Brevet FR3162317A1 — publié le 20251121

Circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y L’invention se rapporte à un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y comprenant : - un substrat ayant une face supérieure et une face inférieure ; - un résonateur présentant une forme ayant une symétrie par rotation de 120° par rapport au centre de la forme, le résonateur étant disposé sur la face supérieure ; - trois lignes d’entrée/sortie comprenant chacune une zone de connexion réalisant une connexion avec le résonateur, les lignes d’entrée/sortie étant séparées l’une de l’autre de 120°; - un plan de masse constitué d’une couche métallique couvrant la face inférieure, présentant un point en regard du centre, la couche métallique comprenant un évidement comprenant trois parties élémentaires localisées en regard desdites zones de connexion et présentant une surface au moins équivalente à une surface de ladite zone de connexion associée, lesdites parties élémentaires présentant une surface identique et une symétrie par rotation de 120° par rapport au point. Figure pour l'abrégé : Fig. 1a Circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y L’invention concerne les composants pour onde hyperfréquence et plus particulièrement, les circulateurs hyperfréquence planaires à jonction-Y. Dans le cadre des systèmes de télécommunications par satellite, les concepteurs font face à une augmentation du nombre d’utilisateurs et du débit de données demandé par utilisateur, dû à l’augmentation massive des usages (streaming vidéo, …). Pour cela, des nouvelles bandes de fréquences dans le domaine des ondes millimétriques ont été allouées : 71 – 76 GHz et 81 – 86 GHz. Ces bandes de fréquences (bande W) posent d’importantes contraintes sur la fabrication des composants hyperfréquences liées à la longueur d’onde, par exemple la finesse de gravure des métallisations et l’affinement des épaisseurs des substrats. En outre, la création de nouveaux systèmes de télécommunications basés sur les antennes actives à balayage électronique implique la conception de composants hyperfréquences permettant d’éviter les couplages parasites mutuels entre les éléments rayonnants : ce sont les isolateurs. Les circulateurs/isolateurs hyperfréquences à ferrites sont utilisés dans les modules d’émission/réception des systèmes hyperfréquences modernes (télécommunications et radars). Ils sont utilisés pour des systèmes fonctionnant à des fréquences de l’ordre de la centaine de mégahertz jusqu’à une centaine de gigahertz (0.1 – 100 GHz). Ils peuvent servir à assurer des fonctions de routage des signaux hyperfréquences dans ces modules. Par exemple, ils peuvent servir à émettre et recevoir au même instant, sur la même bande de fréquence, avec la même antenne. Le système ainsi réalisé s’appelle un système « Full-Duplex », comme illustré dans la FIG. 1 . Le système comprend une chaine d’émission Tx comprenant un isolateur Iso et une chaine de réception Rx et entre les deux, un circulateur Circ connecté à une antenne Ant. Le circulateur Circ envoie sélectivement le signal reçu par l’antenne vers la chaine de réception et le signal d’émission émis par la chaine Tx vers l’antenne. Comme illustré dans les figures 1b et 1c, lorsque les circulateurs sont associés à une charge adaptée sur l’un de leurs ports, ils se transforment en isolateurs. Ils servent à assurer des fonctions de protections des chaines amplificatrices contre les réflexions parasites (en isolant les amplificateurs Amp entre eux) ou contre un couplage parasite du signal hyperfréquences d’un élément rayonnant (une antenne Ant) à un autre élément rayonnant (une autre antenne Ant) dans le cadre des antennes actives. Pour toutes ces raisons, il est important de disposer d’isolateurs planaires sur substrat en hexaferrite, permettant d’assurer la fonction d’isolateur sans avoir recours à d’encombrants aimants, tels qu’utilisé dans l’état de l’art. En effet, les matériaux hexaferrites ont la propriété de conserver une aimantation rémanente élevée une fois qu’ils ont été aimantés. Un isolateur planaire est basé sur un circulateur à jonction Y, auquel est associé une charge résistive adaptée. Par exemple, les substrats en hexaferrite présentent des propriétés diélectriques telles (forte permittivité > 20) que les effets de bord (« fringing fields ») imposent une épaisseur maximale