FR2535905A1 - Circuit de couplage a haute frequence notamment pour double amplificateur equilibre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT A HAUTE FREQUENCE ET PLUS PARTICULIEREMENT UN CIRCUIT A COUPLEURS HYBRIDES. LE CIRCUIT DE COUPLEURS HYBRIDES SELON L'INVENTION COMPORTE DEUX RUBANS CONDUCTEURS 38, 39 AVEC CHACUN DES PARTIES DE SURFACES ESPACEES PAR UN DIELECTRIQUE 12 D'UNE PREMIERE DISTANCE PREDETERMINEE D'UN CONDUCTEUR D'UN PLAN DE MASSE 16 ET DES SECONDES PARTIES DE SURFACE ESPACEES PAR UN DIELECTRIQUE A UNE SECONDE DISTANCE PREDETERMINEE DE CE CONDUCTEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA REALISATION DE CIRCUITS HYBRIDES A HAUTE FREQUENCE.

Description

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux circuits à

haute fréquence, et concerne plus particulièrement des coupleurs hybrides à haute fréquence destinés à combiner ou à diviser des signaux qui leur sont appliqués parmi différentes bornes. Comme cela est connu, il est souvent souhaitable de combiner deux signaux à haute fréquence provenant de deux dispositifs et de délivrer le signal à haute fréquence combiné à un troisième dispositif, ou de séparer un signal à haute fréquence d'entrée provenant d'un dispositif et de délivrer les composantes séparées de ce signal à haute fréquence à deux dispositifs de sortie Une catégorie

de coupleurs comporte ceux comprenant des lignes de trans-

mission à haute fréquence formées sur un substrat En général, une composante du signal est couplée directement entre l'une des deux bornes et une borne de sortie et une seconde composante du signal est couplée électromagnétiquement entre une seconde des deux bornes et la borne de sortie Une solution appliquée dans la technique antérieure pour le couplage électromagnétique d'une composante d'un signal consistait à coupler un champ électromagnétique entre les bords de deux rubans conducteurs plans, séparés par un diélectrique, formés côte à cote sur un substrat commun,

avec des parties d'extrémité de chacun des rubans conduc-

teurs formant une borne de connexion pour le coupleur.

Avec cette solution antérieure, le coefficient de couplage est lié à la surface totale des bords et à la séparation entre les bords des rubans conducteurs Comme cela est également connu, le coupleur présente généralement une

impédance caractéristique qui est compatible avec l'appli-

cation du coupleur dans un circuit Etant donné que le coefficient de couplage est lié en partie à la surface

totale des bords, cette surface est généralement aug-

mentée pour accroître le coefficient de couplage Une solution appliquée dans la technique antérieure pour augmenter la surface totale des bords comprend l'imbrication de plusieurs rubans conducteurs étroits afin d'augmenter la surface totale des bords et par conséquent, le coefficient de couplage Pour la réalisation de ces coupleurs, une

attention particulière est portée sur l'impédance carac-

téristique du coupleur car ce dernier doit présenter une impédance caractéristique qui est compatible avec les dis- positifs auxquels il est connecté Comme cela est également

connu, l'impédance caractéristique d'une ligne de transmis-

sion, comme une ligne de transmission à rubans, est liée à l'épaisseur du substrat, à la constante diélectrique et à la largeur du conducteur Ainsi, la largeur, l'écartement

et le nombre des rubans conducteurs imbriqués sont géné-

ralement choisis pour obtenir le coefficient de couplage voulu et l'impédance caractéristique prédéterminée du coupleur Autrement dit, la largeur et le nombre des rubans conducteurs étroits et leur écartement sont généralement choisis suffisamment étroits pour obtenir un coupleur avec le coefficient de-couplage voulu et la largeur et le nombre des conducteurs étroits sont également choisis pour obtenir l'impédance caractéristique prédéterminée du coupleur Un problème posé par une telle structure est que lorsqu'il y a lieu d'augmenter la coefficient de couplage, la diminution de la largeur du conducteur et de leur écartement conduit à un circuit difficile à fabriquer avec des rendements acceptables pour obtenir le coefficient de couplage voulu et maintenir l'impédance caractéristique prédéterminée De plus, quand la largeur des conducteurs diminue, leur résistance augmente et par conséquent, les pertes dans les conducteurs et les pertes d'insertion du

coupleur augmentent également.

