CH694545A5 - Connecteur atténuateur d'hyperfréquences pour équipement logé dans un boîtier électromagnétiquement blindé et ensemble incluant un boîtier équipé d'un tel connecteur. - Google Patents

Connecteur atténuateur d'hyperfréquences pour équipement logé dans un boîtier électromagnétiquement blindé et ensemble incluant un boîtier équipé d'un tel connecteur. Download PDF

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Description


  



   L'invention concerne un connecteur atténuateur d'hyperfréquences  pour équipement logé dans un boîtier électromagnétiquement blindé.  Elle concerne aussi les ensembles incluant un boîtier équipé d'un  tel connecteur. 



   Dans de nombreux équipements électroniques contenus dans des boîtiers  et en particulier dans les équipements destinés à être embarqués  dans des satellites, il est classique de protéger par un blindage  électromagnétique efficace, un équipement ou des éléments d'un équipement  RF, fonctionnant à fréquence radio, vis-à-vis de signaux électromagnétiques  potentiellement perturbateurs qui sont susceptibles d'atteindre cet  équipement ou ses éléments plus particulièrement sensible(s).

   Il  est aussi classique d'enclore dans un boîtier fermé, métallique ou  métallisé à des fins de blindage électromagnétique, un équipement  ou des éléments d'un équipement, si ceux-ci engendrent où sont susceptibles  d'engendrer des signaux électromagnétiques potentiellement perturbateurs  qui doivent être canalisés de manière appropriée, si besoin est,  ou encore confinés au maximum par le blindage dans le boîtier où  ils sont produits ou transmis. Comme il est connu, il y a des risques  de fuites électromagnétiques en particulier pour les signaux correspondant  à de courtes longueurs d'onde, par exemple inférieures à 3 centimètres,  lorsqu'un boîtier blindé doit comporter une ou des ouvertures et  notamment au moins une ouverture pour permettre le passage de liaisons  entre l'extérieur et l'intérieur du boîtier.

   Un blindage approprié  doit alors être réalisé, là où il y a risque de fuite, afin d'obtenir  un affaiblissement maximal des signaux transmis par fuite. 



   Un blindage vis-à-vis des signaux électromagnétiques parasites transmis  dans les bandes hyperfréquences Ku et Ka implique par exemple un  affaiblissement en valeur moyenne de l'ordre de 70 dB pour de classiques  équipements RF, par exemple afin d'assurer une auto-compatibilité  RF entre les divers répéteurs d'un satellite. Un affaiblissement  de l'ordre de 100 dB est par exemple nécessaire pour des éléments  d'équipement sensibles, tels que, par    exemple, des récepteurs,  des amplificateurs de canaux. 



   Comme il est généralement nécessaire d'alimenter un équipement et  de pouvoir le télécommander depuis l'extérieur du boîtier où il est  logé, il est généralement prévu de monter à cette fin, un connecteur  basse fréquence BF sur le boîtier où cet équipement est logé. Un  tel connecteur comporte, par exemple, des bornes d'alimentation en  courant continu pour l'équipement et des bornes pour le raccordement  de fils permettant la transmission de signaux de télécommande et/ou  de télémesure. Ce connecteur vient obturer plus ou moins efficacement  une ouverture du boîtier où il pénètre et au niveau de laquelle il  se fixe. Malheureusement, les connecteurs BF n'ont habituellement  qu'une très faible efficacité en matière d'affaiblissement, notamment  dans les bandes Ka et Ku.

   L'affaiblissement obtenu est par exemple  de l'ordre de 10 dB, alors qu'un affaiblissement de l'ordre de 80  à 100 dB est nécessaire. 



   L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés  dans la description qui suit en liaison avec les figures évoquées  ci-dessous.      Les fig. 1 et 2 sont les schémas de principe  relatifs aux deux exemples, connus et évoqués ci-dessus, de boîtiers  électromagnétiquement blindés, équipés d'un connecteur BF et destinés  à loger un équipement.     La fig. 3 présente un schéma de principe  d'un boîtier de logement d'équipement, selon l'invention.     Les  fig. 4 et 5 présentent respectivement une vue en perspective et une  vue en coupe d'un exemple de connecteur selon l'invention.  