de 100 µm. Un exemple de circulateur planaire à jonction-Y Circ0 selon l’état de la technique est illustré FIG. 2 . Le circulateur Circ0 comprend un résonateur R0, des lignes d’entrée ou de sortie L01, L02, L03 en métal, un substrat S0 en hexaferrite et un pan de masse PM0 également en métal. Les lignes d’entrée ou de sorties sont disposées avec une symétrie de 120° par rapport au centre du résonateur R0. Un circulateur est un composant à trois ports (port 1, port 2, port 3) dont le rôle est d’aiguiller, au sein d’une chaîne de télécommunications, les signaux d’un port vers un deuxième port en isolant le troisième. La flèche présente dans le circulateur Circ0 représente le sens de rotation de celui-ci. Chaque port correspond à une ligne de transmission ou l'équivalent d'une ligne de transmission d'un mode propagatif d'un guide d'ondes. Les paramètres S relient les ondes incidentes avec les ondes réfléchies par les ports du circulateur Circ0. Les paramètres S peuvent être définis sous forme matricielle. La matrice de paramètres S définissant le circulateur Circ0 peut être donnée sous la forme suivante, pour le cas d’un composant tournant dans le sens antihoraire : S = Les paramètres S11, S22 et S33 correspondent à la réflexion au niveau de chaque port respectif. Les paramètres S21, S13 et S32 représentent le coefficient de transmission vers le port couplé (c’est-à-dire du port 1 au port 2, du port 2 au port 3 et du port 3 au port 1. Autrement dit, ces paramètres S21, S13 et S32 représentent les pertes d’insertion. Enfin, les paramètres S31, S12, S23 représentent le coefficient d’isolation entre les ports 1 et 3, ports 1 et 2 et ports 2 et 3, respectivement. Autrement dit, dans un circulateur, on cherche à obtenir le niveau d’isolation le plus élevée possible (par exemple, la valeur absolue |S31| minimale) et les pertes d’insertions les plus faibles possibles (par exemple, la valeur absolue |S21| maximale). Dans le cadre de la conception de circulateurs à jonction-Y en technologie planaire sur un substrat formé exclusivement d’un hexaferrite afin de disposer d’une production simplifiée, l’épaisseur du substrat est une caractéristique critique. En effet, une augmentation de l’épaisseur du substrat se traduit par une dégradation importante des performances électromagnétiques du circulateur : le niveau d’isolation est dégradé, comme illustré dans la figure 3a. Par conséquent, cela impacte aussi le coefficient de réflexion et les pertes d’insertion qui sont plus élevés. En effet, la figure 3a compare deux lignes d’entrée ou de sortie ayant une même épaisseur et une même largeur de ligne w_a, mais disposée sur un substrat d’épaisseur différente, h1 et h2, avec . Du fait de la forte permittivité relative des substrats hexaferrite qui peut dépasser 20, le champ électrique ne reste pas être confiné en dessous de la métallisation. On constate que, pour une même largeur de ligne , on a étant les largeurs effectives pour le substrat le moins épais (épaisseur h1) et le plus épais (épaisseur h2), respectivement. Cela est également illustré dans la FIG. 3 concernant des exemples de performances magnétiques pour des substrats d’épaisseurs comprises entre 50 µm et 200 µm. En effet, dans la FIG. 3 , les courbes représentent le coefficient d’isolation S31 entre les ports 3 et 1 en fonction de la fréquence. Ici, la bande de fréquence du circulateur Circ0 est comprise entre 81 et 86 GHz. Les courbes de la FIG. 3 démontrent que, plus l’épaisseur du substrat S0 augmente, plus le coefficient d’isolation S31 diminue en valeur absolue. Ces exemples montrent donc que plus l’épaisseur du substrat augmente, plus les performances électromagnétiques sont dégradées. Cette diminution des performances électromagnétiques est due à l’étalement des champs électromagnétiques dans la structure. Pour conserver des performances électromagnétiques suffisantes, les effets de bords imposent donc le choix d’une épaisseur de substrat très faible, de l’ordre de 100 µm en bande Q (~ 40 GHz) et de l’ordre de 50 µm en bande W spatial (71 – 76 GHz et 81 – 86 GHz). Ces épaisseurs de substrat hexaferrite sont difficilement réalisables par usinage ; une longue étape de polissage est nécessaire. Les composants ainsi réalisés sont extrêmement fragiles et peuvent casser lors de leur manipulation et lors de leur report dans les modules et systèmes