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(11) | EP 0 013 222 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Déphaseur hyperfréquence à diodes et antenne à balayage électronique comportant un tel déphaseur |
| (57) Déphaseur hyperfréquence à diodes (4,5,6,7,8,9), réalisé en structure plane sur substrat
céramique (90), donnant plusieurs états de phase. Comporte deux déphaseurs élémentaires 0-π reliés 5 par deux lignes de transmission (1,2; 3) a structures de champ électrique différentes. Antenne à balayage électronique comportant un tel déphaseur. |
[0001] La présente invention est relative à un déphaseur hyperfréquence à diodes. Plus particulièrement, ce déphaseur est réalisable en structure plane sur substrat de constante diélectrique élevée et est capable de donner quatre états de phase.
[0002] Il existe différentes sortes de déphaseur à diodes, utilisant celles du type PIN, comme les déphaseurs à perturbation qui se caractérisent par une forte tenue en puissance et une large bande passante et les déphaseurs à tronçons de lignes, tel le déphaseur à commutation, qui se caractérisent par rapport aux précédents par un plus faible encombrement et des pertes constantes en fonction du déphasage. Ces deux types de déphaseurs, à perturbation et à tronçons de lignes, se prêtent bien à une réalisation en structure plane, et c'est sur les critères de nombre de diodes de déphasage, de taux d'ondes stationnaires (TOS), de pertes d'insertion et de tenue en puissance, que le choix se porte sur l'un ou l'autre type.
[0003] Cependant, ces déphaseurs relevant de l'art antérieur, faisant intervenir des longueurs de lignes de propagation, présentent de ce fait des caractéristiques de déphasage, de pertes et de TOS variant en fonction de la fréquence.
[0004] L'objet de l'invention est un déphaseur hyperfréquence à diodes PIN, dont la structure permet d'éviter les inconvénients précédemment signalés. Cette structure regroupe les avantages des structures à perburbation qui donnent assez commodément des phases constantes, mais au prix d'un grand nombre de diodes,ét ceux des structures à tronçons de lignes qui utilisent peu de diodes, mais dont le déphasage varie linérairement dans la bande de fréquence envisagée.
[0005] Suivant l'invention, le déphaseur est réalisée avantageusement par la combinaison de deux déphaseurs élémentaires identiques à diodes appelés communément déphaseurs 0-π, réalisant une structure donnant quatre pas de phase, tout en ne présentant que deux états électriques différents. Une telle structure donne l'avantage d'une mise au point simple.
[0006] Suivant l'invention, d'une part, le déphasage de π entre deux positions - (O,n) et (ϕ, ϕ + π)· - est créé par l'inversion de champ obtenue dans la zone de couplage d'une ligne à structure de champ dissymétrique comme une ligne à fente et d'une ligne à structure de champ symétrique, telle qu'une ligne à ruban ou une ligne coplanaire, réalisables également en structure plane sur substrat céramique de constante diélectrique élevée ; d'autre part, le déphasage de π est obtenu par changement de la structure de la ligne assurant la transmission de l'onde.
[0007] Suivant une caractéristique de l'invention, le déphaseur considéré comporte un premier déphaseur 0-π agissant dans la zone de couplage de deux lignes à structures de champ électrique différentes, et un deuxième déphaseur 0-π identique au premier, situé à une distance déterminée du premier, la liaison entre les deux déphaseurs étant établie par deux lignes de propagation à structures de champ électrique différentes, de constantes de propagation différentes et d'axes de propagation confondus ou parallèles, les deux lignes étant alors situées dans deux plans parallèles et les axes de propagation définissant un plan orthogonal aux plans des lignes.
[0008] L'invention sera mieux comprise dans la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à l'aide des figures qui représentent :
- la figure 1, un déphaseur à quatre pas de appelé aussi à deux bits, réalisé entre une ligne à ruban et une ligne à fente, vu de dessus ;
- la figure 2, un autre type de réalisation d'un déphaseur à deux bits réalisé entre une ligne à ruban et une ligne à fente, vu de dessus ;
- la figure 3, le déphaseur de la figure 1 vu en coupe ;
- la -figure 4, une variante vue en coupe du déphaseur de la figure 1 ;
- la figure 5, un déphaseur à deux bits réalisé entre une ligne coplanaire et une ligne à fente, vu de dessus ;
- la figure 6, une ligne coplanaire vue en coupe, transmettant un mode de réalisation à structure de champ électrique symétrique ;
- la figure 7, une ligne coplanaire, vue en coupe, transmettant un mode de propagation à structure de champ électrique dissymétrique.
