WO2010079180A1 - Impedance matching assembly, electronic circuit, and related production methods - Google Patents

Impedance matching assembly, electronic circuit, and related production methods Download PDF

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WO2010079180A1
WO2010079180A1 PCT/EP2010/050076 EP2010050076W WO2010079180A1 WO 2010079180 A1 WO2010079180 A1 WO 2010079180A1 EP 2010050076 W EP2010050076 W EP 2010050076W WO 2010079180 A1 WO2010079180 A1 WO 2010079180A1
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WO
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transformer
impedance
plate
waveguide
slot
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PCT/EP2010/050076
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French (fr)
Inventor
Arnaud Curutchet
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Institut Polytechnique De Bordeaux
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107Hollow-waveguide/strip-line transitions

Definitions

  • the invention relates to an impedance matching assembly for application in the field of electronics.
  • the invention also relates to an electronic circuit with such an assembly.
  • the invention relates to associated manufacturing methods.
  • transitions between a waveguide and a component comprising for example a microstrip line or a coaxial cable connector: probe transitions, patch transitions, transitions using a slot at the ground plane under the microstrip driver, and finally the transitions placed in the direction of propagation of the waveguide.
  • Transition devices are known in the propagation direction of the waveguide.
  • this type of transition the waveguide and the microstrip line are oriented so that their modes of propagation are in the same direction. More precisely, this type of transition consists of a discontinuity between, for example, a microstrip line and a corrugated waveguide which is then transformed into a metallic rectangular waveguide.
  • the adaptation is performed with an impedance transformer, which is the transition between the waveguide and the microstrip line.
  • the impedance transformer plays a decisive role in obtaining good electrical performance.
  • the plate comprises a transition edge 3 of curved shape, said transition edge 3 comprising a leading end 15, at which the waves arrive, and a trailing end 14, from which the waves are guided to the electronic component 12.
  • the trailing end 14 extends into a trailing edge 26.
  • a slot 110 is formed in a wall of the waveguide and has internal walls 27.
  • the plate 2, on the side of the trailing edge 26, is then positioned in the slot 110, opposite the internal walls 27 of the slot 110.
  • the combination, the positioning and the respective dimensions of the slot 110 and trailing edge 26 allow for a transmission line 25 waves to the electronic component 12.
  • the walls 27 of the slot 110 act as a ground plane, and no electrical contact is provided between the transformer plate 2 and the walls 27 of the slot.
  • the impedance transformer plate 2 is permanently attached to an inner wall of the waveguide opposite the wall in which the slot 110 is made.
  • an impedance matching device comprising an impedance transformer formed of a plate permanently attached to an inner wall of a waveguide. This plate comprises a curved transition edge, a trailing end is positioned at a slot in a wall of the waveguide. The slot is made in a wall opposite to the wall on which the plate is fixed. The trailing end of the plate is not in electrical contact with the slot.
  • the plate and slot are provided to provide a given impedance, and the plate is therefore permanently fixed in the waveguide.
  • the impedance transformer is made directly in the body of the transition.
  • the thickness of the impedance transformer which depends on the frequency of use, is often low (for example, at 94 GHz, the optimal thickness is of the order of 200 at 400 ⁇ m).
  • FR 2 754 10 8 discloses a transition device between a waveguide 29, having a peak 30 forming an impedance transformer, and the microstrip line 31, said transition being carried out via a transformer of FIG. impedance with sinusoidal profile, machined directly in the waveguide 29.
  • a disadvantage of this solution is that the manufacture of the impedance transformer directly in the waveguide imposes a complex machining.
  • Another disadvantage of this solution is that you can not easily change the impedance transformer and therefore you can not easily change the associated impedance.
  • the invention proposes to overcome at least one of the aforementioned drawbacks.
  • an impedance matching assembly comprising: a waveguide capable of guiding waves from or to a component; at least one impedance transformer for effecting the wave transition between the waveguide and the component, said assembly being characterized in that - the transformer comprises a plate, the waveguide comprising a slot adapted to receive the plate of the transformer removably.
  • the assembly comprises a plurality of impedance transformers, each plate of an impedance transformer comprising a transition edge following an impedance matching profile, different from the profile of a plate from another transformer, so that for a given frequency of use, one can adapt the transition impedance by inserting in the slot a plate corresponding to the desired impedance;
  • the impedance transformer plate comprises means for reinforcing the reception of the impedance transformer plate in the slot, comprising an adhesive point, a weld, or a mechanical strength.
  • the invention also relates to an electronic circuit, comprising a component, said electronic circuit being characterized in that it further comprises an impedance matching assembly according to one of the preceding claims, connected to the component.