Selon l'invention, un circuit à haute fréquence pour coupler un signal à haute fréquence entm une borne d'entrée et deux bornes de sortie, avec la puissance réfléchie

couplée avec une borne isolée, comporte deux rubans conduc-

teurs espacés par un diélectrique d'un conducteur de plan de masse Chaque ruban conducteur comporte des parties dispor sées dans deux plans différents Chaque extrémité de chaque ruban conducteur espacé par un diélectrique constitue l'une correspondante des bornes Avec cette disposition, un coupleur est réalisé pour coupler des signaux entre une borne d'entrée et deux bornes de sortie en appliquant directement une première composante du signal depuis la borne d'entrée à une première des deux bornes, et en couplant électromagnétiquement une seconde composante du signal entre des surfaces supérieure et inférieure voisines des lignes de transmission couplées entre la borne d'entrée

et une seconde des deux bornes Par le couplage électro-

magnétique d'un signal entre les surfaces voisines d dessus et du dessous de ces lignes de transmission, une augmentation de la surface de couplage est obtenue,

assurant un plus fort coefficient de couplage sans intro-

duire la perte d'insertion généralement associée avec les structures antérieures En outre, cette structure est plus facile à fabriquer que les conducteurs minces rappro-,

chés, généralement associés avec les coupleurs imbriqués.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le coupleur comporte un premier groupe de parties de rubans conducteurs successivement espacées disposé à une première distance prédéterminée d'un conducteur de plan de masse et un second groupe semblable de parties de rubans conducteurs disposé à une seconde distance prédéterminée différente du conducteur du plan de masse, espacé par un diélectrique

du premier groupe de parties de rubans conducteurs.

Une surface de chacune des premières parties de rubans conducteurs est couplée électromagnétiquement avec une surface de l'une correspondante des secondes parties de rubans conducteurs Chaque partie intermédiaire du premier et du seconds rubans conducteurs est connectée à une paire de parties de rubans conducteurs situées de chaque côté de la partie de rubans conducteurs qui lui est couplée électromagnétiquement pour former deux rubans conducteurs entrelacés, séparés par un diélectrique Avec cette disposition, un coupleur symétrique est réalisé car chaque ruban conducteur peut être disposé à la même distance moyenne du conducteur de plan de masse en disposant des parties de chaque ruban conducteur à une première distance et des secondes parties de chaque ruban conducteur à une seconde distance Ainsi, chaque ruban conducteur en combinaison avec le diélectrique et le plan de masse forme deux lignes de transmission ayant pratiquement les mêmes caractéristiques électromagnétiques En outre, étant donné qu'une surface de chacune des parties du ruban conducteur est couplée électromagnétiquement à une surface d'une seconde des parties de ruban conducteur, le couplage entre elles est plus fort que dans la technique antérieure Dans un autre mode de réalisation de l'invention, un circuit de coupleur comporte une première

paire de rubans conducteurs plans séparés par un diélec-

-triqueet une seconde paire de rubans conducteurs blancs séparés par un diélectrique, espacée par un diélectrique dans un plan-différent de la première paire et avec chaque ruban conducteur de la seconde paire aligné sur un ruban conducteur correspondant de la première paire et couplé électromagnétiquement avec lui Chaque ruban

conducteur de la première paire est connecté alternati-

vement à un ruban conducteur de ces conducteurs espacés-par

un diélectrique de la seconde paire non couplé électroma-

gnétiquement avec lui, en plusieurs positions suivant-la longueur de ces lignes Avec cette disposition, un coupleur ayant un coefficient de couplage élevé est réalisé En

outre, la propagation d'un signal par les lignes de trans-

mission formées en combinaison avec chacune des lignes à ruban conducteur est relativement uniforme car une première partie du signal se propage entre la borne d'entrée et chacune des deux bornes de sortie le long d'une première ligne de transmission comprenant un ruban conducteur formé sur le substrat et une seconde partie du signal se propage le long d'une seconde ligne de transmission comprenant un ruban conducteur formé sur la couche diélectrique En outre, les connexions de ceux des rubans conducteurs de

la ligne de transmission qui ne sont pas couplés élec-

tromagnétiquement et qui sont espacés en diagonale assurent un potentiel égal d'énergie se propageant le long

des lignes de transmission.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention apparaîtront au cours de la description qui

va suivre.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs, La figure 1 est un schéma simplifié d'un double amplificateur équilibré comportant des coupleurs hybrides selonl'invention, Les figures 2 à 4 sont une série de vues en plan montrant des phases de réalisation d'un circuit à haute fréquence selon l'invention, La figure 3 A est une coupe suivant la ligne 3 A-3 A de la figure 3, La figure 3 B est une coupe suivant la ligne 3 B-3 B de la figure 3 montrant des phases de masquage utilisées pour former, un pontet dans 1 ' air, La figure 4 A est une coupe suivant la ligne 4 A-4 A de la figure 4 montrant en coupe un premier de deux rubans conducteurs torsadés, La figure 4 B est une coupe suivant la ligne 4 B-4 B de la figure 4 montrant en coup un second de deux rubans conducteurs torsadés, La figure 5 est une vue en plan suivant la ligne 5-5 du circuit de la figure 3, La figure 5 A est une vue en perspective et en coupe partielle suivant la ligne 5 A-5 A du circuit de la figure 3,

La figure 5 B est une vue schématique en pers-

pective de la figure 5 A, Les figures 6 à 8 sont des vues en plan montrant des phases de fabrication d'un autre mode de réalisation de l'invention, Les figures 8 A à 8 D sont des coupes suivant les lignes 8 A- 8 A, 8 B-8 B, 8 C-8 C et 8 D-8 D de la figure 8

montrant certains détails de fabrication.

