Brevet FR2665579A1 — publié le 19920207

L'invention concerne un dispositif coupleur directif du type comprenant une voie de propagation d'ondes électromagnétiques hyperfréquences, qui traverse le coupleur, et au moins un circuit couplé à ladite voie, adapté pour prélever une fraction prédéterminée des ondes se propageant dans le sens avant et des ondes se propageant dans le sens inverse et comportant des moyens assurant un effet directif pour pouvoir séparer lesdites fractions des deux genres d'ondes. Des coupleurs directifs de ce type sont déjà connus mais présentent l'inconvénient majeur de ne pas présenter une structure compacte tout en permettant la transmission de puissances relativement importantes de par exemple 800 W. La présente invention a pour but de proposer un coupleur directif qui ne présente pas les inconvénients des coupleurs connus. Pour atteindre ce but, un coupleur directif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un bottier métallique comportant deux demi-botiers entre lesquels est insérée une plaque en un matériau diélectrique portant sur ses surfaces supérieure et inférieure respectivement les mêmes motifs de circuit imprimé, symétriques par rapport au plan de la plaque et comportant chacun un ruban formant ladite voie de propagation et un ruban formant le circuit de couplage qui comprend une portion s'étendant sensiblement parallèlement au ruban de voie de propagation, à une distance prédéterminée de celui-ci, pour assurer le couplage, que les surfaces internes des demi-botiers présentent des évidements conjugués qui forment à l'état assemblé une cavité de logement des rubans de propagation et du circuit de couplage pour former une configuration de ligne triplaque suspendue et en ce que le moyen assurant l'effet directif est formé par une lumière découpée dans la plaque diélectrique entre le ruban de voie de propagation et la portion de ruban de couplage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le ruban formant le circuit de couplage présente la forme d'un U dont la base constitue la portion de couplage du circuit tandis que les extrémités des branches du U constituent des bornes de prélèvement des fractions prélevées des deux genres d'ondes. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la lumière s'étend sensiblement sur toute la longueur de la base de la configuration en U du ruban de circuit de couplage. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaltront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective et éclatée d'un dispositif coupleur directif selon la présente invention qui comporte deux unités de couplage - la figure 2 est une vue de dessus de la plaque diélectrique indiquée en II sur la figure 1, avec son circuit imprimé - la figure 3 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe longitudinal du coupleur au niveau de la ligne III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue de dessus du coupleur selon la figure 1, mais pourvu de connecteurs extérieurs, - la figure 5 est une vue en direction de la flèche V de la figure 4 - la figure 6 est une vue en perspective et éclatée d'un dispositif coupleur selon l'invention qui ne comprend qu'une seule unité de couplage ; et - la figure 7 montre la plaque de circuit imprimé indiqué en VII à la figure 6. En se reportant à la figure 1, on constate qu'un dispositif coupleur directif selon l'invention est réalisé sous forme d'un boitier de forme générale parallélépipèdique et comporte deux demi-boitiers 1 et 2 entre lesquels est insérée une plaque 3 en un matériau diélectrique, qui porte sur ses surfaces supérieure et inférieure des motifs de circuits imprimés identiques, symétriques par rapport au plan de la plaque. Les demi-boitiers et la plaque 3 sont maintenus à l'état serré par des vis 4 qui traversent le demi-boîtier 1, la plaque diélectrique 3 en passant par des trous 5 et pénètre dans des trous indiqués en 6 du demi-botier inférieur 2. Chaque motif de circuit imprimé comprend un ruban métallique 8 qui constitue la voie de propagation des ondes électromagnétiques hyperfréquences, traverse le boîtier et est relié aux connecteurs d'entrée et de sortie 9 de type standard, montés sur les surfaces latérales du boîtier, et deux rubans 11 chacun en forme d'un U, qui sont décalés dans la direction longitudinale du motif de circuit intégré, comme cela ressort clairement de la figure 2. Le coupleur selon les figures 1 à 5 comporte deux unités de couplage, chacune constituée essentiellement d'un ruban 11. Une portion 12 du ruban 11, qui forme la base de la configuration en U s'étend parallèlement au ruban de voie de propagation 8, à une distance prédéterminée de celui-ci de façon à assurer un couplage entre les rubans 8 et 11. Les extrémités des rubans 11 sont situées au niveau des bords longitudinaux de la plaque diélectrique 3 et sont reliées à des connecteurs extérieurs 13 également montés sur des surfaces latérales du boîtier. Une lumière 15 est découpée dans la plaque diélectrique 3 entre chaque portion de ruban 12 et le ruban de voie de propagation 8. Le circuit imprimé