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WO 2011/069980 1 PCT/EP2010/069007
Dispositif de transition hyperfréquence
entre une ligne à micro-ruban et un guide d'onde rectangulaire
La présente invention concerne des composants passifs pour la
propagation d'ondes hyperfréquences. Plus particulièrement, elle concerne un
dispositif de transition planaire entre une ligne à micro-ruban conducteur
("microstrip" en anglais) et un composant en technologie guide d'onde
rectangulaire.
La technologie à micro-ruban conducteur offre la possibilité d'intégrer
relativement facilement des fonctions hyperfréquence à des fréquences de
quelques gigahertz, notamment jusqu'en bande C. Cette technologie devient
plus complexe à utiliser à des fréquences plus élevées, de quelques dizaines
de gigahertz (bandes Ku, K et Ka). En effet, la nature rayonnante d'une ligne
à
micro-ruban nécessite le confinement des conducteurs dans une structure
mécanique conductrice assurant un blindage électrique. Les dimensions de
cette structure mécanique doivent être d'autant plus faibles que la fréquence
est élevée.
Les guides d'onde à air sont par essence des structures non rayonnantes,
mais se prêtent mal à l'intégration de fonctions complexes. Les guides d'onde
sont de ce fait utilisés pour des dispositifs à faibles pertes ou pour des
puissances hyperfréquence élevées. En remplaçant l'air par un diélectrique de
permittivité relative supérieure à 1, les dimensions du guide d'onde se
trouvent
suffisamment réduites pour permettre une intégration d'un guide d'onde à
substrat diélectrique ("Substrat Integrated Waveguide" en anglais) à une ligne
à micro-ruban.
L'article "Integrated Microstrip and Rectangular Waveguide in Planar
Form" de Dominic Deslandes et Ke Wu, IEEE MICROWAVE AND WIRELESS
COMPONENTS LETTERS, Vol.11, No. 2, février 2001, propose une solution à
la transformation sans perte du mode de propagation quasi-TEM dans la ligne
à micro-ruban au mode fondamental transverse électrique TEio du guide
d'onde. Le dispositif de transition selon cet article comporte un substrat
diélectrique mince unique dans lequel sont intégrés une ligne à micro-ruban,
un guide d'onde rectangulaire et un transformateur de mode planaire entre la
ligne et le guide d'onde. Le transformateur de mode assure, outre la
transformation du mode quasi-TEM en mode TEio, la continuité électrique entre
la ligne et le guide d'onde. Sur la face du substrat diélectrique supportant
le
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ruban de la ligne, le transformateur de mode comprend un tronçon conducteur
en trapèze isocèle dont la petite base est confondue avec une extrémité du
ruban et la grande base est confondue avec une portion centrale du chant
transversal d'un premier grand côté du guide d'onde. L'autre face du substrat
diélectrique est entièrement recouverte d'une couche conductrice servant de
plan de masse à la ligne et de second grand côté au guide d'onde. Les petits
côtés longitudinaux du guide d'onde sont réalisés par deux rangées de trous
métallisés ou par deux rainures métallisées pratiquées dans le substrat
diélectrique. Ainsi la hauteur (ou l'épaisseur) du guide d'onde peut être
réduite
avec peu d'influence sur la propagation du mode TE10 ce qui permet
l'intégration du guide d'onde au substrat diélectrique mince de la ligne à
micro-
ruban tout en réduisant les pertes par rayonnement.
La structure du dispositif de transition de l'article précité est utilisée
dans
le brevet EP 1 376 746 B1 pour intégrer un filtre hyperfréquence à guide
d'onde rectangulaire et une ligne à micro-ruban sur le même substrat
diélectrique mince.
L'objectif de l'invention est d'associer, au moyen d'un dispositif de
transition hyperfréquence, une première technologie d'une ligne à micro-ruban
à une deuxième technologie de guide d'onde différente de la première, tout en
conservant les avantages de ces deux technologies.
