FR2760899A1 - Microwave coupler for primary and secondary radar transmitter - Google Patents

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Abstract

The coupler provides alternate transmission of the two transmitter signals. The construction is in three sections, with a lower section (26) channel (30A) having a first plane waveguide input (14) for the secondary transmitter. An upper section (24) includes a channel (30B) forming a waveguide with a second plane waveguide input (12). An intermediate plate (22) is placed between the two sections with coupling holes (28). The three sections are secured together, so that coupling can take place between the two waveguide section channels.

Description

COUPLEUR HYPERFREQUENCE A STRUCTURE PLANE
L'invention concerne les coupleurs dans le domaine des ondes hyperfréquences et, plus particulièrement, un coup leur hyperfréquence dans lequel les entrées et les sorties sont situées dans un même plan de manière à obtenir une structure plane.PLANE STRUCTURE MICROWAVE COUPLER
The invention relates to couplers in the microwave field and, more particularly, to their microwave stroke in which the inputs and outputs are located in the same plane so as to obtain a planar structure.

Les coupleurs hyperfréquences sont utilisés, par exemple, dans les domaines des radars et des faisceaux hertziens, pour réaliser des combinaisons de signaux entre plusieurs voies de transmission, dans les appareils d'émission comme dans ceux de réception, de manière à obtenir leur addition ou leur soustraction.Microwave couplers are used, for example, in the fields of radars and radio-relay systems, to make combinations of signals between several transmission channels, in transmitting and receiving devices, so as to obtain their addition or their subtraction.

Dans la transmission par faisceaux hertziens, la tendance actuelle est de connecter l'antenne d'émission soit à un émetteur principal, soit à un émetteur secondaire lorsque le premier est défaillant.In radio-relay systems, the current trend is to connect the transmitting antenna either to a main transmitter, or to a secondary transmitter when the first fails.

Pour réaliser une telle commutation d'un émetteur à l'autre, il est nécessaire d'utiliser un coupleur comprenant deux entrées, l'une connectée à l'émetteur principal et l'autre à l'émetteur secondaire, et une sortie qui est connectée à l'antenne d'émission.To achieve such switching from one transmitter to another, it is necessary to use a coupler comprising two inputs, one connected to the main transmitter and the other to the secondary transmitter, and an output which is connected to the transmitting antenna.

En fonctionnement normal, le coupleur doit transmettre à l'antenne toute la puissance de l'émetteur principal tandis qu'en cas de défaillance de l'émetteur principal, l'antenne doit recevoir de l'émetteur secondaire une puissance calibrée par rapport à celle de l'émetteur principal, en général une partie de cette puissance de l'émetteur principal.In normal operation, the coupler must transmit to the antenna all the power of the main transmitter while in the event of failure of the main transmitter, the antenna must receive from the secondary transmitter a power calibrated in relation to that of the main transmitter, usually part of that power of the main transmitter.

Les couplages de faisceaux hertziens, afin d'obtenir cette commutation, sont réalisés par une combinaison de tronçons de guide d'onde et d'un coupleur de type classique en guide d'onde, combinaison qui conduit à une réalisation compliquée, encombrante, de réglage délicat et d'un coût élevé.The radio link couplings, in order to obtain this switching, are carried out by a combination of waveguide sections and of a coupler of the conventional waveguide type, combination which leads to a complicated, bulky realization of delicate adjustment and high cost.

Le but de l'invention est donc de réaliser un coupleur hyperfréquence pour coupler à une antenne d'émission soit un émetteur principal, soit un émetteur secondaire qui soit de fabrication simple, sans réglage, peu encombrant et d'un coût relativement bas.The object of the invention is therefore to produce a microwave coupler for coupling to a transmitting antenna either a main transmitter or a secondary transmitter which is simple to manufacture, without adjustment, compact and of relatively low cost.

Ces buts sont atteints grâce à une structure caractérisée en ce qu'elle comprend - un premier guide d'onde situé dans un premier plan
qui connecte l'émetteur principal à l'antenne
d'émission, - un deuxième guide d'onde situé dans un deuxième plan
dont l'entrée est connectée à l'émetteur secondaire
et qui présente un parcours dont une partie est
juxtaposée au premier guide d'onde, et - un dispositif de couplage qui est interposé entre le
premier guide d'onde et le deuxième guide d'onde le
long de la partie de parcours juxtaposée.These aims are achieved thanks to a structure characterized in that it comprises - a first waveguide located in a foreground
which connects the main transmitter to the antenna
emission, - a second waveguide located in a second plane
whose input is connected to the secondary transmitter
and which presents a course, part of which is
juxtaposed with the first waveguide, and - a coupling device which is interposed between the
first waveguide and the second waveguide the
along the juxtaposed part of the course.

