<Desc/Clms Page number 1>
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY S.A., résidant à ANVERS.
SYSTEME DE TRANSMISSION POUR HAUTE FREQUENCEo
La présente invention est relative aux dispositifs transducteurs pour ondes ultra-courtes et plus particulièrement à des arrangements trans - ducteurs permettant d'effectuer le couplage de l'énergie d'ondes ultra-cour- tes entre deux types différents de guides d'ondes.
Dans le brevet principal on a décrit des guides d'ondes pour on- des ultra-courtes comprenant généralement une ligne de transmission du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre, sur laquelle l'énergie d'ondes ultre-courtes peut se propager selon un mode simulant un mode TEM. Dans ce type de ligne de transmission on utilise comme conducteur de terre un conduc- teur plan parallèlement auquel est disposé un conducteur de ligne qui en est séparé par une bande ou une couche de substance diélectrique.
Le conducteur de ligne et le conducteur plan sont de préférence de largeurs différentes, c'est-à-dire que le conducteur plan est plus large que le conducteur de ligne de manière à ce qu'il apparaisse comme une surface conductrice Infinie par rapport au conducteur de ligne, assurant ainsi une distribution du champ élec- trique caractérisée généralement par le mode TEM. Par exemple on pesa- que la distribution de ce champ est similaire à celle qui se produit entre l'un des conducteurs d'un système à conducteurs parallèles théoriquement parfait et le plan neutre entre ces deux conducteurso Les paramètres importants de ce type de ligne de transmission sont la largeur du conducteur de ligne et l'écartement diélectrique entre le conducteur de ligne et le conducteur plan.
L'un des objets de la présente invention est de prévoir un trans- ducteur permettant d'effectuer le couplage de l'énergie d'ondes ultra-courtes entre un guide d'ondes du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre et un guide d'ondes du type rectangulaire ; autre objet de la présente in-
<Desc/Clms Page number 2>
vention encore de prévoir un dispositif transducteur conçu de telle manière que le couplage de l'énergie propagée est obtenu sans distorsion appréciable du mode de propagation.
Suivant l'une des caractéristiques de la présente invention, on prolonge un guide d'ondes du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre dans le guide d'ondes du type rectangulaire, la portion du guide d'on- des à conducteur de ligne sur conducteur de terre étant pourvue d'une struc- ture conductrice propre à effectuer une excitation convenable des champs é- lectrique et magnétique à l'intérieur du guide d'ondes rectangulaire de ma- nière à permettre la propagation de l'énergie suivant le mode TE10.
Plusieurs dispositions différentes de la portion transductrice du guide d'ondes à con- ducteur de ligne sur conducteur de terre sont possibles, l'une consistant à prévoir une surface agrandie du conducteur de ligne à l'intérieur du guide d'ondes rectangulaire et une autre consistant à prévoir une colonnette con- ductrice disposée pratiquement dans l'axe du guide d'ondes rectangulaire et couplée au conducteur de ligne.
D'autres arrangements comprennent la prévi- sion de conducteurs disposés à angle droit par rapport au conducteur de ligne et occupant partiellement ou totalement la section du guide d'ondes rectan- gulaire, selon le caso
Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaî- tront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réa- lisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-an- nexés dans lesquels :
La fig. 1 montre une vue en coupe longitudinale d'une forme de transducteur conçu selon les principes de la présente invention.
La fig. 2 montre une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 2-2 de la fige 1.
La figo 3 montre une vue en coupe longitudinale d'une forme modi- fiée de transducteur.
La fige 4 montre une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 4-4 de la figo 3.
La figo 5 montre une vue en coupe transversale, similaire à la vue de la figo 4, d'un autre exemple de réalisation de la présente invention.
La figo 6 montre une vue en coupe longitudinale d'un autre exem- ple de réalisation de la présente invention et
La figo 7 montre une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 7-7 de la fige 6.
Les Fige. 1 et 2 montrent un guide d'ondes du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre comprenant un premier conducteur 1 et un second conducteur 2, séparés par une mince bande ou couche de substance dié- lectrique 3o Les deux conducteurs 1 et 2 se présentent de préférence sous la forme d'une bande plate, le premier conducteur étant plus large que le second conducteur de telle sorte que la propagation de l'énergie d'ondes ul- tra-courtes s'y effectue suivant un mode approximativement TEM comme exposé précédemmento La substance diélectrique peut être du polystyrène, du polyé- thylène, du Teflon, de la fibre de verre ou de la fibre de verre laminée im- prégnée de Teflon, du quartz ou toute autre substance appropriée de qualité diélectrique élevée.