A cette fin, un dispositif de transition comprenant un transformateur de
mode entre une ligne à ruban conducteur intégrée dans une carte de circuit
imprimé, et un guide d'onde rectangulaire, est caractérisé en ce que la carte
comprend un logement contenant le guide d'onde dont un grand côté est
coplanaire et coaxial au ruban de la ligne et l'autre grand côté est fixé sur
une
couche métallique de la carte au fond du logement, et le dispositif comporte
un
interstice enjambé par un élément métallique de liaison et situé entre le
transformateur de mode et l'un des éléments comprenant la ligne et le guide
d'onde.
Plus particulièrement, il est proposé un dispositif de transition comprenant
un
transformateur de mode entre une ligne à ruban conducteur intégrée dans une
carte de circuit imprimé, et un guide d'onde rectangulaire, caractérisé en ce
que la
carte comprend un logement contenant le guide d'onde dont un premier grand
côté
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est coplanaire au ruban de la ligne et un deuxième grand côté est fixé sur une
portion d'une couche métallique de la carte au fond du logement, et le
dispositif
comporte un interstice enjambé par un élément métallique de liaison et situé
entre
le transformateur de mode et le guide d'onde.
Le transformateur de mode est intégré au substrat diélectrique de la carte
selon la première technologie ou du guide d'onde selon la deuxième
technologie. Si le transformateur de mode est intégré au substrat diélectrique
de la carte, l'interstice et l'élément métallique de liaison sont situés entre
le
transformateur de mode et une extrémité du guide d'onde. Si le transformateur
de mode est intégré au substrat diélectrique du guide d'onde, l'interstice et
l'élément métallique de liaison sont situés entre une extrémité de la ligne à
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ruban et le transformateur de mode. L'interstice résulte d'une tolérance
mécanique pour introduire la structure du guide d'onde dans le logement de la
carte. L'élément métallique de liaison qui peut comprendre un ou plusieurs
rubans de feuille métallique, ou un ou plusieurs fils métalliques, assure la
continuité électrique entre le ruban de la ligne et un grand côté du guide
d'onde via le transformateur de mode qui adapte les impédances de ces
derniers en tenant compte de la désadaptation créée par l'interstice enjambé
par l'élément de liaison. Les impédances sont adaptées dans le transformateur
de mode par des tronçons de ligne à ruban dont les largeurs de ruban et les
épaisseurs, c'est-à-dire les distances entre la ligne à micro-ruban et le plan
de
masse, croissent par paliers de la ligne à ruban vers le guide d'onde et dont
les
longueurs sont approximativement égales à un quart de longueur d'onde.
Quelle que soit la réalisation du dispositif de transition, la technologie de
la ligne à micro-ruban, comme celle d'une carte de circuit imprimé
multicouche,
et la technologie de fabrication du guide d'onde, comme la technologie SIW
("Substrate Integrated Waveguide" en anglais) sur substrat en céramique, sont
conservées ce qui confère plus de flexibilité dans le choix des
caractéristiques
de la ligne et du guide d'onde, comme notamment des permittivités relatives de
diélectrique de la carte et du guide d'onde différentes. En particulier, le
guide
d'onde peut être intégré dans un composant hyperfréquence ayant comme
substrat une céramique ; les petits côtés du guide d'onde peuvent être
constitués chacun par des rangées de trous métallisés en quinconce pour
diminuer les pertes par rayonnement.
L'invention permet de réaliser des structures hyperfréquence à faible
rayonnement, faible perte et de faible masse, en supprimant une grande partie
de structure métallique et est ainsi particulièrement attrayante pour des
équipements aéroportés. Elle permet l'association d'une ligne à micro-ruban à
diverses structures à guide d'onde rectangulaire, telles que des filtres très
sélectifs et des coupleurs à directivité élevée. En particulier, l'invention
est
appropriée pour la réalisation de têtes d'émission ou de réception, ou
d'antennes réseau ou à balayage électronique, fonctionnant à des fréquences
élevées jusqu'à quelques dizaines de gigahertz.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif
de transition comprenant un transformateur de mode entre une ligne à ruban
intégrée dans une carte de circuit imprimé, et un guide d'onde rectangulaire.
Le
procédé est caractérisé par les étapes suivantes :
ménager dans la carte un logement dont le fond est constitué par une
portion d'une couche métallique interne à la carte.
