FR2546670A1 - Transmission line element for microwave frequencies including one or more incorporated switching units with a view to inserting one or more quadripoles - Google Patents
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Abstract
Description
1 -1 -
ELEMENT DE LIGNE DE TRANSMISSION POUR HYPERFREQUENCES TRANSMISSION LINE ELEMENT FOR MICROWAVE
COMPORTANT UN OU PLUSIEURS ORGANES DE COMMUTATION INCORPORES HAVING ONE OR MORE INCORPORATED SWITCHING ORGANS
EN VUE DE L'INSERTION D'UN OU PLUSIEURS QUADRIPOLES. FOR THE INSERTION OF ONE OR MORE QUADRIPOLES.
Il est souvent nécessaire d'intercaler de manière commu- It is often necessary to interpose in a common way
table, dans une ligne de transmission pour hyperfréquences, table, in a microwave transmission line,
un ou plusieurs quadrip 8 les destinés à en modifier la trans- one or more quadrips 8 intended to modify the trans-
mission.mission.
Une application particulièrement intéressante de l'inven- A particularly interesting application of the invention
tion concerne la réalisation d'un atténuateur variable com- tion concerns the realization of a variable attenuator com-
portant plusieurs cellules de valeurs échelonnées Dans d'autres applications, des amplificateurs, des filtres ou 1.0 des dispositifs de changement de fréquence devront être carrying several cells of scaled values In other applications, amplifiers, filters or 1.0 frequency changing devices must be
intercalés de manière commutable dans la ligne. interchangeably switchable in the line.
Ce problème est habituellement résolu au moyen d'organes de commutation appelés "commutateurs coaxiaux", bien que This problem is usually solved by means of switching devices called "coaxial switches", although
l'élément de ligne qui les constitue ne soit pas nécessai- the line element which constitutes them is not necessary
rement coaxial Ces commutateurs présentent généralement l'inconvénient d'utiliser deux segments mobiles de ligne, qui assurent, suivant leur position, une transmission These switches generally have the disadvantage of using two mobile line segments, which ensure, depending on their position, a transmission
directe ou une transmission à travers le quadripôle à inter- direct or transmission through the inter-quadrupole
caler.stall.
Ils introduisent une perte d'insertion élevée et présentent un isolement relativement médiocre entre les deux voies de -2- transmission En général, ils ont un coût élevé -et une They introduce a high insertion loss and have a relatively poor isolation between the two transmission paths. -2- In general, they have a high cost -and a
consommation notable en énergie électrique. notable consumption of electrical energy.
Le brevet américain 3319194 décrit un atténuateur variable dont l'organe de commutation est du type susvisé, avec la particularité que sa réalisation est obtenue au moyen d'une American patent 3319194 describes a variable attenuator whose switching member is of the aforementioned type, with the particularity that its realization is obtained by means of a
ligne microbande dont le conducteur central forme, à inter- microstrip line, the central conductor of which forms,
valles, deux voies parallèles, dont l'une de transmission valleys, two parallel tracks, one of which is transmission
directe, l'autre de transmission avec atténuation, la commu- direct, the other transmission with attenuation, the commu-
tation entre les deux voies se faisant au moyen d'un segment tation between the two channels by means of a segment
conducteur souple déplaçable d'une voie à l'autre. flexible conductor movable from one track to another.
Cette réalisation assure une bonne continuité d impédance et une faible perte d'insertion, mais présente l'inconvénient de présenter une voie de passage parasite aux bornes de This embodiment ensures good impedance continuity and low insertion loss, but has the drawback of having a parasitic passageway across the terminals of
chaque cellule d'atténuation lorsque celle-ci est commutée. each attenuation cell when this is switched.
Un autre inconvénient est que, les contacts étant coupés pendant un temps relativement long lors de la commutation, une atténuation intermédiaire importante est alors obtenue, Another disadvantage is that, the contacts being cut for a relatively long time during switching, a significant intermediate attenuation is then obtained,
ce qui est indésirable pour certaines applications. which is undesirable for some applications.
