WO2018220195A1 - Implémentation de poteaux inductifs dans une structure siw et réalisation d'un filtre générique - Google Patents

Implémentation de poteaux inductifs dans une structure siw et réalisation d'un filtre générique Download PDF

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WO2018220195A1
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electrically conductive
hole
holes
wire
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PCT/EP2018/064505
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Anthony Ghiotto
Frédéric PARMENT
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Université De Bordeaux
Institut Polytechnique De Bordeaux
Centre National De La Recherche Scientifique
Centre National D'etudes Spatiales
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    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H01P3/121—Hollow waveguides integrated in a substrate
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    • H01P1/17—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation for producing a continuously rotating polarisation, e.g. circular polarisation
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2088—Integrated in a substrate

Definitions

  • the present invention relates to a microwave component of the transmission line type integrated into the substrate, comprising a waveguide comprising at least one upper layer having at least one electrically conductive surface, a lower layer having at least one electrically conductive surface, and a central layer defining a propagation zone of an electromagnetic wave, the propagation zone extending along an axis of propagation.
  • GIS substrate-integrated waveguide
  • Such GIS components are made from substrate layers commonly used in the field of electronics, which makes the manufacture of such GIS components inexpensive.
  • GIS components generally have a light structure, and generally do not require shielding, while allowing a high density of integration.
  • GIS components constitute a serious alternative to conventional waveguides, such as 3D metal waveguides which do not generally have such advantages, and printed circuits which are not as efficient as necessary. today for some applications, especially for millimeter-wave applications (30 GHz to 300 GHz).
  • An object of the invention is therefore to provide a simple microwave component for providing a filter function of an electromagnetic wave and to respond to several applications.
  • the subject of the invention is a microwave component of the aforementioned type, characterized in that the upper layer comprises at least one through-hole, the lower layer comprises at least one through-hole, and in that an electrically conductive wire is received through the upper hole, the propagation zone and said lower hole, the conductive wire being electrically connected to the electrically conductive surface of the upper layer and the electrically conductive surface of the lower layer.
  • the microwave component according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the propagation zone comprises a cavity, the cavity being delimited by the upper layer, the lower layer and the central layer, the upper hole and the lower hole opening into the cavity, the conductive wire passing through the cavity;
  • the upper layer comprises a plurality of through holes
  • the lower layer comprises a plurality of through-holes, a plurality of electrically conductive wires each being received through one of the said upper holes, the propagation zone and one of the said lower holes; each conductive wire being electrically connected to the electrically conductive surface of the upper layer and to the electrically conductive surface of the lower layer;
  • the set of upper holes receiving a conductive wire has a distribution having at least one plane of symmetry
  • At least one of said lower holes and at least one of said upper holes do not receive conductive wire and are arranged opposite one another;
  • an electrically conductive concealment member covers at least one lower hole and / or an upper hole in which no conductive wire is received;
  • the conductive occulting member is an electrically conductive adhesive tape or an electrically conductive plate
  • At least a portion of the upper holes are distributed over the upper layer so as to form a regular network
  • the upper hole and the lower hole receiving said conductive wire are arranged opposite one another;
  • the upper layer, the lower layer and the central layer comprises an electrically conductive upper sub-layer, an electrically conductive lower sub-layer and a dielectric central sub-layer, interposed between the underlayer upper and lower sub-layer;
  • the waveguide is capable of guiding an electromagnetic wave having a wavelength greater than or equal to a predetermined minimum wavelength, each upper and lower hole having a projection respectively on the electrically conductive surface of the upper layer; and on the electrically conductive surface of the lower layer, a larger dimension strictly smaller than the predetermined minimum wavelength, in particular less than one-fifth of the predetermined minimum wavelength, preferably less than one-tenth of the length of the predetermined minimum wave;
  • each conducting wire is fixed to the upper layer and to the lower layer, in particular by welding, and
  • each lower hole and each upper hole have edges comprising an electrically conductive coating.
  • the invention also relates to a method for adjusting a microwave component comprising the following steps:
  • a microwave component of the transmission line type integrated into the substrate comprising a waveguide comprising at least one upper layer having an electrically conductive surface, a lower layer having an electrically conductive surface, and a central layer; defining a propagation zone of an electromagnetic wave, the propagation zone extending along an axis of propagation, the upper layer delimiting one or more upper hole (s) through, and the layer lower bounding one or more lower hole (s) through;
  • the installation step comprising, for each wire:
  • the adjusting method may include the following optional feature: the top layer comprises a plurality of through-holes, and the bottom layer comprises a plurality of through-holes, the method comprising providing at least a plurality of electrically conductive wires; the method further comprising a step of determining a set of lower holes and a set of upper holes into which to insert said lead wires, so the waveguide has a predetermined transfer function, each upper hole of the set of upper holes being associated with a lower hole of the set of lower holes;
  • FIG. 1 is a schematic sectional view orthogonal to the axis of propagation of a first embodiment of a component according to the invention
  • Figure 2 is a schematic top view of the component of Figure 2;
  • FIG. 3 to 5 are schematic top views similar to that of Figure 2 other embodiments of components according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 A first embodiment of a microwave component 10 according to the invention is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the microwave component 10 is for example a filter, in particular a microwave filter band-pass, low-pass, high-pass or band-stop.
  • the microwave component 10 is for example a multiplexer, a coupler, a divider, a combiner, an antenna, an oscillator, an amplifier, a load, a circulator or an insulator.
  • the microwave component 10 is here of the "guide integrated in the substrate” type.
  • the component 10 comprises a waveguide 12 for guiding an electromagnetic wave along an X-X propagation axis, the electromagnetic wave having a wavelength greater than or equal to a predetermined minimum wavelength.
  • the waveguide 12 comprises an upper layer 14, a lower layer 16, and a core layer 18 defining a propagation zone 20 of the electromagnetic wave, extending along the X-X propagation axis.
  • the waveguide 12 further comprises a plurality of electrically conductive wires 22 passing through the propagation zone 20, as hereinafter described.
  • the upper layer 14 extends along a plane XY, defined by the axis of propagation XX and by a transverse axis YY orthogonal to the axis of propagation XX.
  • transverse direction a direction parallel to the transverse axis YY.
  • the upper layer 14 comprises an electrically conductive upper sublayer 24A, an electrically conductive lower sublayer 24B and a dielectric core sublayer 24C interposed between the upper sub-layer 24A and the sub-layer 24A. lower layer 24B.
  • the upper layer 14 thus forms a substrate.
  • electrically conductive element means that said element has an electrical conductivity greater than 1 * 10 6 S. m- 1 , preferably equivalent to that of a metal of the copper, silver or aluminum type.
  • dielectric element means that said element has a relative dielectric permittivity greater than or equal to 1.
  • the upper sub-layer 24A and the lower sub-layer 24B are for example made of copper.
  • the central sub-layer 24C is for example made of epoxy resin, or Teflon.
  • the upper layer 14 thus has an upper surface 26 electrically conductive and a lower surface 28 electrically conductive.
  • the upper layer 14 comprises at least one upper through hole 30. Each upper hole 30 opens into the propagation zone 20.