hyperfréquences. En outre, due à la forte permittivité de ces substrats, la conception des circulateurs hyperfréquences en technologie planaire sur hexaferrite implique la réalisation de lignes d’entrée ou de sortie très fines, d’autant plus fines que l’épaisseur du substrat augmente. En effet, pour obtenir un phénomène de circulation pour un circulateur planaire sur la bande 81 – 86 GHz sur un substrat d’hexaferrite de strontium substitué d’une épaisseur de 200 µm, il est théoriquement nécessaire de diminuer la largeur des lignes d’adaptation à une valeur bien en dessous des valeurs minimales requises pour la gravure de ce type de métallisation par un processus industriel, pour assurer le couplage optimal. Deux solutions existent pour permettre l’augmentation de l’épaisseur des substrats dans les circulateurs : l’utilisation des modes de résonance d’ordres supérieurs et l’assemblage d’un disque de ferrite dans un diélectrique. L’utilisation des modes de résonance d’ordres supérieurs implique un composant plus volumineux et qui va offrir des pertes d’insertions plus élevés. L’assemblage d’un disque de ferrite dans un diélectrique change les conditions de circulation et permet aussi de disposer d’un degré de liberté supplémentaire dans la conception des circulateurs planaires. Néanmoins, il s’avère que cette solution est compliquée à mettre en œuvre car elle nécessite des étapes d’usinage complexes et le collage du disque de ferrite dans le diélectrique est impossible à faire simplement et collectivement. Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y dont le plan de masse présente un évidement. L’invention présentée ici consiste en un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y dont le plan de masse présente un évidement. Cette structuration du plan de masse permet d’augmenter l’épaisseur des substrats, notamment en hexaferrites, ce qui simplifie leur fabrication grâce à une amélioration de leur résistance mécanique. En outre, comme la largeur des lignes d’entrée ou de sortie est proportionnelle à l’épaisseur du substrat pour une même valeur d’impédance, il devient possible de réaliser des lignes à forte impédance qui étaient auparavant trop fines pour le processus de métallisation et de gravure. L’augmentation de l’épaisseur résultante permet aussi d’améliorer la tenue en puissance de ces composants. L’invention permet donc d’optimiser les performances électromagnétiques des circulateurs planaires tout en simplifiant leur fabrication. L’objet de l’invention concerne donc : Un Circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y comprenant : - un substrat ayant une face supérieure dans un premier plan et une face inférieure dans un deuxième plan ; - un résonateur présentant une forme ayant une symétrie par rotation de 120° par rapport au centre de la forme, le résonateur étant disposé sur la face supérieure du substrat ; - trois lignes d’entrée ou de sortie comprenant chacune une zone dite de connexion associée réalisant une connexion avec le résonateur, les lignes d’entrée ou de sortie étant séparées l’une de l’autre de 120°; - un plan de masse constitué d’une couche métallique couvrant au moins une partie de la face inférieure du substrat, le plan de masse présentant un point en regard du centre et dans lequel on définit une zone dite résonateur en regard du résonateur et ayant une forme identique à la forme du résonateur ; et caractérisé en ce que la couche métallique comprend un évidement comprenant au moins trois parties élémentaires localisées respectivement en regard desdites zones de connexion des lignes d’entrée ou de sortie, chaque partie élémentaire présentant une surface au moins équivalente à une surface de ladite zone de connexion associée et lesdites parties élémentaires présentant une surface identique et une symétrie par rotation de 120° par rapport au point, les parties élémentaires étant en outre disposées en dehors de la zone résonateur. Optionnellement, la surface de chaque partie élémentaire est égale à la surface de ladite zone de connexion associée. Optionnellement, la surface de chaque partie élémentaire est supérieure à la surface de ladite zone de connexion associée. Optionnellement, l’évidement présente en outre des parties complémentaires reliant les parties élémentaires entre elles de manière à réaliser un évidement continu présentant une symétrie