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introduire le guide d'onde dans le logement afin qu'un grand côté du guide
d'onde soit coplanaire et coaxial au ruban de ligne et l'autre grand côté du
guide d'onde soit fixé sur la portion de la couche métallique, et
former et fixer un mince élément métallique de liaison enjambant un
interstice entre le transformateur de mode et l'un des éléments comprenant la
ligne et le guide d'onde.
Plus particulièrement, il est proposé un procédé de fabrication d'un
dispositif
de transition comprenant un transformateur de mode entre une ligne à ruban
intégrée dans une carte de circuit imprimé, et un guide d'onde rectangulaire,
caractérisé par les étapes suivantes :
ménager dans la carte un logement dont le fond est constitué par une
portion d'une couche métallique interne à la carte,
introduire le guide d'onde dans le logement afin qu'un premier grand côté
du guide d'onde soit coplanaire au ruban de ligne et qu'un deuxième grand côté
du
guide d'onde soit fixé sur la portion de la couche métallique, et
former et fixer un mince élément métallique de liaison enjambant un
interstice entre le transformateur de mode et le guide d'onde.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de
plusieurs
réalisations de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs, en
référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective de dessus de deux dispositifs de
transition selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective et en coupe longitudinale axiale
prise le long de la ligne Il-Il de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de transition
au niveau d'un transformateur de mode d'un dispositif de transition ;
- la figure 4 est une vue en perspective et en coupe longitudinale
analogue à la figure 2 et à plus grande échelle, au niveau d'un interstice
entre
le transformateur de mode et un composant hyperfréquence passif du dispositif
de transition ;
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4a
- la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une ligne à micro-ruban
du dispositif de transition ; et
- la figure 6 est une vue en coupe transversale de la structure en guide
d'onde rectangulaire du composant hyperfréquence.
Selon une réalisation de l'invention montrée aux figures 1 à 4, un dispositif
de transition est un circuit hyperfréquence passif entre une ligne à micro-
ruban
1 intégrée dans une carte de circuit imprimé mince 2 du type multicouche PCB
("Printed Circuit Board" en anglais) et un composant hyperfréquence 3 à
structure de guide d'onde rectangulaire entre lesquels un transformateur de
mode planaire 4 est prévu. Dans les figures, deux dispositifs de transition
symétriques par rapport au plan transversal du composant hyperfréquence 3
sont agencés aux extrémités longitudinales du composant sur la même carte 2.
Le composant 3 est à rapporter sur la carte 2 pour s'adapter au mieux aux
caractéristiques dimensionnelles et de propagation de la ligne à micro-ruban
1.
La carte 2 intégrant la ligne à micro-ruban 1 sert ainsi de support du
composant 3.
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La carte de circuit imprimé 2 est un circuit à micro-onde et présente une
section transversale de faible épaisseur E comparativement à sa largeur L. La
carte comprend des couches de substrat diélectrique 20 entre lesquelles sont
5 noyées des couches métalliques internes superposées sous une première
face
de la carte. Les couches métalliques internes sont une couche de masse 12
pour la ligne 1 et des couches de masse 21 à 23 sous la couche 12 pour les
transformateurs de mode 4, comme cela sera précisé plus loin. Les couches
métalliques 12, 21 et 22 s'étendent sur toute la largeur L de la carte et dans
une profondeur b de la carte égale à la hauteur du composant 3. La couche 23
située à la profondeur b et une autre couche métallique de masse 24 déposée
sur une seconde face de la carte 2 sont séparées par une couche du substrat
d'épaisseur E - b et s'étendent sur toute la longueur et toute la largeur de
la
carte. Les couches 23 et 24 constituent des plans de masse communs à tous
15 les composants supportés par la carte. Les diverses couches 12 et 21 à
24
sont reliées entre elles par de nombreux petits trous métallisés 25
perpendiculaires aux faces de la carte.
Comme montré aux figures 1, 2, 3 et 5, la ligne 1 comprend une couche 10
20 du substrat 20, un ruban métallique rectiligne 11 sur la couche 10 au
niveau de
la première face de la carte et le long de l'axe longitudinal XX de la carte,
et un
plan de masse formé par la couche métallique interne 12 sous-jacente à la
portion de la première face de la carte supportant le ruban 11.