  • the invention proposes associated manufacturing methods, namely a method for producing an impedance matching assembly and a method for producing a corresponding circuit.
  • An advantage of the invention is to propose a transition between a waveguide and a component using an impedance transformer whose mechanical realization is simpler than the solutions of the prior art, and therefore efficient.
  • Another advantage of the invention is to propose an impedance transformer that can be easily interchangeable.
  • FIG. 3 is a diagrammatic sectional view of an impedance matching assembly according to the invention.
  • FIG. 4 is a side view of an impedance transformer optimized for 94GHz operation
  • FIG. 5 is a representation of an edge profile of an impedance transformer optimized for 94GHz operation
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of an impedance matching assembly according to the invention connected to a coaxial cable connector;
  • FIG. 7 is a diagrammatic top and side view of a portion of a WR10 waveguide with circular flanges
  • FIG. 8 is a schematic top and side view of the step of a method according to the invention of digging in the waveguide of FIG. 6 a slot for receiving an impedance transformer and an opening. to receive a component
  • FIG. 9 is a schematic top and side view in the step of a method according to the invention of pre-positioning a component and an impedance transformer
  • - Figure 10 is a schematic top and side view of the waveguide in the step of a method according to the invention, wherein a component and an impedance transformer have been inserted into their respective housings;
  • FIG. 11 is a schematic top and side view of an embodiment of the invention wherein the waveguide guides the waves to and from a component.
  • FIG. 3 is a diagrammatic sectional view of an impedance matching assembly 19 according to the invention.
  • the assembly 19 mainly comprises a waveguide 5 capable of guiding waves, from or to a component 12 and at least one impedance transformer 2 for effecting the transition of the waves between the waveguide 5 and the component 12.
  • the impedance transformer 2 is positioned in a slot 11 formed in a wall 6 of the waveguide.
  • the waveguide 5, by the presence of the slot 11, is able to receive the transformer 2 removably.
  • the impedance transformer 2 is positioned in the slot 11 of the waveguide 5 so that, on the one hand, an end 14, referred to in this case of leakage, has a transition edge 3 on the side of the component 12, which is flush with it. the component 12 and secondly that another end15, called in this case of attack, its edge 3 on the side of the waveguide comes flush an inner face of the wall 6 of the waveguide 5.
  • the waves to be transmitted from the waveguide to the component 12 arrive at the leading end of the transition edge 3 and are guided towards the leakage end 14 connected to the component 12, to be transmitted.
  • the impedance transformer 2 plate is positioned in the slot 11 so that the leading end 15 is located at the internal walls of the slot 11. The end 14 leak is not located in this slot 11.
  • the impedance transformer 2 comprises a plate whose shape is for example a parallelepiped but whose transition edge 3 follows a particular profile, such as the profile 1 of Figure 2, substantially sinusoidal.
  • the profile 1 represents the shape of the transition edge 3 of the impedance transformer 2.
  • the impedance transformer 2 plate geometry is purely illustrative, and different geometries can be used to realize the impedance transformer. These geometries are determined using electromagnetic simulation tools for a given operating frequency range and in order to obtain the best electrical performance.
  • the impedance matching assembly 19 of FIG. 3 furthermore comprises means 28 for adjusting the positioning of the impedance transformer plate 2 in the slot 11.
  • the means 28 comprise, for example, holes 4 made in FIG. impedance transformer plate 2, in which one comes to insert pads 7 cooperating with the outer face of the wall 6 of the waveguide.
  • the means 28 may also include a control plate, or any other mechanical assembly known to those skilled in the art.
  • the waveguide 5 is adapted to receive the impedance transformer 2 removably.
  • An advantage of the invention is to be able to have a plurality of impedance transformers 2, and thus to be able to optimize the impedance of the transition for a given frequency range of use, by inserting in the slot 11 a plate to synthesize the desired impedance. It suffices to manufacture the transition edge 3 of each impedance transformer plate 2 according to a matching profile 1 impedance, different from the profile of a plate of another transformer. The impedance matching is thus very flexibly achieved by the invention.
  • the impedance matching assembly 19 may advantageously comprise means 27 for improving an electrical contact between the impedance transformer 2 and the waveguide 5, and / or between the impedance transformer 2, and the component 12.
  • the electrical contact between the impedance transformer 2 and the component 12 at the end 14 of the transition edge 3 on the component side 12 of the impedance transformer 2 can be optimized by depositing silver glue, conductive glue, or solder.
  • Silver glue or solder may also be deposited at the portions of the impedance transformer 2 and the waveguide 5 which are in contact (eg at the slot 11 through which the transformer is inserted impedance 2 in the waveguide 5) to improve the electrical performance of the transition.