  • Each upper hole 30 passes through the upper sub-layer 24A, the lower sub-layer 24B and the central dielectric sub-layer 24C of the upper layer 14.
  • Each upper hole 30 has, in projection on the upper surface 26 of the upper layer 14, a maximum dimension strictly less than the predetermined minimum wavelength, in particular less than one fifth of the predetermined minimum wavelength, preferably less than to one-tenth of the predetermined minimum wavelength. Radiation losses are thus avoided.
  • Each upper hole 30 has here a circular cylindrical shape of revolution.
  • Each upper hole 30 preferably has edges 38 comprising an electrically conductive coating.
  • the upper sub-layer 24A and the lower sub-layer 24B of the upper layer 14 are then electrically connected.
  • the edges 38 are devoid of such an electrically conductive coating.
  • the upper layer 14 comprises a plurality of through holes 30, in particular eight upper holes 30. through. Alternatively, it has any number of through holes.
  • the upper holes 30 are distributed along the axis of propagation X-X in pairs of two, the two upper holes 30 of the same pair being aligned in the transverse direction Y-Y.
  • the upper layer 14 thus has, successively along the X-X axis, an input torque 32, two intermediate pairs 34 and an output torque 36.
  • the distance in the Y-Y direction transverse between the two upper holes 30 of the intermediate pairs 34 is substantially identical.
  • the respective distances in the transverse Y-Y direction between the two upper holes 30 of the input torque 32 and the output torque 36 are substantially identical.
  • the set of upper holes 30 has a distribution having two planes of symmetry orthogonal to the upper surface 26 of the upper layer 14.
  • One of said planes of symmetry is parallel to the axis of propagation X-X and the other of said planes of symmetry is parallel to the transverse axis Y-Y.
  • the lower layer 16 extends along the XY plane.
  • the lower layer 16 comprises an electrically conductive upper sub-layer 40A, an electrically conductive lower sub-layer 40B and a central dielectric sub-layer 40C, interposed between the underlayer upper 40A and the lower sub-layer 40B.
  • the lower layer 16 thus forms a substrate.
  • the lower layer 16 thus has an upper surface 42 electrically conductive and a lower surface 44 electrically conductive.
  • the lower layer 16 comprises at least one lower through hole 46.
  • Each lower through hole 46 opens into the propagation zone 20.
  • Each lower through hole 46 passes through the upper sub-layer 40A, the lower sub-layer 40B and the central dielectric sub-layer 40C of the lower layer 16.
  • Each lower hole 46 has, in projection on the lower surface 44 of the lower layer 16, a maximum dimension strictly less than the predetermined minimum wavelength, in particular less than one-fifth of the predetermined minimum wavelength, preferably less than to one-tenth of the predetermined minimum wavelength.
  • Each lower hole 46 here has a circular cylinder shape of revolution.
  • Each lower hole 46 preferably has edges 48 comprising an electrically conductive coating.
  • the upper sub-layer 40A and the lower sub-layer 40B of the lower layer 16 are then electrically connected.
  • the edges 48 are devoid of such an electrically conductive coating.
  • Each lower hole 46 is disposed opposite one of the upper holes 30 along a direction Z-Z orthogonal to the axis of propagation X-X and to the transverse axis Y-Y.
  • the number of lower holes 46 is equal to the number of upper holes 30.
  • the central layer 18 extends along the XY plane.
  • the central layer 18 comprises an electrically conductive upper sub-layer 50A, an electrically conductive lower sub-layer 50B and a dielectric center sub-layer 50C, interposed between the underlayer upper 50A and the lower underlayer 50B.
  • the central layer 18 thus forms a substrate.
  • the central sub-layer 50C of the central layer 18 has a first relative dielectric permittivity.
  • the central layer 18 thus has an electrically conductive upper surface 52 and an electrically conductive lower surface 54.
  • the upper layer 14 and the lower layer 16 are arranged at a distance from one another, on either side of the central layer 18, in contact with the central layer 18.
  • the lower surface 28 of the upper layer 14 is in contact with the upper surface 52 of the central layer 18.
  • the lower surface 54 of the central layer 18 is in contact with the upper surface 42 of the lower layer 16.
  • the upper layer 14, the lower layer 16 and the central layer 18 form a stack.
  • the lower sub-layer 24B of the upper layer 14 is electrically connected with the upper sub-layer 50A of the central layer 18.
  • the lower sub-layer 50B of the central layer 18 is electrically connected with the sub-layer.
  • the propagation zone 20 corresponds to an area in which the electromagnetic wave is confined during its propagation in the waveguide 12.
  • the propagation zone 20 is delimited by the lower surface 28 of the upper layer 14, the upper surface 42 of the lower layer 16 and two lateral boundaries 56 spaced from each other (see FIG. 2). As illustrated in FIG. 1, the propagation zone 20 comprises a cavity 58.
  • the lateral boundaries 56 of the propagation zone 20 are adapted to prevent the passage of an electromagnetic wave having a wavelength greater than or equal to the predetermined minimum wavelength.
  • the lateral boundaries 56 extend parallel to the axis of propagation X-X and are here parallel to each other.
  • the lateral boundaries 56 are in particular disposed on either side of the cavity 58, for example outside the cavity 58.
  • At least one of the lateral borders 56 comprises a row of electrically conductive vias, arranged at least through the central layer 18.
  • via means a hole, arranged at least through the central layer 18 , having walls covered with an electrically conductive coating, for example metallized.
  • each via extends in the direction Z-Z orthogonal to the axis of propagation X-X and to the transverse axis Y-Y, crossing at least the central layer 18.
  • each via is arranged through the central layer 18, the upper layer 14 and the lower layer 16.
  • Each via electrically connects the upper layer 14 and the lower layer 16 between them.
  • the spacing between two successive vias of a lateral border is less than the predetermined minimum wavelength, in particular less than one tenth of the predetermined minimum wavelength, preferably less than one twentieth of the minimum wavelength. predetermined.
  • At least one of the lateral boundaries 56 of the symmetrical chamber comprises an electrically conductive plate.
  • the cavity 58 of the propagation zone 20 is delimited by the upper layer 14, the lower layer 16 and the central layer 18. More precisely, the cavity 58 is delimited by the lower surface 28 of the upper layer 14, the upper surface 42 of the lower layer 16 and the lateral edges 60 of the central layer 18.
  • the lateral edges 60 of the central layer 18 are substantially rectilinear and parallel with respect to each other and with respect to the X-X propagation axis.
  • the lateral edges 60 extend orthogonally to the lower surface 28 of the upper layer 14 and to the upper surface 42 of the lower layer 16.
  • the lateral edges 60 are advantageously covered with an additional dielectric layer, not shown.
  • the side edges 60 may be metallized, that is to say, covered with an electrical conductor.
  • the cavity 58 is filled with a fluid 62 having a second relative dielectric permittivity lower or higher than the first relative dielectric permittivity.
  • the fluid 62 is for example air.
  • the cavity 58 defines a sealed closed volume, it is filled with air, nitrogen or is empty of fluid 62.
  • Each electrically conductive wire 22 is respectively received through one of said upper holes 30, the propagation zone 20 and one of said lower holes 46 disposed opposite the upper hole 30.