Entre les couches métalliques 23 et 24 de la carte peuvent être prévus
d'autres dispositifs hyperfréquence (non représentés).
Le substrat 20 est un diélectrique de permittivité relative faible Er2. La
largeur w du ruban 11 et l'épaisseur e de la ligne, par exemple d'environ
E/12,
sont petites, notamment par rapport à la largeur L de la carte et du plan de
masse 12, afin que la ligne à micro-ruban 1 puisse propager une onde guidée
en mode quasi-TEM dans la gamme des ondes centimétriques, notamment
pour des fréquences élevées de quelques gigahertz à une quarantaine de
gigahertz pour couvrir par exemple tout ou partie des bandes de fréquence Ku,
K et Ka. Une grande partie de l'énergie se propage dans le diélectrique et une
petite partie se propage dans l'air à proximité du ruban conducteur 11.
L'impédance caractéristique Z1c de la ligne à micro-ruban, typiquement de
50 n, est fonction principalement de la largeur w du ruban et de l'épaisseur e
et de la permittivité Er2 du substrat diélectrique utilisé 20.
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Comme montré aux figures 1, 2 et 5, de part et d'autre du ruban
conducteur 11, la ligne 1 est blindée par deux couches métalliques 13
s'étendant symétriquement par rapport à l'axe XX, coplanaires au ruban 11 sur
la première face de la carte 2 et longeant parallèlement le ruban 11 à une
distance prédéterminée de quelques largeurs w du ruban 11 pour confiner les
lignes de champ électrique vers le ruban. Les couches de blindage 13 sont
reliées aux couches de masse 12 et 21 à 24 par des trous métallisés 25.
Le composant hyperfréquence passif 3 est fabriqué selon une technologie
SIW ("Substrate Integrated Waveguide" en anglais) à guide d'onde 31-32
intégré dans un substrat diélectrique 33 à section rectangulaire. Comme
montré aux figures 1, 2, 3, 4 et 6, la section rectangulaire du guide d'onde
comporte des grands côtés formés par deux couches métalliques
longitudinales 31s et 31i sur les grandes faces du substrat 33 et des petits
côtés formés par deux paires de rangées longitudinales périphériques de trous
métallisés 321 et 322 disposés en quinconce et traversant le substrat 33. Les
paires de rangées de trous 321 et 322 sont symétriques par rapport au plan
axial longitudinal du composant 3. La distance entre deux trous voisins 321,
322 dans chaque rangée est sensiblement égale au diamètre des trous et
nettement inférieure à la longueur d'onde de fonctionnement du guide d'onde
pour minimiser toute perte par rayonnement. La largeur a du guide d'onde est
définie par la distance entre les paires de rangées de trous métallisés 321-
322
en dépendance des dimensions des trous et du pas entre les trous. La hauteur
b du guide d'onde dans le sens de l'épaisseur E de la carte 2 est définie par
la
distance entre les couches métalliques 31s et 31i. En variante, le guide
d'onde
31-32 est remplacé par un guide d'onde 31-32 à section rectangulaire
classique ayant des parois métalliques pleines et rempli du substrat
diélectrique 34. La technologie de fabrication SIW du composant 3 utilise dans
la réalisation présentée un procédé céramique à basse température LTCC
("Low Temperature Cofired Ceramic" en anglais) selon lequel le substrat
diélectrique 33 est une céramique ayant une permittivité relative Er3 plus
élevée
que celle Er2 du substrat diélectrique 20 de la carte 2 et donc de celle de la
couche de substrat 10 de la ligne à micro-ruban 1.
Dans d'autres variantes du dispositif de transition, les diélectriques du
substrat 20 de la carte 2 et de la ligne 1 et du substrat 33 du guide d'onde
31-
32 peuvent être de même nature et avoir des permittivités relatives Er2 et Er3
identiques.
