Brevet FR2646562A1 — publié le 19901102

TRANSITION GUIDE-CQAXIAL POUR GUIDE D'ONDES APTE A PROPAGER DEUX ONDES EN MODE TEI1 La présente invention se rapporte à une transition guide-coaxial pour l'émission ou la réception d'une des deux ondes croisées aptes à se propager dans un guide d'ondes en mode TE11, tel qu'un guide circulaire ou un guide carré. Un exemple classique de transition de ce type est représenté schématiquement sur la figure 1 jointe, qui représente schématiquement une portion d'une tête d'émission/réception en bande C, utilisant un guide d'ondes circulaire 1, représenté en coupe transversale sur la figure 2. L'onde émise e est une onde qui, étant à faible niveau, présente l'avantage de pouvoir être alimentée par un câble coaxial 2. L'onde e est alors excitée dans un tronçon 4 de guide rectangulaire, à fond 4 court-circuité, au moyen d'un plongeur, ou pinule, 5 qui est formé par un prolongement de l'âme du câble coaxial 2. Ce plongeur se couple sur le champ électrique maximal lorsque sa distance longitudinale par rapport au court-circuit arrière 4 est sensiblement égale au quart de la longueur d'onde guidée. Dans ces conditions, il est nécessaire de prévoir un transformateur, ou "taper", 6 pour effectuer la liaison entre le tronçon de guide rectangulaire 3 et le guide circulaire 1 qui est apte à propager le mode TE11 constitué par l'onde émise e et l'onde reçue r qui lui est orthogonale. De manière en soi très classique, l'onde reçue r est dirigée par une plaque de duplexage 7 vers le guide de réception 8. En outre, un filtre passe-bas (non représenté) est en général prévu en amont du tronçon de guide 3 et du plongeur 5. Ce type de dispositif connu a pour inconvénients d'être onéreux (la pièce 6 par exemple est réalisée par électroformage) et trop encombrant pour se prêter par exemple à la réalisation aisée d'une tête d'émission/réception intégrée. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à une transition guidecoaxial pour l'émission ou la.réception d'une des deux ondes croisées se propageant dans un guide d'ondes en mode TEll, qui est constituée par un tronçon de guide en mode TEll, court-circuité et ridgé, et muni en conséquence d'un ou deux ridges en regard, dont l'un deux (ou le ridge unique s'il y a lieu) est traversé, dans le sens du champ électrique de l'onde à émettre ou recevoir, par un conducteur d'amenée ou de réception de cette onde, ce conducteur constituant une prolongation du câble coaxial d'amenée ou de réception et se terminant dans ce tronçon de guide par un plongeur apte à exciter (ou capter) cette même onde. Avantageusement, un filtre, par exemple du genre passe-bas ou à piège, est au moins partiellement inséré sur le trajet de ce conducteur ; dans le corps du ridge qu'il traverse. De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante de quelques exemples non limitatifs de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 3 est une vue en bout de cette transition guide coaxial, selon la direction F de la figure 4 - Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de figure 3 ; - Figure 5 est une vue similaire à la figure 4 et montrant une première variante de réalisation, avec filtre pas se bas intégré ; et - Figure 6 est une vue similaire à la figure 4, et montrant une deuxième variante de réalisation, avec filtre à piège intégré. En se reportant aux figures 3 et 4, cette transition est constituée par une portion 9 de guide circulaire en mode TE11, dont le fond 10 forme un courtcircuit. Cette portion de guide court-circuité 9 est "ridgée" au moyen de deux "ridges" 11 et 12 identiques, et en vis-à-vis de part et d'autre de l'axe 13 du guide 9. il convient à ce sujet de rappeler qu'un ridge" est une portion de paroi médiane, de relativement grande largeur, qui est couramment utilisée dans les radars pour couvrir de très larges bandes de fréquences. Dans le sens longitudinal, la section des ridges 11 et 12 est taillée en pointe vers -l'aval, de façon que l'espace qui les sépare aille en s'agrandissant pour se raccorder progressivement à la paroi interne 14 du tronçon de guide 9. Dans l'exemple représenté, ce raccordement est effectué en S (selon DOLPHE-TCHEBYCHEV) afin de réduire l'encombrement longitudinal de la transition. Le signal à émettre est alimenté par un câble coaxial 15 qui est raccordé au guide 9 par une fiche 16. En aval de cette fiche, l'âme 17 du câble 15 est dénudée et elle traverse la paroi