  • Each conducting wire 22 in particular passes through the cavity 58 of the propagation zone 20.
  • Each conductive wire 22 is electrically connected to the upper surface 26 of the upper layer 14 and to the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • Each conductive wire 22 is for example made of silver or is covered with a silver coating.
  • Each conductive wire 22 is fixed to the upper layer 14 and to the lower layer 16, in particular by welding. Alternatively, each conductive wire 22 is fixed to the upper layer 14 and the lower layer 16 so that it is flush with the upper surface 26 of the upper layer 14 and with the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • the conductive wires 22 are claimed. They then extend in a rectilinear manner, along the axis Z-Z orthogonal to the axis of propagation X-X and to the transverse axis Y-Y.
  • each upper hole 30 and lower hole 46 receive a lead 22.
  • the interior of the upper holes 30 receiving a conductive wire 22 are hatched.
  • the presence of a conducting wire 22 in the propagation zone 20 causes a local variation of the geometry of the propagation zone 20, and therefore a variation of the properties of the waveguide 12, for example a variation of the response of the guide wave 12.
  • each conductive wire 22 constitutes an obstacle along the path of an electromagnetic wave propagating in the propagation zone 20, which has the effect of modifying the electromagnetic wave at the output, with respect to the electromagnetic wave in output obtained in the absence of the lead 22.
  • the arrangement and the number of upper and lower holes 46 receiving a conductive wire 22 are determined so that the waveguide 12 has a predetermined transfer function.
  • the method comprises providing the microwave component 10 described above, wherein none of the upper and lower holes 46 receive electrically conductive wire.
  • the method then comprises providing an electrically conductive wire 22 and installing said conductive wire 22.
  • the installation of the conducting wire 22 comprises its insertion through one of said lower holes 46, the propagation zone 20 and one of said upper holes 30 disposed opposite the lower hole 46.
  • the conducting wire 22 is then electrically connected to the upper surface 26 of the upper layer 14 and to the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • FIG. 1 A second embodiment of a component according to the invention is illustrated in FIG.
  • This second embodiment differs from the first embodiment of FIG. 2 in that the set of upper holes 30 has a distribution devoid of plane of symmetry parallel to the propagation axis XX and orthogonal to the upper surface 26 of the upper layer 14 and the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • FIG. 1 A third embodiment of a component according to the invention is illustrated in FIG.
  • This third embodiment differs from the embodiments of FIGS. 2 and 3 in that one or a plurality of the lower holes 46 and a plurality of the upper holes 30 receive no conductive wire.
  • Each upper hole receiving no conductive wire is disposed opposite a lower hole receiving no conductive wire.
  • the interior of the upper holes 30 receiving a conductive wire 22 is hatched and the interior of the upper holes 30 receiving no conductive wire is white.
  • the waveguide 12 then advantageously comprises an electrically conductive occulting member not shown covering at least one lower hole or an upper hole in which no conductive wire is received.
  • the conductive occulting member is attached to the upper surface 26 of the upper layer 14 or to the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • the conductive occulting member is for example an electrically conductive adhesive tape or an electrically conductive plate.
  • the method differs from the method of adjusting the component according to the first embodiment described above in that it further comprises the provision of at least a plurality of other electrically conductive wires 22.
  • the method comprises determining a set of lower holes 46 and a set of upper holes 30 into which said conductive wires 22 are inserted, so that the waveguide 12 has a predetermined transfer function, each upper hole 30 of the set of upper holes 30 being associated with a lower hole 46 of the set of lower holes 46 disposed opposite the upper hole 30.
  • each lead wire 22 includes its insertion through one of the lower holes 46 of the lower set of holes 46, the propagation zone 20 and the associated upper hole 30 of the set of upper holes 30, and its placement. in electrical connection with the upper surface 26 of the upper layer 14 and the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • the waveguide thus has the predetermined transfer function.
  • At least one of said lower holes 46 and at least one of said upper holes 30 receive no conductive wire.
  • the method then comprises providing one or a plurality of occulting members and covering one or a plurality of upper and lower holes receiving no conductive wire by one of the occulting members.
  • the method comprises reconfiguring the waveguide 12.
  • the reconfiguration of the waveguide 12 then comprises a second step of determining the upper and lower holes 46 in which to insert the conductive wires 22, so that the waveguide 12 has the second predetermined transfer function.
  • the reconfiguration then comprises a step of removing the conductive wires 22 received in the upper and lower holes 46.
  • the lead wire 30 is advantageously not removed during the withdrawal step.
  • one of the conductive wires 22 is inserted through said determined lower hole 46, the propagation zone 20 and said determined upper hole, and electrically connected with the upper surface 26 of the upper layer 14 and the lower surface 44 of the lower layer 16.
  • FIG. 1 A fourth embodiment of a component according to the invention is illustrated in FIG.
  • This fourth embodiment differs from the third embodiment of FIG. 4 in that at least a portion of the upper holes 30 are distributed over the upper layer 14 so as to form a regular network 64.
  • all the upper holes 30 are advantageously distributed to form the regular network 64.
  • all the lower holes 46 are advantageously distributed to form the regular network 64, being arranged facing the upper holes 30.
  • regular network it is meant that these upper or lower holes 46 are distributed in a network of meshes repeating periodically on the upper layer 14 or on the lower layer 16 respectively.
  • the regular network 64 is a grid.
  • a plurality of the lower holes 46 and a plurality of the upper holes 30 do not receive lead.
  • the interior of the upper holes 30 receiving a conductive wire 22 is hatched and the interior of the upper holes 30 receiving no conductive wire is white.
  • Such a waveguide 12 makes it possible to easily configure a plurality of predetermined transfer functions of the waveguide 12.
  • the upper layer 14 and / or the lower layer 16 is (are) formed by a one-piece layer made of electrically conductive material, for example made of metal.
  • the upper layer 14, the lower layer 16 and the central layer 18 form a substrate.
  • the upper layer 14 and the lower layer 16 are then each a single layer of electrically conductive material, and the central layer 18 is a single layer of dielectric material.
  • the upper layer 14 and the lower layer 16 respectively have a single upper and lower through hole opening into the propagation zone 20, in particular opening into the cavity 58.
  • the component 10 has an impedance matching function to another circuit or a T-divider.
  • the component is easily manufacturable and provides a filtering function for a very competitive cost, with a method that allows the reuse of a device while facilitating interconnection with planar circuits.
  • lead wires 22 may be implemented to impedance match to another circuit.
  • the component has a fast design time, and can be reconfigured to perform another function.

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Abstract

Un composant micro-ondes (10) du type ligne de transmission intégrée au substrat, comporte au moins une couche supérieure (14) présentant au moins une surface (26) électriquement conductrice, une couche inférieure (16) présentant au moins une surface (44) électriquement conductrice, et une couche centrale (18) définissant une zone de propagation (20) d'une onde électromagnétique s'étendant le long d'un axe de propagation. La couche supérieure (14) comprend au moins un trou supérieur (30) traversant, la couche inférieure (16) comprend au moins un trou inférieur (46) traversant. Un fil électriquement conducteur (22) est reçu à travers le trou supérieur (30), la zone de propagation (20) et ledit trou inférieur (46), le fil conducteur (22) étant électriquement connecté à la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et à la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16).