La présente invention a pour objet un élément de ligne de transmission commutable réalisable avec la technique des lignes microbandes, mais exempt des inconvénients exposés The present invention relates to a switchable transmission line element achievable with the technique of microstrip lines, but free from the disadvantages exposed
ci-dessus et particulièrement économique. above and particularly economical.
L'élément de ligne de transmission suivant l'invention The transmission line element according to the invention
comporte au moins un conducteur de masse; un autre conduc- includes at least one ground conductor; another conduc-
teur nu disposé à proximité du conducteur de masse parallè- naked tor placed near the parallel earth conductor
lement à celui-ci, ledit autre conducteur comportant deux segments fixes raccordés par un segment mobile; et des moyens de déplacer le segment mobile pour l'amener d'une première position o il relie les segments fixes à une seconde position dans laquelle il autorise la liaison des Lement thereto, said other conductor having two fixed segments connected by a movable segment; and means for moving the movable segment to bring it from a first position where it connects the fixed segments to a second position in which it allows the connection of the
segments fixes avec des terminaisons conductrices ou isolan- fixed segments with conductive or insulating terminations
tes et est principalement caractérisé en ce que lesdites terminaisons sont fixées et positionnées de façon que leurs extrémités respectives soient situées en regard -3- tes and is mainly characterized in that said terminations are fixed and positioned so that their respective ends are located opposite -3-
d'une portion de surface déterminée des extrémités respec- of a determined surface area of the respective ends
tives des segments fixes et que, dans la première position, le segment mobile entre en contact avec ladite face, tandis que, dans la seconde position, le segment mobile est dégagé des segments fixes et lesdites extrémités des segments tives of the fixed segments and that, in the first position, the movable segment comes into contact with said face, while, in the second position, the movable segment is released from the fixed segments and said ends of the segments
fixes, libérées par ce dégagement, sont venues par déforma- fixed, released by this release, came by deformation-
tion élastique au contact desdites terminaisons. elastic tion in contact with said terminations.
Les diverses particularités, ainsi que les avantages de The various features, as well as the advantages of
l'invention, apparaîtront clairement à la lumière de la des- the invention will become clear in the light of the
cription ci-après.below.
Au dessin annexéIn the attached drawing
La figure 1 est une vue, en coupe longitudinale par- FIG. 1 is a view, in longitudinal section through
tielle, d'un élément de ligne de transmission commu- of a common transmission line element
table conforme à un mode d'exécution de l'invention, représenté en position de passage direct; table according to an embodiment of the invention, shown in the direct passage position;
La figure 2 montre l'élément de la figure 1 en posi- Figure 2 shows the element of Figure 1 in posi-
tion commutée;switched tion;
La figure 3 est une vue, en coupe transversale par- FIG. 3 is a view in cross section through
tielle, d'un élément de ligne de transmission commuta- of a switched transmission line element
ble identique ou similaire à celui des figures 1 et 2; ble identical or similar to that of Figures 1 and 2;
La figure 4 représente un élément de ligne à commuta- FIG. 4 represents a line element with switching
tions multiples Les figures 5 et 6 représentent respectivement en perspective et vues de dessus, un mode d'exécution préféré d'un ensemble de commutation destiné à être incorporé dans un tel élément de ligne; et La figure 7 représente un élément de ligne commutable multiple positions FIGS. 5 and 6 represent respectively in perspective and views from above, a preferred embodiment of a switching assembly intended to be incorporated in such a line element; and Figure 7 shows a switchable line element
muni de deux prises coaxiales.fitted with two coaxial sockets.
