Brevet FR2701791A1 — publié le 19940826

Procédé d'ajustement de la fréquence de résonance de résonateurs en céramique pour le réqlage de la fréquence centrale de filtres en céramique micro-ondes La présente invention est relative à un procédé d'ajustement de la fréquence de résonance de résonateurs en céramique pour le réglage de la fréquence centrale de filtres en céramique micro-ondes d'après le terme générique de la revendication 1. On décrira d'abord les parties connues d'un filtre en céramique de ce genre à l'aide d'un mode de réalisation d'un filtre en céramique microondes représenté à la figure 1 Ce filtre 1 en céramique micro-ondes est formé de plusieurs résonateurs en céramique couplés entre eux, dans le cas présent, de deux résonateurs en céramique 2 et 3 Dans les pièces en céramique des résonateurs 2 et 3 est prévu un trou 5 de résonateur Les pièces en céramique sont métallisées de tout côté, y compris sur la surface intérieure du trou du résonateur 5 à l'exception d'une face en partie non métallisée prévue pour une capacité de diminution et d'une partie de la face formant une fenêtre d'ouverture La face en partie non métallisée prévue pour la capacité de diminution, est, à la figure 1, la face du côté supérieur des pièces en céramique des résonateurs 2 et 3 Sur ces faces, on prévoit de monter ce qu'il est convenu d'appeler une capacité de diminution, qui est schématisée par un rectangle de métallisation désigné par 6 et en contact avec la métallisation de la partie intérieure de chaque cavité de résonance 5. Le couplage des résonateurs 2 et 3 s'effectue par des fenêtres d'ouverture 4 dans les faces de résonateur en vis-à-vis La métallisation de ces faces ouvertes est à distance des pièces en céramique des résonateurs. Les filtres en céramique micro-ondes du genre ci- dessus décrit d'une manière générale sont par exemple connus dans "IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques", Vol MTT-34, N 09, septembre 1986, pages 972 à 976 En particulier, le mode de couplage des résonateurs dans le filtre est également connu par ce document. Si, les fenêtres d'ouverture sont dans la partie non métallisée des faces des résonateurs en céramique 2 et 3 (face supérieure à la figure 1) et comportant la capacité de diminution, il se produit un couplage capacitif, tandis qu'il se produit un couplage inductif, si les fenêtres d'ouverture de couplage sont dans la partie des faces métallisées et en vis-à-vis avec les faces partiellement non métallisées (face inférieure sur la figure 1). On complète enfin le filtre par des bornes 7 électriques dans les trous des résonateurs. Pour régler la fréquence centrale des filtres en céramique micro-ondes du genre mentionné ci-dessus, les fréquences de résonance des résonateurs couplés doivent être rendues égales La fréquence centrale est donnée par la fréquence de résonance des résonateurs pris séparément et aussi par d'autres composants inductifs et capacitifs, qui sont par exemple les bornes 7 électriques et le boîtier du filtre. L'ajustement de la fréquence de résonance d'un résonateur en céramique peut s'effectuer d'une manière en soi connue en général de la façon suivante: on se donne les dimensions géométriques de la pièce en céramique du résonateur, la valeur de la capacité de diminution et un emplacement de la fenêtre d'ouverture En tenant compte des conditions opératoires pendant la5 fabrication des résonateurs, on obtient une fréquence réelle de résonance, ayant une dispersion pour un lot dans une plage de fréquence déterminée Ce fait est illustré par une courbe de dispersion 10 sur le diagramme de la figure 2, dont il ressort que la fréquence réelle de résonance des divers10 résonateurs du lot se répartit autour d'une certaine fréquence réelle de résonance fil Pour un filtre micro-ondes formé d'un grand nombre de résonateurs, la fréquence de résonance des résonateurs, qui est nécessaire pour avoir la fréquence centrale prévue,15 est donnée par une fréquence fo suivant le diagramme de la figure 2 Pour obtenir cette fréquence de résonance fo, on peut effectuer comme connu en soi un ajustement mécanique des résonateurs, de manière que la fréquence réelle de résonance fi résultant des conditions opératoires soit égale à la fréquence de résonance fol Cet ajustement mécanique peut être effectué par exemple en réduisant par polissage les dimensions géométriques des pièces en céramique, notamment en en réduisant la longueur, et/ou en changeant mécaniquement la capacité de diminution. Mais un ajustement mécanique de ce genre sera d'autant plus long et d'autant moins commode du point de vue de la fabrication que l'écart entre la fréquence réelle de résonance fi et la fréquence de résonance fo sera plus grand. La présente invention vise à rendre possible un ajustement de la fréquence de résonance durant moins de temps et ainsi, plus commode du point de vue de la fabrication. Suivant l'invention, on y parvient par un procédé d'ajustement de la fréquence de résonance (fo) de résonateurs en céramique pour le réglage de la fréquence centrale de filtres ( 1) en céramique micro-ondes, qui sont formés par couplage d'au moins deux résonateurs ( 2,3) en céramique à travers des fenêtres d'ouverture ( 4) ménagées dans des faces extérieures de résonateur en vis-à-vis, un ajustement mécanique pour tendre vers la fréquence de résonance (fo) de5 la fréquence réelle (f) de résonance résultant du procédé de fabrication des résonateurs et d'une position virtuelle de la fenêtre d'ouverture ( 4) dans la face extérieure du résonateur étant effectué, par exemple, en modifiant les dimensions des pièces en céramique de résonateur et/ou les capacités de diminution ( 5), caractérisé en ce qu'il consiste, en décalant la fenêtre d'ouverture ( 4), à décaler la fréquence réelle (f) de résonance de la position virtuelle en direction de la fréquence de résonance (fo) jusqu'à une fréquence de résonance de consigne (f 01) et, que la fréquence de consigne (fol) est ajustée par l'ajustement mécanique à la fréquence de résonance (f O). Suivant l'invention, un perfectionnement consiste en ce que la fréquence de résonance (f) est établie par une position virtuelle de l'ouverture ( 4) dans le domaine de couplage inductif et que le déplacement de l'ouverture ( 4) s'effectue vers le domaine de couplage capacitif. Dans ce qui suit l'invention est décrite avec plus de précisions à l'aide d'un exemple de réalisation suivant les figures 1 et 2 déjà mentionnées. Comme cela a déjà été mentionné, le mode de couplage des résonateurs qui, dans l'exemple de réalisation, sont les résonateurs en céramique 2 et 3 de la figure 1, dépend de la position de la fenêtre d'ouverture qui est, dans l'exemple de réalisation, la fenêtre d'ouverture 4 Cela est utilisé, suivant l'invention, pour ajuster la fréquence des résonateurs. La fréquence de résonance réelle des résonateurs, c'est-à-dire la fréquence f 1 suivant le diagramme de la figure 2, est fixée, en tenant compte des conditions opératoires de fabrication, en fonction d'une position virtuelle de la fenêtre d'ouverture 4 Par position "virtuelle" on entend la position de la fenêtre d'ouverture qui devrait être fixée, après achèvement de chacun des résonateurs selon les conditions opératoires préétablies de5 fabrication, pour obtenir, après ajustement de ceux-ci, la fréquence centrale significative du filtre formé de deux résonateurs couplés, laquelle dépend en règle générale du système En ce qui concerne l'ajustement mécanique en soi connu qui s'ensuit, ce positionnement "virtuel" se situe normalement dans le domaine de couplage inductif De cet ajustement mécanique en soi connu résulte un décalage de la fréquence de résonance structurelle f 1 vers les fréquences plus grandes. Suivant l'invention, pour l'ajustement sur la fréquence de résonance f O de la figure 2, on déplace la fenêtre d'ouverture 4 de la figure 1 de la position virtuelle pour changer le couplage entre les résonateurs Dans l'exemple de réalisation, on fait passer l'ouverture de couplage du domaine de couplage inductif vers le domaine de couplage capacitif, ce qui est représenté à la figure 1 par une flèche 8 dirigée vers le haut Toutes conditions opératoires de fabrication égales, il se produit ainsi un décalage de la fréquence de résonance de consigne f O correspondant à un couplage inductif, de la fréquence f O de la figure 2 à une fréquence plus grande f 01 représentant une nouvelle fréquence de consigne On n'a plus alors qu'à faire passer cette fréquence de réglage f 01 à la fréquence de résonance f O en effectuant l'ajustement mécanique du genre indiqué précédemment Comme la différence entre les fréquences f 1 et f 01 est plus petite que la différence entre les fréquences f O et fi, la durée du réglage mécanique et son coût sont plus petits Le déplacement de la fenêtre d'ouverture 4 ne représente pas de dépense supplémentaire, puisque cette fenêtre doit être fabriquée de toute façon et 6 2701791 puisque le déplacement n'est en soi qu'une translation à partir d'une position "virtuelle" et imaginaire. La translation virtuelle suivant l'invention de l'ouverture ne se limite pas à une translation du domaine de couplage inductif au domaine de couplage capacitif En principe, il est aussi possible de choisir globalement les conditions en vue d'une translation du domaine de couplage capacitif vers le domaine de couplage inductif. REVENDICATIONS 1 Procédé d'ajustement de la fréquence de résonance (fo) de résonateurs en céramique pour le réglage de la fréquence centrale de filtres ( 1) en céramique micro-5 ondes, qui sont formés par couplage d'au moins deux résonateurs ( 2,3) en céramique à travers des fenêtres d'ouverture ( 4) ménagées dans des faces extérieures de résonateur en vis-à-vis, un ajustement mécanique pour tendre vers la fréquence de résonance (f 0) de la fréquence réelle (fl) de résonance résultant du procédé de fabrication des résonateurs et d'une position virtuelle de la fenêtre d'ouverture ( 4) dans la face extérieure du résonateur étant effectué, par exemple, en modifiant les dimensions des pièces en céramique de résonateur et/ou les capacités de diminution ( 5), caractérisé en ce qu'il consiste, en décalant la fenêtre d'ouverture ( 4), à décaler la fréquence réelle (fl) de résonance de la position virtuelle en direction de la fréquence de résonance (fo) jusqu'à une fréquence de résonance de consigne (fol) et, que la fréquence de consigne (fol) est ajustée par l'ajustement mécanique à la fréquence de résonance (fo). 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de résonance (fl) est établie par une position virtuelle de l'ouverture ( 4) dans le domaine de couplage inductif et que le déplacement de l'ouverture ( 4) s'effectue vers le domaine de couplage capacitif.