Description

Implémentation de poteaux inductifs dans une structure SIW et réalisation d'un filtre générique
La présente invention concerne un composant micro-ondes du type ligne de transmission intégrée au substrat, comportant un guide d'onde comprenant au moins une couche supérieure présentant au moins une surface électriquement conductrice, une couche inférieure présentant au moins une surface électriquement conductrice, et une couche centrale définissant une zone de propagation d'une onde électromagnétique, la zone de propagation s'étendant le long d'un axe de propagation.
Il est connu d'avoir recours à la technologie GIS (cet acronyme signifiant « guide d'onde intégré au substrat ») pour la conception de lignes de transmission micro-ondes. De tels composants sont couramment désignés par l'expression « composants GIS ».
De tels composants GIS sont réalisés à partir de couches de substrats couramment utilisés dans le domaine de l'électronique, ce qui rend peu onéreuse la fabrication de tels composants GIS.
En outre, de tels composants GIS présentent généralement une structure légère, et ne requièrent généralement pas de blindage, tout en autorisant une forte densité d'intégration.
Ainsi, de tels composants GIS constituent une alternative sérieuse aux guides d'ondes usuels, tels que les guides d'onde métalliques 3D qui ne présentent généralement pas de tels avantages, et les circuits imprimés qui ne sont pas aussi performants qu'il est nécessaire aujourd'hui pour certaines applications, particulièrement pour les applications aux fréquences millimétriques (30 GHz à 300 GHz).
Ces composants GIS ne donnent donc pas entière satisfaction.
En effet, la réalisation de tels composants requiert de nombreuses étapes et permet d'obtenir un composant ne pouvant remplir le rôle que d'une seule fonction et répondre qu'à une seule application.
Les solutions actuelles demandent ainsi de fabriquer des composants différents à chaque fois que l'on change la fonction de ces derniers. Certaines solutions récentes permettent de changer la réponse sans fabriquer un nouveau composant grâce à différentes méthodes de contrôle. Par exemple, il est possible d'utiliser de la ferrite ou des éléments actifs tels des diodes, transistors ou actuateurs mécaniques. Toutefois, leur coût est souvent plus élevé et le contrôle de ces éléments est très complexe à mettre en place.
Un objet de l'invention est donc de fournir un composant micro-ondes simple permettant d'assurer une fonction de filtrage d'une onde électromagnétique et de répondre à plusieurs applications. A cet effet, l'invention a pour objet un composant micro-ondes du type précité, caractérisé en ce que la couche supérieure comprend au moins un trou supérieur traversant, la couche inférieure comprend au moins un trou inférieur traversant, et en ce qu'un fil électriquement conducteur est reçu à travers le trou supérieur, la zone de propagation et ledit trou inférieur, le fil conducteur étant électriquement connecté à la surface électriquement conductrice de la couche supérieure et à la surface électriquement conductrice de la couche inférieure.
Le composant micro-ondes selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles :
- la zone de propagation comprend une cavité, la cavité étant délimitée par la couche supérieure, la couche inférieure et la couche centrale, le trou supérieur et le trou inférieur débouchant dans la cavité, le fil conducteur traversant la cavité ;
- la couche supérieure comprend une pluralité de trous supérieurs traversants, et la couche inférieure comprend une pluralité de trous inférieurs traversants, une pluralité de fils électriquement conducteurs étant chacun respectivement reçu à travers un desdits trous supérieurs, la zone de propagation et un desdits trous inférieurs, chaque fil conducteur étant électriquement connecté à la surface électriquement conductrice de la couche supérieure et à la surface électriquement conductrice de la couche inférieure ;
- l'ensemble des trous supérieurs recevant un fil conducteur présente une répartition présentant au moins un plan de symétrie ;
- au moins un desdits trous inférieurs et au moins un desdits trous supérieurs, ne reçoivent pas de fil conducteur et sont disposés en regard l'un de l'autre ;
- un organe d'occultation électriquement conducteur recouvre au moins un trou inférieur et/ou un trou supérieur dans lequel aucun fil conducteur n'est reçu ;
- l'organe d'occultation conducteur est un ruban adhésif électriquement conducteur ou une plaque électriquement conductrice ;
- au moins une partie des trous supérieurs sont répartis sur la couche supérieure de sorte à former un réseau régulier ;
- pour chaque fil conducteur, le trou supérieur et le trou inférieur recevant ledit fil conducteur sont disposés en regard l'un de l'autre ;
- au moins l'une de la couche supérieure, de la couche inférieure et de la couche centrale comprend une sous-couche supérieure électriquement conductrice, une sous- couche inférieure électriquement conductrice et une sous-couche centrale diélectrique, interposée entre la sous-couche supérieure et la sous-couche inférieure ; - e guide d'onde est propre à guider une onde électromagnétique présente une longueur d'onde supérieure ou égale à une longueur d'onde minimale prédéterminée, chaque trou supérieur et inférieur présentant, en projection respectivement sur la surface électriquement conductrice de la couche supérieure et sur la surface électriquement conductrice de la couche inférieure, une plus grande dimension strictement inférieure à la longueur d'onde minimale prédéterminée, notamment inférieur à un cinquième de la longueur d'onde minimale prédéterminée, de préférence inférieur à un dixième de la longueur d'onde minimale prédéterminée ;
- chaque fil conducteur est fixé à la couche supérieure et à la couche inférieure, notamment par soudage, et ;
- chaque trou inférieur et chaque trou supérieur présentent des bords comprenant un revêtement conducteur électriquement.
L'invention a également pour objet un procédé de réglage d'un composant microondes comprenant les étapes suivantes :
- la fourniture d'un composant micro-ondes du type ligne de transmission intégrée au substrat, comportant un guide d'onde comprenant au moins une couche supérieure présentant une surface électriquement conductrice, une couche inférieure présentant une surface électriquement conductrice, et une couche centrale définissant une zone de propagation d'une onde électromagnétique, la zone de propagation s'étendant le long d'un axe de propagation, la couche supérieure délimitant un ou plusieurs trou(s) supérieur(s) traversant(s), et la couche inférieure délimitant un ou plusieurs trou(s) inférieur(s) traversant(s) ;
- la fourniture d'au moins un fil électriquement conducteur ;
- l'installation dudit ou de ou chaque fil, l'étape d'installation comprenant, pour chaque fil :
* insertion du fil conducteur à travers ledit ou un desdits trou(s) inférieur(s), la zone de propagation et ledit ou un desdits trou(s) supérieur(s), et ;
* la mise en connexion électrique du fil conducteur à la surface électriquement conductrice de la couche supérieure et à la surface électriquement conductrice de la couche inférieure ;
Le procédé de réglage peut comprendre la caractéristique optionnelle suivante : la couche supérieure comprend une pluralité de trous supérieurs traversants, et la couche inférieure comprend une pluralité de trous inférieurs traversants, le procédé comprenant la fourniture d'au moins une pluralité de fils électriquement conducteurs ; le procédé comprenant en outre une étape de détermination d'un ensemble de trous inférieurs et d'un ensemble de trous supérieurs dans lesquels insérer lesdits fils conducteurs, de sorte que le guide d'onde présente une fonction de transfert prédéterminée, chaque trou supérieur de l'ensemble de trous supérieurs étant associé à un trou inférieur de l'ensemble de trous inférieurs ;
l'installation de chaque fil conducteur comprenant :
* insertion du fil conducteur à travers un des trous inférieurs de l'ensemble de trous inférieurs, la zone de propagation et le trou supérieur associé de l'ensemble de trous supérieurs et ;
* mise en connexion électrique du fil conducteur à la surface électriquement conductrice de la couche supérieure et à la surface électriquement conductrice de la couche inférieure.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en section orthogonale à l'axe de propagation d'un premier mode de réalisation d'un composant selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique de dessus du composant de la figure 2 ;
- les figures 3 à 5 sont des vues schématiques de dessus analogues à celle de la figure 2 d'autres modes de réalisation de composants selon l'invention.