Un coupleur hybride en quadrature (figure 3) destiné à coupler un signal à haute fréquence entre une borne d'entrée et deux bornes de sortie, avec une borne isolante prévue pour le signal à haute fréquence réfléchi par ces bornes, sera initialement décrit en regard des figures 1 à 4 En ce qui concerne d'abord la figure 1, un double amplificateur équilibré 10 est représenté, comportant un premier coupleur hybride 10 ', réalisé ici comme un diviseur de signaux, deux amplificateurs adaptés 72, 74 de type courant et un second coupleur hybride réalisé comme un combineur de signaux, ces éléments étant

connectés ensemble de la manière représentée.

La figure 2 montre plusieurs parties d'un ruban conducteur segmenté 14 a14 g, formées sur une première surface d'un substrat diélectrique 12, dans le cas présent en arséniure de gallium (Ga As) semi-isolant ayant une

épaisseur initiale de 0,38 mi Les parties de ruban conduc-

teur 14 a-14 g (dans le cas présent un système courant de métallisation comprenant une première couche de titane et une seconde couche d'or) sont formées en utilisant des

techniques courantesde masquage photographique et d'évapo-

ration métallique Les parties 14 a-14 g du ruban conducteur sont évaporées jusqu'à une épaisseur d'environ 1 Dm et elles ont une largeur (W> de 50 Dm Un conducteur de plan de masse 16 est formé sur une seconde surface du substrat

diélectrique 12 opposée à la première surface Le conduc-

teur de plan de masse 16 est formé sur le substrat 12 après que ce dernier a été aminci jusqu'à une-épaisseur prédéterminée, 0,1 mm dans le cas présent Chacune des parties 14 a-14 g du ruban conducteur, dans le cas présent un nombre impair de segments, est espacée d'uneautre d'une distance d, dans le cas présent environ 15 am Chaque partie 14 a-14 g de ruban conducteur a à peu près la forme d'un parallélogramme avec un angle aig U au sommet; O entre un côté incliné 14 b' du segment 14 b par exemple, et un côté horizontal 14 b", cet angle étant choisi dans la plage de O' à 90 Dans le cas présent, l'angle au sommet est choisi à environ 150 Deux parties 15 b et 15 d de ruban conducteur sont formées sur le substrat 12, à

côté des parties 14 a et 14 g respectivement du ruban conduc-

teur, comme représenté Ces parties de ruban 15 b et 15 d sont utilisées pour former des contacts conducteurs pour les rubans conducteurs (figure 4) vers deux des bornes précitées, dans le cas présent les bornes B et D (figure 4) La longueur de chaque côté horizontal de ces parties 14 a-14 g, le nombre de ces parties 14 a-14 g et leur écartement (d) sont choisis pour obtenir en combinaison une longueur pratiquement également à un quart de longueur d'onde 1/4 o 7 est la longueur d'onde à la fréquence de

fonctionnement en bande centrale-correspondante du circuit.

Comme le montrent les figures 3, 3 A et 3 B, une première couche de masquage 20, dans le cas présent une substance photosensible, est formée sur les parties 14 a-14 g du ruban conducteur et le subètrat 12 Selon des techniques courantes de masquage et d'attaque chimique, plusieurs ouvertures de forme triangulaire 22 a à 22 h et 22 a' à 22 h' sont formées dans la couche de masquage 20,

alignées et exposant sélectivement des parties sous-

jacentes des parties de ruban 14 a-14 g et des parties du ruban conducteur 14 b-14 d Les ouvertures 22 a-22 h, 22 a'-22 h' sont prévues pour former des trous de plaquage dans la couche de masquage 20 afin d'interconnecter sélectivement

les parties de ruban 14 a-14 g de la manière qui sera décrite.

Un second groupe d'ouvertures 25 a-25 d est prévu dans la couche de masquage 20, exposant sélectivement des parties sous-jacentes du substrat 12 et des parties sous-jacentes des rubans conducteurs 15 b-15 d Comme le montre la figure 3 B, une partie de la couche 20 est formée au-dessus du ruban conducteur 15 b de manière que lrsqu'un ruban conducteur est formé dans l'ouverture 25 a, il forme un pontet sur le ruban conducteur 15 b Les ouvertures 25 a-25 d sont formées dans la couche de masquage 20 pour définir une surface dans laquelle les rubans conducteurs pour les bornes A-D du coupleur peuvent être formées d'une manière qui sera décrite en regard de la figure 4 Par exemple, les ouvertures 25 c et 25 d exposent sélectivement une partie du substrat 12 et les parties de ruban 15 c, 15 d forment des surfaces o les rubans conducteurs de la borne C et de la borne D (figure 4) sont formés pour coupler ces rubans conducteurs (figure 4) avec les segments 14 a, 14 g Sur la couche de masquage 20, est formée une couche 26 a de titane, par o évaporation dans le cas présent, d'une épaisseur de 600 A et une couche 26 b d'or évaporé d'une épaisseur de 2000 A formant en combinaison une couche composite 26 Une seconde couche photosensible 20 ' est déposée sur la couche composite 26 et elle est mise en forme dans les mêmes surfaces que la première couche photosensible 20 et de manière à former un troisième groupe d'ouvertures 27 a-27 i dans la couche de masquage 20 ' pour des parties de placage de

ruban conducteur qui seront maintenant décrites.