[0009] Comme cela a été indiqué dans l'introduction, l'invention se propose de réaliser un déphaseur donnant quatre pas de phase, appelé aussi déphaseur deux bits, à diodes PIN, utilisant l'absence de couplage qui existe entre deux lignes parallèles superposées, dont l'une a une structure de champ symétrique et l'autre une structure de champ dissymétrique, ces deux lignes ayant des axes de propagation parallèles appartenant à un même plan orthogonal aux plans des lignes. La liaison entre les deux déphaseurs identiques 0-n se fait par de telles lignes, réalisées en structure plane sur substrat céramique, et dont une autre caractéristique est qu'elles ont des constantes de propagation β1 et β2 différentes, telles que la différence (β1 - β2) est constante dans la bande de fréquence choisie. La différence entre les constantes de propagation peut bien être due à la nature même des lignes, ou bien être obtenue à l'aide de filtres passe-haut dans une ligne et passe-bas dans l'autre.
[0010] On rappellera brièvement dans ce qui suit, ce que l'on entend par ligne à fente, ligne à ruban et ligne coplanaire dont les structures de champ sont différentes.
[0011] Une ligne à fente est une ligne de propagation constituée d'une ouverture pratiquée dans un plan-de masse, déposé sur un substrat diélectrique. Le support diélectrique assure la tenue mécanique des conducteurs métalliques, généralement réalisés par photogravure ou photolithographie. C'est une ligne à structure de champ dissymétrique.
[0012] Dans une ligne de propagation à fente, la presque total-ité de l'énergie se propage dans le diélectrique et se trouve concentrée entre les bords de la fente. L'épaisseur du matériau diélectrique est liée à sa nature et la largeur de la ligne à fente détermine alors l'impédance caractéristique de la ligne.
[0013] Une ligne de propagation à ruban, connue sous le vocable de ligne microstrip en langue anglaise, comporte une plaque diélectrique placée entre un ruban métallique et un plan métallique, ce dernier appelé plan de masse., Là aussi, la presque totalité de l'énergie est concentrée dans le diélectrique. C'est une ligne à structure de champ symétrique.
[0014] Une ligne coplanaire se compose d'un ruban métallique de faible épaisseur déposé sur la surface d'un diélectrique 90 avec deux électrodes de masse placées parallèlement et de part et d'autre du ruban. Lorsque la constante diélectrique est élevée, la majeure partie de l'énergie est emmagasinée dans le diélectrique. La ligne coplanaire est une ligne susceptible de transmettre deux modes de propagation représentés par les figures 6 et 7 : un mode à structure de champ symétrique et un mode à structure de champ dissymétrique.
[0015] Suivant l'invention, il s'agit de déphaser le champ électromagnétique hyperfréquence établi dans une ligne de transmission considérée, en un point localisé de cette ligne. Le but que se propose l'invention est atteint en associant, par au moins deux diodes, deux déphaseurs à diodes 0-n tels qu'ils ont été décrits dans une demande de brevet déposée par la Demanderesse N° 76.12999 du 30 avril 1976.
[0016] Suivant les différentes combinaisons des polarités de chacune des diodes de ce dispositif, le couplage entre la ligne à structure de champ dissymétrique et la ligne à structure de champ symétrique se fait au niveau soit du premier déphaseur 0-n, soit du second ; et dans ces conditions la transmission de l'énergie se fait dans l'un ou l'autre cas dans une ligne ou dans l'autre.
[0017] La figure 1 représente un exemple de déphaseur à deux bits à diodes suivant l'invention, constitué par deux déphaseurs 0-π hyperfréquence, à diodes, réalisés dans la zone de couplage d'une ligne à fente et d'une ligne à ruban, et reliés entre eux par deux lignes à structure de champ électrique différentes, une ligne à fente qui se prolonge de part et d'autre par les lignes à fente des deux déphaseurs 0-n constituant ainsi la ligne 3, et une ligne à ruban qui se prolonge à l'une de ses extrémités par la ligne à ruban du second déphaseur 0-π, constituant ainsi la ligne 2.
