Brevet FR2853143A1 — publié le 20041001

i L'invention concerne un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde. Un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde est notamment décrit dans le document de brevet US-4990870. Les filtres hyperfréquence conventionnels en structure guide d'onde utilisent des éléments de filtrage qui sont en contact électrique et mécanique avec les parois du guide d'onde. Selon une technologie connue sous le nom de " Finline " ou " technologie plan E ", on grave des motifs métalliques résonants soit sur un substrat diélectrique fin soit 10 directement sur un feuillard métallique. Puis on fixe ce substrat ou feuillard gravé dans le plan E d'un guide d'onde rectangulaire en s'assurant un parfait positionnement du substrat ou feuillard dans le guide d'onde et une parfaite continuité électrique entre les parois métalliques du guide d'onde et les parties métallisées du substrat ou feuillard. Dans un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde, les éléments de filtrage ne sont pas en contact électrique et mécanique avec les parois du guide d'onde. Le filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde connu du document précité est assemblé en insérant un circuit imprimé monté au 20 dos d'un barreau de mousse dans un guide d'onde métallique de section rectangulaire et dans un plan parallèle au petit côté de la section du guide, ce qui simplifie la technique d'assemblage en comparaison à celle d'un filtre traditionnel et réduit les coûts de production. Par ailleurs, un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde présente par 25 rapport à un filtre traditionnel des caractéristiques améliorées en ce qui concerne les pertes d'insertion. L'invention a pour but de proposer une amélioration à un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde pour abaisser encore plus les coûts de fabrication. Selon l'invention, un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde comprenant des éléments de filtrage intercalés entre deux demibarreaux en mousse disposés à l'intérieur d'un guide d'onde est caractérisé en ce que les éléments de filtrage sont des motifs métalliques gravés à la surface d'un des deux demi-barreaux en mousse et en ce que 35 le guide d'onde est un bloc de mousse évidé de l'intérieur et ayant une surface extérieure métallisée. Cet agencement contribue à l'abaissement des coûts de fabrication d'un filtre flottant hyperfréquence en même temps qu'à une augmentation des performances du filtre (faibles pertes d'insertion, forte sélectivité). Des exemples de réalisation d'un filtre flottant hyperfréquence selon l'invention sont décrits ci-après et illustrés sur les dessins. La figure 1 montre de façon schématique en perspective un premier exemple de réalisation d'un filtre flottant hyperfréquence selon l'invention dont le guide d'onde à section rectangulaire présente un évidemment intérieur à section circulaire. La figure 2 montre de façon schématique en perspective un second exemple de réalisation d'un filtre flottant hyperfréquence selon l'invention dont le guide d'onde à section circulaire présente un évidemment intérieur à section rectangulaire. La figure 3 montre de façon schématique en perspective un troisième 15 exemple de réalisation d'un filtre flottant hyperfréquence selon l'invention dont le guide d'onde à section rectangulaire présente un évidemment intérieur à section rectangulaire et dans lequel sont insérés deux demibarreaux de mousse superposés ayant une surface de jointure formant des créneaux. Sur la figure 1, on a représenté un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde 1 comprenant un guide d'onde 2 à section rectangulaire sous la forme d'un bloc de mousse parallélélipédique évidé de l'intérieur et dont la surface extérieure a été métallisée. La mousse utilisée est de préférence une mousse d'imide de 25 polymétacrylate connue pour ses caractéristiques électriques proches de celles de l'air, pour ses caractéristiques mécaniques de rigidité et de légèreté et pour son faible coût de revient. En particulier, on pourra utiliser une mousse d'imide de polymethacrylate commercialisée sous le nom de "ROHACELL HF". La métallisation du bloc de mousse 2 est de préférence une métallisation non directive par projection ou au pinceau d'une peinture de type argent ou dérivé présentant des qualités en terme de conductivité et d'accroche mécanique. Le bloc de mousse constituant le guide d'onde 2 présente un évidemment 35 axial intérieur