4 - Aux figures 1 et 2, on a représenté un élément de ligne triplaque à air, comportant deux plans de masse 4 et 8 et 4 - In FIGS. 1 and 2, an air triplate line element has been represented, comprising two ground planes 4 and 8 and
trois segments conducteurs 1-2-3 formant la plaque intermé- three conductive segments 1-2-3 forming the intermediate plate
diaire Les segments 1 et 3, fixés au plan de masse 4 par des blocs diélectriques 101-301, sont élastiques et leurs extré- mités respectives 100-300 sont avantageusement pré-cambrées vers le bas Le segment 2 est solidaire d'une tige isolante diaire The segments 1 and 3, fixed to the ground plane 4 by dielectric blocks 101-301, are elastic and their respective ends 100-300 are advantageously pre-bent downward The segment 2 is integral with an insulating rod
qui traverse un orifice de guidage 80 ménagé dans le conduc- which passes through a guide orifice 80 formed in the conduc-
teur 8 et dont le déplacement, dans une direction perpendi- tor 8 and whose displacement, in a direction perpendicular
culaire aux plans des conducteurs de la ligne, est commandé par des moyens, connus en soi, symbolisés par un solénoïde Il est bien entendu que ces moyens peuvent être d'un ring to the plans of the line conductors, is controlled by means, known per se, symbolized by a solenoid It is understood that these means can be of a
type approprié quelconque, manu-el, mécanique ou électro- any suitable type, manual, mechanical or electro-
mécanique -mechanical -
Dans la position de la figure 1, le segment 2 est au contact des faces inférieures des extrémités 100 et 300, lesquelles sont cambrées vers le haut et hors du contact de deux contacts 6 et 7 d'un quadripôle A Les contacts 6 et 7 sont eux-mêmes introduits, perpendiculairement aux plans des conducteurs de la ligne, dans des orifices 40-41 ménagés dans le conducteur 4 et mis en place de manière fixe et précise par rapport à la ligne Dans la position de la figure 2, la tige 5 ayant été déplacée de façon à amener le segment mobile 2 au contact du conducteur 4, les extrémités et 300, se trouvant libérées, viennent, grâce à leur In the position of FIG. 1, the segment 2 is in contact with the lower faces of the ends 100 and 300, which are bent upwards and out of the contact of two contacts 6 and 7 of a quadrupole A The contacts 6 and 7 are themselves introduced, perpendicular to the planes of the conductors of the line, in orifices 40-41 formed in the conductor 4 and placed in a fixed and precise manner relative to the line In the position of Figure 2, the rod 5 having been moved so as to bring the movable segment 2 into contact with the conductor 4, the ends and 300, being freed, come, thanks to their
élasticité, s'appliquer sur les extrémités des contacts res- elasticity, apply to the ends of the res-
pectifs 6 et 7 Il est clair que la position du quadripôle et l'orientation des contacts pourraient varier: par exemple le quadripôle pourrait être placé entre le conducteur central et le conducteur de masse, les contacts pective 6 and 7 It is clear that the position of the quadrupole and the orientation of the contacts could vary: for example the quadripole could be placed between the central conductor and the ground conductor, the contacts
étant alors à l'intérieur de la structure. then being inside the structure.
Il est clair qu'à la figure 1, le quadripôle A n'est pas relié à la ligne, un transfert direct de l'onde en mode TEM s'effectuant alors le long de la ligne, qui ne présente It is clear that in FIG. 1, the quadrupole A is not connected to the line, a direct transfer of the wave in TEM mode then taking place along the line, which does not have
aucune discontinuité notable et possède l'impédance carac- no significant discontinuity and has the characteristic impedance
téristique désirée La disposition géométrique et les dimen -5- sions des éléments sont déterminées par l'homme de l'art pour obtenir les caractéristiques désirées et pour que la fréquence de coupure du guide constitué par les conducteurs desired téristique The geometrical arrangement and the dimensions of the elements are determined by a person skilled in the art to obtain the desired characteristics and so that the cut-off frequency of the guide constituted by the conductors
plans 4 et 8 soit nettement supérieure à la gamme des fré- plans 4 and 8 is clearly greater than the range of
quences à transmettre. Dans la position de la figure 2, le quadripôle A est inséré dans la ligne: il s'agira par exemple d'un atténuateur, quences to transmit. In the position of figure 2, the quadrupole A is inserted in the line: it will be for example an attenuator,
d'un amplificateur, d'un filtre, d'un dispositif de change- an amplifier, a filter, a changing device
ment de fréquence, ou autre On notera que le segment de ligne 2 ne peut assurer aucune transmission parasite, du frequency, or other Note that line segment 2 cannot ensure any spurious transmission, from
fait de son contact étroit avec le plan de masse 4. made of its close contact with the ground plane 4.