Les conducteurs 1 et 2 sont de préférence formés sur la bande diélectrique par l'une des techniques connues des circuits imprimés; de préférence par un procédé de décapage électrolytique.
Ainsi que le montrent les Figs. 1 et 2 le guide d'ondes du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre se prolonge à travers une fente 4 ménagée dans l'une des parois 5 du guide d'ondes rectangulaire 6. Bien que les deux guides d'ondes soient montrés comme étant disposés à angle droit, il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que le guide d'ondes du type con-
<Desc/Clms Page number 3>
ducteur de ligne sur conducteur de terre peut être disposé de manière à fo r- mer un angle différent de 90 par rapport au guide d'ondes 6.
Le premier conducteur 1 est connecté à la paroi 5 et se prolonge au delà de celle-ci dans le guide d'ondes rectangulaire, sur une distance pro- pre à réaliser les effets recherchés d'adaptation d'impédance. Dans certai- nes constructions de transducteur le premier conducteur 1 peut se terminer à la paroi 5, mais dans la présente réalisation il est préférable qu'il se prolonge partiellement à travers le guide d'ondes. La bande diélectrique 3 peut également se terminer partiellement à travers le guide d'ondes mais elle est montrée ici comme se prolongeant dans toute l'étendue dudit guide d'ondes, du fait que cette bande est normalement utilisée comme support pour les con- ducteur 1 et 2.
Le conducteur de ligne 2 se prolonge dans le guide d'ondes rectangulaire, tout en étant espacé de la paroi 5, la fente 4 étant suffisam- ment large pour permettre un dégagement mécanique et électrique appropriés.
Un conducteur 7 adjacent à l'extrémité intérieure du conducteur 2 est disposé transversalement par rapport à celui-ci de manière à effectuer l'injection désirée de l'énergie d'ondes ultra-courtes pénétrant dans le guide d'ondes rectangulaire depuis le guide d'ondes à conducteur deligne sur conducteur de terre et vice versa. Le conducteur 7 peut être constitué par une portion séparée de substance conductrice attachée au conducteur 2 ou bien il peut en faire partie intégrante ainsi qu'il est montré, ledit conducteur 7 étant pré- déterminé et décapé en même temps que le conducteur 2. On voit que le con- ducteur 2 se prolonge au delà du conducteur transversal 7 de manière à pro- duire un tronçon 8 dont la longueur et la largeur sont propres à produire une adaptation d'impédance optimum pour la fréquence de fonctionnement.
Le guide d'ondes rectangulaire comporte à la partie arrière du conducteur 1 un espace 9 qui peut être réglé par la sonde d'accord 10.
A titre d'exemple de fonctionnement d'un transducteur conçu sui- vant les exemples de réalisations montrés aux Figs. 1 et 2, les dimensions suivantes sont données ici pour un modèle réel conçu pour un fonctionnement à 4700 mégahertz. Le guide d'ondes rectangulaire est de 50,8 m/m x 25,4 m/m, le conducteur 1 choisi ayant une largeur de 50,8 m/m de manière à pouvoir ê- tre reçu à l'intérieur du guide d'ondes rectangulaire, tandis que le conduc- teur de ligne 2 a une largeur de 5,58 m/m. Le conducteur 7 est de même lar- geur que le conducteur de ligne 2 et est distant de 9,525 m/m de la paroi inférieure du guide d'ondes, tel qu'il est représenté à la fig. 2. On a choi- si pour le conducteur 7 une longueur de 4,762 m/m. Le tableau ci-dessous donne le rapport onde stationnaire - voltage pour les fréquences correspon- dantes indiquées.
EMI3.1
<tb>
Fréquence <SEP> mégahertz <SEP> Rapport <SEP> onde
<tb>
<tb> @ <SEP> stationnaire-voltage
<tb>
<tb> 4400 <SEP> 1.69
<tb>
<tb> 4450 <SEP> 1.58
<tb>
<tb> 4500 <SEP> 1.47
<tb>
<tb> 4550 <SEP> 1.45
<tb>
<tb> 4600 <SEP> 1.305
<tb>
<tb> 4650 <SEP> 1.05
<tb>
<tb> 4700 <SEP> 1.05
<tb>
<tb> 4750 <SEP> 1.08
<tb>
<tb> 4800 <SEP> 1.19
<tb>
<tb> 4850 <SEP> 1.315
<tb>
<tb> 4900 <SEP> 1.45
<tb>
<tb> 4950 <SEP> 1.58
<tb>
<tb> 5000 <SEP> 1.73
<tb>
Ces chiffres de fonctionnement représentent les résultats obte- nus avec un modèle de laboratoire que l'on pourrait sans aucun doute perfec- tionner en modifiant les dimensions des conducteurs 1, 2 et 7.
