Dispositif de couplage de deux sources de signaux hyperfréquence avec réduction de la perte en cas de panne d'une source

Abstract

 Le dispositif de couplage est du type commutateur à boisseau dans lequel le boisseau 4 comporte trois conduits intérieurs 15, 16 et 17, séparés les uns des autres, qui permettent de faire communiquer entre eux au moins deux des autres conduits d'entrée 5, 6, 7 et 8 selon la position angulaire de boisseau. Un tel dispositif permet de déconnector un émetteur défaillant et ainsi éviter toute perte de puissance.

Description

[0001] L'invention concerne les dispositifs qui permettent de coupler deux sources de signaux hyperfréquence, notamment, deux émetteurs de manière à additionner leur puissance respective.

[0002] Dans les radars actuels, l'émetteur est souvent constitué d'émetteurs élémentaires qui sont groupés par deux ou plus afin d'obtenir la puissance requise. Le groupement de deux émetteurs s'effectue à l'aide d'un coupleur approprié, tel qu'un Té magique, qui permet d'additionner les énergies des signaux appliqués à ces entrées.

[0003] Ces coupleurs présentent l'inconvénient que, lorsqu'un émetteur est en panne, la perte d'énergie en sortie est supérieure à la diminution de puissance due à l'émetteur défaillant.

[0004] Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de couplage de deux émetteurs qui permet de ne perdre que la puissance de l'émetteur défaillant.

[0005] L'invention se rapporte à un dispositif de couplage de deux sources de signaux hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il comprend une partie extérieure fixe comportant deux conduits d'entrée connectés chacun à une source et deux conduits de sortie connectés l'un à une charge et l'autre à un dispositif d'utilisation des signaux hyperfréquence, et un boisseau cylindrique tournant à l'intérieur de la partie extérieure en contact étroit avec cette dernière, ledit boisseau comportant des conduits intérieurs qui sont séparés les uns des autres et ont une forme telle qu'ils permettent de connecter, selon la position angulaire du boisseau par rapport à la partie extérieure, soit les deux conduits d'entrée au conduit de sortie, de manière à additionner les puissances des sources de signaux hyperfréquence, soit l'un des conduits d'entrée connecté à la source d'énergie qui fonctionne au conduit de sortie d'utilisation de manière à déconnecter le conduit d'entrée relié à la source d'énergie défaillante ainsi que le conduit de sortie relié à la charge.

[0006] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels :

- la figure 1 est une vue extérieure en perspective d'un dispositif de couplage entre deux sources d'énergie hyperfréquence selon l'invention,

- la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de couplage selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 14 du boisseau,

- la figure 3 est une vue en perspective du boisseau dans laquelle on a représenté les conduits intérieurs en tirets,

- la figure 4 est une vue en perspective des différentes positions relatives des conduits du boisseau pour obtenir le couplage des sources d'énergie,

- la figure 5 est une vue en coupe du boisseau par un plan perpendiculaire à son axe de rotation 14 dans le cas du couplage de deux sources d'énergie,

- la figure 6 est une vue en perspective des différentes positions relatives des conduits du boisseau lorsque l'une des sources d'énergie est défaillante,

- la figure 7 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un boisseau selon l'invention lorsque les puissances des sources d'énergie hyperfréquence ne sont pas égales, et

- la figure 8 est une vue en coupe de l'exemple de réalisation de la figure 7 selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du boisseau.

[0007] Comme le montre les figures 1, 2 et 3, un dispositif de couplage 1 entre deux sources d'énergie hyperfréquence non représentées, par exemple deux émetteurs, comprend essentiellement une boîte 2 qui présente une partie extérieure fixe 3 et une cavité intérieure dans laquelle peut tourner un boisseau 4. La partie extérieure 3 et le boisseau 4 comportent différents conduits qui peuvent communiquer entre eux de manière sélective selon la position angulaire du boisseau 4 par rapport à la partie extérieure 3.