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Afin d'éviter les discontinuités de propagation et de faciliter le
changement du mode quasi-TEM de la ligne à micro-ruban vers le mode TEio
du guide d'onde, la hauteur b de celui-ci est choisie égale à l'épaisseur
disponible dans la carte 2. A cette fin, dans la carte 2 est ménagé un
logement
parallélépipédique 26 pour intercaler avec un jeu transversal le composant 3 à
guide d'onde 31-32 entre des extrémités des transformateurs de mode 4. La
hauteur du logement 26 est égale à la hauteur b du guide d'onde et à
l'épaisseur entre le ruban métallique 11 de la ligne à micro-ruban 1 et la
couche métallique interne 23. La face externe du grand côté du guide d'onde
formé par la couche métallique 31s est coplanaire au ruban 11 de la ligne 1,
et
la face externe de l'autre grand côté du guide d'onde formé par la couche
métallique 31i est en contact mécanique et électrique avec la portion de la
couche métallique 23 au fond du logement. La portion de la carte sous-jacente
au logement 26 d'épaisseur E - b entre les couches métalliques 23 et 24 est
préservée pour éventuellement y intégrer un ou plusieurs dispositifs
hyperfréquence. La longueur du logement 26 est sensiblement supérieure à la
longueur du guide d'onde 31-32 et du composant 3 pour faciliter sa pose avec
un jeu de tolérance mécanique. La largeur du logement 26 peut être égale à la
largeur L de la carte pour usiner aisément la carte. La largeur du composant 3
supérieure à la largeur a du guide d'onde 31-32 est en général au plus égale à
celle L de la carte 2 et est déterminée en fonction de la fréquence de coupure
du mode TEio dans le guide d'onde qui est fonction de 2a. Par exemple le
rapport a/b est d'environ 10 à 15 et le guide d'onde est ainsi plat. Le
composant 3 avec le guide d'onde 31-32 est centré dans le logement 26 et fixé
par brasage de la couche métallique 31i sur la portion de la couche métallique
23 au fond du logement 26 en prenant soin d'aligner le plan axial longitudinal
de symétrie du guide d'onde avec l'axe de symétrie longitudinal XX du ruban
11 de la ligne 1.
Selon la réalisation illustrée, le composant hyperfréquence passif 3 à
structure planaire en guide d'onde rectangulaire 31-32 est un filtre
hyperfréquence passe-bande comprenant six paires de trous métallisés 34
traversant le substrat diélectrique 33 et reliés aux couches métalliques 31s
et
31i. Les paires de trous métallisés 34 sont disposées symétriquement par
rapport aux plans axiaux longitudinal et transversal du composant.
L'agencement des trous 34 constitue des piliers inductifs dépendant de la
réponse en fréquence du filtre. Selon un autre exemple, le composant
hyperfréquence 3 est conçu en un coupleur directif.
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Le transformateur de mode de propagation 4 dans un dispositif de
transition relie des extrémités en regard du ruban 11 de la ligne à micro-
ruban
1 et du grand côté 31s du guide d'onde 31-32 coplanaire au ruban 11, et relie
la couche interne de plan de masse 12 de la ligne à micro-ruban au grand côté
31i du guide d'onde 31-32 fixé à la couche métallique 23 au fond du logement
26. Le transformateur de mode 4 transforme progressivement en minimisant les
pertes le mode quasi-TEM de la ligne à micro-ruban 1 en un mode guidé TEio
du guide d'onde 31-32 et adapte leurs impédances. La structure planaire du
transformateur de mode est conçue pour constituer un quadripôle quasi-parfait
dont les paramètres de transmission S12 et S21 aux bornes du quadripôle sont
approximativement égaux à 1 et dont les paramètres de réflexion S11 et S22 aux
bornes du quadripôle sont approximativement égaux à 0, compte-tenu en
pratique, des pertes induites par les conducteurs et les diélectriques
imparfaits.