Un premier mode de réalisation d'un composant micro-ondes 10 selon l'invention est illustré sur les figures 1 et 2.
Le composant micro-ondes 10 est par exemple un filtre, notamment un filtre microondes passe-bande, passe-bas, passe-haut ou coupe-bande. En variante, le composant micro-ondes 10 est par exemple un multiplexeur, un coupleur, un diviseur, un combineur, une antenne, un oscillateur, un amplificateur, une charge, un circulateur ou encore un isolateur.
Le composant micro-ondes 10 est ici du type « à guide intégré au substrat ».
Le composant 10 comporte un guide d'onde 12 propre à guider une onde électromagnétique le long d'un axe de propagation X-X, l'onde électromagnétique présentant une longueur d'onde supérieure ou égale à une longueur d'onde minimale prédéterminée.
Le guide d'onde 12 comprend une couche supérieure 14, une couche inférieure 16, et une couche centrale 18 définissant une zone de propagation 20 de l'onde électromagnétique, s'étendant le long de l'axe de propagation X-X.
Le guide d'onde 12 comprend en outre une pluralité de fils électriquement conducteurs 22 traversant la zone de propagation 20, comme décrit par la suite. La couche supérieure 14 s'étend selon un plan XY, défini par l'axe de propagation X-X et par un axe transverse Y-Y orthogonal à l'axe de propagation X-X. Dans ce qui suit, on appellera « direction transverse » une direction parallèle à l'axe transverse Y-Y.
Dans un mode de réalisation préféré, la couche supérieure 14 comprend une sous-couche supérieure 24A électriquement conductrice, une sous-couche inférieure 24B électriquement conductrice et une sous-couche centrale 24C diélectrique, interposée entre la sous-couche supérieure 24A et la sous-couche inférieure 24B.
La couche supérieure 14 forme ainsi un substrat.
Par la suite, par « élément électriquement conducteur », on entend que ledit élément présente une conductivité électrique supérieure à 1 *106 S. m"1 , de préférence équivalente à celle d'un métal de type cuivre, argent, ou aluminium.
Par la suite, par « élément diélectrique », on entend que ledit élément présente une permittivité diélectrique relative supérieure ou égale à 1 .
La sous-couche supérieure 24A et la sous-couche inférieure 24B sont par exemple réalisées en cuivre. La sous-couche centrale 24C est par exemple réalisée en résine époxy, ou téflon.
La couche supérieure 14 présente ainsi une surface supérieure 26 électriquement conductrice et une surface inférieure 28 électriquement conductrice.
La couche supérieure 14 comprend au moins un trou supérieur traversant 30. Chaque trou supérieur 30 débouche dans la zone de propagation 20.
Chaque trou supérieur 30 traverse la sous-couche supérieure 24A, la sous-couche inférieure 24B et la sous-couche centrale 24C diélectrique de la couche supérieure 14.
Chaque trou supérieur 30 présente, en projection sur la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14, une dimension maximale strictement inférieure à la longueur d'onde minimale prédéterminée, notamment inférieure à un cinquième de la longueur d'onde minimale prédéterminée, de préférence inférieure à un dixième de la longueur d'onde minimale prédéterminée. Les pertes par radiation sont ainsi évitées.
Chaque trou supérieur 30 présente ici une forme de cylindrique de révolution, à section circulaire.
Chaque trou supérieur 30 présente de préférence des bords 38 comprenant un revêtement électriquement conducteur. La sous-couche supérieure 24A et la sous-couche inférieure 24B de la couche supérieure 14 sont alors connectées électriquement. En variante, les bords 38 sont dépourvus d'un tel revêtement électriquement conducteur.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, la couche supérieure 14 comprend une pluralité de trous supérieurs traversants 30, en particulier huit trous supérieurs 30 traversants. En variante, elle présente un nombre quelconque de trous supérieurs 30 traversants.
Les trous supérieurs 30 sont répartis le long de l'axe de propagation X-X par couple de deux, les deux trous supérieurs 30 d'un même couple étant alignés selon la direction transverse Y-Y.
La couche supérieure 14 présente ainsi, successivement selon l'axe X-X, un couple d'entrée 32, deux couples intermédiaires 34 et un couple de sortie 36.
La distance selon la direction Y-Y transverse entre les deux trous supérieurs 30 des couples intermédiaires 34 est sensiblement identique. Les distances respectives selon la direction Y-Y transverse entre les deux trous supérieurs 30 du couple d'entrée 32 et du couple de sortie 36 sont sensiblement identiques.
L'ensemble des trous supérieurs 30 présente une répartition présentant deux plans de symétrie orthogonaux à la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14.
Un desdits plans de symétrie est parallèle à l'axe de propagation X-X et l'autre desdits plans de symétrie est parallèle à l'axe transverse Y-Y.
La couche inférieure 16 s'étend selon le plan XY.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, la couche inférieure 16 comprend une sous-couche supérieure 40A électriquement conductrice, une sous-couche inférieure 40B électriquement conductrice et une sous-couche centrale diélectrique 40C, interposée entre la sous-couche supérieure 40A et la sous-couche inférieure 40B.
La couche inférieure 16 forme ainsi un substrat.
La couche inférieure 16 présente ainsi une surface supérieure 42 électriquement conductrice et une surface inférieure 44 électriquement conductrice.
La couche inférieure 16 comprend au moins un trou inférieur traversant 46.
Chaque trou inférieur traversant 46 débouche dans la zone de propagation 20.
Chaque trou inférieur traversant 46 traverse la sous-couche supérieure 40A, la sous-couche inférieure 40B et la sous-couche centrale diélectrique 40C de la couche inférieure 16.
Chaque trou inférieur 46 présente, en projection sur la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16, une dimension maximale strictement inférieure à la longueur d'onde minimale prédéterminée, notamment inférieure à un cinquième de la longueur d'onde minimale prédéterminée, de préférence inférieure à un dixième de la longueur d'onde minimale prédéterminée.
Chaque trou inférieur 46 présente ici une forme de cylindre de révolution, à section circulaire. Chaque trou inférieur 46 présente de préférence des bords 48 comprenant un revêtement conducteur électriquement. La sous-couche supérieure 40A et la sous-couche inférieure 40B de la couche inférieure 16 sont alors connectées électriquement. En variante, les bords 48 sont dépourvus d'un tel revêtement électriquement conducteur.