[0008] Cette partie extérieure 3 comporte quatre conduits, 5, 6, 7 et 8; un premier conduit 5 est prévu pour être connecté à un premier émetteur et un second conduit 6 est prévu pour être connecté à un deuxième émetteur, ces deux conduits constituant les entrées du dispositif de couplage. Les deux sorties sont constituées par un troisième conduit 7 (figure 6) qui réalise la somme des signaux appliqués aux entrées et un quatrième conduit 8 qui est connecté à une charge 9. Les orifices de sortie de ces conduits 5, 6, 7 et 8 sont munis respectivement de guides d'onde de raccordement 10, 11, 12 et 13, le guide 13 recevant la charge 9.

[0009] Le boisseau 4 est un cylindre de révolution à section circulaire qui tourne autour de son axe de symétrie 14. Le cylindre est plein et comporte trois conduits intérieurs 15, 16 et 17 séparés les uns des autres. Chaque conduit 16 ou 17 a deux extrémités qui débouchent à l'extérieur du boisseau par des orifices situés dans des plans différents. L'un des orifices 18 ou 19 est situé sur la surface cylindrique tandis que l'autre 20 ou 21 est situé dans un plan perpendiculaire 26 à l'axe 14. Le conduit 15 comporte trois orifices 22, 23 et 24 qui débouchent sur la surface cylindrique et un quatrième orifice 25 qui débouche dans le plan perpendiculaire 26.

[0010] Les conduits 16 et 17 ont une forme générale s'approchant de la lettre majuscule L retournée dont la barre verticale, parallèle à l'axe 14, correspond à l'orifice 20 ou 21 et dont la base horizontale correspond à l'orifice 18 ou 19. En outre, la base horizontale est légèrement incurvée pour que l'orifice 18 ou 19 soit sensiblement situé dans un plan perpendiculaire à un plan axial passant au milieu de l'orifice.

[0011] Le conduit 15 a la forme générale d'un Té magique et sa direction est telle au niveau des orifices 22, 23 et 24 que ces derniers sont situés chacun dans un plan perpendiculaire à un plan axial passant au milieu de l'orifice.

[0012] La rotation du boisseau 4 autour de l'axe 14 est obtenue par une manette 27 ou une commande électromécanique qui est solidaire du boisseau. Cette rotation permet de mettre en communication les conduits extérieurs 5, 6, 7 et 8 entre eux ou seulement une partie d'entre eux selon la position de la manette 27, c'est-à-dire du boisseau 4.

[0013] Dans la position du boisseau 4 telle qu'elle apparaît sur les figures 1, 2, 3, 4 et 5, les conduits d'entrée 5 et 6 communiquent avec les conduits de sortie 7 et 8 de manière à réaliser un Té magique.

[0014] Dans la position du boisseau 4 telle qu'elle apparaît sur la figure 6, le conduit d'entrée 6 ne communique qu'avec le conduit 7 de sorte que toute la puissance du signal appliqué à l'entrée 6 se retrouve en sortie dans le conduit 7. On utilise cette position, manette en position 28 (figure 1), lorsque l'émetteur connecté au conduit 5 est défaillant.

[0015] On comprend que si la manette est dans la position 29 (figure 1), seul le conduit 5 est connecté au conduit 7 de sorte que toute la puissance du signal appliqué à l'entrée 5 se retrouve en sortie dans le conduit 7. On utilise cette position lorsque l'émetteur connecté au conduit 6 est défaillant.

[0016] Le matériau utilisé pour réaliser le dispositif de couplage selon l'invention peut être de tous types mis en oeuvre dans les guides d'ondes.

[0017] La description qui vient d'être faite a été limitée à ce qui était nécessaire pour comprendre l'invention et permettre ainsi à tout homme de métier de le réaliser. C'est ainsi qu'il n'a pas été fait mention des détails mécaniques de réalisation et d'assemblage des différents éléments qui constituent le dispositif de couplage car ces aspects sont du domaine de l'homme de métier, ceci d'autant plus que les commutateurs hyperfréquence à boisseau sont connus.

[0018] Le dispositif de couplage qui a été décrit en relation avec les figures 1 à 6 permet de coupler deux émetteurs de même puissance. Lorsque les émetteurs délivrent une puissance très différente l'une de l'autre, par exemple dans le rapport 1/2, les signaux des émetteurs doivent être combinés d'une certaine manière dans un Té magique modifié. Dans le dispositif de couplage selon l'invention, cela revient à modifier la structure du conduit 15 du boisseau 4, les autres conduits 16 et 17 restant sans changement.