par rotation de 120° par rapport audit point du plan de masse. Optionnellement, l’évidement continu présente une forme de bande disposé autour de la zone résonateur. Optionnellement, la forme du résonateur est hexagonale, circulaire ou triangulaire. Ci Optionnellement, le substrat est constitué d’un matériau ferrite. Optionnellement, le substrat a une épaisseur supérieure ou égal à 100 µm. Optionnellement, les lignes d’entrée ou de sortie sont des lignes de type microruban. La structuration du plan de masse des circulateurs hyperfréquences planaires à jonction-Y, c’est-à-dire l’évidement du plan de masse, permet de limiter l’étalement des champs hyperfréquences en dehors du résonateur et d’assurer un couplage optimal entre le résonateur et les lignes d’entrée ou de sortie. La description suivante présente plusieurs exemples de réalisation du dispositif de l’invention : ces exemples sont non limitatifs de la portée de l’invention. Ces exemples de réalisation présentent à la fois les caractéristiques essentielles de l’invention ainsi que des caractéristiques additionnelles liées aux modes de réalisation considérés L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures parmi lesquelles : FIG. 1 la FIG. 1 illustre un système dit « full-duplex » ; FIG. 1 la FIG. 1 illustre une chaîne d’amplification ; FIG. 1 la FIG. 1 illustre un couplage entre les éléments rayonnants ; FIG. 2 la FIG. 2 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y selon l’état de la technique ; FIG. 3 la FIG. 3 illustre deux lignes d’entrée ou de sortie ayant une épaisseur de substrat différente, vues en coupe ; FIG. 3 la FIG. 3 illustre les performances d’un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y lorsque l’épaisseur du substrat est augmentée FIG. 4 la FIG. 4 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y selon l’invention vu en perspective ; FIG. 4 la FIG. 4 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2 selon l’invention ; [Fig. 5a] la [Fig. 5a] illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le premier plan P1 selon l’invention ; [Fig. 5b] la [Fig. 5b] illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le premier plan P1 ; [Fig. 5c] la [Fig. 5c] illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le premier plan P1 ; FIG. 6 la FIG. 6 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2 ; FIG. 6 la FIG. 6 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2 ; FIG. 6 la FIG. 6 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2 ; FIG. 6 la FIG. 6 illustre un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2 ; et FIG. 7 la FIG. 7 illustre les performances d’un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y avec et sans évidement dans le plan de masse. L’invention concerne un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y Circ dont le plan de masse comprend un évidement. La FIG. 4 et la FIG. 4 illustrent un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y selon l’invention, l’une étant vue en perspective et l’autre vu dans un plan P2. Le circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y Circ comprend un substrat S ayant une face supérieure Fsup dans un premier plan P1 et une face inférieure Finf dans un deuxième plan P2; Dans un mode de réalisation, le substrat S est constitué d’un matériau hexaferrite.. Les hexaferrites sont des ferrites durs à forte aimantation à saturation (jusqu’à 5000 G). Lorsqu’ils se présentent sous la forme de céramiques polycristallines constituées de particules orientées, une fois aimantés une première fois, ils ont la particularité de conserver une forte aimantation rémanente et permettent un fonctionnement sans aimant. C’est pour cette raison qu’ils sont également appelés ferrites autopolarisés. Avantageusement, ils présentent une aimantation à saturation supérieure aux grenats ainsi qu’un fort champ coercitif assurant la stabilité de leurs caractéristiques magnétiques. Leurs champs d’anisotropie sont également entre 100 et 1000 fois plus forts que ceux trouvés dans les ferrites doux. Ces ferrites sont donc avantageux pour des applications à plus haute fréquence (jusqu’à 100 GHz). Dans un autre exemple, le matériau est un hexaferrite de baryum et /ou de strontium dont une partie des ions baryum et/ou une partie des ions strontium a été substituée par des ions lanthane et une partie des ions fer a été substituée