ce qui assure un montage rapide et sûr. Un autre inconvénient de l'oscillateur à résonateur diélectrique connu de l'état de la technique est qu'il n'est pas possible d'en faire varier la fréquence de façon sensible. Un deuxième problème technique à résoudre par l'objet de la présente demande est, par conséquent, de réaliser un oscillateur hyperfréquence comportant un anneau conducteur pour élément résonant, et qui présenterait une meilleure accordabilité. La solution à ce deuxième problème technique consiste selon la présente invention, en ce qu un composant de capacité variable est associé audit anneau conducteur de façon à faire varier la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur. Dans un premier mode de réalisation, ledit composant de capacité variable est placé en série avec l'anneau conducteur, de part et d'autre d'une coupure réalisée dans ledit anneau. Dans un deuxième mode de réalisation, ledit composant de capacité variable est placé en série avec une deuxième ligne, de part et d'autre d'une coupure réalisée dans ladite deuxième ligne, laquelle est couplée magnétiquement à l'anneau conducteur. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 donne le schéma d'un oscillateur hyper fréquence selon l'invention. La figure 2 est le schéma d'une variante de l'oscillateur montré à la figure 1. La figure 3 donne le schéma d'un premier iode de réalisation d'un oscillateur hyperfréquence accordable selon l'invention. La figure 4 est le schéma d'un deuxième mode de réalisation d'un oscillateur hyperfréquence accordable selon l'invention. La figure t représente, de façon schématique, un oscillateur hyperfréquence 10 réalisé selon la technologie des microrubans sur un substrat isolant, en alumine par exemple. Cet oscillateur 10 comporte, d'une part, un résonateur 20 constitué par un élément- résonant 30 couplé magnétiquement à une ligne 40, et, d'autre part, un élément actif 50 qui, dans le cas de la figure I, est un transistor à-effet de champ en GaAs, mais qui pourrait être également une diode Gunn ou un transistor bipolaire en silicium. L'extrémité 60 de la ligne 40 est reliée à la grille G du transistor 50, tandis que l'autre extrémité 70 est reliée à une impédance de 50 Q par exemple. Comme le montre la figure 1, l'élément résonant 30 est un anneau conducteur placé au voisinage de la ligne 40 et qui#peut être gravé ou-rapporté sur le substrat isolant. La configuration de la figure 1 correspond à un montage du type à réaction par réflexion. On peut aussi envisager un montage du type à réaction parallèle, représenté à la figure 2, dans lequel l'anneau conducteur 30 est également couplé à une autre ligne 80. Le schéma de la figure 3 montre, dans un premier exemple, comment il est possiblè de faire varier la fréquence de l'anneau conducteur 30 et, de là, celle de l'oscillateur hyperfréquence, en associant audit anneau un composant de capacité variable. Conformément à la figure 3, le composant à capacité variable, ici une diode 60 à capacité variable (dite diode Varicap), est placée en série avec l'anneau conducteur 30, de part et d'autre d'une coupure 31 réalisée dans ledit anneau.L'accordabilité en fréquence est maximale si la coupu re 31 est effectuée à un endroit où l'anneau 30 présente une impédance minimale et un courant électrique maximum, c'est à dire sur un diamètre perpendiculaire à la ligne 40 (points A et Br. Elle est minimale si la coupure est effectuée à un endroit où l'anneau présente une impédance maximale et un courant nul, c'est à dire sur un diamètre parallèle à la ligne 40 (points C et D). Le champ électrique est minimal aux points A et B. Cette propriété est mise à profit en mettant le point- B à la masse et le point A à une borne d'une alimentation variable 90 à laquelle est reliée la diode varicap 60. De façon à éviter un court-circuit en courant continu, une autre coupure 32 est réalisée au point C ou D.La continuité électrique en haute fréquence est assurée en ce point par une capacité 100 de forte valeur, cette capacité 100 n'est cependant pas indispensable étant donné que le courant haute fréquence est nul aux points C et D Dans le montage de la figure 3, l'anneau conducteur 30 joue le rôle de circuit résonant à capacité variable. Un autre mode de réalisation d'un oscillateur hyperfréquence accordable est donné à la figure 4. Dans ce schéma, le composant de capacité variable est également une diode Varicap 60 placée en série avec une deuxième ligne 110, de part et d'autre d'une coupure 111 réalisée dans ladite deuxième ligne 110, laquelle est couplée magnétiquement à l'anneau conducteur 30. Dans cet exemple de mise en oeuvre, la variation de l'accord de fréquence est assurée par l'ensemble constitué par la capacité variable 60 et la ligne 110, couplé à l'anneau résonant. REVENDICATIONS 1. Oscillateur hyperfréquence (10) réalisé en microrubans sur un substrat isolant, comportant un résonateur (20) constitué par un élément résonant (30) couplé magnétiquement à une ligne (40), ladite ligne (40) étant reliée à un élément actif (50), caractérisé en ce que ledit élément résonant (30) est un anneau conducteur placé au voisinage de ladite ligne (40). 2. Oscillateur hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un composant (60) de capacité variable est associé audit anneau- conducteur (30) de façon à faire varier la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur (10). 3. Oscillateur hyperfréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant (60) de capacité variable est placé en série avec l'anneau conducteur (3Q), de part et d'autre d'une coupure (31) réalisée dans ledit anneau. 4. Oscillateur hyperfréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant (60) de capacité variable est placé en série avec une deuxième ligne (110), de part et d'autre d'une coupure (lui) réalisée dans ladite deuxième ligne (110), laquelle est couplée magnétiquement à l'anneau conducteur (30).