Le transformateur de mode 4 peut être intégré au guide d'onde 31-32, ou
bien être intégré à la carte 2, comme décrit ci-après et montré aux figures 1
à
4. L'impédance caractéristique d'une ligne à micro-ruban décroissant lorsque
le
rapport w/e croît, le transformateur de mode 4 comporte N tronçons de ligne à
micro-ruban 21-41 à 2N-4N symétriques par rapport au plan longitudinal de la
ligne 1 ayant pour axe XX. Le nombre N est en général au moins égal à 1 et
dépend de la technologie de fabrication en couches de la carte 2 et de celle
du
composant hyperfréquence 3. Les longueurs des tronçons du transformateur
de mode 4 sont approximativement égales au quart de la longueur d'onde de la
fréquence centrale de fonctionnement et permettent une transformation
d'impédance progressive en minimisant des réflexions parasites aux jonctions
entre les tronçons. Le transformateur de mode 4 selon la réalisation illustrée
comprend N = 3 tronçons de ligne 21-41, 22-42 et 2N-4N = 23-43. Le ruban
4N = 43 le plus proche du composant 3 a des bords longitudinaux
sensiblement colinéaires aux arêtes internes longitudinales du guide d'onde
31-32 délimitées par la grande paroi 31s et les rangées de trous métallisés
321. Comme montré en détail à la figure 4, la pose avec jeu transversal du
composant 3 dans le logement 26 de la carte 2 crée deux interstices d'air 5 de
plusieurs dixièmes de millimètre entre les extrémités longitudinales du
composant 3, et donc du guide d'onde 31-32, et les extrémités longitudinales
des tronçons de ligne 2N-4N = 23-43 des transformateurs de mode 4. Pour
chaque transformateur de mode 4, un mince élément métallique de liaison 6 de
longueur a enjambe l'interstice respectif 5 et est interposé au niveau des
chants transversaux en regard du ruban 4N = 43 et de la couche métallique
31s du guide d'onde pour assurer une continuité électrique entre ces chants.
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L'élément de liaison 6 peut être réalisé par un mince ruban métallique ou
plusieurs minces rubans métalliques juxtaposés, par exemple découpés dans
une feuille d'or, ou de minces fils métalliques juxtaposés, s'étendant
parallèlement à l'axe XX et ayant des extrémités brasées sur le ruban 4N = 43
et la couche 31s pour couvrir l'interstice sur la largeur a. Le fond de
l'interstice
5 est une petite portion de la couche métallique de masse 23 assurant la
continuité électrique entre les plans de masse 12, 21, 22 et 23 de la ligne 1
et
des tronçons de ligne 21-41, 22-42 et 23-43, via les trous métallisés 25, et
la
couche métallique 31i du composant 3 fixée sur la portion sous-jacente de la
couche métallique de masse 23. A cause de la transition entre tronçon de ligne
à micro-ruban et diélectrique et ligne à micro-ruban et air et de la
transition
entre ligne à micro-ruban et air et guide d'onde au niveau de l'interstice
d'air 5,
les longueurs des tronçons de ligne sont quelque peu différentes entre elles
et
peuvent être chacune quelque peu inférieure, égale ou quelque peu supérieure
au quart de la longueur d'onde de fonctionnement afin de compenser des effets
parasites notamment de réflexion d'onde aux diverses transitions, en
particulier
au niveau de l'interstice 5, et de ramener par le transformateur 4 une
impédance égale à l'impédance caractéristique Z1c de la ligne 1, à la jonction
entre celle-ci et le premier tronçon de ligne 21-41.
Comme montré aux figures 1 et 2, les tronçons de ligne 21-41, 22-42 et
23-43 sont blindés par des paires symétriques de couches métalliques 47, 48
et 49 prolongeant les couches de blindage 13. Les couches de blindage 47, 48
et 49 sont coplanaires aux rubans 41, 42 et 43 sur la première face de la
carte
et longent parallèlement ces rubans à la distance prédéterminée de quelques
largeurs w du ruban 11. Les couches de blindage 47, 48 et 49 sont reliées
respectivement aux couches de masse sous-jacentes 12 et 21 à 24 par des
trous métallisés 25.
Dans une deuxième réalisation où le transformateur de mode est intégré
au guide d'onde 31-32 et donc au composant 3, le logement 26 ménagé dans
la carte est beaucoup plus long. L'agencement des tronçons de ligne 21-41,
22-42 et 23-43 avec les couches de blindage 47, 48 et 49 et la largeur a du
guide d'onde demeurent. Les rubans 41, 42 et 43 sont issus de la même
couche métallique que le grand côté 31s du guide et en continuité électrique
avec celui-ci sur la même face du substrat 33 de la structure du guide d'onde.