par des ions cobalt, la formule chimique générale de l’hexaferrite de baryum-strontium étant Ba x Sr y La z Fe 12-w Co w O 19+γ , les indices x, y, z et γ étant défini par : 0 ≤ x Dans un exemple, le matériau est un hexaferrite dont une partie des ions ont été substitués par l’aluminium, la formule chimique générale étant Ba x Sr y Fe 12-w Al w O 19 avec x+y=1 et 0 ≤ w ≤ 0.3. Le circulateur hyperfréquence Circ comprend également un résonateur R présentant une forme ayant une symétrie par rotation de 120° par rapport au centre O de la forme, le résonateur R étant disposé sur la face supérieure Fsup du substrat S. Plusieurs exemples de résonateurs R sont illustrés dans la [Fig. 5a], [Fig. 5b] et [Fig. 5c] dans lesquelles les résonateurs sont vus dans le plan de la face supérieure P2. Comme illustré dans ces figures, dans un exemple, la forme du résonateur R est hexagonale ([Fig. 5c]), circulaire ([Fig. 5b]) ou triangulaire ([Fig. 5a]). Il est noté que pour les résonateurs de type hexagonaux ou triangulaires, les lignes d’entrée ou de sortie peuvent arriver soit sur les arêtes, soit sur les sommets. Avantageusement, la forme du résonateur apporte un degré de liberté supplémentaire pour le concepteur de composant pour atteindre les objectifs de performances électriques. Le résonateur R comprend un métal, tel que l’or ou l’argent. Le circulateur hyperfréquence Circ comprend également trois lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 comprenant chacune une zone dite de connexion associée Z1, Z2, Z3 réalisant une connexion avec le résonateur, les lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 étant séparées l’une de l’autre de 120°. Les lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 sont dans le plan P2 de la face supérieure Fsup du substrat S. Les trois zones de connexion Z1, Z2, Z3 sont de dimension identique, présentant une surface Sz. Les zones de connexion sont des zones des lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3, mais ne font pas partie du résonateur R. En particulier, elles sont localisées en périphérie du résonateur R. Dans un mode de réalisation, les lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 comprennent un métal, tel que l’or ou l’argent. Par exemple les lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 peuvent être dans le même matériau que le résonateur R. Dans un mode de réalisation, les lignes d’entrée ou de sortie (L1, L2, L3) sont des lignes de type microruban. Le circulateur hyperfréquence Circ comprend également un plan de masse (PM) constitué d’une couche métallique C couvrant au moins une partie de la face inférieure Finf du substrat S, le plan de masse PM présentant un point O’ en regard du centre O et dans lequel on définit une zone dite résonateur Zr en regard du résonateur et ayant une forme identique à la forme du résonateur R. En d’autres termes, la zone résonateur Zr et le résonateur R ont des surfaces identiques. Ainsi, comme le résonateur R, la zone résonateur Zr du plan de masse PM peut être circulaire, triangulaire ou hexagonale. La couche métallique comprend un évidement E comprenant au moins trois parties élémentaires PE1, PE2, PE3 localisées respectivement en regard des zones de connexion Z1, Z2, Z3 des lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3, chaque partie élémentaire PE1, PE2, PE3 présentant une surface au moins équivalente à la surface Sz de la zone de connexion Z1, Z2, Z3 associée. On entend par évidemment un défaut de matière sur la totalité de l’épaisseur de la couche métallique. Les parties élémentaires PE1, PE2, PE3 présentent une surface Sp identique et une symétrie par rotation de 120° par rapport au point O’. Les parties élémentaires sont en outre disposées en dehors de la zone résonateur Zr. L’évidement E a une longueur le. La longueur le de l’évidement E le dépend des propriétés des matériaux mis en jeu, de la géométrie du résonateur et des lignes et des limites technologiques. La longueur le est définie par l’intervalle : , où est la longueur d’onde de l’onde hyperfréquence à la fréquence minimale de fonctionnement. La présence d’un évidement E dans le plan de masse PM du circulateur Circ selon l’invention crée une frontière physique qui concentre les champs électromagnétiques à l’intérieur du résonateur R : elle diminue les effets de bords inhérents à l’utilisation de substrats à