Brevet FR2844638A1 — publié le 20040319

Filtre en guide d'onde L'invention se rapporte à un filtre en guide d'onde. Les filtres en guide d'onde sont utilisés dans les transmissions radio à haute fréquence nécessitant des filtres performants. Dans le cadre des réseaux sans fil à large bande passante, il est connu d'utiliser des fréquences de plus en plus élevées afin de permettre la transmission d'applications à haut débit comme la vidéo. Ces réseaux ont 10 également pour but de permettre des échanges de données entre au moins une station de base (fournisseurs d'accès) et une pluralité de stations utilisateurs; réseaux communément appelés point-multipoints. Actuellement, la norme MPT-1560-RA prévoit d'utiliser des fréquences situées entre 40,5 et 42,5 GHz. Pour réaliser des communications bidirectionnelles de type fullduplex il est connu d'attribuer des fréquences différentes pour l'émission et la réception. Cependant, il est nécessaire d'avoir recours à des dispositifs de filtrage performants pour séparer les signaux d'émission et de réception, l'émission brouillant la réception. Pour répondre aux contraintes de filtrage 20 (hyperfréquences, bande passante large, réjection importante hors de la bande passante), il est connu d'avoir recours à des filtres à cavités couplées par des discontinuités, communément appelés filtres en guide d'onde. Les filtres en guide d'onde travaillent sur l'onde électromagnétique reçue avant que celle-ci soit transformée en signal électrique. La fonction de 25 filtrage est assurée par la forme de la structure. La taille du filtre est proportionnelle à la longueur d'onde, la longueur des cavités étant égale à un multiple de la moitié de la longueur d'onde. Une technique de fabrication de filtre en guide d'onde consiste à réaliser deux coquilles correspondant chacune à la moitié du filtre coupé 30 selon un plan passant par son axe central puis à rassembler les deux coquilles. Pour travailler avec des ondes millimétriques, il est nécessaire d'avoir une précision importante, inférieure à 50 pm sur le filtre fini. La réalisation de filtre en deux coquilles avec une telle précision atteint un cot de production trop important pour pouvoir être intégré dans un produit grand 35 public. Il existe d'autres techniques notamment avec des vis de réglage pour compenser les dérives des tolérances dont les cots de fabrication sont également importants. La demande de brevet EP-A-1 199 768 dévoile un filtre en guide d'onde de structure moins coteuse. Le filtre de EP-A-1 199 768 est composé d'une pluralité de rondelles maintenues dans un cylindre de base carrée, rectangulaire ou circulaire. Les rondelles comportent chacune un 5 chambrage dont la profondeur correspond à la longueur d'une cavité, le fond du chambrage comportant un trou pour réaliser le couplage avec la cavité voisine. Les différentes pièces constituantes du filtre se trouvent très simplifiées ce qui permet de réduire les cots de production tout en ayant une bonne précision. Toutefois, un tel filtre comporte des problèmes 10 d'hyperstatisme dus au jeu existant entre le cylindre et l'empilage de rondelles lorsque l'on désire monter ce filtre entre deux cartes électroniques. L'invention propose un filtre en guide d'onde à structure peu coteuse qui remédie aux problèmes d'hyperstatisme précités. Le filtre est 15 constitué de rondelles incorporant un chambrage définissant la taille de la cavité et d'un trou de couplage. Des moyens maies tels que des ergots ou une rainure et des moyens femelles tels que des trous ou une gorge sont disposés sur les faces opposées des rondelles afin d'assurer le positionnement des rondelles entre elles. L'invention est un filtre en guide d'onde comportant une pluralité de rondelles, les rondelles étant munies d'un chambrage qui définit la taille d'une cavité associée à ladite rondelle, le fond du chambrage étant percé d'un trou de couplage servant à coupler les cavités entre elles lorsque les rondelles sont assemblées, les rondelles assemblées formant un filtre en 25 guide d'onde à cavités couplées. Au moins une rondelle comporte des moyens maies et au moins une rondelle voisine comporte des moyens femelles disposés sur deux faces en vis-à-vis, les moyens maIes de ladite rondelle coopérant avec les moyens femelles de la rondelle voisine afin d'assurer le positionnement des rondelles constituant le filtre. 30 L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 représente un premier mode de réalisation de rondelles 35 constitutives d'un filtre selon l'invention, la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation de rondelles constitutives d'un filtre selon l'invention, la figure 3 représente un filtre selon l'invention avant assemblage, la figure 4 représente un filtre assemblé selon l'invention, la figure 5 représente un troisième mode de réalisation de rondelles constitutives d'un filtre selon l'invention, la figure 6 représente un quatrième mode de réalisation de rondelles constitutives d'un filtre selon l'invention, la figure 7 représente un cinquième mode de réalisation de rondelles constitutives d'un filtre selon l'invention, les figures 8 et 9 illustre un filtre constitué avec des rondelles 10 conforme à la figure 7. Les figures sont données à titre indicatif et ne respectent pas nécessairement une échelle prédéfinie. Dans les figures, un même repère correspond à un même élément. La figure 1 représente une rondelle 1 en perspective selon deux vues opposée. La figure la représente la rondelle 1 vu d'un premier coté o il est pratiqué un chambrage 2 circulaire dont le diamètre correspond au diamètre du guide d'onde du filtre auquel la rondelle 1 est destinée. La profondeur du chambrage 2 correspond à la longueur de la cavité définie par 20 ladite rondelle. Sur cette même face, deux ergots 3 sont positionnés autour du chambrage 2. Il va de soit que le nombre d'ergots peut être plus important. La figure lb représente cette même rondelle 1 du coté opposé o l'on peut voir un trou de couplage 4 qui traverse le fond du chambrage 2. Le 25 trou de couplage 4 forme un iris de filtre à cavités couplées lorsque les rondelles sont assemblées. Deux trous borgnes 