  • the impedance matching assembly 19 may include means 26 for reinforcing the reception of the impedance transformer 2 plate in the slot 11.
  • means 26 for reinforcing the reception of the impedance transformer 2 plate in the slot 11.
  • these means 26 do not call into question the removable nature of the transformer 2 impedance in the slot 11. Indeed, it is clear that a weld or a spot of glue can easily be removed.
  • the impedance matching assembly 19 is advantageously used for forming an electronic circuit, as can be seen in FIGS. 3 and 6.
  • planar circuit constituted by a support of a conductor, whether in microstrip technology (ground plane under the substrate), in coplanar technology (ground planes on both sides of the central conductor), in coplanar technology with ground plane or in technology suspended microstrip, and / or any type of electronic component, for example an electronic chip.
  • the component 12 may also comprise a coaxial cable connector, as can be seen in FIG. 6, which shows the impedance transition assembly 19 comprising the waveguide 5, the impedance transformer 2 inserted in the slot 11, and a body of the transition 8 between the waveguide 5 and the component 12, in this case a coaxial cable connector.
  • FIG. 7 is a schematic top and side view of a portion of a WR10 type circular waveguide 60 mm long with walls 1 mm thick (scale 2 to 1). , comprising at least one wall 6.
  • the manufacturing processes will be described on this waveguide 5 in a purely illustrative manner. Indeed, an advantage of the invention is that it can be adapted to all types of waveguides and therefore to all frequency ranges.
  • the guides WR12, WR15, WR19, WR22, WR28 and WR42 with rectangular or circular flanges.
  • the impedance transformer plate 2 is manufactured as shown in FIG. 4.
  • This impedance transformer 2 is optimized for operation at 94 GHz.
  • the impedance transformer 2 was made of a 300 ⁇ m thick brass sheet. It is possible to realize the impedance transformer 2 in different materials such as brass, aluminum, gold or any other metal or alloy.
  • the realization of the impedance transformer can be done with a control machine digital type LPKF (printed circuit recorder), or by laser cutting, or by cutting by water jets, or by cutting by milling machine, or by cutting by digital milling machine, or by molding or by any other known technique of l skilled person.
  • LPKF printed circuit recorder
  • the transition edge 3 of the impedance transformer plate 2 is produced by following the impedance matching profile 1 of FIG. 5.
  • the profile 1 of the edge 3 of the impedance transformer 2 has a cosine profile, the dimensions of which are: 10 mm long 1.12 mm high - 300 ⁇ m wide
  • FIG 8 there is shown a step of the method of forming a slot 11 in the wall 6 of the waveguide, the slot 11 being adapted to receive the plate of the transformer 2 removably.
  • a slot 11 of thickness e (corresponding to the thickness of the impedance transformer 2) and of length L 2 (corresponding for example to the length of the impedance transformer 2, but other lengths being possible) is made to allow inserting the impedance transformer 2 into said slot 11 of the waveguide.
  • an opening 10 of length L1 and depth P is provided on the waveguide, in order to insert a component 12.
  • the length L1 is determined as a function of the component 12 that is to be inserted, and of the game needed for editing.
  • FIG. 9 shows the extension of the microstrip line 13 and the chip 17 in the opening 10 of the waveguide 5. This postponement can be done by gluing or welding.
  • FIG. 9 also illustrates the prepositioning of the impedance transformer 2 above the slot 11 of the waveguide 5.
  • the impedance transformer 2 is such that its edge 3 cut according to the profile 1 is ready to be inserted first in the slot 11, in the direction of the arrow indicated in the figure.
  • FIG. 10 illustrates the implementation of the impedance transformer 2 in the slot 11 made in the waveguide 5.
  • pads 7 are inserted into the holes 4 of the impedance transformer plate 2, in order to position the impedance transformer 2 in the slot 11.
  • the Microstrip line 13 is at the input of chip 17, and the two elements are connected by a bonding type connection 16. Gilding gold can also be deposited to improve electrical performance.
  • the end 14 of the edge 3 of the impedance transformer 2 intended to be brought into contact with the component 12 may have a small protrusion (of the order of 50 ⁇ m for an application at 94 GHz ) so as to optimize the bearing surface on the microstrip line 13 while improving the electromagnetic performance of the transformer, and therefore their electrical contact.
  • a small protrusion of the order of 50 ⁇ m for an application at 94 GHz
  • the assembly of FIG. 10 thus forms a circuit in which the waves are transmitted from the waveguide 5 to the component 12 or from the component 12, via the impedance transformer 2.
  • FIG. 11 also illustrates the transfer of the waveguide 5 onto the main body of a housing 20. It is also possible to position a cover that makes it possible to protect the component 12 on the one hand from the outside environment, and other hand electromagnetic disturbances.
  • the mechanical strength of the waveguide 5 on the body of the housing 20 is made for example by two collars 18.
  • the assembly may also include fasteners provided to accommodate a radiator for cooling the component 12.
  • any waveguide for example made in two pieces (or more), is also conceivable in the invention.
  • the device according to the invention is intended for all applications of electronics using waveguides for transporting electrical signals, and this at all frequencies of use.