Comme le montrent les figures 4, 4 A et 4 B, un second groupe semblable de parties de ruban conducteur espacées successivement 30 a-30 g est formé dans-la couche de masquage 20 par les ouvertures -27 a-27 g (figure 3) et plaquées sur la couche composite 26 (non représentée) jusqu'à une épaisseur de 3 gm Les parties de ruban 30 a-30 g sont formées, espacées par diélectrique et en alignement avec les parties de ruban 14 a-14 g de manière que chacune des

premières parties de ruban 14 a-14 g soient couplée élec-

tromagnétiquement avec l'une correspondante des secondes parties 30 a-30 g De plus, les parties de ruban 30 a-30 g sont formées en relation entrecroisée avec les parties de ruban 14 a-14 g (figure 2) comme représenté Les parties a-30 g de ruban conducteur ont la forme de parallélogrammes avec des angles aigus au sommet O d'environ 150, comme déjà décrit Les segments 30 a-30 g sont également formés

dans la couche de masquage 20, alignés avec les ouver-

tures 22 a-22 h, 22 a'-22 h' de manière que lorsqu'elles sont formées, les parties de ruban 30 a-30 g soient connectées sélectivement avec des parties déterminées de ruban 14 a-14 g

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formées au-dessous de la couche de masquage 20 Ainsi, une interconnexion sélective des parties 30 a-30 g avec ceux correspondant des segments 14 a14 g forme en combinaison une paire de rubans conducteurs 38,39 entrelacés, torsadés ou imbriqués Les lignes de trans- mission 38, 39 sont formées en interconnectant les parties de ruban 14 a-14 g et 30 a-30 g de manière que les parties de ruban 30 a-30 g forment des pontets dans l'air au-dessus de celles déterminées des parties de ruban 14 a-14 g Ces pontets dans l'air sont formés par placage des parties de ruban 30 a-30 g dans les ouvertures 22 a-22 h, 22 a'-22 h' (figure 3) Chaque partie intermédiaire du premier groupe et du second groupe de parties de ruban 30 a-30 g est connectée par les pontets dans l'air qui sont formés, avec une paire de parties de ruban 14 a-14 d se trouvant de chaque côté'de l'une des parties de ruban 14 a-14 g couplée

électromagnétiquement avec elle.

La ligne de transmission 38 représentée en coupe sur la figure 4 A comporte donc le plan de masse 16, le substrat 12 et un ruban conducteur composite 38 ' désigné par la flèche 381 Le ruban conducteur composite'38 ' comporte des parties de ruban 31 b et 15 b connectées ensemble comme représenté Le ruban composite 38 ' comporte en outre la partie de ruban conducteur 15 b connectée à la partie de ruban conducteur 30 a qui forme un pontet électrique sur la partie de ruban conducteur 14 a, comme représenté Le ruban conducteur composite 38 ' comporte en outre une partie de ruban 14 b connectée entre la partie de ruban 30 c, avec la partie de ruban 30 c formant un pontet diélectrique sur le ruban conducteur 14 c Le ruban composite 38 ' comporte également le ruban conducteur 14 b connecté entre la partie de ruban 30 c et une partie de ruban 30 e, avec la partie de ruban 30 e formant pontet diélectrique sur la partie de ruban 14 e, la partie de ruban 14 f connectée entre la partie de ruban 30 e et la partie de ruban 30 g, avec la partie de ruban 30 g formant un pontet diélectrique sur la partie de ruban 14 g et les parties de ruban 15 d et 31 d

connectées ensemble comme représenté.

En outre, la ligne de transmission 39 repré-

sentée en coupe sur la figure 3 B comporte le plan de masse 16, le substrat 12 et un ruban conducteur composite 39 ' désigné par la flèche 39 ' Le ruban conducteur composite 39 ' comporte les parties de ruban 31 a et 14 a connectées enscmble comme représenté Le ruban composite 39 ' comporte en outre la partie de ruban conducteur 14 a connectées la partie de ruban 30 b qui forme un pontet électrique sur la partie de ruban conducteur 14 b, comme représenté Le ruban conducteur composite 391 comporte en outre la partie de ruban conducteur 14 c connectée entre la partie de ruban b et la partie de ruban 30 d avec la partie de ruban 30 d

formant pontet diélectrique sur le ruban conducteur 14 d.