Chaque trou inférieur 46 est disposé en regard d'un des trous supérieurs 30 le long d'une direction Z-Z orthogonal à l'axe de propagation X-X et à l'axe transverse Y-Y.
Dans l'exemple illustré sur la Figure 2, le nombre de trous inférieurs 46 est égal au nombre de trous supérieurs 30.
La couche centrale 18 s'étend selon le plan XY.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, la couche centrale 18 comprend une sous-couche supérieure 50A électriquement conductrice, une sous-couche inférieure 50B électriquement conductrice et une sous-couche centrale 50C diélectrique, interposée entre la sous-couche supérieure 50A et la sous-couche inférieure 50B.
La couche centrale 18 forme ainsi un substrat.
La sous-couche centrale 50C de la couche centrale 18 présente une première permittivité diélectrique relative.
La couche centrale 18 présente ainsi une surface supérieure 52 électriquement conductrice et une surface inférieure 54 électriquement conductrice.
Comme illustré sur la figure 1 , la couche supérieure 14 et la couche inférieure 16 sont disposées à distance l'une de l'autre, de part et d'autre de la couche centrale 18, au contact de la couche centrale 18.
En particulier, la surface inférieure 28 de la couche supérieure 14 est au contact de la surface supérieure 52 de la couche centrale 18. De même, la surface inférieure 54 de la couche centrale 18 est au contact de la surface supérieure 42 de la couche inférieure 16.
Ainsi, la couche supérieure 14, la couche inférieure 16 et la couche centrale 18 forment un empilement.
De plus, la sous-couche inférieure 24B de la couche supérieure 14 est électriquement reliée avec la sous-couche supérieure 50A de la couche centrale 18. De même, la sous-couche inférieure 50B de la couche centrale 18 est électriquement reliée avec la sous-couche supérieure 40A de la couche inférieure 16.
La zone de propagation 20 correspond à une zone dans laquelle est confinée l'onde électromagnétique lors de sa propagation dans le guide d'onde 12.
La zone de propagation 20 est délimitée par la surface inférieure 28 de la couche supérieure 14, la surface supérieure 42 de la couche inférieure 16 et deux frontières latérales 56 espacées l'une de l'autre (voir figure 2). Comme illustré sur la figure 1 , la zone de propagation 20 comprend une cavité 58.
Les frontières latérales 56 de la zone de propagation 20 sont propres à empêcher le passage d'une onde électromagnétique présentant une longueur d'onde supérieure ou égale à la longueur d'onde minimale prédéterminée.
Les frontières latérales 56 s'étendent parallèlement à l'axe de propagation X-X et sont ici parallèles l'une par rapport à l'autre.
Les frontières latérales 56 sont en particulier disposées de part et d'autre de la cavité 58, par exemple à l'extérieur de la cavité 58.
Selon un mode de réalisation, au moins une des frontières latérales 56 comprend une rangée de vias électriquement conducteurs, aménagés au moins à travers la couche centrale 18. Par « via », on entend un trou, aménagé au moins à travers la couche centrale 18, présentant des parois recouvertes d'un revêtement électriquement conducteur, par exemple métallisé.
Plus précisément, chaque via s'étend selon la direction Z-Z orthogonale à l'axe de propagation X-X et à l'axe transverse Y-Y, en traversant au moins la couche centrale 18.
Selon un mode de réalisation, chaque via est aménagé à travers la couche centrale 18, la couche supérieure 14 et la couche inférieure 16.
Chaque via connecte électriquement la couche supérieure 14 et la couche inférieure 16 entre elles.
L'écartement entre deux vias successifs d'une frontière latérale est inférieur à la longueur d'onde minimale prédéterminée, notamment inférieur à un dixième de la longueur d'onde minimale prédéterminée, de préférence inférieur à un vingtième de la longueur d'onde minimale prédéterminée.
En variante, ou en complément, au moins une des frontières latérales 56 de la chambre symétrique comprend une plaque électriquement conductrice.
La cavité 58 de la zone de propagation 20 est délimitée par la couche supérieure 14, la couche inférieure 16 et la couche centrale 18. Plus précisément, la cavité 58 est délimitée par la surface inférieure 28 de la couche supérieure 14, la surface supérieure 42 de la couche inférieure 16 et des bords latéraux 60 de la couche centrale 18.
Les bords latéraux 60 de la couche centrale 18 sont sensiblement rectilignes et parallèles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe de propagation X-X.
Les bords latéraux 60 s'étendent orthogonalement à la surface inférieure 28 de la couche supérieure 14 et à la surface supérieure 42 de la couche inférieure 16.
Les bords latéraux 60 sont avantageusement recouverts d'une couche additionnelle diélectrique non représentée. Dans une variante, les bords latéraux 60 pourront être métallisés, c'est-à-dire, recouvert d'un conducteur électrique. La cavité 58 est remplie d'un fluide 62 présentant une deuxième permittivité diélectrique relative inférieure ou supérieure à la première permittivité diélectrique relative.
Le fluide 62 est par exemple de l'air. En variante, dans le cas où la cavité 58 définit un volume fermé étanche, elle est remplie d'air, d'azote ou est vide de fluide 62.
Chaque trou supérieur 30 et chaque trou inférieur 46 débouchent dans la cavité
58.
Chaque fil électriquement conducteur 22 est respectivement reçu à travers un desdits trous supérieurs 30, la zone de propagation 20 et un desdits trous inférieurs 46 disposé en regard du trou supérieur 30.
Chaque fil conducteur 22 traverse en particulier la cavité 58 de la zone de propagation 20.
Chaque fil conducteur 22 est électriquement connecté à la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et à la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Chaque fil conducteur 22 est par exemple réalisé en argent ou est recouvert d'un revêtement en argent.
Chaque fil conducteur 22 est fixé à la couche supérieure 14 et à la couche inférieure 16, notamment par soudage. En variante, chaque fil conducteur 22 est fixé à la couche supérieure 14 et à la couche inférieure 16 de sorte qu'il affleure avec la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et avec la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Avantageusement, les fils conducteurs 22 sont prétendus. Ils s'étendent alors de manière rectiligne, le long de l'axe Z-Z orthogonal à l'axe de propagation X-X et à l'axe transverse Y-Y.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, chaque trou supérieur 30 et chaque trou inférieur 46 reçoivent un fil conducteur 22. Sur la figure 2, l'intérieur des trous supérieurs 30 recevant un fil conducteur 22 sont hachurés.
La présence d'un fil conducteur 22 dans la zone de propagation 20 entraîne une variation locale de la géométrie de la zone de propagation 20, et donc une variation des propriétés du guide d'onde 12, par exemple une variation de la réponse du guide d'onde 12.
En outre, chaque fil conducteur 22 constitue un obstacle le long du parcours d'une onde électromagnétique se propageant dans la zone de propagation 20, ce qui a pour effet de modifier l'onde électromagnétique en sortie, par rapport à l'onde électromagnétique en sortie obtenue en l'absence du fil conducteur 22. L'agencement et le nombre de trous supérieurs 30 et inférieurs 46 recevant un fil conducteur 22 sont déterminés pour que le guide d'onde 12 présente une fonction de transfert prédéterminée.