5 placés en bordure de la rondelle 1 sont destinés à recevoir des ergots provenant d'une autre rondelle. Il est possible d'avoir plus de deux trous borgnes 5. La figure 2 représente une rondelle 1' qui constitue une variante 30 de la rondelle 1. La figure 2a montre la rondelle 1' coté chambrage 2. Sur le pourtour de la rondelle, une rainure circulaire 6 remplace les ergots 3 et constitue des moyens maIes de positionnement. La figure 2b représente la rondelle 1' vue de l'autre coté en perspective. Une gorge 7 est placée sur le pourtour de la rondelle 1' pour venir en concidence avec la rainure 6 d'une 35 rondelle voisine. La gorge 7 remplace les trous borgnes 5 et constitue des moyens femelles de positionnement. Les rondelles 1' présentent comme avantage qu'elles sont des pièces de révolution plus facile à usiner que les rondelles 1. le matériau constitutif est préférentiellement un matériau conducteur tel que du métal. La rondelle est ensuite usinée selon des techniques classiques. Les ergots peuvent être des clavettes montées en force dans des trous borgnes. Cependant il est également possible d'avoir recours à un matériau non-conducteur, tel que du plastique ou de la mousse injectable, facilement moulable et que l'on recouvre d'une couche conductrice avant assemblage des rondelles. Il est également possible d'utiliser de la mousse métallisée. Les figures 3 et 4 représentent un filtre en guide d'onde constitué d'une pluralité de rondelles 1. Les rondelles 10 et Il des extrémités disposent de moyens de positionnement respectivement maIes et femelles d'un seul coté. Le deuxième coté des rondelles 10 et 11 peut comporter des moyens de fixation pour être fixé à un support. Le maintient en position des rondelles constituant le filtre peut s'effectuer selon plusieurs techniques. Une première technique consiste à usiner les éléments de maintient, ergots 3 et trous borgnes 5 ou rainure 6 et gorge 7 avec des ajustements tels que les rondelles sont montées en force afin d'assurer le maintient. Une deuxième technique consiste à coller les 20 rondelles à l'aide d'une colle conductrice. Une troisième technique, qui s'applique uniquement aux rondelles métalliques, consiste à braser les rondelles. Les exemples décrits précédemment font référence à des rondelles ayant un profil extérieur circulaire. Il est tout à fait possible d'avoir 25 des rondelles de profil extérieur rectangulaire ou carré tel que montré sur les figures 5 et 6. Le guide d'onde en lui-même peut, indépendamment du profil extérieur, être circulaire comme sur la figure 5 ou carré comme sur la figure 6. Pour réduire encore les cots d'usinage, il est possible de 30 remplacer la rainure par un chambrage de positionnement 8 de diamètre plus important que le chambrage 2 qui définit la taille de la cavité qui est associée à la rondelle. La gorge 7 peut alors être remplacée par un simple épaulement 9. L'assemblage du filtre se fait comme montré sur les figures 8 et9. D'autres variantes sont envisageables. Toute forme de positionnement peut être utilisée, les exemples décrits constituent les plus simples et donc les plus faciles à réaliser et les moins coteux. Il est également possible d'inverser les moyens maies et les moyens femelles, ou d'avoir des rondelles uniquement avec des moyens maIes et des rondelles avec uniquement des moyens femelles, l'assemblage se faisant de manière alternée. REVENDICATIONS 1. Filtre en guide d'onde comportant une pluralité de rondelles (1, 1', 1"), les rondelles étant munies d'un chambrage (2) qui définit 5 la taille d'une cavité associée à ladite rondelle, le fond du chambrage étant percé d'un trou de couplage (4) servant à coupler les cavités entre elles lorsque les rondelles sont assemblées, les rondelles assemblées formant un filtre en guide d'onde à cavités couplées, caractérisé en ce qu'au moins une rondelle comporte des moyens maies (3, 6, 8) et au moins une rondelle 10 voisine comporte des moyens femelles (5, 7, 9) disposés sur deux faces en vis-à-vis, et en ce que les moyens maIes de ladite rondelle coopère avec les moyens femelles de la rondelle voisine afin d'assurer le positionnement des rondelles constituant le filtre. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens maies sont des ergots (3), et en ce que les moyens femelles sont des trous (5). 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ergots sont des clavettes montées en force dans des trous. 4. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens maIes comporte au moins une rainure (6), et en ce que les moyens femelles comporte au moins une gorge (7). 25 5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rainure et la gorge sont circulaires. 6. Filtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les ajustements des moyens maies et des moyens femelles correspondent à un assemblage en force assurant le maintien en position des rondelles entre elles. 7. Filtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les rondelles sont collées entre elles. 8. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que la colle est conductrice. 9. Filtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les rondelles sont maintenues en position par un brasage. 10. Filtre selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les rondelles sont constituées d'un matériau conducteur. 11. Filtre selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les rondelles sont réalisées à l'aide d'un matériau nonconducteur recouvert d'une couche d'un matériau conducteur. 12. Filtre selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le profil extérieur des rondelles est circulaire. 13. Filtre selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le profil extérieur des rondelles est rectangulaire. 14. Filtre selon la revendication 13, caractérisé en ce que le guide d'onde est de section rectangulaire. 15. Filtre selon la revendication 13, caractérisé en que le profil extérieur des rondelles est carré. 25 16. Filtre selon la revendication 15, caractérisé en ce que le guide d'onde est de section carrée. 17. Filtre selon l'une des revendications 12 ou 15, caractérisé en ce que le guide d'onde est de section circulaire.