[0018] Les lignes à ruban 1 et 2, dont les axes longitudinaux sont confondus, sont obtenues par dépôt d'un ruban conducteur d'une certaine longueur sur un substrat céramique 90, situé au-dessus d'un plan de masse 10. La ligne à fente 3 est découpée dans ce plan de masse et son axe de propagation est parallèle à l'axe longitudinal des lignes à ruban 1 et 2, et définit avec ce dernier un plan orthogonal au plan des lignes. L'adaptation entre les lignes est obtenue, d'une part par le fait que la ligne à fente 3 se prolonge vers la ligne à ruban 1 d'une longueur de X/4, et d'autre part par une diode 9 pouvant court-circuiter la ligne à fente 3 à une distance voisine de X/4 à partir de l'extrémité de la ligne à ruban 2.
[0019] A l'extrémité de la ligne à ruban 1 sont placées de part et d'autre deux diodes, généralement du type PIN, 4 et 5. Une des bornes d'une diode, 4 par exemple, est fixée d'une part à une ligne à ruban 44 quart d'onde ouverte réalisée dans le plan du substrat 90, sur lequel sont déposées les lignes à ruban 1 et 2, et d'autre part à la source 43 de tension de polarisation, par le conducteur 434. L'autre borne de la diode 4 est connectée à un bord 41 de la ligne à ruban 1 par un conducteur 410. Un montage identique est réalisé pour les diodes 5, 6 et 7, dont une borne est fixée respectivement d'une part aux lignes à ruban 54, 64 et 74 quart d'onde ouvertes, et d'autre part aux sources 53, 63 et 73 de tension de polarisation par des conducteurs 534, 634 et 734, et dont l'autre borne est connectée respectivement aux bords 51, 62 et 72 des lignes à ruban 1 et 2 par les conducteurs 410, 510, 620 et 720. L'adaptation en hyperfréquence de la ligne à ruban 1 se fait par une ligne quart d'onde ouverte 11, placée à une distance de X/4 de la ligne à ruban 1 ; cette ligne quart d'onde 11, équivalente en hyperfréquence à un court-circuit dans son plan, ramène une impédance infinie dans le plan de la ligne à ruban 1.
[0020] On pourra noter que les diodes peuvent être fixées directement par brasage sur les lignes à ruban 1 et 2, si les dimensions de celles-ci le permettent, et reliées aux lignes quart d'onde par un conducteur.
[0021] Pour assurer la transmission de l'énergie de la ligne à ruban 1 à la ligne à ruban 2, ou à la ligne à fente 3, une diode 8 est fixée directement par brasage sur la ligne à ruban 2 et reliée à la ligne à ruban 1 par un conducteur 81. La polarisation de cette diode se fait par 1''intermédiaire d'une ligne à ruban quart d'onde 21, reliée au bord 72 de la ligne à ruban 2 par un conducteur 212 et à la source 83 de tension de polarisation par un conducteur 210.
[0022] Pour assurer la transmission de l'énergie de la ligne à ruban 2 à la ligne à fente 3, une diode 9 est fixée par brasage sous le plan de masse 10 et reliée par un conducteur 994, à un condensateur 94, lui-même relié à une source de tension de polarisation 93 par un conducteur 934.
[0023] Pour recueillir le signal en sortie du déphaseur, on utilise généralement une prise coaxiale P, dont le raccordement avec une ligne à ruban est plus aisé qu'avec une ligne à fente, en raison de la disposition radiale des lignes de champ dans une prise coaxiale. C'est pourquoi la ligne à fente 3 est couplée à son extrémité à une ligne à ruban 100, afin que l'énergie se propageant dans la ligne à fente ressorte par la ligne à ruban 100.
[0024] On rappellera brièvement la réalisation du couplage entre les deux lignes à structures de champ différentes que sont par exemple la ligne à ruban 1 ou 2 et la ligne à fente 3, situées dans deux plans confondus ou parallèles, d'axes de propagation confondus ou parallèles définissant un plan orthogonal aux plans des lignes. Chaque élément de ligne à ruban quart d'onde 44 ou 54 ou 64 ou 74 ramène, dans le plan perpendiculaire à son plan de connexion au bord de la ligne à ruban, un effet équivalent à un court-circuit entre le bord considéré de la ligne à ruban et un bord de la ligne à fente. Ainsi, un champ électrique t perpendiculaire à la ligne à ruban 1 ou 2 induit un champ électrique dans la ligne à fente 3.