forte permittivité. Elle permet d’utiliser des substrats S plus épais pour les mêmes performances électriques ou d’améliorer les performances à épaisseur égale. Ainsi, les contraintes de tenue mécanique et de mise en forme des substrats sont relâchées. De plus, la présence de l’évidement E permet d’augmenter l’épaisseur du substrat S, sans utiliser un substrat S étant un assemblage d’un disque de ferrite dans un diélectrique. En effet, l’utilisation un substrat homogène comprenant par exemple seulement un matériau ferrite est rendue possible, permettant ainsi de simplifier la fabrication du circulateur Circ. En outre, comme la largeur des lignes d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 est proportionnelle à l’épaisseur du substrat S pour une même valeur d’impédance, il devient possible de réaliser des lignes à forte impédance qui étaient auparavant trop fines pour le processus de métallisation et de gravure. L’augmentation de l’épaisseur résultante permet aussi d’améliorer la tenue en puissance de ces composants. L’invention permet donc d’optimiser les performances électromagnétiques des circulateurs planaires tout en simplifiant leur fabrication. Dans un mode de réalisation, le plan de masse PM comprend un métal, tel que l’or ou l’argent. Par exemple, le plan de masse PM peut être dans le même matériau que le résonateur R et/ou les lignes d’entrée ou de sortie. Les figures 6a-6d illustrent des exemples de circulateurs hyperfréquence planaire à jonction-Y vu dans le deuxième plan P2. En particulier, ces figures illustrent des exemples de plan de masse PM. Dans la FIG. 6 , trois exemples de plans de masse PM sont illustrés, dans lesquels la surface Sp de chaque partie élémentaire PE1, PE2, PE3 est égale à la surface Sz de la zone de connexion Z1, Z2, Z3 associée. Ainsi, dans ces exemples, la largeur WPE de chaque partie élémentaire PE1, PE2, PE3 de l’évidement E est égale à la largeur W de la ligne d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 associée. Dans la FIG. 6 , trois exemples de plans de masse PM sont illustrés, dans lesquels la surface Sp de chaque partie élémentaire est supérieure à la surface Sz de la zone de connexion Z1, Z2, Z3 associée. Ainsi, dans ces exemples, la largeur WPE de chaque partie élémentaire PE1, PE2, PE3 de l’évidement E est supérieure à la largeur W de la ligne d’entrée ou de sortie L1, L2, L3 associée. Avantageusement, plus l’évidement est large, plus l’impact de celle-ci est important sur les performances électriques. Dans la FIG. 6 , trois exemples de plans de masse PM du circulateur Circ selon l’invention sont illustrés dans lesquels l’évidement E présente en outre des parties complémentaires PC reliant les parties élémentaires PE1, PE2, PE3 entre elles de manière à réaliser un évidement continu présentant une symétrie par rotation de 120° par rapport au point O’ du plan de masse PM. De plus, dans ces exemples, l’évidement continu présente une forme de bande disposé autour de la zone résonateur Zr. Dans cette configuration, l’évidement E a une longueur le qui est de la même longueur que la longueur lz que les zones Z1, Z2 et Z3. Dans un autre mode de réalisation, l’évidement E a une longueur le qui est de longueur supérieure à la longueur lz que les zones Z1, Z2 et Z3. Avantageusement, plus la longueur de l’évidement le est important, plus l’impact sur les performance sera important. Dans la FIG. 6 , trois exemples de plans de masse PM du circulateur Circ selon l’invention sont illustrés dans lesquels l’évidement E présente en outre des parties complémentaires PC reliant les parties élémentaires PE1, PE2, PE3 entre elles de manière à réaliser un évidement continu présentant une symétrie par rotation de 120° par rapport au point O’ du plan de masse PM. Dans cette configuration, l’evidement n’apas une forme de bande d’épaisseur identique mais de forme quelconque dès l’instant que la symétrie de 120° est respectée. Ainsi, dans ces exemple, l’évidement est formé tout autour de la zone résonateur Zr, en suivant la forme de la zone résonateur Zr ( FIG. 6 ) ou en formant des parties additionnelles ayant une symétrie par rotation de 120° par rapport au point O’. Par exemple, comme illustré dans la FIG. 6 , lorsque le résonateur R est de forme circulaire, l’évidement E forme une couronne autour de la zone résonateur Zr. Dans un autre exemple, lorsque