Un procédé de réglage d'un composant micro-ondes 10 selon le premier mode de réalisation va maintenant être décrit.
Le procédé comprend la fourniture du composant micro-ondes 10 décrit plus haut, dans lequel aucun des trous supérieurs 30 et inférieurs 46 ne reçoit de fil électriquement conducteur.
Le procédé comporte ensuite la fourniture d'un fil électriquement conducteur 22 et l'installation dudit fil conducteur 22.
L'installation du fil conducteur 22 comprend son insertion à travers un desdits trous inférieurs 46, la zone de propagation 20 et un desdits trous supérieurs 30 disposé en regard du trou inférieur 46.
Le fil conducteur 22 est ensuite mis en connexion électrique avec la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et à la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Un deuxième mode de réalisation d'un composant selon l'invention est illustré sur la figure 3.
Ce deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation de la figure 2 en ce que l'ensemble des trous supérieurs 30 présente une répartition dépourvue de plan de symétrie parallèle à l'axe de propagation X-X et orthogonal à la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et à la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Un troisième mode de réalisation d'un composant selon l'invention est illustré sur la figure 4.
Ce troisième mode de réalisation se distingue des modes de réalisation des figures 2 et 3 en ce qu'un ou une pluralité des trous inférieurs 46 et une pluralité des trous supérieurs 30 ne reçoivent pas de fil conducteur.
Les nombres de trous inférieurs et supérieurs ne recevant pas de fil conducteur sont égaux.
Chaque trou supérieur ne recevant pas de fil conducteur est disposé en regard d'un trou inférieur ne recevant pas de fil conducteur.
Sur la figure 4, l'intérieur des trous supérieurs 30 recevant un fil conducteur 22 est hachuré et l'intérieur des trous supérieurs 30 ne recevant pas de fil conducteur est blanc. Le guide d'onde 12 comprend alors avantageusement un organe d'occultation électriquement conducteur non représenté recouvrant au moins un trou inférieur ou un trou supérieur dans lequel aucun fil conducteur n'est reçu.
L'organe d'occultation conducteur est rapporté sur la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 ou sur la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
L'organe d'occultation conducteur est par exemple un ruban adhésif électriquement conducteur ou une plaque électriquement conductrice.
Un procédé de réglage du composant micro-ondes 10 selon le troisième mode de réalisation va maintenant être décrit.
Le procédé se distingue du procédé de réglage du composant selon le premier mode de réalisation décrit plus haut en ce qu'il comprend en outre la fourniture d'au moins une pluralité d'autres fils électriquement conducteurs 22.
Le procédé comporte la détermination d'un ensemble de trous inférieurs 46 et d'un ensemble de trous supérieurs 30 dans lesquels sont insérés lesdits fils conducteurs 22, de sorte que le guide d'onde 12 présente une fonction de transfert prédéterminée, chaque trou supérieur 30 de l'ensemble de trous supérieurs 30 étant associé à un trou inférieur 46 de l'ensemble de trous inférieurs 46 disposé en regard du trou supérieur 30.
L'installation de chaque fil conducteur 22 comprend son insertion à travers un des trous inférieurs 46 de l'ensemble de trous inférieurs 46, la zone de propagation 20 et le trou supérieur 30 associé de l'ensemble de trous supérieurs 30, et sa mise en connexion électrique avec la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Le guide d'onde présente ainsi la fonction de transfert prédéterminée.
Au moins un desdits trous inférieurs 46 et au moins un desdits trous supérieurs 30 ne reçoivent pas de fil conducteur.
Le procédé comprend alors la fourniture d'un ou d'une pluralité d'organes d'occultation et le recouvrement d'un ou d'une pluralité des trous supérieurs et inférieurs ne recevant pas de fil conducteur par un des organes d'occultation.
Lorsqu'un opérateur souhaite que le guide d'onde 12 réglé précédemment présente une deuxième fonction de transfert prédéterminée, le procédé comprend la reconfiguration du guide d'onde 12.
La reconfiguration du guide d'onde 12 comprend alors une deuxième étape de détermination des trous supérieurs 30 et inférieurs 46 dans lesquels insérer les fils conducteurs 22, de sorte que le guide d'onde 12 présente la deuxième fonction de transfert prédéterminée. La reconfiguration comprend ensuite une étape de retrait des fils conducteurs 22 reçus dans les trous supérieurs 30 et inférieurs 46.
Dans le cas où, avant l'étape de retrait, un fil conducteur 22 est déjà reçu dans un trou supérieur 30 et un trou inférieur 46 déterminés à la deuxième étape de détermination, alors le fil conducteur 30 n'est avantageusement pas retiré lors de l'étape de retrait.
Pour chaque trou supérieur 30 et inférieur 46 déterminés à la deuxième étape de détermination, un des fils conducteurs 22 est inséré à travers ledit trou inférieur 46 déterminé, la zone de propagation 20 et ledit trou supérieur 30 déterminé, et mis en connexion électrique avec la surface supérieure 26 de la couche supérieure 14 et la surface inférieure 44 de la couche inférieure 16.
Un quatrième mode de réalisation d'un composant selon l'invention est illustré sur la figure 5.
Ce quatrième mode de réalisation se distingue du troisième mode de réalisation de la figure 4 en ce qu'au moins une partie des trous supérieurs 30 sont répartis sur la couche supérieure 14 de sorte à former un réseau régulier 64.
En particulier, tous les trous supérieurs 30 sont avantageusement répartis pour former le réseau régulier 64.
De même, tous les trous inférieurs 46 sont avantageusement répartis pour former le réseau régulier 64, en étant disposés en regard des trous supérieurs 30.
Par « réseau régulier », on entend que ces trous supérieurs 30 ou inférieurs 46 sont répartis suivant un réseau de mailles se répétant périodiquement sur la couche supérieure 14 ou sur la couche inférieure 16 respectivement.
Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le réseau régulier 64 est un quadrillage.
Comme dans le troisième mode de réalisation de la figure 4, une pluralité des trous inférieurs 46 et une pluralité des trous supérieurs 30 ne reçoivent pas de fil conducteur. Sur la figure 5, l'intérieur des trous supérieurs 30 recevant un fil conducteur 22 est hachuré et l'intérieur des trous supérieurs 30 ne recevant pas de fil conducteur est blanc.
Un tel guide d'onde 12 permet de configurer facilement une pluralité de fonctions de transfert prédéterminées du guide d'onde 12.
En variante des modes de réalisation précédents, la couche supérieure 14 et/ou la couche inférieure 16 est(sont) formée(s) par une couche monobloc venue de matière, électriquement conductrice, par exemple réalisée en métal.
Dans une autre variante des modes de réalisation précédents, la couche supérieure 14, la couche inférieure 16 et la couche centrale 18 forment un substrat. La couche supérieure 14 et la couche inférieure 16 sont alors chacune une seule couche venue de matière, électriquement conductrice, et la couche centrale 18 est une seule couche venue de matière, diélectrique.
