Brevet FR2730344A1 — publié le 19960809

DISPOSITIF DE COMMUTATION POUR SIGNAUX HAUTE FREOUENCE UTILISANT DES RELAIS ACCOLES A UNE BARRETTE DE CONNEXION. La présente invention concerne un dispositif de commutation conçu pour traiter des signaux électriques, notamment dans le domaine des hautes fréquences. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, aux systèmes de test automatique faisant appel à des ressources de mesure ou de génération de signaux électroniques, et conçus pour exécuter des séquences de test dans le but de tester un équipement électronique. De tels systèmes comprennent généralement un ou plusieurs dispositifs de commutation qui sont installés dans une baie regroupant toutes les ressources du système de test raccordé par des liaisons filaires à une interface de connexion unique localisée hors de la baie, permettant de raccorder un équipement à tester. Ces dispositifs de commutation permettent de sélectionner les ressources à mettre en oeuvre au cours de chaque étape d'une séquence de test automatique. Pour cela, toutes les ressources disponibles du système de test, ainsi que les dispositifs de commutation sont raccordés séparément à l'interface de connexion en aval de laquelle sont assurées les connexions entre les ressources et les dispositifs de commutation, et entre les dispositifs de commutation et l'équipement à tester. Il est donc nécessaire d'utiliser autant de câbles de raccordement avec l'interface de connexion que de ressources et de dispositifs de commutation. En outre, il s'avère parfois nécessaire de réaliser des fonctions de commutation plus complexes par montage en cascade des dispositifs de commutation, ce qui implique que les signaux électriques doivent transiter par plusieurs longueurs de câbles avant d'arriver à destination. Or, dans le domaine des hautes fréquences, et en particulier des hyperfréquences, les câbles de connexion présentent des caractéristiques qui varient en fonction de leur longueur et de la fréquence des signaux transmis, et engendrent des perturbations non négligeables, telles que des pertes, des phénomènes de déphasage et d'ondes stationnaires qui affectent les signaux qu'ils transmettent. Toutefois, on a tenté de supprimer ces inconvénients en réalisant des câbles spécialement conçus pour la transmission de signaux dans le domaine des hyperfréquences, tels que les câbles coaxiaux. Il s'avère que ces câbles présentent des coûts très élevés, ne suppriment pas complètement ces inconvénients, et ne permettent pas de s'affranchir des perturbations dues à la longueur des liaisons. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. A cet effet, elle propose un dispositif de commutation de signaux électriques, conçu pour être commandé par le calculateur d'un système de test automatique en vue de sélectionner des ressources de mesure et de génération de signaux à appliquer à une interface de connexion avec un équipement électronique à tester. Ce dispositif est caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation comprend au moins un élément de commutation de type relais qui comporte un premier ensemble de bornes de connexion électriques aptes à transmettre des signaux électriques, et un second ensemble de bornes de connexion de type classique, destinées à recevoir des signaux de commande de l'élément de commutation, l'élément de commutation étant fixé sur l'interface de connexion, les bornes dudit premier ensemble étant connectées à ladite interface de connexion, les bornes de connexion dudit second ensemble étant raccordées à un dispositif de commande placé sous le contrôle dudit calculateur, et conçu pour piloter un ensemble d'éléments de commutation. De cette manière, on supprime complètement les câbles de connexion entre le dispositif de commutation et l'interface de connexion. Il en résulte que les seuls câbles de transmission de signaux utilisés servent à relier les ressources du système de test avec l'interface de connexion. Ces signaux peuvent donc être transmis entre les ressources et l'équipement électronique à tester par des liaisons présentant sensiblement toutes la même longueur. Selon une particularité de l'invention, l'interface de connexion comprend une pluralité de connecteurs de type standard disposés côte à côte, à chacun desquels vient se fixer au moins un élément de commutation de type relais dont l'épaisseur n'excède pas celle du connecteur. Avantageusement, pour pouvoir supporter des vibrations intenses, chaque élément de commutation est engagé et maintenu dans une alvéole d'un module qui vient se fixer sur l'interface de connexion. Un mode de réalisation du dispositif selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 illustre schématiquement un système de test comprenant le dispositif de commutation selon l'invention La figure 2 montre en perspective une vue éclatée en coupe de l'interface de connexion munie du dispositif de commutation La figure 3 montre une vue de coté en coupe partielle de l'interface de connexion munie du dispositif de commutation La figure 4 montre une vue de face de l'interface de connexion associant plusieurs dispositifs de commutation La figure 5 est une vue éclatée en perspective d'un autre mode d'exécution du dispositif de commutation. La figure 1 représente un système de test comprenant un calculateur 1 connecté à des ressources de test R1,R2,R3, telles que des instruments de mesure et de génération de signaux électroniques. Ces ressources sont raccordées à l'équipement à tester 5 par l'intermédiaire d'un connecteur 2 comprenant un élément de connexion