le résonateur R est de forme triangulaire, l’évidement E forme une bande de forme triangulaire autour de la zone résonateur Zr. Dans un autre exemple, lorsque le résonateur R est de forme hexagonal, l’évidement E forme une bande de forme hexagonale autour de la zone résonateur Zr. Dans un mode de réalisation, le substrat S a une épaisseur supérieure ou égal à 100 µm. En particulier, le substrat S peut avoir une épaisseur supérieure ou égal à 200 µm. Avantageusement, l’évidement dans le plan de masse permet d’augmenter l’épaisseur du substrat et ainsi de réaliser des lignes à forte impédance qui étaient auparavant trop fines pour le processus de métallisation et de gravure. L’augmentation de l’épaisseur du substrat résultante permet aussi d’améliorer la tenue en puissance de ces composants. L’invention permet donc d’optimiser les performances électromagnétiques des circulateurs planaires tout en simplifiant leur fabrication. La FIG. 7 illustre les performances magnétiques d’un circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y sans évidement dans le plan de masse et les performances d’un exemple de circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y selon l’invention, respectivement. Les circulateurs hyperfréquence des exemples illustrés dans ces figures ont un substrat hexaferrite ayant une épaisseur de 200 µm d'épaisseur, en lignes microruban, pour la bande de fréquence 81 – 86 GHz. La FIG. 7 montre les courbes des coefficients S21 (c’est-à-dire les pertes d’insertion entre les ports 3 et 1), S11 (la réflexion au port 1) et S31 (l’isolation entre les ports 2 et 1) en fonction de la fréquence, avec et sans évidement. La FIG. 7 montre que, sans structuration du plan de masse, le circulateur offre des performances dégradées. En effet, le niveau d’isolation maximum atteint dans ce cas est de 18 dB à 83 GHz (voir S31) et le niveau de pertes d’insertion minimal atteint est de 1,76 dB à 83.5 GHz (voir S21). La FIG. 7 montre que, pour le cas du circulateur à plan de masse comprenant un évidement E, le niveau d’isolation maximum est de 41,6 dB (voir S31) et des pertes d’insertions minimales de 0,75 dB (voir S21). De plus, la courbe S11 montrant la réflexion de l’onde à l’entrée du composant, diminue comparé à celle du cas sans structuration du plan de masse. En effet, plus le paramètre S11 est faible, mieux c’est puisqu’il est souhaité de transmettre le plus d’énergie possible du port 1 vers le 2. En effet, la réflexion à l’entrée du composant doit être minimale. Ainsi, pour un substrat identique, le niveau d’isolation est fortement augmenté lorsque le plan de masse présente un évidement. De même, pour un substrat identique, le niveau de pertes d’insertion et de réflexion de l’onde à l’entrée du composant est fortement diminué lorsque le plan de masse présente un évidement. Le circulateur à structuration du plan de masse permet donc de garantir un bon niveau de performances sur toute la bande de fréquence étudié (ici, 81 – 86 GHz), avec un niveau d’isolation minimal de 15,6 dB et un niveau de pertes d’insertions maximales inférieur à 1,02 dB. Les figures illustrent donc que les performances magnétiques lorsque le substrat présente un évidement E sont améliorées. Les circulateurs selon l’invention peuvent être ensuite intégré à des systèmes de télécommunications hyperfréquences ou à des systèmes radars. Plus particulièrement, les applications industrielles immédiatement visées par cette invention sont les systèmes de télécommunications par satellite en bande W (71 – 76 GHz et 81 – 86 GHz). Les applications industrielles envisagés dans un second temps sont les systèmes de télécommunications par satellite à plus basse fréquence comme en bande Ka basse (17.3 GHz – 20.2 GHz), en bande Ka haute (~30 GHz), en bande Q (~40 GHz), ou encore, les systèmes radars en bande Ku (12 – 18 GHz). Il est aussi possible d’utiliser les circulateurs selon l’invention pour les systèmes radars dans l’automobile (~77 GHz). De plus, il est aussi possible d’utiliser les circulateursselon l’invention dans la téléphonie mobile (3G / 4G / 5G / 6G), notamment pour les systèmes dans les bandes millimétriques de la 5G (~60 GHz) et de la future 6G, que ce soit au niveau de l’appareil mobile ou au niveau des stations de base. L’invention présentée ici crée une frontière physique qui concentre les champs électromagnétiques à