Le dispositif de couplage est constitué par la paroi de séparation entre les deux guides d'onde sur la partie de parcours juxtaposée, ladite paroi étant percée d'orifices de couplage.The coupling device consists of the partition wall between the two waveguides on the juxtaposed part of the path, said wall being pierced with coupling orifices.

Le premier guide d'onde est réalisé dans une première demi-coquille ouverte tandis que le deuxième guide d'onde est réalisé dans une deuxième demi-coquille ouverte, les deux demi-coquilles étant assemblées en interposant entre elles un dispositif de couplage constitué par une plaque qui réalise la paroi de séparation entre les deux guides d'onde au moins sur leur trajet juxtaposé.The first waveguide is produced in a first open half-shell while the second waveguide is produced in a second open half-shell, the two half-shells being assembled by interposing between them a coupling device constituted by a plate which forms the partition wall between the two waveguides at least on their juxtaposed path.

Le trajet du deuxième guide d'onde se termine sur une charge adaptée. The path of the second waveguide ends on a suitable load.

L'entrée du deuxième guide d'onde est disposée dans le même plan que le premier guide d'onde et est connectée à la partie de parcours juxtaposée par une partie inclinée pour l'amener dans le deuxième plan.The input of the second waveguide is arranged in the same plane as the first waveguide and is connected to the part of the path juxtaposed by an inclined part to bring it into the second plane.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'exemples particuliers de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue éclatée d'un premier exemple
de réalisation d'un coupleur hyperfréquence selon l'invention - la figure 2 est une succession de vues en coupe des
différents éléments du coupleur hyperfréquence de la
figure 1 selon la ligne Il-Il - la figure 3 est une vue en coupe du coupleur
hyperfréquence lorsque les élément des figures 1 et 2
sont assemblés - la figure 4 est une vue de dessus écorchée d'un
deuxième exemple de réalisation d'un coupleur
hyperfréquence selon l'invention, et - la figure 5 est une vue en coupe du coupleur
hyperfréquence selon la ligne V-V de la figure 4.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments, said description being made in relation to the accompanying drawings in which - Figure 1 is an exploded view of a first example
embodiment of a microwave coupler according to the invention - Figure 2 is a succession of sectional views of
different elements of the microwave coupler of the
Figure 1 along the line Il-Il - Figure 3 is a sectional view of the coupler
microwave when the element of figures 1 and 2
are assembled - Figure 4 is a top view cut away from a
second embodiment of a coupler
microwave according to the invention, and - Figure 5 is a sectional view of the coupler
microwave along line VV in Figure 4.

Un coupleur hyperfréquence 10 selon l'invention comprend, vu de l'extérieur, une première entrée 12 qui est connectée à un émetteur dit principal (non représenté), une deuxième entrée 14 qui est connectée à un émetteur dit secondaire (non représenté) et une sortie 16 qui est connectée à une antenne d'émission (non représentée).A microwave coupler 10 according to the invention comprises, seen from the outside, a first input 12 which is connected to a so-called main transmitter (not shown), a second input 14 which is connected to a so-called secondary transmitter (not shown) and an output 16 which is connected to a transmitting antenna (not shown).

La première entrée 12 est connectée directement à la sortie 16 par un premier guide d'onde 18 tandis que la deuxième entrée 14 est connectée à la sortie 16 par un deuxième guide d'onde 20 et d'un dispositif de couplage 22 entre le deuxième guide d'onde 20 et le premier guide d'onde 18.The first input 12 is connected directly to the output 16 by a first waveguide 18 while the second input 14 is connected to the output 16 by a second waveguide 20 and a coupling device 22 between the second waveguide 20 and the first waveguide 18.

Selon une forme préférée de réalisation, le premier guide d'onde 18 est partiellement réalisé sur trois côtés dans une première demi-coquille 24 tandis que le deuxième guide d'onde 20 est partiellement réalisé sur trois côtés dans une deuxième demi-coquille 26. Le quatrième côté des premier et deuxième guides d'onde est réalisé par le dispositif de couplage 22 constitué, par exemple, par une plaque comportant des orifices de couplage 28.According to a preferred embodiment, the first waveguide 18 is partially produced on three sides in a first half-shell 24 while the second waveguide 20 is partially produced on three sides in a second half-shell 26. The fourth side of the first and second waveguides is produced by the coupling device 22 constituted, for example, by a plate comprising coupling orifices 28.