mâle 7 et un élément de connexion femelle 6, et d'un circuit d'interface 4 avec l'équipement à tester 5. Ce système comprend par ailleurs, un dispositif de commande 3 destiné à piloter des relais montés selon l'invention dans l'élément de connexion femelle 6 du connecteur 2, ce dispositif 3 étant lui-même piloté comme les ressources du testeur R1,R2,R3, par le calculateur 1. Sur les figures 2 et 3, les éléments de connexion 6,7 du connecteur 2 comprennent, d'une manière connue, respectivement deux châssis 10 et 30 de dimensions similaires. Chacun de ces deux châssis 10,30 présente la forme d'un cadre rectangulaire formé de quatre traverses, dont deux traverses parallèles 14,15 et 34,35 présentent des profils en L disposés symétriquement de manière à former respectivement deux arêtes non saillantes en regard l'une de l'autre, et des faces 11,31 adjacentes à ces deux arêtes, situées dans un même plan, et munies de perçages taraudés 12,32 destinés à recevoir des vis de fixation de connecteurs 13,33 de type classique. De tels connecteurs 13,33 peuvent être de type hyperfréquence, à six broches de connexion 16,36 de type coaxial, alignées et engagées, comme montré sur la figure 3, dans des perçages parallèles d'une embase 17 en matériau isolant. Le dispositif de commutation selon l'invention comprend deux relais hyperfréquence 18,19 par connecteur 13, qui présentent chacun une forme sensiblement parallélépipédique dont l'épaisseur est inférieure à la largeur des éléments de connexion 13,33. Ces relais 18,19 comprennent chacun trois broches de connexion de type hyperfréquence montés sur une première face, et sept broches de connexion électrique montés sur la face opposée à ladite première face, destinées à la transmission des signaux de commande du relais 18,19. L'écart entre les broches de connexion 41 de type hyperfréquence des relais 18,19 est tel que les broches peuvent venir se raccorder simultanément respectivement aux parties postérieures des broches 16, par l'intermédiaire de manchons cylindriques métalliques 42 de faible longueur, munis de taraudages et de moyens de préhension, de manière à pouvoir se visser à la fois sur les broches 16 du connecteur 13, et sur les broches 41 des relais 18,19. Il est à noter que pour connecter les relais 18,19 sur le connecteur 13, il convient auparavant de démonter les broches 16 du connecteur 13, pour pouvoir les visser sur les manchons 43, lesquels viennent se visser sur les broches 41 des relais 18,19. Pour cela, les broches 16 peuvent être fixées à l'embase isolante 17 du connecteur 13 grâce à des vis. Les broches 16,36 présentent généralement des contacts à pression, de sorte que les contacts sont mobiles axialement et transversalement avec une course relativement faible, et sont ramenés dans une position neutre par un ressort de rappel. Par ailleurs, les systèmes de test comportant de tels connecteurs peuvent être embarqués à bord de véhicules où ils sont soumis à d'importantes vibrations. Etant donné la masse de tels relais hyperfréquence et le jeu existant au niveau des broches 16, il est préférable que les relais 18,19 soient maintenus à la fois axialement et transversalement. Pour cela on utilise un module 20 en matériau isolant présentant un profil en E à trois branches reliées par une traverse, dont l'épaisseur correspond sensiblement à celle des relais 18,19, et une paroi latérale fermant d'un côté les intervalles entre les branches de manière à former deux alvéoles sensiblement aux dimensions extérieures des relais 18,19.Ce module 20 est destiné à être assemblé avec d'autres modules identiques, de manière à ce que ladite paroi latérale serve à fermer le côté resté ouvert du module adjacent, une plaque pouvant être utilisée pour fermer le dernier module d'un tel assemblage. Les alvéoles ainsi fermées sur cinq côtés et présentant une ouverture, servent chacune à loger un relais 18,19, à le guider en translation lors de son montage, et à le maintenir dans sa position de raccordement à l'élément de connexion 13. La traverse reliant les trois branches du module 20 est munie de perçages traversants dans lesquels sont engagées des broches de connexion électrique 22 assurant la liaison entre les broches de commande 42 des relais 18,19, lorsque ceux-ci sont engagés dans les alvéoles du module 20, et des fils de raccordement avec le module de commande 3. Ces broches de connexion 22 sont avantageusement élastiques, de type clou monté sur ressort, afin d'assurer un bon contact électrique avec les broches de commande 42. Les deux branches d'extrémité du module 20 sont munies de perçages prévus pour le passage d'une vis de fixation au châssis 10. Par ailleurs, la paroi latérale du module 20 présente une faible épaisseur de manière à ce que l'assemblage constitué par les deux relais 18,19 et le module 20 présente une épaisseur n'excédant pas celle de l'élément de connexion 13, si bien que plusieurs de tels assemblages montés chacun sur un élément de connexion 13 peuvent être montés les uns contre les autres dans le châssis 10 (figure 4), en utilisant les perçages 12 du châssis 10, dont l'espacement était prévu pour recevoir les connecteurs 13 seuls. On obtient ainsi un ensemble de commutation comprenant plusieurs éléments de connexion 13, chacun étant associé à deux relais 18,19, maintenus par un module 20, cet ensemble présentant une forme compacte, et étant intégrable directement et sans câblage. Il est également possible d'utiliser des relais hyperfréquence d'autres types. Ainsi, comme montré sur la figure 5, on a utilisé des relais 51,52 