l’intérieur du résonateur : elle diminue les effets de bords inhérents à l’utilisation de substrats à forte permittivité. Elle permet d’utiliser des substrats ferrites plus épais pour les mêmes performances électriques ou d’améliorer les performances à épaisseur égale. Ainsi, les contraintes de tenue mécanique et de mise en forme des substrats ferrites sont relâchées. L’ajout d’un évidement comme revendiqué augmente fortement l’impédance de la ligne d’adaptation et permet de respecter les conditions de circulations avec des lignes de largeur plus élevées. Donc, la contrainte de conception liée à l’adaptation d’impédance et la contrainte technologie liée à la finesse de gravure des métallisations en couche mince dans les processus industriels sont relâchées. Aussi, l’augmentation de l’épaisseur permet de diminuer l’intensité du champ électrique maximal dans le composant, ce qui permet de repousser l’apparition des effets non linéaires de type onde de spin, pour des puissances hyperfréquences appliquées plus importantes. La tenue en puissance s’en retrouve alors améliorée. Bien que l'invention ait été illustrée et décrite en détail à l'aide d'un mode de réalisation préféré, l'invention n'est pas limitée aux exemples divulgués. D'autres variantes peuvent être déduites par l'homme du métier sans sortir du cadre de protection de l'invention revendiquée. Circulateur hyperfréquence planaire à jonction-Y (Circ) comprenant : - un substrat (S) ayant une face supérieure (Fsup) dans un premier plan (P1) et une face inférieure (Finf) dans un deuxième plan (P2); - un résonateur (R) présentant une forme ayant une symétrie par rotation de 120° par rapport au centre (O) de la forme, le résonateur (R) étant disposé sur la face supérieure (Fsup) du substrat (S) ; - trois lignes d’entrée ou de sortie (L1, L2, L3) comprenant chacune une zone dite de connexion associée (Z1, Z2, Z3) réalisant une connexion avec le résonateur, les lignes d’entrée ou de sortie (L1, L2, L3) étant séparées l’une de l’autre de 120°; - un plan de masse (PM) constitué d’une couche métallique (C) couvrant au moins une partie de la face inférieure (Finf) du substrat (S), le plan de masse (PM) présentant un point (O’) en regard du centre (O) et dans lequel on définit une zone dite résonateur (Zr) en regard du résonateur et ayant une forme identique à la forme du résonateur ; et caractérisé en ce que la couche métallique comprend un évidement (E) comprenant au moins trois parties élémentaires (PE1, PE2, PE3) localisées respectivement en regard desdites zones de connexion (Z1, Z2, Z3) des lignes d’entrée ou de sortie (L1, L2, L3), chaque partie élémentaire présentant une surface au moins équivalente à une surface (Sz) de ladite zone de connexion (Z1, Z2, Z3) associée et lesdites parties élémentaires présentant une surface (Sp) identique et une symétrie par rotation de 120° par rapport au point (O’), les parties élémentaires étant en outre disposées en dehors de la zone résonateur (Zr). Circulateur (Circ) selon la revendication 1, dans lequel la surface (Sp) de chaque partie élémentaire est égale à la surface (Sz) de ladite zone de connexion (Z1, Z2, Z3) associée. Circulateur (Circ) selon la revendication 1, dans lequel la surface (Sp) de chaque partie élémentaire (PE1, PE2, PE3) est supérieure à la surface (Sz) de ladite zone de connexion (Z1, Z2, Z3) associée. Circulateur (Circ) selon la revendication 1, dans lequel l’évidement présente en outre des parties complémentaires reliant les parties élémentaires (PE1, PE2, PE3) entre elles de manière à réaliser un évidement continu présentant une symétrie par rotation de 120° par rapport audit point (O’) du plan de masse (PM). Circulateur (Circ) selon la revendication précédente, dans lequel l’évidement continu présente une forme de bande disposé autour de la zone résonateur (Zr). Circulateur (Circ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la forme du résonateur est hexagonale, circulaire ou triangulaire. Circulateur (Circ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le substrat est constitué d’un matériau ferrite. Circulateur (Circ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le substrat a une épaisseur supérieure ou égal à 100 µm. Circulateur (Circ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les lignes d’entrée ou de sortie (L1, L2, L3) sont des lignes de type microruban.