Le ruban conducteur composite 39 ' comporte en outre la partie de ruban 14 e connectée entre la partie de ruban 30 d et la partie du ruban 30 f avec la partie du ruban 30 f faisant pontet diélectrique sur la partie de ruban 14 f et la partie de ruban 14 g connectée entre la partie de ruban 30 f et la partie de ruban 31 c, avec cette dernière formant pontet diélectrique sur la partie de ruban conduc-_

teur 15 d.

Contrairement aux structures antérieures, avec lesquelles une surface de bord relativement réduite d'un ruban conducteur est utilisée pour coupler l'énergie à haute fréquence avec un second ruban conducteur, le long d'un bord voisin, dans le cas présent, une surface supérieure et une surface inférieure W relativement larges des parties de ruban 14 a-14 g, 30 a-30 g sont utilisées pour coupler l'énergie entre les rubans conducteurs composites 38 ', 39 ' Etant donné que le couplage entre la surface supérieure et la surface inférieure est plus fort que selon la technique de couplage par bord antérieure, un coupleur peut être fabriqué avec des rubans conducteurs relativement plus larges que les rubans conducteurs utilisés dans les coupleurs

imbriqués et les pertes d'insertion sont donc réduites.

Les lignes de transmission sont formées ici en une configuration "torsadée", en tire-bouchon ou

2535 = 905

entrelacées afin de réaliser un coupleur symétrique dans lequel chaque ligne de transmission représente pratiquement la même impédance caractéristique Ainsi, chaque ruban composite 38 ', 39 ' comporte des parties formées dans l'un de deux plans Etant donné que, comme le montrent les figures 4 A, 4 B, chaque partie de ruban inférieure 14 a-14 g est espacée d'une distance S du plan de masse 16 et que chaque partie de ruban supérieure est espacée d'une distance S' du plan de masse 16, chaque ruban composite 38 ', 39 ' est espacé d'une distance moyenne Sa du plan de masse 16 Ainsi, chaque ruban conducteur composite, 38 ', 39 ' forme en combinaison avec le substrat 12 et le plan de masse 16 une paire de lignes de transmission ayant

pratiquement les mêmes caractéristiques électromagnétiques.

Le coupleur est donc un coupleur symétrique car chacune

des lignes présente les mêmes caractéristiques électriques.

Comme le montrent les figures 1, 5, 5 A,-

B, le circuit de couplage 10 peut être utilisé pour combiner deux signaux à haute fréquence fournis par deux amplificateurs 72, 74 à deux bornes B, C du coupleur 10 (figure 1) et pour délivrer ces signaux à haute fréquence à une borne de sortie A du coupleur 10 (figure 1) vers un troisième amplificateur, les composantes combinées de ces signaux à haute fréquence étant déphacées de 900 l'une par rapport à l'autre Dans le cas d'utilisation comme combineur, deux signaux à haute fréquence sont appliqués aux bornes d'entrée B et C, le signal à haute fréquence combiné provenant de ces bornes étant appliqué à une borne de sortie, dans le cas présent la borne A, sans aucun signal à haute fréquence appliqué à la borne D Dans le cas d'utilisation comme combineur, le signal à haute fréquence arrivant aux bornes B et C est couplé avec la borne A de la manière suivante Un signal à haute fréquence appliqué à la borne C est couplé directement avec la borne A car il lui est directement connecté par la ligne de transmission torsadée 39 et ce signal est déphasé de -90 car la longueur de la ligne de transmission torsadée est choisie pour être à peu près égale à un quart de la

longueur d'onde ( 1/4) o) est la longueur d'onde corres-

pondant à la fréquence moyenne du signal à haute fréquence couplé Un signal à haute fréquence couplé à la borne B est couplé électromagnétiquement à la borne A aux

parties en pontet dans l'air de la partie de ruban 30 a-

g (régions o les lignes de transmission torsadées 38, 39 se croisent) comme le montre schématiquement la figure 5 D Dans ces parties de pontet dans l'air ou de

croisement des parties de ruban 30 a-30 g, l'onde électro-

magnétique se propageant par la ligne de transmission torsadée 38 depuis la borne B vers la borne isolée D est couplée avec la ligne de transmission torsadée 39 et se propage sur cette dernière dans une direction opposée à celle de la propagation sur la ligne de transmission

torsadée 38 et cette énergie est donc déphasée de 180 '.

Ainsi, l'énergie couplée depuis la borne B se propage vers la borne A avec un déphasage de -180 Ainsi, le signal délivré à la borne A est la combinaison vectorielle des signaux appliqués aux bornes B et C et par conséquent, les signaux sont combinés à la borne A avec un déphasage de 900 entre les signaux d'entrée incidents Pour des signaux incidents égaux aux bornes B et C, la partie réfléchie des signaux depuis la borne A est couplée avec la borne D et aucune partie réfléchie du signal ne se propage vers la borne B ou la bor ne C Comme le montre la figure 1, la borne D est terminée sur une impédance égale à l'impédance caractéristique des lignes de transmission 38, 39, 50 ohms dans le cas présent En variante, le circuit en hyperfréquences peut être utilisé comme un diviseur de signal 10 ' (figure 1) lorsqu'un signal est appliqué à la borne A, par exemple, ce signal étant divisé entre les bornes B et C d'une manière similaire à celle expliquée ci-dessus Dans ce cas, le signal arrivant à la borne A est divisé en quadrature entre les bornes B et C c'est-à-dire que les composantes des signaux aux bornes

B et C sont déphasées de 900.