de forme cylindrique dont une extrémité est fermée par une plaque carrée sur laquelle sont montées sept bornes de connexion 55 du type précédent. Pour réaliser un connecteur 50 capable de venir se raccorder directement à de tels relais, on utilise une embase 53 dont la largeur correspond à quatre fois celle des embases 17, dans laquelle on réalise des perçages 56 disposés en regard des bornes de connexion 55, destinées à recevoir les broches de connexion 54 du connecteur 50. Comme précédemment, les bornes de connexion 55 sont raccordées aux broches 54 du connecteur 50 par l'intermédiaire de manchons de raccordement cylindriques métalliques 43 qui viennent se visser d'un côté sur une borne 55 respective d'un relais 51,52, et de l'autre sur une broche 54 du connecteur 50. Afin d'assurer une bonne rigidité de l'ensemble, on utilise par exemple deux manchons tubulaires 58,60 à section transversale dont les dimensions correspondent sensiblement à celle de la plaque 57 des relais 51,52, et dans lesquels peuvent s'engager les bornes de connexion 55 respectives des relais 51,52 et les manchons de raccordement 43. Ces manchons 58,60 sont fixés sur l'embase 53 au moyen, par exemple, de vis 59 traversant l'embase 53 et s'engageant dans des perçages taraudés ménagés dans les manchons 58,60. Sensiblement dans l'axe de ces perçages taraudés, la face opposée de ces manchons présente des picots 61 destinés à venir s'engager dans des perçages correspondants prévus dans la plaque 57 des relais 51,52. La longueur de ces manchons tubulaires 58,60 correspond sensiblement à la distance entre la face postérieure de l'embase 53 et les plaques 57 des relais 51,52, une fois que ces derniers sont raccordés au connecteur 50 par l'intermédiaire des manchons de raccordement 43. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation hyperfréquence conçu pour être commandé par le calculateur (1) d'un système de test automatique en vue de sélectionner des ressources (R1,R2,R3) de mesure et de génération de signaux à appliquer à une interface de connexion (2) avec un équipement électronique à tester (5), caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation comprend au moins un élément de commutation (18,19) de type relais qui comporte un premier ensemble de bornes de connexion électriques (41) aptes à transmettre des signaux électriques, et un second ensemble de bornes de connexion (42) de type classique, destinées à recevoir des signaux de commande, l'élément de commutation (18,19) étant fixé sur l'interface de connexion (2), les bornes (41) dudit premier ensemble étant connectées à ladite interface de connexion (2), tandis que les bornes de connexion (42) dudit second ensemble sont raccordées à un dispositif de commande (3) placé sous le contrôle dudit calculateur (1) et conçu pour piloter un ensemble d'éléments de commutation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commutation (18,19) est fixé sur l'interface de connexion (2) grâce à la connexion entre les bornes de connexion (41) dudit premier ensemble et ladite interface (2). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux électriques susceptibles d'être traités par le dispositif de commutation sont de type haute fréquence. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux électriques susceptibles d'être traités par le dispositif de commutation sont de type hyperfréquence. 5. Dispositif selon la revendication l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface de connexion (2) comprend une pluralité de connecteurs (13) de type standard disposés côte à côte, à chacun desquels peut se fixer au moins un élément de commutation (18,19) dont l'épaisseur n'excède pas celle d'un connecteur (13). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de commutation (18,19) est engagé et maintenu dans une alvéole (21) d'un module (20) qui vient se fixer sur l'interface de connexion (2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que deux éléments de commutation (18,19) peuvent être fixés à chacun desdits connecteurs (13) de l'interface de connexion (2), ledit module (20) comprenant deux alvéoles (21) dans lesquelles sont engagées les deux éléments de commutation (18,19), l'ensemble formé par ledit module (20) et les deux éléments de commutation présentant une épaisseur (18,19) n'excédant pas celle du connecteur (13) auquel il est fixé. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque connecteur (13) comprend une pluralité de broches (16) de connexion dont les parties postérieures respectives peuvent se raccorder simultanément et rigidement aux bornes de connexion (41) dudit premier ensemble de l'élément de commutation (18,19), par l'intermédiaire d'un manchon de raccordement (43) cylindrique métallique de faible longueur. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les parois des alvéoles (21) du module (20) qui font face aux bornes de connexion (42) dudit second ensemble des éléments de commutation (18,19) sont munies d'une pluralité de perçages traversants dans lesquels sont engagées des broches de connexion (22) assurant la liaison entre les bornes de commande (42) des éléments de commutation et des fils de raccordement avec ledit dispositif de commande (3). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits éléments de commutation (51,52) est maintenu rigidement contre un connecteur (50) par l'intermédiaire d'un manchon tubulaire (58,60) disposé entre la face postérieure du connecteur (50) et la face (57) de l'élément de commutation (51,52) supportant les bornes de connexion (55) du premier ensemble.