[0025] Pour mettre en évidence le fonctionnement, on va examiner les différents états de phase que l'invention permet d'obtenir, les longueurs électriques des lignes repérées par φ1 et φ2 représentant les zones extérieures aux déphaseurs 0-n et dont le déphasage est constant. Lorsque les diodes 4, 5, 6, 7, 8 et 9 sont montées comme indiqué dans la description et la figure 1, elles se comportent en première approximation, suivant leur polarité, soit comme un court-circuit équivalent à une inductance de faible valeur, soit comme un circuit ouvert, équivalent à une capacité de faible valeur.
[0026] Dans ces conditions, on définit l'état 0 en polarisant en inverse les diodes 5, 6, 7, 8 et 9 et en direct la diode 4. Ainsi la ligne à ruban 1 est reliée par la diode conductrice 4 à la ligne à fente 3, tel que cela a été décrit précédemment. Comme la diode 8, entre les deux lignes à ruban 1 et 2, est bloquée, l'énergie n'est pas transmise dans la ligne à ruban 2 mais dans la ligne à fente 3. Le champ électrique Eo, appliqué à la ligne à ruban 1, induit dans la ligne à fente 3, un champ électrique E4 dans un sens déterminé et ce champ est maximum, le court-circuit de la ligne à fente étant placé, comme cela a été signalé, à une longueur voisine de a/4 sous la ligne à ruban. Le bloquage des diodes 6 et 7 rend impossible le couplage entre la ligne à ruban 2 et et la ligne à fente 3. La phase de transmission est alors :
puisque l'énergie se propage sur une longueur 1 de la ligne à fente 3, dont la constante de propagation est β2.
[0027] On définit aussi l'état ϕ, en polarisant en inverse les diodes 4, 5 et 7 et en direct les diodes 6, 8 et 9. Dans ce cas, le premier déphaseur 0-π ne fonctionne pas et la diode 8 étant conductrice, l'énergie se propage de la ligne à ruban 1 à la ligne à ruban 2 jusqu'à la diode 6 conductrice, où elle est transmise alors dans la ligne à fente 3. La diode 9 en conduction court-circuite la ligne à fente 3 à λ/4 de l'extrémité de la ligne à ruban 2 et assure son adaptation. Le champ électrique E6 créé dans la ligne à fente est de même valeur que E4, mais leurs directions font entre elles un angle ϕ.
[0028] Cette fois, la phase de transmission est φϕ = φ1 + β1 1 + φ2 puisque l'énergie se propage sur la longueur 1 de la ligne à ruban 2 de constante de propagation β1.
[0030] Le troisième état π fonctionne de la même manière que l'état 0, avec cette fois la diode 5 en conduction au lieu de la diode 4. Ainsi, dans la ligne à fente 3, le champ électrique E5 a une valeur identique à E4 mais son sens est inversé.
[0032] Enfin, le dernier état ϕ + π fonctionne comme l'état ϕ, avec la diode 7 en conduction au lieu de la diode 6. Le champ électrique E9, créé dans la ligne à fente 3, a une valeur identique à E6 mais son sens est inversé.
[0034] Une variante de l'invention est présentée figure 2, dans laquelle la ligne à ruban 2 est formée de deux tronçons distincts T1 et T2' La liaison hyperfréquence entre ces deux tronçons est assurée par un condensateur 200 de très grosse valeur. Par contre, en continu ce condensateur isolé les deux tronçons, évitant toute propagation parasite des signaux de commande des d'iodes. La polarisation de la diode 8 se fait par l'intermédiaire d'une ligne quart d'onde ouverte 21, qui d'un côté lui est reliée par un conducteur 212 et de l'autre est reliée à la source de tension de polarisation 83 par un conducteur 210. L'adaptation en hyperfréquence du deuxième tronçon T2 de la ligne à ruban 2 est assurée par une ligne quart d'onde ouverte 221, placée à une distance de X/4 de la ligne 2.
[0035] La figure 3 présente en coupe simplifiée une partie du premier déphaseur de la figure 1, montrant plus nettement comment sont réalisées les connexions d'une diode du déphaseur. La diode 4, par exemple, est d'une part fixée par brasage au ruban de la ligne quart d'onde 44 par une de ses électrodes, la même qui la relie à une source de tension de polarisation non dessinée, et d'autre part, reliée par son autre électrode à la ligne à ruban 1 au moyen du conducteur 410.