à section cylindrique. L'évidement cylindrique peut être réalisé par perçage ou moulage. La forme cylindrique de l'évidement apporte l'avantage de garantir un bon positionnement du réseau filtrant vis-à-vis des parois du guide d'onde. Le filtre flottant 1 comprend des éléments de filtrage 3 intercalés dans un plan axial 4 d'un barreau de mousse cylindrique. Plus particulièrement, le 5 barreau de mousse cylindrique est constitué de deux demi-barreaux 5, 6 identiques superposés et les éléments de filtrage 3 intercalés entre les deux demi-barreaux de mousse sont des motifs gravés à la surface d'un des deux demi-barreaux de mousse, par exemple sur la surface de jointure du demi barreau de mousse inférieur 6 sur la figure 1. La mousse utilisée pour les barreaux de mousse est identique à celle utilisée pour le guide d'onde en mousse 2. La gravure des motifs du réseau filtrant est réalisée comme indiqué plus haut pour la métallisation de la surface extérieure du guide d'onde en mousse. Les deux demi-barreaux en mousse 5,6 superposés avec les éléments 15 filtrants 3 gravés et intercalés entre les deux demi-barreaux en mousse sont insérés dans l'évidement cylindrique du guide d'onde en mousse. Sur la figure 2, on a représenté un autre exemple de réalisation d'un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde selon l'invention. Ce filtre flottant 1' comporte un guide d'onde en mousse à section 20 circulaire 2 dans lequel est formé un évidemment intérieur parallélélipédique à section rectangulaire. Les motifs 3 du réseau filtrant sont intercalés entre deux demi-barreaux de mousse 5',6' superposés formant un barreau parallélélipédique. Sur la figure 3, on a représenté encore un autre exemple de réalisation 25 d'un filtre flottant hyperfréquence en structure guide d'onde selon l'invention. Ce filtre flottant 1" comporte un guide d'onde en mousse à section rectangulaire 2" dans lequel est formé un évidemment intérieur parallélélipédique à section rectangulaire. Les motifs 3" du réseau filtrant sont intercalés entre deux demi-barreaux de mousse 5",6" superposés 30 formant un barreau parallélélipédique. La surface de jointure des deux demi-barreaux 5",6" est crénelée et les motifs 3" du réseau filtrant sont disposés sur les parties hautes et basses du crénelage. Les motifs métalliques résonnant pourraient être placés à la fois sur le demi-barreau 5" et le demi-barreau 6". Cette disposition peut permettre de réaliser des 35 fonctions de filtrage complexes. En effet, on sait que la synthèse d'une fonction de transfert d'un filtre consiste à ajuster les fréquences de résonance d'une cascade de résonateurs et d'ajuster le couplage entre deux résonateurs voisins. L'ajustement de la hauteur des créneaux se traduit par une plus large plage d'ajustement pour la fréquence de résonance du résonateur et d'autre part par une plus large plage de variation du couplage entre résonateurs voisins. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à un guide d'onde en mousse ayant un évidemment de section elliptique, carrée, en forme de losange, ou autre. REVENDICATIONS 1/ Un filtre flottant hyperfréquence (1;1' ;1") en structure guide d'onde comprenant des éléments de filtrage (3;3' ;3") intercalés entre deux 5 demi-barreaux en mousse (5,6;5',6' ;5",6") disposés à l'intérieur d'un guide d'onde (2;2' ;2"), caractérisé en ce que les éléments de filtrage sont des motifs métalliques gravés à la surface d'un des deux demibarreaux en mousse et en ce que le guide d'onde est un bloc de mousse évidé de l'intérieur et ayant une surface extérieure métallisée. 2/ Le filtre selon la revendication 1, dans lequel le guide d'onde en mousse a une section rectangulaire et un évidemment intérieur à section circulaire. 3/ Le filtre selon la revendication 1, dans lequel le guide d'onde en mousse a une section circulaire et un évidemment intérieur à section rectangulaire. 4/ Le filtre selon la revendication 1, dans lequel le guide d'onde en 20 mousse a une section rectangulaire et un évidemment intérieur à section rectangulaire. 5/ Le filtre selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la surface du barreau de mousse sur laquelle sont disposés les motifs métalliques est 25 crénelée. 6/ Procédé de fabrication d'un filtre selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les motifs métalliques constituant les éléments de filtrage sont formés par projection ou au pinceau d'une peinture métallique sur la 30 surface d'un des demi-barreaux de mousse.