Pour réaliser ce couplage, le premier et le deuxième guide d'onde sont juxtaposés sur une partie 30A, 30B de leur parcours et c'est sur cette partie que sont percés les orifices de couplage 28. La référence 30A désigne la partie juxtaposée correspondant au guide d'onde 20 tandis que la référence 30B désigne la partie juxtaposée correspondant au guide d'onde 18.To achieve this coupling, the first and second waveguides are juxtaposed on a part 30A, 30B of their course and it is on this part that the coupling orifices 28 are drilled. The reference 30A designates the juxtaposed part corresponding to the waveguide 20 while the reference 30B designates the juxtaposed part corresponding to the waveguide 18.

Dans une forme préférée de réalisation selon les figures 1 et 4, le deuxième guide d'onde 20 est réalisé en partie dans la deuxième demi-coquille 26 pour au moins la partie juxtaposée 30A et en partie dans la première demi-coquille 24 pour la partie 32 reliant la deuxième entrée 14 à la partie juxtaposée 30A, la liaison entre les parties 30A et 32 étant réalisée par une partie de guide d'onde en pente 50 qui est réalisée progressivement dans les deux demi-coquilles 24 et 26.In a preferred embodiment according to FIGS. 1 and 4, the second waveguide 20 is produced partly in the second half-shell 26 for at least the juxtaposed part 30A and partly in the first half-shell 24 for the part 32 connecting the second inlet 14 to the juxtaposed part 30A, the connection between the parts 30A and 32 being produced by a sloping waveguide part 50 which is produced progressively in the two half-shells 24 and 26.

Le trajet du deuxième guide d'onde 20 dans la deuxième demi-coquille 26 se termine sur une charge adaptée 36 (figures 1 et 4) de manière à absorber la puissance non transmise au premier guide d'onde 18 par le dispositif de couplage 22.The path of the second waveguide 20 in the second half-shell 26 ends on a suitable load 36 (Figures 1 and 4) so as to absorb the power not transmitted to the first waveguide 18 by the coupling device 22 .

Les longueurs des trajets des premier et deuxième guides d'onde et, plus particulièrement, entre leur entrée 12 et 14 et les orifices 28 du dispositif de couplage 22, sont déterminées pour obtenir la meilleure adaptation.The lengths of the paths of the first and second waveguides and, more particularly, between their input 12 and 14 and the orifices 28 of the coupling device 22, are determined to obtain the best adaptation.

Il en est de même de la longueur du deuxième guide d'onde 20 entre le dispositif de couplage 22 et la charge adaptée 36.The same applies to the length of the second waveguide 20 between the coupling device 22 and the adapted load 36.

La plaque réalisant le dispositif de couplage 22 n'est nécessaire que sur le trajet de juxtaposition des premier et deuxième guides d'onde. Cependant, cette plaque est utilisée pour réaliser le quatrième côté des deux guides d'onde avant et après les orifices de couplage 28 de manière à simplifier la fabrication des deux demi-coquilles ainsi que la fixation de la plaque entre les deux demi-coquilles.The plate making the coupling device 22 is only necessary on the juxtaposition path of the first and second waveguides. However, this plate is used to make the fourth side of the two waveguides before and after the coupling orifices 28 so as to simplify the manufacture of the two half-shells as well as the fixing of the plate between the two half-shells.

Cette plaque vient se loger dans un creux 42 de la demi-coquille 26 et est maintenue en place par un épaulement périphérique 48 du creux 42 ainsi que par des vis de fixation 44 qui traversent des orifices 46 de la plaque pour réaliser l'assemblage des trois éléments des deux demi-coquilles 24 et 26 et de la plaque 22.This plate is housed in a recess 42 of the half-shell 26 and is held in place by a peripheral shoulder 48 of the recess 42 as well as by fixing screws 44 which pass through holes 46 of the plate to assemble the three elements of the two half-shells 24 and 26 and of the plate 22.

Sur la figure 5, la ligne JJ désigne le plan de jonction des deux demi-coquilles 24 et 26.In FIG. 5, the line JJ designates the junction plane of the two half-shells 24 and 26.

De manière connue, les deux demi-coquilles 24 et 26 et la plaque 22 sont en métal tel que l'aluminium.In known manner, the two half-shells 24 and 26 and the plate 22 are made of metal such as aluminum.

Les positions et les diamètres des orifices 28 sont calculés par des procédés connus pour obtenir le coefficient de couplage désiré.The positions and diameters of the orifices 28 are calculated by known methods to obtain the desired coupling coefficient.