comporte encore des zones formant un plan de masse 16. Les rubans 8 et 12 sont séparés des zones de plan de masse 16 par des zones isolantes 17. Comme il ressort de la figure 1, les faces inférieures des demi-boltiers 1 et 2 présentent des évidements conjugués 18 qui, à l'état assemblé, délimitent une cavité d'une section transversale rectangulaire et d'une largeur permettant de loger les rubans 8 et 11 du motif de circuit imprimé. On constate que la partie restante des surfaces internes des demi-bolters correspond au plan de masse 16 du motif de circuit imprimé et qu'à l'état assemblé la partie restante et ces zones de plan de masse 16 sont en contact serré et maintenu par les vis 4. La figure 3 illustre la disposition des parties actives du circuit imprimé dans la cavité du boîtier. On constate que le coupleur directif selon l'invention est réalisé selon la technologie d'une ligne de transmission triplaque suspendue. Le ruban 11 en forme de U constitue un circuit qui en étant couplé à la voie de transmission des ondes hyperfréquences 8 par sa portion de base 12, permet le prélèvement d'une fraction prédéterminée des ondes se propageant dans le sens avant en direction de la flèche F1 de la figure 2 et des ondes se propageant dans le sens opposé F2. La fraction d'ondes prélevée par couplage sur les ondes se propageant dans le sens avant F1 peut être mesurée à la borne d'extrémité 19 tandis que la fraction d'ondes séparée des ondes est disponible à l'extrémité 20 du ruban 11. Le moyen qui produit cet effet directif malgré le caractère inhomogène de la structure est la lumière 15 entre la portion de ruban de couplage 12 et le ruban principal 8. La sélectivité varie en fonction de la longueur de la lumière. Un bon résultat peut être obtenu en donnant à la lumière une longueur correspondante ou étant quelque peu supérieure à celle de la portion de couplage 12. On obtient ainsi une sélectivité supérieure à 28 db Les figures 6 et 7 montrent un dispositif coupleur qui ne comprend qu'une seule unité de couplage, les connecteurs d'entrée et de sortie 9 de la voie de propagation 8 étant montés sur les petites surfaces latérales opposées du boîtier.. REVENDICATIONS 1. Dispositif coupleur directif du type comprenant une voie de propagation d'ondes électromagnétiques hyperfréquences, qui traverse le coupleur, et au moins un circuit couplé à ladite voie, adapté pour prélever une fraction prédéterminée des ondes se propageant dans le sens avant et des ondes se propageant dans le sens inverse et comportant des moyens assurant un effet directif pour pouvoir séparer lesdites fractions des deux genres d'ondes, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier métallique comportant deux demi-bottiers (1, 2) entre lesquels est inséré une plaque (3) en un matériau diélectrique portant sur ses surfaces supérieure et inférieure respectivement les mêmes motifs de circuits imprimés, symétriques par rapport au plan de la plaque, et comportant chacun un ruban (8) formant ladite voie de propagation et un ruban ( 11) formant le circuit de prélèvement et qui comprend une portion (12) s'étendant sensiblement parallèlement au ruban de voie de propagation (8), à une distance prédéterminée de celui-ci, pour assurer le couplage, que les surfaces internes des demi-bottiers (1, 2) présentent des évidements (18) conjugués qui forment à l'état assemblé une cavité de logement des rubans de propagation (8) et du circuit de couplage (11) pour former une configuration de ligne triplaque suspendue, et en ce que le moyen assurant l'effet directif est formé par une lumière (15) découpée dans la plaque diélectrique (3) entre le ruban de voie de propagation (8) et la portion de ruban de couplage (12). 2. Dispositif coupleur directif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban (11) formant le circuit de prélèvement présente la forme d'un U dont la base constitue la portion de couplage (12) du circuit tandis que les extrémités (19, 20) des branches du U constituent des bornes de prélèvement des fractions prélevées des deux genres d'ondes. 3. Dispositif coupleur directif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la lumière (15) s'étend sensiblement sur toute la longueur de la base (12) de la configuration en U du ruban de circuit de couplage (11). 4. Dispositif coupleur directif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boitier présente une forme générale parallélépipèdique et que des connecteurs extérieurs (9,13), avantageusement de type standard, sont montés sur les surfaces latérales du bottier . 5. Dispositif coupleur directif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque diélectrique (3) est enserrée entre les demi-botiers (1) et (2) par une multitude de vis de serrage (4) réparties sur les surfaces de contact des éléments constitutifs du boltier. 6. Dispositif coupleur directif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux unités de couplage, chacune pourvue d'un circuit de couplage (11), les deux circuits de couplage étant juxtaposés le long de la voie de propagation formée par le ruban (8).