Brevet FR2667999A1 — publié le 19920417

Dispositif micro-onde correcteur de pente, notamment dans le domaine spatial L'invention concerne un dispositif micro-onde correcteur de pente, notamment dans le domaine spatial, qui permet de corriger la réponse gain/fréquence d'un ensemble micro-onde, par exemple dans une certaine gamme de températures. Dans les dispositifs de l'art connu un récepteur micro-onde, notamment pour applications spatiales, est composé d'un ensemble de modules (mélangeurs, amplificateurs, filtres,) en cascade Chaque module apporte une dérive gain/fréquence en fonction de la température. La dérive globale est donc la somme des dérives élémentaires. Actuellement, pour minimiser cette dérive globale on optimise au mieux chaque module, mais ceci n'est pas suffisant dans tous les cas De plus de telles optimisations sont très longues à mettre en oeuvre. L'invention a pour objet de pallier ces différents inconvénients. Elle propose à cet effet un dispositif micro-onde correcteur de pente, notamment dans le domaine spatial, caractérisé en ce qu'il réalise une dérive opposée à celle de la chaîne micro-onde dans laquelle il est inséré en ramenant une absorption à la fréquence de fonctionnement, de manière à corriger globalement cette dérive. Un tel dispositif permet de minimiser de manière suffisante la dérive globale de l'ensemble L'optimisation des modules élémentaires est donc moins critique, ce qui entraine un gain de temps pour les réglages de la chaîne micro-onde De plus un tel dispositif permet d'améliorer les performances en température de ladite chaîne, tout en diminuant les interventions de réglage. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: la figure 1 illustre schématiquement l'objet du dispositif de l'invention; la figure 2 représente le dispositif de l'invention les figures 3 et 4 illustrent une variante du dispositif de l'invention; les figures 5 et 6 illustrent une réalisation du dispositif de l'invention. -2- Comme représenté sur la figure 1, l'objet de l'invention consiste à insérer dans une chaîne micro-onde un circuit correcteur permettant de corriger ( 1 C) globalement la variation de l'ensemble (l A) en réalisant la fonction opposée ( 1 B) Les trois courbes, représentées sur la figure 1, donnent la variation de la puissance de sortie Ps en fonction de la fréquence f. Le dispositif de l'invention, tel que représenté sur la figure 2, est composé d'un coupleur micro-onde 10 associé à au moins un élément actif, ici deux éléments 11 et 12 montés en série avec la branche 13 du coupleur 10 qui est couplée à la ligne de transmission 14, et d'un circuit de commande 15 Le coupleur 10, dans l'exemple représenté, est un coupleur en /\/4 tel que la longueur de couplage 1 est égale au quart de la longueur d'onde > du signal véhiculé dans la ligne 14. Les deux éléments actifs 11 et 12 sont par exemple des diodes de type Varicap ou PIN commandées respectivement par une tension ou un courant: Dans le cas d'une diode Varicap, la variation de la capacité de jonction entraîne un déplacement de la fréquence d'absorption. Dans le cas d'une diode PIN, la variation de la résistance de jonction entraîne à la fois une variation de la fréquence et une variation de la puissance d'absorption. Le dispositif de l'invention permet de générer des pertes dans une gamme de fréquence désirée, la pente devant changer de signe tout en restant relativement linéaire La longueur totale de la branche couplée permet de ramener une absorption à la fréquence désirée La variation des paramètres micro-ondes des éléments actifs autorise un déplacement de cette absorption en fréquence et en puissance; cette absorption demeurant relativement faible afin d'assurer une bonne linéarité. Le dispositif de l'invention permet de faire varier la pente en fonction de la température, en jouant sur le signal de commande issu du circuit 15 de manière automatique, par exemple en utilisant une thermistance Ce circuit de commande 15 fournit alors une tension, ou un courant, de commande aux éléments actifs 11 et 12 en fonction de la température mesurée par cette thermistance. Dans une variante de réalisation du dispositif de l'invention on dispose un coupleur 10 ( 10 ') associé aux éléments actifs 11, 12 ( 11 ', -3- 12 ') et au circuit de commande 15 ( 15 ') de part et d'autre de la ligne de transmission 14, tel que représenté sur la figure 3, de manière à pouvoir obtenir un réglage de double pente, comme représenté sur la figure 4. Dans un exemple particulier de réalisation, le dispositif de l'invention forme un correcteur de pente pour récepteur 6-4 G Hz utilisant deux diodes PIN, tel que représenté sur la figure 5 Il comporte ces deux diodes Dl et D 2, qui sont les éléments actifs 11 et 12 de la figure 2, et deux capacités Cl et C 2, par exemple de 47 p F situées entre la sortie respective du circuit de commande 15 reliée à chacune de ces diodes et la masse, une ligne 16 ( 17) en circuit ouvert étant reliée à chacune de ces deux sorties; une thermistance T permettant de délivrer une information concernant la température au circuit de commande 15. Trois courbes de fonctionnement d'un tel dispositif sont représentées à la figure 6, pour différentes valeurs de courants I dans les diodes Dl et D 2 Une variation de pente de + 1,5 d B est obtenue sur 3,7-4,2 G Hz avec des pertes par réflexion inférieures à -14 d B La variation de la linéarité des pentes dans la bande est inférieure à + 0,5 d B. Mais le dispositif de l'invention peut être utilisé à d'autres fréquences pour former par exemple: un correcteur de pente à 6 G Hz pour récepteur 6-4 G Hz un correcteur de pente à 12 G Hz pour récepteurs à fonctions monolithiques. Dans ce dernier cas, le dispositif de l'invention est réalisé en technologie monolithique. Cette technologie permet de réaliser des dispositifs de faibles dimensions et en quantité importante Cette technologie peut être associée à une conception utilisant deux circuits couplés et quatre éléments actifs (voir variante de la figure 3) dans le but d'augmenter la bande passante et la sensibilité. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. -4- REVENDICATIONS 1/ Dispositif micro-onde correcteur de pente notamment dans le domaine spatial, caractérisé en ce qu'il réalise une dérive opposée à celle de la chaîne micro-onde dans laquelle il est inséré en ramenant une absorption à la fréquence de fonctionnement de manière à corriger globalement cette dérive. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte associé à la ligne de la transmission ( 14) au moins un coupleur microonde ( 10) relié à au moins un élément actif ( 11, 12), et à un circuit de commande ( 15). 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de couplage ( 1) du coupleur micro-onde ( 10) avec la ligne de transmission ( 14) est égale au quart de la longueur d'onde du signal véhiculé dans celle-ci. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments actifs ( 11, 12) sont des diodes Varicap ou des diodes PIN. / Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une thermistance (T) reliée au circuit de commande, de manière à permettre une correction qui soit fonction de la température. 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en technologie monolithique.