Selon l'invention, le coefficient de couplage d'énergie électromagnétique se propageant sur l'une de ses lignes de transmission torsadées, et couplée avec la seconde des lignes de transmission torsadées 38, 39 peut être choisi en modifiant sélectivement la surface de chaque segment 14 a14 g et 30 a-30 g pour contrôler la surface effective de couplage, ou les parties des surfaces de chacun des conducteurs se croisant sur l'un correspondant des conducteurs et en modifiant l'angle au sommet de chacun des segments entre O et 90 , en modifiant ainsi l'angle q (figure 5) sous lequel les segments 14 a-14 g, a-30 g se croisent, le couplage maximal étant obtenu quand O s'approche de O' et le couplage minimal étant obtenu quand O s'approche de 90 En outre, en prévoyant un nombre impair de segments, le circuit en hyperfréquences est configuré de manière que la-borne de sortie A soit située sur le même côté du coupleur que la borne isolée D. En variante, la partie de ruban 14 a-14 g peut être espacée des parties de ruban de pontage 30 a-30 g par une couche de matière diélectrique, comme de nitrure de silicium, de polyimide ou autre matière appropriée De plus, une combinaison d'air et de matière diélectrique

peut âtre utilisée pour espacer par diélectrique les parties-

de ruban 14 a-14 g, 30 a-30 g afin d'obtenir les caractéris-

tiques électromagnétiques choisies.

En variante encore, la borne de sortie A d'un coupleur peut être prévue sur le même côté du coupleur que l'une des bornes d'entrée, dans le cas présent la borne C Dans ce cas, avec un nombre pair de segments, la borne de sortie A se trouve sur le même côté 'du coupleur que la borne d'entrée C car ces bornes sont connectées directement par la ligne de transmission 39 et, par l'adjonction d'un segment supplémentaire, par exemple à chaque ligne, les rubans composites ou torsadés 38 ', 39 ' se croisent une fois de plus, ce qui change la position des parties d'extrémité des connexions des lignes sur le substrat et par conséquent, la position des bornes D et B. Les figures 6 à 8 illustrent un autre mode de réalisation de l'invention En ce qui concerne d'abord la figure 6, sur une première surface d'un substrat 42 est formée une paire de rubans conducteurs 40 a, 40 b espacés et parallèles et sur une seconde surface opposée à la première, un plan de masse 44 Plusieurs surfaces de connexion 46 a-46 g sont formées solidairement de chaque ruban conducteur 40 a-40 b Les rubans conducteurs 40 a, 40 b et les surfaces de connexion 46 a-46 g sont formés sur le substrat 42 selon des techniques courantes de masquage et d'évaporation Les rubans conducteurs 40 a-40 b et les surfaces de connexion 46 a-46 g consistent ici en une couche composite de titane et d'or, l'or étant évaporé jusqu'àune épaisseur de 1 gym.

Comme le montre maintenant la figure 7, une couche diélectrique 48, dans le cas présente de polyimide, est déposée sur la surface des rubans conducteurs du substrat 42 Par des techniques courantes de masquage et d'attaque, la couche diélectrique est mise en forme pour produire plusieurs ouvertures 47 a-47 g en alignement avec des parties de celles correspondantes des surfaces de connexion 46 a-46 g Les ouvertures 47 a47 g sont prévues dans la couche diélectrique 48 pour exposer sélectivement

des parties d'extrémité des surfaces de connexion 46 a-46 g.

Des secondes ouvertures 49 a-49 d sont prévues dans la couche diélectrique 48 Une couche 5 ia de titane et une couche 51 b d-'ior sont déposées pour former une couche composite 51 comme cela a déjà été décrit pour la couche composite 26 de la figure 3 Les ouvertures 49 a-49 d sont utilisées ici pour former des rubans conducteurs 52 a-52 d (figure 8), ces rubans conducteurs 52 a-52 d étant prévus pour interconnecter le coupleur (figure 8) avec des

composants extérieurs Il suffit de noter que ces ouver-

tures 47 a-47 g; 49 a-49 d constituent des trous de placage pour l'interconnexion des rubans conducteurs 40 a-40 b d'une

seconde paire de rubans.