[0036] Dans la variante présentée en coupe seulement figure 4, la ligne quart d'onde 44 est supprimée et le contact à la ligne à fente se fait à travers le substrat 90. Dans la réalisation dessinée, le substrat est découpé à l'aplomb de la ligne à ruban 1. Dans la fente ainsi réalisée et dans le plan de masse 10 on dispose une diode 4 sur un culot 40, par lequel se fait la polarisation de cette diode. Un disque diélectrique 41, métallisé sur ses deux faces est brasé sur le plan de masse 10 et sur le culot de la diode. Le conducteur 410 connecte directement une électrode de la diode à un bord de la ligne à ruban 1.
[0037] La figure 5 représente un autre exemple de déphaseur deux bits à diodes suivant l'invention, constitué par deux éléments 0-n hyperfréquence à diodes, réalisés dans la zone de couplage d'une ligne à fente et d'une ligne coplanaire, et reliés entre eux à la fois par une ligne coplanaire se prolongeant à l'une de ses extrémités par la ligne coplanaire du second déphaseur 0-π et constituant avec elle la ligne 13, et aussi par une ligne à fente divisée en deux tronçons parallèles 14 et 15 situés de part et d'autre du ruban métallique central de la ligne coplanaire 13.
[0038] Les lignes coplanaires 12 et 13, dont les axes longitudinaux sont confondus, sont obtenues par dépôt d'un ruban conducteur d'une certaine longueur, compris entre deux plans de masse 16 et 17, sur un substrat céramique.
[0039] Comme on l'a vu précédemment, la ligne coplanaire est susceptible de transmettre deux modes de propagation donc elle à deux constantes de propagation : YI pour le mode à structure de champ symétrique et Y2 pour le mode à structure de champ dissymétrique.
[0040] C'est pourquoi, lorsque la ligne coplanaire, constituée par le conducteur central 13 et les deux plans de masse 16 et 17, transmet le mode de propagation à structure de champ symétrique, on peut l'assimiler à une ligne à fente, constituée par les deux fentes 14 et 15 réalisées entre les conducteurs métalliques. Là encore, l'adaptation entre les lignes est obtenue par le fait que, d'une part, la ligne à fente 14-15 se prolonge vers la ligne coplanaire 12 d'une longueur voisine de X/4 jusqu'au conducteur 30 et d'autre part, une diode 601 peut court-circuiter la ligne à fente à une distance voisine X/4 à partir de l'extrémité de la ligne coplanaire 13.
[0041] Comme dans la figure 1, on retrouve un système de diodes, 101, 201, 301, 401, 501 et 601 reliées respectivement d'une part, par des conducteurs 102, 202, 302, 402, 502 et 602, aux sources de tension de polarisation 103, 203, 303, 403, 503 et 603 et d'autre part aux lignes 12 et 13 par des conducteurs 104, 204, 304, 404 et 504 et au plan de masse 17 par un conducteur 604. Pour mettre en évidence le fonctionnement de ce déphaseur deux bits, on va étudier les différents états de phase que l'invention permet d'obtenir.
[0042] On définit l'état 0 en polarisant en inverse les diodes 201, 301, 401, 501 et 601 et en direct la diode 101. Ainsi la ligne coplanaire 12 est au même potentiel que le plan de masse 16 dans le plan de la diode 101 ce qui excite un mode à structure de champ dissymétrique au-delà de cette diode jusqu'au plan contenant les diodes 301 et 401. Entre ces deux plans, la phase de transmission est :
pu sque l'énergie se propage sur une longueur L de la ligne à structure de champ dissymétrique, dont la constante de propagation est γ2.
[0043] On définit aussi l'état ϕ, en polarisant en inverse les diodes 101, 201 et 401 et en direct les diodes 301, 501 et 601. Alors le premier déphaseur ne fonctionne pas, et la diode 501 étant conductrice, l'énergie se propage de la ligne coplanaire 12 à la ligne coplanaire 13 jusqu'à la diode conductrice 601, où elle est transmise dansla ligne à fente.
[0044] Cette fois, la phase de transition est :
puisque l'énergie se propage sur la longueur L de la ligne de champ symétrique.
[0046] Le troisième état π est définit de la même manière que l'état 0, mais avec cette fois la diode 201 en conduction au lieu de la diode 101. Ainsi, la ligne coplanaire 12 est mise au potentiel du plan de masse 17 dans le plan de la diode 201, excitant ainsi, au-delà de ce plan, un mode dissymétrique en opposition de phase par rapport à celui de l'état 0. Par rappcrt à ce dernier, le déphasage différentiel est :
[0047] Enfin, le dernier état ϕ + π est établi comme l'état ϕ, avec la diode 401 en conduction au lieu de la diode 301.