Les dimensions des guides d'onde 18 et 20 sont déterminés par des procédés connus pour obtenir un certain mode de propagation en fonction des bandes de fréquences des signaux hyperfréquence.The dimensions of the waveguides 18 and 20 are determined by known methods to obtain a certain mode of propagation as a function of the frequency bands of the microwave signals.

Le coupleur hyperfréquence qui vient d'être décrit en relation avec les figures 1 à 5 est simple à réaliser, par exemple par fraisage des demi-coquilles et par perçage des orifices calibrés 28 de la plaque 22 puis assemblage des trois éléments. On obtient alors les caractéristiques de couplage sans mettre en oeuvre une procédure de réglage du couplage. The microwave coupler which has just been described in relation to FIGS. 1 to 5 is simple to produce, for example by milling the half-shells and by drilling the calibrated orifices 28 of the plate 22 then assembling the three elements. The coupling characteristics are then obtained without implementing a coupling adjustment procedure.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Coupleur hyperfréquence entre une antenne d'émission et un émetteur principal d'une part et un émetteur secondaire d'autre part, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier guide d'onde (18) situé dans un premier1. Microwave coupler between a transmitting antenna and a main transmitter on the one hand and a secondary transmitter on the other hand, characterized in that it comprises - a first waveguide (18) located in a first plan dont l'entrée (12) est connectée à l'émetteur plan whose input (12) is connected to the transmitter principal et dont la sortie (16) est connectée à main and whose output (16) is connected to l'antenne d'émission, - un deuxième guide d'onde (20) situé dans un deuxième the transmitting antenna, - a second waveguide (20) located in a second plan dont l'entrée (14) est connectée à l'émetteur plan whose input (14) is connected to the transmitter secondaire et qui présente un trajet dont une partie secondary and which has a path, part of which (30A) est juxtaposée au premier guide d'onde (18), et - un dispositif de couplage (22) qui est interposé (30A) is juxtaposed with the first waveguide (18), and - a coupling device (22) which is interposed entre le premier guide d'onde (18) et le deuxième between the first waveguide (18) and the second guide d'onde (20) le long de la partie du trajet waveguide (20) along the portion of the path juxtaposée (30). juxtaposed (30). 2. Coupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de couplage (22) est constitué par les parois de séparation entre les deux guides d'onde (18, 20) sur la partie de trajet juxtaposée (30), lesdites parois étant percées d'orifices (28) calibrés en positions et diamètres.2. Coupler according to claim 1, characterized in that the coupling device (22) consists of the separation walls between the two waveguides (18, 20) on the juxtaposed part of the path (30), said walls being pierced with orifices (28) calibrated in positions and diameters. 3. Coupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le premier guide d'onde (18) est réalisé sur trois3. Coupler according to claim 1, characterized in that - the first waveguide (18) is produced on three côtés dans une première demi-coquille (24), - le deuxième guide d'onde (20) est réalisé sur trois sides in a first half-shell (24), - the second waveguide (20) is produced on three côtés dans une deuxième demi-coquille (26), - le quatrième côté du premier (18) et du deuxième (20) sides in a second half-shell (26), - the fourth side of the first (18) and second (20) guides d'onde étant réalisé, sur au moins la partie waveguides being produced, on at least the part de trajet juxtaposée (30), par une plaque amovible juxtaposed path (30), by a removable plate (22) percée d'orifices calibrés en positions et en (22) pierced with calibrated orifices in positions and diamètres sur la partie de trajet juxtaposée (30). diameters on the juxtaposed part of the path (30). 4. Coupleur selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que - l'entrée (14) du deuxième guide d'onde (20) est4. Coupler according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that - the inlet (14) of the second waveguide (20) is située dans le plan du premier guide d'onde (18), - le deuxième guide d'onde (20) présente entre l'entrée located in the plane of the first waveguide (18), - the second waveguide (20) present between the input (14) et la partie du trajet juxtaposée (30), un plan (14) and the part of the path juxtaposed (30), a plan incliné (50) pour effectuer la liaison entre le inclined (50) to make the connection between the premier plan et le deuxième plan. foreground and the second plane. 5. Coupleur selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième guide d'onde (20) est muni après le dispositif de couplage (22) d'une charge adaptée (36).5. Coupler according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the second waveguide (20) is provided after the coupling device (22) with a suitable load (36). 6. Coupleur selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur de la plaque percée ainsi que les positions et les diamètres des orifices (28) du dispositif de couplage 22 sont calculés en fonction des bandes de fréquences des signaux hyperfréquence des émetteurs. 6. Coupler according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the length of the pierced plate as well as the positions and the diameters of the orifices (28) of the coupling device 22 are calculated as a function of the frequency bands microwave signals from transmitters.
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