Dans encore une autre variante des modes de réalisation précédents, la couche supérieure 14 et la couche inférieure 16 présentent respectivement un unique trou traversant supérieur et inférieur débouchant dans la zone de propagation 20, en particulier débouchant dans la cavité 58.
Dans cette variante, le composant 10 présente une fonction d'adaptation d'impédance à un autre circuit ou de diviseur en T.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, le composant est facilement fabricable et permet d'assurer une fonction de filtrage pour un cout très compétitif, avec un procédé qui permet la réutilisation d'un dispositif tout en facilitant l'interconnexion avec des circuits planaires.
De plus, les fils conducteurs 22 peuvent être implémentés pour réaliser une adaptation d'impédance à un autre circuit.
Le composant présente un temps de conception rapide, et peut être reconfiguré pour assurer une autre fonction.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Composant micro-ondes (10) du type ligne de transmission intégrée au substrat, comportant un guide d'onde (12) comprenant au moins une couche supérieure (14) présentant au moins une surface (26) électriquement conductrice, une couche inférieure (16) présentant au moins une surface (44) électriquement conductrice, et une couche centrale (18) définissant une zone de propagation (20) d'une onde électromagnétique, la zone de propagation (20) s'étendant le long d'un axe de propagation,
caractérisé en ce que la couche supérieure (14) comprend au moins un trou supérieur (30) traversant, la couche inférieure (16) comprend au moins un trou inférieur (46) traversant,
et en ce qu'un fil électriquement conducteur (22) est reçu à travers le trou supérieur (30), la zone de propagation (20) et ledit trou inférieur (46), le fil conducteur (22) étant électriquement connecté à la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et à la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16),
la zone de propagation (20) comprenant une cavité (58), la cavité (58) étant délimitée par la couche supérieure (14), la couche inférieure (16) et la couche centrale (18),
le trou supérieur (30) et le trou inférieur (46) débouchant dans la cavité (58), le fil conducteur (22) traversant la cavité (58).
2. - Composant micro-ondes (10) selon la revendication 1 , dans lequel la couche supérieure (14) comprend une pluralité de trous supérieurs traversants (30), et la couche inférieure (16) comprend une pluralité de trous inférieurs traversants (46), une pluralité de fils électriquement conducteurs étant chacun respectivement reçu à travers un desdits trous supérieurs (30), la zone de propagation (20) et un desdits trous inférieurs (46), chaque fil conducteur (22) étant électriquement connecté à la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et à la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16).
3. - Composant micro-ondes (10) selon la revendication 2, dans lequel l'ensemble des trous supérieurs recevant un fil conducteur (22) présente une répartition présentant au moins un plan de symétrie.
4. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel au moins un desdits trous inférieurs (46) et au moins un desdits trous supérieurs (30), ne reçoivent pas de fil conducteur (22) et sont disposés en regard l'un de l'autre.
5. - Composant micro-ondes (10) selon la revendication 4, dans lequel un organe d'occultation électriquement conducteur recouvre au moins un trou inférieur (46) et/ou un trou supérieur (30) dans lequel aucun fil conducteur (22) n'est reçu.
6.- Composant micro-ondes (10) selon la revendication 5, dans lequel l'organe d'occultation conducteur est un ruban adhésif électriquement conducteur ou une plaque électriquement conductrice.
7. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel au moins une partie des trous supérieurs sont répartis sur la couche supérieure (14) de sorte à former un réseau régulier (64).
8. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel pour chaque fil conducteur (22), le trou supérieur (30) et le trou inférieur (46) recevant ledit fil conducteur (22) sont disposés en regard l'un de l'autre.
9. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel au moins l'une de la couche supérieure (14), de la couche inférieure (16) et de la couche centrale (18) comprend une sous-couche supérieure (24A, 40A, 50A) électriquement conductrice, une sous-couche inférieure (24B, 40B, 50B) électriquement conductrice et une sous-couche centrale diélectrique (24C, 40C, 50C), interposée entre la sous-couche supérieure (24A, 40A, 50A) et la sous-couche inférieure (24B, 40B, 50B).
10. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le guide d'onde (12) est propre à guider une onde électromagnétique présentant une longueur d'onde supérieure ou égale à une longueur d'onde minimale prédéterminée,
chaque trou supérieur (30) et inférieur (46) présentant, en projection respectivement sur la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et sur la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16), une plus grande dimension strictement inférieure à la longueur d'onde minimale prédéterminée, notamment inférieur à un cinquième de la longueur d'onde minimale prédéterminée, de préférence inférieur à un dixième de la longueur d'onde minimale prédéterminée.
1 1 .- Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à
10, dans lequel chaque fil conducteur (22) est fixé à la couche supérieure (14) et à la couche inférieure (16), notamment par soudage.
12. - Composant micro-ondes (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , dans lequel chaque trou inférieur (46) et chaque trou supérieur (30) présentent des bords comprenant un revêtement conducteur électriquement.
13. - Procédé de réglage d'un composant micro-ondes (10) comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un composant micro-ondes (10) du type ligne de transmission intégrée au substrat, comportant un guide d'onde (12) comprenant au moins une couche supérieure (14) présentant une surface (26) électriquement conductrice, une couche inférieure (16) présentant une surface (44) électriquement conductrice, et une couche centrale (18) définissant une zone de propagation (20) d'une onde électromagnétique, la zone de propagation (20) s'étendant le long d'un axe de propagation,
la couche supérieure (14) délimitant un ou plusieurs trou(s) supérieur(s) (30) traversant(s), et la couche inférieure (16) délimitant un ou plusieurs trou(s) inférieur(s) (46) traversant(s) ;
- fourniture d'au moins un fil électriquement conducteur ;
- installation dudit ou de ou chaque fil, l'étape d'installation comprenant, pour chaque fil :
* insertion du fil conducteur (22) à travers ledit ou un desdits trou(s) inférieur(s) (46), la zone de propagation (20) et ledit ou un desdits trou(s) supérieur(s) (30), et ;
* mise en connexion électrique du fil conducteur (22) à la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et à la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16).
14. - Procédé de réglage d'un composant micro-ondes (10) selon la revendication 13, dans lequel la couche supérieure (14) comprend une pluralité de trous supérieurs (30) traversants, et la couche inférieure (16) comprend une pluralité de trous inférieurs (46) traversants, le procédé comprenant la fourniture d'au moins une pluralité de fils électriquement conducteurs (22) ;
le procédé comprenant en outre une étape de détermination d'un ensemble de trous inférieurs (46) et d'un ensemble de trous supérieurs dans lesquels insérer lesdits fils conducteurs, de sorte que le guide d'onde (12) présente une fonction de transfert prédéterminée, chaque trou supérieur de l'ensemble de trous supérieurs étant associé à un trou inférieur de l'ensemble de trous inférieurs ;
l'installation de chaque fil conducteur (22) comprenant :
* insertion du fil conducteur (22) à travers un des trous inférieurs (46) de l'ensemble de trous inférieurs, la zone de propagation (20) et le trou supérieur (30) associé de l'ensemble de trous supérieurs et ;
* mise en connexion électrique du fil conducteur (22) à la surface électriquement conductrice (26) de la couche supérieure (14) et à la surface électriquement conductrice (44) de la couche inférieure (16).
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