Lorsque l'on manoeuvre la tige 5 pour mettre le quadripôle hors de service, il est clair que le contact entre les extrémités 100-300 et les contacts respectifs 6 et 7 n'est supprimé qu'après que le segment 2 est venu écarter lesdites extrémités desdits contacts Dans la manoeuvre inverse, le contact entre lesdites extrémités et lesdits contacts se fait avant que le segment 2 ait lui-même perdu le contact avec lesdites extrémités Il n'y a finalement pratiquement When the rod 5 is maneuvered to put the quadrupole out of service, it is clear that the contact between the ends 100-300 and the respective contacts 6 and 7 is not removed until after the segment 2 has come to remove the said ends of said contacts In the reverse operation, the contact between said ends and said contacts takes place before the segment 2 has itself lost contact with said ends.
pas de lacune dans la transmission lors de la commutation. no gap in the transmission when switching.
Le déplacement du segment 2 est d'ailleurs de faible ampli- The displacement of segment 2 is also small
tude, de l'ordre du mm par exemple.study, of the order of mm for example.
La figure 3 montre, en coupe transversale, un mode d'exécu- Figure 3 shows, in cross section, an execution mode
tion pratique du dispositif: les conducteurs de masse 4 et practical part of the device: ground conductors 4 and
8 sont ici reliés par des parois latérales 9-10 qui se pro- 8 are here connected by side walls 9-10 which are
longent pour former un réceptacle approprié pour le quadri- run along to form a receptacle suitable for the quadri-
pôle A Celui-ci est, à titre d'exemple, une cellule d'atté- pole A This is, for example, a holding cell
nuation du type circuit hybride, qui vient se positionner dans le réceptacle grâce à deux épaulements 92-102 formés par les prolongements des parois 9-10 Les contacts de masse de cette cellule viennent se relier à la masse de la ligne nuation of the hybrid circuit type, which is positioned in the receptacle by means of two shoulders 92-102 formed by the extensions of the walls 9-10 The ground contacts of this cell come to connect to the ground of the line
de transmission.of transmission.
On notera qu'en variante (figure 7) le quadripôle A pourrait être connecté à la ligne au moyen de prises coaxiales dont les conducteurs centraux 601-701 constitueraient les -6- contacts 6 et 7 Cette solution permet par exemple d'insérer It will be noted that, as a variant (FIG. 7), the quadrupole A could be connected to the line by means of coaxial sockets, the central conductors 601-701 of which would constitute the contacts 6 and 7. This solution makes it possible, for example, to insert
un dispositif de changement de fréquence dans la ligne. a frequency change device in the line.
A la figure 4, on a représenté une ligne de transmission à laquelle sont incorporés plusieurs organes de commutation du In Figure 4, there is shown a transmission line which is incorporated several switching members of the
type décrit ci-dessus Le premier a constitue un interrup- type described above The first a constitutes an interrup-
teur de protection: lorsque les extrémités des tronçons conducteurs 103303 sont libérées par le segment mobile 203 protective guard: when the ends of the conductive sections 103303 are released by the movable segment 203
correspondant, elles viennent reposer sur des butées isolan- corresponding, they come to rest on isolating stops
tes 63-73 A titre de variante, la butée 63 pourrait être remplacée par un contact relié à une charge apte à dissiper tes 63-73 Alternatively, the stop 63 could be replaced by a contact connected to a load capable of dissipating
la puissance ré-injectée.the power re-injected.
On a symbolisé par un rectangle 51 un organe électronique de We have symbolized by a rectangle 51 an electronic organ of
commande de la coupure-; cet organe provoquera le dépla- cut-off control; this organ will cause displacement
cement de la tige 53 pour couper la transmission en cas de cement of the rod 53 to cut the transmission in the event of
détection d'une réinjection de puissance accidentelle. detection of accidental power feedback.
Le second et le troisième organes de commutation b et c per- The second and third switching elements b and c per-
mettent par exemple la mise en ou hors service de cellules for example activate or deactivate cells
d'atténuation, pour constituer un atténuateur pour hyper- attenuation, to constitute an attenuator for hyper-
fréquences Dans les positions figurées, la cellule b est en frequencies In the positions shown, cell b is in
service, la cellule c hors de service. service, cell c out of service.