   Une solution connue à ce problème est illustrée sur la fig. 1, elle  concerne le cas classique où un boîtier 1 électromagnétiquement blindé  est équipé d'un connecteur 2 venant se positionner dans une ouverture  ménagée pour lui dans une paroi externe du boîtier et où le connecteur  2 relie sélectivement des fils électriques de liaison LE externes  au boîtier à des fils de liaison Ll logés dans le boîtier pour desservir  un équipement que contient ce boîtier. Selon cette solution connue,  il est prévu d'agencer le boîtier 1 de manière à ce qu'il comporte  des compartiments électromagnétiquement isolés l'un de l'autre, tels  3 et 3A. Ceci est par exemple obtenu par adjonction d'une paroi intermédiaire  métallique 4 de part et d'autre de laquelle les compartiments sont  obtenus.

   Des filtres radiofréquence    de traversée 5, portés par  la paroi intermédiaire 4, permettent le passage de conducteurs de  liaison entre des éléments d'équipement qui ne sont pas logés dans  le même compartiment. Les éléments constitutifs de l'équipement peuvent  alors être répartis dans les compartiments en fonction du niveau  de protection vis-à-vis des perturbations électromagnétiques qui  leur est nécessaire. Ceci est illustré sur la fig. 1 où les éléments  RF particulièrement à protéger, qui forment un ensemble 6, sont logés  dans le compartiment 3A et sont séparés des éléments BF, qui forment  un ensemble 7 et qui sont logés dans le compartiment 3. 



   Cette solution classique a pour principal inconvénient de compliquer  et d'alourdir la structure mécanique de l'ensemble que forme l'équipement  et son boîtier et d'augmenter son cout de manière sensible, notamment  dans le cas d'un équipement destiné à être satellisé. Des opérations  manuelles particulières sont nécessaires pour réaliser le montage  et le câblage des filtres et ceux-ci sont particulièrement couteux  dans le cas d'application évoqué ci-dessus. Par ailleurs une telle  solution ne convient pas, du fait de la présence des filtres, s'il  est nécessaire de transmettre des signaux numériques rapides d'un  compartiment à l'autre. 



   Une seconde solution connue est illustrée sur la fig. 2. Elle est  aussi destinée à être mise en oeuvre, lorsqu'il est nécessaire d'intervenir  sur un ensemble où un équipement 8, logé dans un boîtier 1' équipé  d'un connecteur 2' qui est monté d'une manière telle que le niveau  de protection électromagnétique obtenu est insuffisant. Cette solution  est plus particulièrement exploitée, dans le cas d'un ensemble déjà  réalisé, lorsqu'il qu'il n'est pas souhaité ou pas possible de modifier  cet ensemble de manière satisfaisante pour atteindre le niveau de  protection nécessaire. Elle prévoit de réaliser un blindage extérieur  additionnel venant compléter le blindage au niveau du connecteur  2'.

   Dans la forme classique de réalisation présentée, un capot de  blindage 9 vient se positionner sur le boîtier 1', électromagnétiquement  blindé, de manière à enfermer la partie du connecteur 2' qui est  à l'extérieur du boîtier 1', lorsque le connecteur est en place sur  ce boîtier. Le capot de blindage 9 enferme aussi les fils de liaison  externe LE sur une longueur limitée à partir du connecteur 2' auquel  ils sont reliés. Un sur-blindage 10 doit alors être réalisé sur le  harnais que constitue les fils à l'extérieur du capot 9. 



     Ce sur-blindage est repris au niveau du capot 9 sur 360 DEG  par  rapport à l'axe de pénétration du harnais dans le capot. Un joint  conducteur 11 vient compléter le blindage dans la zone où le capot  9 vient en appui sur la paroi externe du boîtier 1'. Comme il est  connu, cette solution est difficile à mettre en oeuvre et elle implique  des opérations manuelles délicates et longues en particulier pour  la réalisation du sur-blindage au niveau du harnais. Elle conduit  aussi à une augmentation du poids du harnais qui s'effectue donc  au détriment de la charge utile dans le cas d'un équipement destiné  à un satellite. 



   L'invention propose donc un connecteur, faisant plus particulièrement  fonction d'atténuateur d'hyperfréquences, qui est prévu pour connecter  un équipement logé dans un boîtier électromagnétiquement blindé avec  un équipement extérieur au boîtier, lorsque le boîtier est doté d'une  ouverture dans laquelle le connecteur est destiné à être engagé,  ce connecteur comprenant des éléments conducteurs prévus pour relier  les équipements entre eux. 