Les Figs. 3 et 4 montrent une structure de transducteur similai-
<Desc/Clms Page number 4>
re dans laquelle le conducteur la traverse complètement le guide d'ondes rec- tangulaire 6a et, en fait, constitue la plaque d'extrémité de celui-ci. On voit que le conducteur 2a comporte un conducteur transversal 7a permettant une excitation correcte du champs d'émission. Le conducteur 2a comporte de plus une colonnette conductrice 11 disposée pratiquement coaxialement au gui- de d'ondes et se prolongeant dans la direction de propagation des ondes.
On a remarqué que dans cet exemple de réalisation le conducteur transversal 7a pourrait être omis, la colonnette 11 assurant l'injection correcte de l'é- nergie d'ondes ultra-courtes. On pense cependant que le conducteur transver- sal 7a amélioré encore et assure une émission correcte de ,l'énergie d'ondes ultra-courtes. L'adaptation d'impédance correcte est obtenue en déterminant les dimensions du conducteur transversal 7a et du tronçon 8.
La fig. 5 montre un transducteur similaire à celui qui est montré aux figs. 3 et 4 et dans lequel le conducteur de ligne 2b comporte une région agrandie 12 disposée pratiquement au centre du guide d'ondes rectangulaire 6b.
Pour améliorer encore le transfert de l'énergie depuis le guide d'ondes du type à conducteur de ligne sur conducteur de terre jusqu'au guide d'ondes rec- tangulaire on a prévu une colonnette 11a située au centre de la région 12 et se prolongeant dans l'axe du guide d'ondes 6b. Bien que la région 12 soit montrée comme étant circulaire elle peut naturellement être elliptique ou de toute forme désirée propre à assurer le transfert de l'énergie suivant le mo- de désiré.
Les figs. 6 et 7 montrent un autre dispositif transducteur dans lequel le guide d'ondes rectangulaire 6c comporte une extrémité fermée 13 et une paire de fentes 14 et 15 ménagées dans deux de ses parois opposées et si- tuées dans le même alignement. Un conducteur 16 est disposé transversalement au guide d'ondes, en position légèrement décalée par rapport au plan des deux fentes 14 et 15 avec lequel il forme un angle droit, les extrémités dudit conducteur 16 étant fixées aux parois latérales 17 et 18 du guide d'ondes.
Le guide d'ondes à conducteur de ligne sur conducteur de terre qui comprend les conducteurs 1 et 2 séparés par la bande diélectrique 3, est introduit à travers les fentes 14 et 15, le conducteur 1 étant en contact avec les parois du guide d'ondes et le conducteur 2 étant en contact avec le conducteur 16.
Les fentes 14 et 15 ont des dimensions propres à ménager un écartement méca- nique et électrique approprié entre le conducteur de ligne 2 et les parois du guide d'ondes 6c. Cet exemple de réalisation est particulièrement utile du fait qu'il permet le réglage du guide d'ondes à conducteur de ligne sur conducteur de terre par rapport au guide d'ondes rectangulaire et au conduc- teur transversal 16, ce qui permet d'obtenir une adaptation d'impédance op- timum par un réglage approprié du tronçon 19 du conducteur de ligne 2 se prolongeant au-dessous 16, tel que le montre la figurée L'espace formé par la paroi d'extrémité 13 est désirable du fait qu'il peut exister un contact défectueux entre le conducteur plan 1 et certaines des parois du guide d'on- des 6c.
"Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on com- prendra clairement que cette description est faite seulement à titre d'exem- ple et ne limite pas la portée de l'inventiono
RESUMEo
La présente invention est relative aux dispositifs transducteurs pour ondes ultra-courtes et plus particulièrement à des arrangements trans- ducteurs permettant d'effectuer le couplage de l'énergie d'ondes ultra-cour- tes entre deux types différents de guides d'ondes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.