La figure 8 montre qu'un coupleur 50 comporte en outre une seconde paire de rubans conducteurs parallèles et espacés 40 c, 40 d formés sur la couche diélectrique 48 et alignés avec les rubans conducteurs correspondants 40 a; b formés au-dessous sur le substrat Plusieurs surfaces de connexion 52 a-52 g sont formée solidairement avec chaque ruban conducteur 40 c-40 d Chaque surface de connexion 52 a-52 g est formée en alignement avec une ouverture correspondante 47 a-47 g qui a déjà été formée en alignement avec celles correspondantes des surfaces de connexion 46 a-46 g formées solidairement avec les rubans

-conducteurs 40 a-40 b Comme le montrent les figures 8 a-

8 b, chaque ruban conducteur 40 a-40 d et la surface de connexion associée est alignée de manière que des paires a-40 d et 40 b-40 c de ces rubans conducteurs 40 a-40 d espacés en diagonale soient connectées alternativement

par placage de la surface de connexion supérieure corres-

pondante 52 a-52 g par l'ouverture correspondante 47 a-47 g afin de les connecter à la partie de la surface de connexion correspondante 46 a-46 g des rubans conducteurs inférieurs

correspondant 40 a-40 b exposés par les ouvertures 47 a-47 g.

Ainsi, comme le montre la figure 8 a, le ruban conducteur b est couplé avec le ruban conducteur 40 c par le trou de placage 47 b et les surfaces de connexion 46 a-52 a D'une manière similaire, l'interconnexion suivante des rubans conducteurs 40 a-40 d, comme le montre la figure 8 B, comporte un ruban conducteur 40 a couplé avec le ruban conducteur 40 d par le trou de placage 47 e et les surfaces de connexion 46 b, 52 bo Celles successives des paires de conducteurs espacés en diagonale 40 a, 40 d, 40 b, 40 c

sont interconnectées d'une manière similaire.

Les rubans conducteurs des bornes 54 a-54 d

sont formés respectivement dans les ouvertures 49 a-49 b.

Le ruban conducteur de borne 54 a est formé dans l'ouver-

ture 49 a (figure 7) qui expose sélectivement une partie

d'extrémité d'un ruban conducteur 40 a et le substrat 42.

253590,5

Ainsi, le ruban conducteur de borne 54 a est plaqué par l'ouverture 49 a pour former une connexion directe vers le ruban conducteur 40 a De même le ruban conducteur de borne 54 a est connecté avec le ruban connecteur 40 d (figure 8 C) par placage de la surface de connexion 52 a

par l'ouverture 47 a vers la surface de connexion 46 a.

Le ruban conducteur de borne 54 c formé dans l'ouverture 49 c (figure 7 qui expose sélectivement une partie

d'extrémité du ruban conducteur 40 a et le substrat 42.

Ainsi, le ruban conducteur de borne 54 b est plaqué par l'ouverture 49 c pour établir une connexion directe vers le ruban conducteur 40 a; De même, le ruban conducteur de borne 54 b est formé solidairement du ruban conducteur d Ainsi, les rubans conducteurs de bornes 54 a et 54 c 1, et par conséquent, les bornes A et C sont directement

connectés ensemble par les rubans conducteurs 40 a et 40 d.

D'une manière similaire, le ruban conducteur de borne 54 b est formé dans l'ouverture 49 b (figure 7) qui expose sélectivement une partie d'extrémité du ruban conducteur 40 b et du substrat 42 Ainsi, le r;uban conducteur de borne 54 b ést plaqué par l'ouverture 49 b pour établir une connexion directe vers le ruban conducteur b De même le ruban conducteur de bornes 54 b est formé solidairement avec le ruban conducteur 40 c et ce dernier forme ici un pontet sous une partie sous-jacente du ruban conducteur 40 a Le ruban conducteur de borne; 54 d est

formé dans l'ouverture 49 d (figure 7) qui expose sélec-

tivement une partie du substrat 42 La partie de ruban conducteur 54 d forme un pontet au-dessus du ruban conducteur 40 a sous-jacent et elle est connectée directement au ruban conducteur 40 b par plaquage de la surface de connexion 52 g (figure 8 D) par l'ouverture 47 g (figure 7) vers la surface de connexion 46 g (figure 6) De même, le ruban conducteur de borne 54 d est formé solidairement avec le ruban conducteur 40 c Ainsi, les rubans conducteurs de bornes 54 b et 54 d et par conséquent les bornes B et D sont directement connectées ensemble par les rubans

conducteurs 40 b et 40 c.

En fonctionnement, un signal est couplé entre la borne A et les bornes B et C par exemple d'une manière similaire à celle déjà décrite En outre, une structure symétrique est obtenue en raison du fait qu'une

première partie du signal se propage le long d'un conduc-

teur supérieur, dans le cas présent, l'un des rubans conducteurs 40 c, 40 d et une seconde partie se propage le long d'un conducteur inférieur, dans le cas présent l'un des rubans conducteurs 40 a, 40 b Comme cela a déjà été décrit, la connexion alternée des paires en diagonale des rubans conducteurs assure une excitation potentielle égale de l'onde électromagnétique qui se propage le long

du conducteur en réponse à un signal appliqué à-ces lignes.