   Selon une caractéristique de l'invention, le connecteur comporte  un corps creux et monobloc, électriquement conducteur et rempli sur  au moins une partie de sa longueur par un matériau absorbant les  hyperfréquences à l'intérieur duquel les éléments de liaison sont  noyés. Il comporte aussi un élément de bouchage sur lequel les éléments  de liaison sont montés et par lequel le corps du connecteur est fermé  de manière à ménager une cavité dans laquelle est contenu ledit matériau  absorbant les hyperfréquences, l'élément de bouchage permettant de  maintenir en position les éléments de liaison dans le connecteur.                                                              



   L'invention concerne aussi un ensemble boîtier-connecteur, dans lequel  est prévu un boîtier, électromagnétiquement blindé, pour loger un  équipement et un connecteur pour connecter ledit équipement logé  à un équipement extérieur au boîtier, ce connecteur étant un connecteur  selon l'invention et comportant notamment la caractéristique définie  ci-dessus. 



   Le boîtier 1'' de blindage électromagnétique présenté sur la fig.  3 est prévu pour loger un équipement 8''. Comme indiqué plus haut  cet équipement sert soit à protéger contre les perturbations électromagnétiques  et plus particulièrement contre les perturbations hyperfréquences,  soit à isoler électromagnétiquement en vue d'éviter que les signaux  potentiellement parasites    qu'il génère ne se transmettent de manière  incontrOlée à l'extérieur du boîtier qui le contient. Comme indiqué  plus haut, les signaux dont l'atténuation est recherchée sont notamment  les signaux hyperfréquences et plus particulièrement ceux qui se  situent dans les bandes de fréquence Ka et Ku, dans le cas d'un équipement  destiné à être satellisé. 



   Il est supposé que le boîtier 1'' comporte une ouverture 12 prévue  pour lui permettre de recevoir un connecteur 2'' qui vient le plus  souvent s'y fixer, de manière classique et ici non représentée. Ce  connecteur 2'' comporte classiquement des éléments de liaison conducteurs  LC qui relient des éléments de contact 13, situés à une première  extrémité du connecteur, à d'autres éléments de contact 14, situés  à une seconde extrémité du connecteur. Ces éléments de contact 13  et 14 sont plus particulièrement représentés sur les fig. 4 et 5.

    Ils sont prévus pour permettre le raccordement de fils de liaison  Ll, situés à l'intérieur du boîtier et reliés à l'équipement 8'',  à des fils de liaison LE situés à l'extérieur du boîtier 1'', les  éléments 13 étant destinés à être dans le boîtier 1'', lorsque le  connecteur 2'' est en place, alors que les éléments 14 sont destinés  à être à l'extérieur de ce boîtier. 



   Selon l'invention, le connecteur 2'' comporte un corps 15, monobloc,  électriquement conducteur et le plus souvent métallique, ou métallisé,  à des fins de protection électromagnétique. Ce corps 15 est rempli  sur au moins une partie de sa longueur par un matériau 16 absorbant  et plus particulièrement un matériau absorbant les ondes hyperfréquences,  par exemple du genre résine époxy ou silicone chargée de particules  métalliques et moulée. Les éléments de liaison LC sont noyés dans  ce matériau absorbant 16 sur au moins une partie de leur longueur  entre les éléments de contact 13 et 14 qu'ils relient sélectivement  et électriquement. 



   Selon une première forme de réalisation, il est prévu que le corps  creux 15 et l'ensemble que forment les éléments de liaison LC, munis  ou non, des éléments de contact 13 et 14 qu'ils desservent, soient  maintenus en position par un montage temporaire, pendant la phase  de réalisation du connecteur au cours de laquelle lesdits éléments  de liaison LC sont noyés dans le matériau absorbant 16, lorsque celui-ci  est introduit dans la cavité prévue pour lui dans le corps creux.                                                              



     Le matériau absorbant 16 assure alors le maintien en position  des éléments de liaison dans le corps 15 du connecteur 2'', après  retrait du montage temporaire, soit à lui seul, soit avec un élément  de support additionnel usuel, non illustré ici. 



   Il est prévu que l'ensemble formé par les éléments de liaison LC,  munis ou non, des éléments de contact 13 et 14 qu'ils desservent,  soit monté sur un élément de bouchage 20, par exemple une platine  ou un bloc, qui vient se positionner de manière déterminée dans le  corps creux, par exemple à une de ses extrémités, en assurant ainsi  un positionnement approprié des éléments de liaison et de contact  dans le connecteur. L'élément de bouchage permet alors, en liaison  avec le corps creux, de délimiter la cavité dans laquelle le matériau  absorbant 16 est introduit, par exemple par coulage, et où passent  les éléments de liaison LC, ceux-ci y sont noyés sur au moins une  partie de leur longueur. 