[0048] L'énergie se propage de la ligne coplanaire 12 à la ligne coplanaire 13 jusqu'au plan de la diode 601. La phase de transmission est :
et le déphasage différentiel par rapport à l'état 0 est :
[0049] Dans ces trois exemples de déphaseurs, on notera un cas particulier, celui où ϕ = π/2, permettant d'obtenir les quatre déphasages symétriques 0, π/2, π, , 3n/2. On obtient ϕ = π/2 en utilisant, comme liaison entre les deux déphaseurs 0-π des lignes à structures de champ électrique différentes de longueur 1, et dont les constantes de propagation β1 et β2 (ou γ1 et Y2) sont telles que
[0050] On a ainsi décrit deux réalisations de déphaseurs deux bits à diodes, à large bande, réalisés en structure plane sur substrat céramique de constante diélectrique élevée et établis dans la zone de couplage de deux lignes de transmission à structures de champ électrique différentes et d'axes de propagation confondus ou parallèles, les deux lignes étant alors situées dans deux plans parallèles et les axes de propagation définissant un plan orthogonal aux plans des lignes. Ces déphaseurs présentent plusieurs avantages, notamment une faible variation du déphasage dans la bande de fréquence considérée, qui peut avoir une grande largeur. La superposition de lignes à structures de champ différentes, ayant des axes de propagation parallèles, permet de réaliser des déphaseurs d'encombrement réduit.
[0051] On notera que dans les exemples décrits, la largeur du ruban, la largeur de la fente, et l'épaisseur du substrat sont conditionnées par la valeur de l'impédance caractéristique de la ligne de transmission en amont et en aval du plan des diodes. La ligne est chargée par cette impédance caractéristique pour que l'on obtienne une puissance maximale transmise avec un faible TOS, pouvant être voisin de 1.
[0052] On notera également une application intéressante de ces déphaseurs. Ceux-ci, particulièrement fiables et présentant une faible variation du déphasage, de l'atténuation et du rapport d'onde stationnaire dans une bande de fréquence importante sont avantageusement utilisés dans des antennes à balayage électronique, étant connectés directement à l'élément rayonnant principalement si celui-ci est à fente sur substrat. Dans ce cas, en se reportant à la figure 5 par exemple, on peut connecter un élément rayonnant R à la ligne à fente 14-15 et connecter la ligne coplanaire 12 à une source d'énergie H.
1. Déphaseur hyperfréquence à diodes, comportant au moins un, déphaseur 0-π hyperfréquence
à diodes réalisé en structure plane sur substrat céramique, caractérisé en ce qu'il
comprend un second déphaseur 0-π, relié au premier par au moins deux lignes de transmission
à structures de champ électrique différentes, de longueur 1, d'axes de propagation
confondus ou parallèles superposés, ces lignes ayant des constantes de propagation
β1 et β2 différentes telles que leur différence (β1 - β2) est constante dans la bande de fréquence utilisée, et au moins une diode étant prévue
à l'une des extrémités de chacune de ces deux lignes, avec des moyens de commutation
de leurs état.
2. Déphaseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux déphaseurs
0-n hyperfréquence à diodes, comprenant chacun une ligne à ruban et une ligne à fente
d'axes de propagation parallèles superposas, séparées par un substrat diélectrique
(90), ces deux déphaseurs étant reliés entre eux d'une part par un tronçon de ligne
à fente creusée dans le plan de masse se prolongeant à chaque extrémité par la ligne
à fente des deux déphaseurs, une diode (9) étant directement fixée sur le plan de
masse par une de ses électrodes et l'autre électrode étant reliée par un conducteur
(994) à un condensateur (94) connecté à une source de tension de polarisation (93),
et d'autre part par un tronçon de ligne à ruban déposé sur le substrat céramique (90)
dont une extrémité se prolonge par la ligne à ruban du deuxième déphaseur 0-π et sur
l'autre extrémité duquel est fixée une diode (8) par une de ses électrodes, l'autre
électrode étant fixée à la ligne à ruban du premier déphaseur 0-π par un conducteur
(81), la diode (8) étant polarisée par l'intermédiaire d'une ligne à ruban quart d'onde
(21), reliée d'un côté par un conducteur (212) à la ligne à ruban (2) et de l'autre
par un conducteur (210) à une source de tension de polarisation (83).