Aux figures 5 et 6, on a représenté un segment mobile 204 In Figures 5 and 6, there is shown a movable segment 204
muni à chaque extrémité d'une encoche, avantageusement semi- provided at each end with a notch, advantageously semi
circulaire, dans laquelle passent les contacts fixes 604 et 704. L'engagement de ces contacts fixes avec les lames 104 et 304 s'effectue pratiquement au bord desdites lames, comme le circular, through which the fixed contacts 604 and 704 pass. The engagement of these fixed contacts with the blades 104 and 304 takes place practically at the edge of said blades, as the
montre la figure 6: on évite ainsi de créer des disconti- shows figure 6: this avoids creating disconti-
nuités dans la ligne; qui augmenteraient le taux d'ondes overnight stays in the line; which would increase the wave rate
stationnaire en transmission directe. stationary in direct transmission.
On notera que dans les dispositifs décrits, le contact se fait toujours, que l'on soit dans une position ou l'autre, sur la même face des segments élastiques 1-3; 104-304, ce qui réduit notablement les discontinuités qui se produisent It will be noted that in the devices described, the contact is always made, whether one is in one position or the other, on the same face of the elastic segments 1-3; 104-304, which significantly reduces the discontinuities that occur
au moment de la commutation.at the time of switching.
-7--7-
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux disposi- It goes without saying that the invention is not limited to the provisions
tions décrites et représentées On notera qu'un élément de ligne comportant un organe de commutation, tel que celui de la figure 7, pourrait être muni d'une entrée et d'une sortie coaxiales permettant son raccordement à des lignes coaxiales de transmission Le dispositif ainsi réalisé remplira le rôle du classique "relais de transfert" tout en présentant, par rapport à celui-ci, un certain nombre d'avantages: en tions described and represented It will be noted that a line element comprising a switching member, such as that of FIG. 7, could be provided with a coaxial input and output allowing its connection to coaxial transmission lines The device thus produced will fulfill the role of the classic "transfer relay" while having a number of advantages over it:
position de passage direct, pas de court-circuit du quadri- direct passage position, no short circuit of the quadri-
pôle; nombre de contacts successifs réduit dans un rapport pole; reduced number of successive contacts in a report
deux; un seul élément mobile au lieu de quatre. of them; one moving element instead of four.
Claims (11)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8308944A FR2546670B1 (en) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | TRANSMISSION LINE ELEMENT FOR MICROWAVE COMPRISING ONE OR MORE SWITCHING BODIES INCORPORATED FOR THE INSERTION OF ONE OR MORE QUADRIPOLES |
GB08410734A GB2143678B (en) | 1983-05-24 | 1984-04-26 | A microwave transmission line element comprising one or more incorporated swithching members for inserting one or more quadripoles |
US06/606,015 US4595893A (en) | 1983-05-24 | 1984-05-02 | Microwave transmission line element comprising one or more incorporated switching members for inserting one or more quadripoles |
DE19843417658 DE3417658A1 (en) | 1983-05-24 | 1984-05-12 | INSERTION SWITCH FOR A HIGH-FREQUENCY TRANSMISSION LINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8308944A FR2546670B1 (en) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | TRANSMISSION LINE ELEMENT FOR MICROWAVE COMPRISING ONE OR MORE SWITCHING BODIES INCORPORATED FOR THE INSERTION OF ONE OR MORE QUADRIPOLES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2546670A1 true FR2546670A1 (en) | 1984-11-30 |
FR2546670B1 FR2546670B1 (en) | 1986-03-21 |
Family
ID=9289310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8308944A Expired FR2546670B1 (en) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | TRANSMISSION LINE ELEMENT FOR MICROWAVE COMPRISING ONE OR MORE SWITCHING BODIES INCORPORATED FOR THE INSERTION OF ONE OR MORE QUADRIPOLES |
Country Status (1)
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FR (1) | FR2546670B1 (en) |
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Title |
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Also Published As
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