En outre, les paires couplées alternativement, suppriment les modes parasites de transmission car les effets des différentes constantes diélectriques du substrat 42, de la couche diélectrique 48 et de l'air sont supprimés par une connexion périodique des lignes espacées en diagonale pour obtenir la configuration équilibrée le long des lignes

a-40 d.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées à l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits et illustrés sans sortir du cadre ni de l'esprit

de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de rubans conducteurs ( 38, 39), chaque ruban conducteur comportant des premières parties de surface espacées par un diélectrique ( 12) d'une première distance prédéterminée -d'un conducteur de plan de masse ( 16) et des secondes parties de surface espacées par un diélectrique d'une seconde distance prédéterminée

différente dudit conducteur de plan de masse.

2 Circuit selon 'La revendication 1, carac-

térisé en ce que les premières-parties de surface de l'un

des rubans conducteurs de la paire sont couplées élec-

tromagnétiquement par ledit diélectrique-( 12) avec les secondes parties de surface de l'autre ruban conducteur

de la paire.

3 Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des parties d'extrémité ( 15) de

chacun desdits rubans conducteurs sont entrelacées.

4 Circuit selon la revendication 1-ou 2, caractérisé en ce que des parties intermédiaires: ( 14,30) de

chacun desdits rubans conducteurs sont entrelacées.

Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier groupe de parties ( 14) de rubans conducteurs successivement espacés, un second groupe de parties ( 30) de rubans conducteurs successivement espacés, une surface de chacune des parties de rubans conducteurs successivement espacés du premier groupe étant couplée électromagnétiquement avec une surface de l'une correspondante des parties de rubans conducteurs

espacées du second groupe.

6 Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier groupe de parties ( 14) de rubans conducteurs successivement espacés, un second groupe semblable de parties ( 30) de rubans conducteurs successivement espacés et un dispositif-pour connecter certains intermédiaires des parties de rubans conducteurs du second groupe à une paire de parties de rubans conducteurs du premier groupe se trouvant de chaque côté de parties de rubans conducteurs qui leur sont couplées électromagnétiquement. 7 Circuit selon la revendication 6, carac- térisé en ce qu'une surface de chacune des parties des rubans conducteurs successivement espacés du premier groupe est coupléaélectromagnétiquement avec une surface de l'une correspondante des parties de rubans conducteurs

espacés du second groupe.

8 Circuit selon la revendication 5 ou 7 caractérisé en ce que les surfaces de chacune des parties de rubans conducteurs sont couplées électromagnétiquement

par un diélectrique ( 12).

9 Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de rubans conducteurs ( 38, 39) comportant chacun des premières parties espacées d'une première distance prédéterminée d'un conducteur de plan de masse( 16)et des secondes parties espacées d'une seconde distance prédéterminée différente du conducteur de plan

de masse.

Circuit selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que des parties d'extrémité ( 15) de chaque

paire de rubans conducteurs sont entrelacées.

11 Circuit selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que des parties intermédiaires ( 30) de chaque

paire de rubans conducteurs sont entrelacées.

12 Circuit selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que les rubans conducteurs sont espacés pratiquement de la même distance moyenne prédéterminée

du conducteur de plan de masse ( 16).

13 Circuit à haute fréquence,-caractérisé en ce qu'il comporte une première paire ( 40) de rubans conducteurs plans espacés par un diélectrique, disposés dans un premier plan, une seconde paire ( 51) de rubans conducteurs plans espacés par un diélectrique, disposés dans un second plan différent et espacés par un diélectrique

-35905

( 48) de ladite première paire de rubans conducteurs espacés par un diélectrique, une première partie de surface d'un premier ruban conducteur de chaque paire étant couplée électromagnétiquement avec une seconde partie de surface d'un second ruban conducteur correspondant chaque paire. 14 Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de rubans conducteurs ( 38,39)

couplés électromagnétiquement, chacun des rubans conduc-

teurs de la paire comportant des premières et des secondes parties espacées par un diélectrique ( 12) à des distances

différentes d'un conducteur de plan de masse ( 16).

Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier ruban conducteur ( 38) comprenant des parties de surface supérieure et de surface inférieure, un second ruban conducteur ( 39) comprenant des parties de surface supérieure et de surface inférieure, et un dispositif comprenant lesdites parties de surface supérieure et inférieure de chacun des rubans conducteurs pour le couplage d'énergie entre le premier et le second

rubans condu teurs.

16 Circuit à haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier groupe de parties ( 14) de rubans conducteurs espacées, disposées sur un substrat ( 12), un second groupe de parties ( 30) de rubans conducteurs espacées, séparées par un diélectrique dudit premier groupe de parties de rubans conducteurs espacées, et un dispositif pour interconnecter sélectivement chacune desdites premières parties de rubans conducteurs avec chacune desdites secondes parties de rubans conducteurs

pour former une paire de rubans conducteurs entrelacés.