Les dimensions des tronçons de ligne dont les couches métalliques de masse
sont superposées et intégrées dans le substrat 33 de la structure du guide
d'onde, qui est alors du type multicouche, sont modifiées en fonction
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notamment de la permittivité relative Er3. Le ruban 4N = 43 le plus proche du
composant 3 a encore la largeur a du guide d'onde 31-32 et est lié directement
à l'extrémité transversale du grand côté 31s du guide d'onde. L'interstice
d'air 5
est ainsi supprimé entre le tronçon de ligne 23-43 et le guide d'onde 31-32 et
5 remplacé par un interstice d'air dû au jeu nécessaire à l'introduction de
l'ensemble monolithique du composant avec les deux transformateurs de mode
dans le logement de la carte. L'interstice d'air est situé entre l'extrémité
de la
ligne à ruban 1 et le tronçon de ligne 21-41 ayant le ruban le moins large et
est
enjambé par un mince élément métallique de liaison similaire à l'élément 6,
10 mais de largeur w, et brasé aux rubans 11 et 41.
Le procédé de fabrication du dispositif de transition comprend les étapes
suivantes. Lors de la fabrication de la carte de circuit imprimé multicouche
selon la réalisation illustrée, le transformateur de mode 4 est intégré à la
carte,
ou bien dans la deuxième de réalisation de l'invention, le transformateur de
mode est intégré à la structure en guide d'onde du composant.
Puis le logement parallélépipédique 26 est ménagé dans la carte 2 à une
profondeur égale à la hauteur b du guide d'onde rectangulaire 31-32, par
exemple au moyen d'une matrice ayant les dimensions du logement lors la
compression des couches du substrat diélectrique 20 superposées et revêtues
des diverses couches métalliques au cours de la fabrication de la carte, afin
qu'une portion de la couche de masse interne 23 constitue le fond du
logement.
Le guide d'onde rectangulaire 31-32, ou en particulier le composant 3 à
structure en guide d'onde rectangulaire, est introduit avec jeu longitudinal
et
centré dans le logement 26 afin que le grand côté 31s du guide d'onde soit
coplanaire et coaxial au ruban 11 de la ligne 1 et l'autre grand côté 31i du
guide d'onde soit fixé par brasure sur la portion de la couche métallique 23
de
la carte au fond du logement. Le jeu longitudinal résulte d'une tolérance
mécanique pour insérer le guide d'onde rectangulaire 31-32, ou en particulier
le composant 3, dans le logement 26.
Puis un ruban ou une nappe de plusieurs rubans juxtaposés, découpé
dans une feuille métallique, ou une nappe de plusieurs fils métalliques
juxtaposés, ayant une largeur supérieure à la largeur de l'interstice 5 et une
épaisseur similaire à celle des couches métalliques est présenté sur
l'interstice
5 pour former le mince élément métallique de liaison 6. Les extrémités
longitudinales de l'élément métallique de liaison sont fixées sur les bords de
l'interstice 5. Pour la réalisation illustrée dans les figures, l'élément
métallique
CA 02781971 2012-05-24
wo 2011/069980 11 PCT/EP2010/069007
de liaison 6 enjambe l'interstice 5 entre le transformateur de mode 4 intégré
à
la carte 2 et le guide d'onde 31-32, a une longueur égale à la largeur a du
guide d'onde, et a des extrémités longitudinales brasées au bord transversal
du plus large ruban 43 des tronçons de ligne 21-41, 22-42 et 2N-4N = 23-43 du
transformateur de mode et au bord transversal du grand côté 31s du guide
d'onde. Pour la deuxième réalisation, l'élément métallique de liaison 6
enjambe
l'interstice entre la ligne à micro-ruban 1 et le transformateur de mode 4
intégré
à la structure en guide d'onde 31-32, a une longueur égale à la largeur w du
ruban conducteur 11, et a des extrémités longitudinales brasées au bord
transversal du ruban 11 et au bord transversal du moins large ruban 41 des
tronçons de ligne 21-41, 22-42 et 2N-4N = 23-43 du transformateur de mode.