3. Déphaseur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la diode (9)
est placée à une distance de λ/4 de l'extrémité du second déphaseur 0-π.
4. Déphaseur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la ligne à fente
(3) se prolonge d'une longueur égale au quart de la longueur d'onde, sous la ligne
à ruban (1).
5. Déphaseur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la diode-(8)
assurant la transmission de l'énergie électrique du premier déphaseur 0-π à l'une
ou l'autre des deux lignes de transmission, est fixée directement par brasage sur
la ligne à ruban (1) du premier déphaseur 0-π et reliée par un conducteur à la ligne
à ruban (2).
6. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il
comprend une ligne à ruban (100) couplée à l'extrémité de sortie de la ligne à fente
(3) du second déphaseur 0-π.
7. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la
ligne à ruban (2) faisant la liaison entre les deux déphaseurs 0-π est divisée en
deux tronçons T1 et T2, reliés entre eux par un condensateur (200), une ligne quart d'onde ouverte (221)
étant placée à une distance de λ/4 de la ligne (2).
8. Déphaseur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend deux
déphaseurs 0-π, comprenant chacun une ligne coplanaire et une ligne à fente réalisées
du même côté d'un substrat céramique d'axes de propagation parallèles comprises entre
deux plans de masse (16 et 17), ces deux déphaseurs 0-π étant reliés entre eux d'une
part par un tronçon de ligne à fente (14-15), une diode (601) étant directement fixée
sur un des plans de masse par une de ses électrodes, la même qui la relie à une source
de tension de polarisation (603) et l'autre électrode étant reliée au second plan
de masse par un conducteur (604), cette diode (601) court-circuitant la ligne à fente
(14-15), et d'autre part par un tronçon de ligne coplanaire (13) dont une extrémité
se prolonge par la ligne coplanaire du second déphaseur 0-n et sur l'autre extrémité
duquel est fixée une diode (501) par la même électrode qui la relie à une source de
tension de polarisation (503), l'autre électrode la reliant à la ligne coplanaire
(12) du premier déphaseur 0-π.
9. Déphaseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la diode (601) est
placée à une distance égale au quart de la longueur d'onde, de l'extrémité du second
déphaseur 0-π.
10. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que
chacune des diodes est fixée directement sur un support (40) monté dans les fentes
des lignes à fentes associées aux lignes à ruban et aux lignes coplanaires, par une
de ses électrodes, l'autre électrode de la diode étant connectée par un conducteur
(410) à travers le substrat des lignes à ruban et des lignes coplanaires, et à la
source de tension de polarisation.
11. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que
l'une des diodes du premier déphaseur 0-n est polarisée en direct, toutes les autres
diodes du déphaseur deux bits étant polarisées en inverse, définissant ainsi l'état
de phase dit 0.
12. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'une
des deux diodes du premier déphaseur 0-π, celle qui est polarisée en inverse dans
l'état de phase 0, est polarisée en direct, toutes les autres diodes du déphaseur
deux bits étant polarisées en inverse, définissant ainsi l'état de phase dit π.
13. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que
les deux diodes du premier déphaseur 0-π et une des deux diodes du second déphaseur
0-π sont polarisées en inverse, toutes les autres diodes du déphaseur deux bits étant
polarisées en directe et les constantes de propagation β1 et β2 des deux lignes de liaison entre les deux déphaseurs 0-π étant telles que (β1 - β2) . 1 = ϕ, définissant ainsi l'état de phase dit ϕ.
14. Déphaseur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que
les deux diodes du premier déphaseur 0-π et la diode du second déphaseur 0-π, qui
est polarisée en direct dans l'état ϕ, sont polarisées en inverse, toutes les autres
diodes étant polarisées en direct et les constantes de propagation des deux déphaseurs
0-π étant telles que (β1 - β2) . 1 = ϕ définissant l'état de phase dit ϕ + π.
15. Déphaseur selon les revendications 13 ou 14, caractérisé par le fait que les lignes
de liaison entre les deux déphaseurs 0-r sont telles que
16. Déphaseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par
le fait qu'il est utilisé dans une antenne à balayage électronique, la sortie du déphaseur
étant connectée à un élément rayonnant et la ligne à ruban (1) ou la ligne coplanaire
(12) étant connectée à une source d'énergie.
17. Antenne à balayage électronique utilisant les déphaseurs conformément aux revendications
1 à 16.