du guide 9, puis la totalité du ridge supérieur 11, selon l'axe transversal IV-IV, c'est à dire dans la direction du champ électrique e à émettre dans le guide circulaire 9. Un tube de centrage 18 en matériau isolant, tel que du PTFE, est prévu dans le corps de la paroi du guide 9 et dans celui du ridge 11 afin de guider le fil conducteur 17 et de l'isoler de la masse métallique constituée par le ridge 11 et la paroi du guide 9. Cette âme 17 se termine dans l'espace séparant les deux ridges 11 et 12 par un plongeur 19, situé à distance quart d'onde du fond 10 et terminé classiquement par un renflement (ou "pinule") cylindrique, qui constitue l'antenne d'excitation du champ électrique e de l'onde émise vers l'aval. Par ailleurs, et de manière très classique, une vis de compensation 20, réglable de l'extérieur, est prévue en vis-à-vis et dans l'axe du plongeur. Cette transition permet d'exciter l'onde e dans le guide 9 sans risque de génération de modes parasites qui pourraient, en l'absence des ridges 11 et 12, être par exemple dus à un décentrage mécanique de l'antenne 19. Elle présente en outre l'avantage de permettre l'insertion, sur le trajet du fil 17 dans le corps du ridge supérieur 11 et de la paroi du guide 9, d'un organe de filtrage, tel qu'un filtre passe-bas ou un filtre à piège, comme il sera décrit ci-après. En se référant à la figure 5, il s'agit d'une transition qui se différentie de la précédente par le fait qu'entre la fiche coaxiale 16 et le plongeur 19, c'est à dire dans le corps du ridge 11 et de la traversée du guide circulaire 9, est inséré un filtre passe-bas 21. Ce filtre 21 est composé d'une série de tronçons de ligne à hauteimpédance 22, à caractère selfique, séparés l'un de l'autre par des éléments capacitifs 23, de faible impédance. L'isolation du filtre 21 par rapport à la masse métallique environnante est effectuée au moyen d'un tube de centrage isolant 24, réalisé par exemple en PTFE. La figure 6 montre une transition qui se différentie de celle selon la figure 4 par le fait qu'un filtre à piège, comportant trois cavités coaxiales 26 à 28 en mode TMO1, est inséré dans le corps du ridge supérieur 11, entre la fiche coaxiale 16 et l'antenne d'émission 19. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, et est bien au contraire susceptible d'être réalisée selon de multiples autres variantes d'exécution. C'est ainsi que la portion du guide 9, et le guide qui s'y raccorde, pourraient être à section carrée, l'essentiel étant qu'ils soient aptes à propager un mode TE11. La transition longitudinale entre le ou les ridges pourrait ne pas être un passage en S selon DOLPHE-TCHEBYCHEV, mais un simple passage linéaire. La transition pourrait ne comporter qu'un seul ridge, mais deux ridges identiques en vis-à-vis sont préférentiels pour des raisons de symétrie. REVENDICATIONS 1 - Transition guide-coaxial pour l'émission (ou la réception) d'une des deux ondes croisées (ers) se propageant dans un guide d'ondes (1) en mode TE11, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un tronçon de guide en mode TE11 (9), ce tronçon de guide (9) étant court-circuité (10) et ridgé, et comportant de ce fait un ridge, ou deux ridges (11,12) en vis-à-vis, ce ridge, ou l'un (11) de ces deux ridges (11,12) étant traversé, dans le sens du champ électrique (e) de l'onde à émettre (ou recevoir}, par un conducteur (17) d'amenée (ou de réception) de cette onde, ce conducteur (17) constituant une prolongation du câble coaxial (15) d'amenée (ou-de réception) et se terminant dans ce tronçon de guide (9) par un plongeur (19) apte à exciter (ou capter) cette même onde 2 - Transition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ce ou ces ridges (11,12) sont conformés pour se raccorder, dans le sens longitudinal, de manière progressive à la paroi interne (14) du guide (9). 3 - Transition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'elle est munie de deux ridges (11,12) symétriques par rapport à l'axe (13) du guide (9). 4 - Transition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un organe de filtrage (21,25) est au moins partiellement inséré sur le trajet de ce conducteur (17), dans le corps du ridge (11) qu'il traverse. 5 - Transition selon la revendication 4, caractérisée en ce que cet organe de filtrage est un filtre passe-bas (21). 6 - Transition selon la revendication 4, caractérisée en ce que cet organe de filtrage est un filtre piège (25).