[0019] Les figures 7 et 8 sont des vues d'un exemple particulier de réalisation d'un boisseau qui permet de coupler deux émetteurs dont l'un a une puissance double de l'autre. A cet effet, le conduit intérieur 15 est modifié pour obtenir un couplage efficace à l'intérieur du Té magique. Ce couplage est obtenu par un dispositif guide et triplaque 31 disposé entre les deux conduits d'arrivée des signaux hyperfréquence. Ces conduits d'arrivée portent les références 33 et 34 et sont respectivement le prolongement des conduits 5 et 6 de la partie extérieure 3 (figure 2), le conduit 6 étant connecté à un émetteur dont la puissance est le double de celui connecté au conduit 5.

[0020] Les conduits 33 et 34 se terminent, au niveau de la partie centrale du conduit 15, par deux chambres 35 et 36 qui ont une cloison commune 30 supportant le dispositif triplaque 31 mentionné ci-dessus. Ces deux chambres ne sont ouvertes que vers les conduits d'entrée 33 et 34 et vers un conduit de sortie 32 commun qui correspond à la sortie du Té magique. Les dimensions radiales des chambres 28 et 29 sont sensiblement dans le rapport 1/2 pour tenir compte du rapport des puissances qui leur sont appliquées.

[0021] L'extrémité supérieure du triplaque est connectée à une charge, non représentée sur les figures 7 et 8, par l'intermédiaire d'une ligne coaxiale par exemple. Comme cette charge est solidaire du boisseau 4 par l'intermédiaire de la ligne coaxiale et qu'elle peut dépasser la périphérie du boisseau, la partie fixe 3 doit comporter une rainure, non représentée, pour le logement de cette charge lors de la rotation du boisseau.

[0022] L'extrémité inférieure du triplaque est terminée par un adaptateur 33 disposé dans le conduit de sortie 32. Cet adaptateur est par exemple du type connu sous le terme anglo-saxon de "door-knob".

[0023] Le fonctionnement du dispositif de couplage selon l'invention dans le cas du boisseau des figures 7 et 8 est identique à celui décrit précédemment. Ainsi, dans la position montrée sur les figures 7 et 8, les puissances des émetteurs s'additionnent sur la sortie 32. En cas de défaillance, on tourne le boisseau pour coupler directement l'entrée connectée à l'émetteur en fonctionnant à la sortie et déconnecter l'entrée reliée à l'émetteur défaillant.

[0024] Bien entendu, des dispositifs de couplage autres que celui qui vient d'être décrit peuvent être envisagés sans sortir du cadre de la présente invention.

Revendications

1. Dispositif de couplage de deux sources de signaux hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il comprend une partie extérieure fixe (3) comportant deux conduits d'entrée (5 et 6) connectés chacun à une source et deux conduits de sortie (7 et 8) connectés l'un à une charge et l'autre à un dispositif d'utilisation des signaux hyperfréquence, et un boisseau cylindrique (4) tournant à l'intérieur de la partie extérieure (3) en contact étroit avec cette dernière, ledit boisseau (4) comportant des conduits intérieurs (15, 16, 17) qui sont séparés les uns des autres et ont une forme telle qu'ils permettent de connecter, selon la position angulaire du boisseau par rapport à la partie extérieure (3), soit les deux conduits d'entrée (5 et 6) au conduit de sortie (7) de manière à additionner les signaux desdites sources, soit l'un des conduits d'entrée (5 ou 6) connecté à la source qui fonctionne au conduit de sortie d'utilisation (7) de manière à déconnecter le conduit d'entrée relié à la source défaillante ainsi que le conduit de sortie (8) relié à la charge.

2. Dispositif de couplage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit intérieur 15 comprend des moyens de couplage des signaux appliqués sur les conduits d'entrée (5 et 6).

3. Dispositif de couplage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de couplage comprennent un dispositif guide et triplaque (31) qui est supporté par une cloison commune (30) séparant les prolongements dans le boisseau (3) des conduits d'entrée (5 et 6).

Dessins