   Afin de limiter les fuites et notamment les fuites hyperfréquences  au niveau de l'ouverture 12 par où le connecteur 2'' pénètre dans  le boîtier 1'', il est prévu de positionner un joint 17, électriquement  conducteur, destiné à entourer l'ouverture 12 et à être comprimé  entre la paroi externe du boîtier où se trouve cette ouverture et  une paroi d'appui correspondante du connecteur 2'', comme on le voit  sur la fig. 3. Dans l'exemple de réalisation ici illustré, le corps  15 du connecteur comporte une portée périphérique 18 par une face  de laquelle il est prévu que le connecteur vienne en appui sur la  paroi du boîtier où il est monté, autour de l'ouverture 12 où il  se loge. Cette face de portée 18 est ici supposée comporter une rainure  19 destinée à recevoir le joint 17. 



   Dans la forme de réalisation illustrée sur la fig. 3, il est prévu  que le connecteur 2'' se positionne en majeure partie à l'intérieur  du boîtier 1'' d'où saillent alors les éléments de contact 14. La  collerette 18 est alors en appui par l'intermédiaire du joint 17  contre la paroi interne du boîtier où se trouve l'ouverture 12, la  cavité contenant le matériau absorbant 16 étant alors positionnée  dans le boîtier de même que les éléments de contact 13 prévus pour  les liaisons provenant de l'équipement 8'' protégé. 



   Un affaiblissement important des signaux hyperfréquences peut être  obtenu par la mise en oeuvre d'un connecteur, atténuateur d'hyperfréquences,  selon l'invention, dans un montage tel que défini en liaison avec  la fig. 3. Ce montage    présente l'avantagé d'éviter l'emploi de  filtres et d'une paroi interne d'isolement entre éléments d'équipement  à l'intérieur d'un boîtier. Il permet donc de simplifier les structures  mécaniques destinées à équiper un boîtier pour lui permettre de recevoir  un équipement. L'élimination des filtres autorise une transmission  sans déformation de signaux tant continu que numériques et jusqu'à  des fréquences relativement élevées, par exemple de l'ordre du gigahertz,  en ce qui concerne ces derniers.

Claims (5)

1. Connecteur (2''), pour connecter un équipement logé dans un boîtier (1'') électromagnétiquement blindé avec un équipement extérieur au boîtier, lorsque le boîtier est doté d'une ouverture (12) dans laquelle le connecteur est destiné à être engagé, ledit connecteur comprenant des éléments de liaison conducteurs (LC) prévus pour relier les équipements entre eux, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (15) monobloc, électriquement conducteur et rempli sur au moins une partie de sa longueur par un matériau (16) absorbant les hyperfréquences à l'intérieur duquel les éléments de liaison conducteurs (LC) sont noyés, et un élément de bouchage (20)
sur lequel lesdits éléments de liaison conducteurs sont montés et par lequel le corps du connecteur est fermé de manière à ménager une cavité dans laquelle est contenu ledit matériau absorbant les hyperfréquences, l'élément de bouchage permettant de maintenir en position les éléments de liaison conducteurs dans le connecteur.
2. Connecteur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau absorbant les hyperfréquences a en outre pour fonction de maintenir les éléments de liaison conducteurs (LC) en position.
3. Ensemble boîtier-connecteur, comportant un boîtier électromagnétiquement blindé pour loger un équipement, et un connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 pour connecter ledit équipement à un autre équipement extérieur au boîtier.
4.
Ensemble boîtier-connecteur, selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de couplage électrique pour coupler le boîtier au connecteur de manière à assurer une continuité électrique entre eux.
5. Ensemble boîtier-connecteur, selon la revendication 4, caractérisé en ce les moyens de couplage comportent un joint (17) électriquement conducteur monté entre le connecteur et le boîtier, de manière à entourer l'ouverture.
CH02114/00A 1999-11-18 2000-10-30 Connecteur atténuateur d'hyperfréquences pour équipement logé dans un boîtier électromagnétiquement blindé et ensemble incluant un boîtier équipé d'un tel connecteur. CH694545A5 (fr)

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