Abstract

The invention relates to an impedance matching assembly (19), including: a wave guide (5) capable of guiding waves from or to a component (12); at least one impedance transformer (2) for the wave transition between the wave guide (5) and the component (12), wherein said assembly is characterised in that: the transformer (2) comprises a plate, the wave guide (5) including a slot (11) for removably receiving the plate of the transformer (2) with an electric contact between the plate of the transformer (2) and the walls of the slot (11). The invention also relates to an electronic circuit with such an assembly, and to related production methods.

Description

Ensemble d'adaptation d'impédance, circuit électronique et procédés de fabrication associés Impedance matching assembly, electronic circuit and related manufacturing processes
Domaine technique général L'invention concerne un ensemble d'adaptation d'impédance, pour application dans le domaine de l'électronique. L'invention concerne également un circuit électronique avec un tel ensemble. Enfin, l'invention concerne des procédés de fabrication associés.GENERAL TECHNICAL FIELD The invention relates to an impedance matching assembly for application in the field of electronics. The invention also relates to an electronic circuit with such an assembly. Finally, the invention relates to associated manufacturing methods.
Présentation de l'Art AntérieurPresentation of the prior art
II existe quatre principaux types de transition entre un guide d'ondes et un composant, ledit composant comportant par exemple une ligne microruban ou un connecteur de câble coaxial : les transitions par sonde, les transitions par patch, les transitions utilisant une fente au niveau du plan de masse sous le conducteur microruban, et enfin les transitions placées dans le sens de propagation du guide d'ondes.There are four main types of transition between a waveguide and a component, said component comprising for example a microstrip line or a coaxial cable connector: probe transitions, patch transitions, transitions using a slot at the ground plane under the microstrip driver, and finally the transitions placed in the direction of propagation of the waveguide.
On connait des dispositifs de transition dans le sens de propagation du guide d'ondes. Dans ce type de transition, le guide d'ondes et la ligne microruban sont orientés de telle sorte que leurs modes de propagations sont dans la même direction. Plus précisément, ce type de transition est constitué d'une discontinuité entre par exemple une ligne microruban et un guide d'ondes corrugué qui se transforme ensuite en un guide d'ondes rectangulaire métallique. Avec ce type de structure, l'adaptation est réalisée avec un transformateur d'impédance, qui constitue la transition entre le guide d'ondes et la ligne microruban. Le transformateur d'impédance joue donc un rôle déterminant dans l'obtention de bonnes performances électriques.Transition devices are known in the propagation direction of the waveguide. In this type of transition, the waveguide and the microstrip line are oriented so that their modes of propagation are in the same direction. More precisely, this type of transition consists of a discontinuity between, for example, a microstrip line and a corrugated waveguide which is then transformed into a metallic rectangular waveguide. With this type of structure, the adaptation is performed with an impedance transformer, which is the transition between the waveguide and the microstrip line. The impedance transformer plays a decisive role in obtaining good electrical performance.
On connaît du document US 5,262,739, et comme représenté en figures IA et IB, un dispositif 19 d'adaptation d'impédance comprenant un guide 5 d'ondes, et un transformateur 2 d'impédance formé d'une plaque pour effectuer la transition d'ondes entre le guide 5 d'ondes et un composant 12 électronique.Document US Pat. No. 5,262,739 is known, and as represented in FIGS. 1A and 1B, an impedance matching device 19 comprising a waveguide, and an impedance transformer 2 formed of a plate for effecting the transition of wave between the waveguide 5 and an electronic component 12.
La plaque comprend un bord 3 de transition de forme incurvée, ledit bord 3 de transition comprenant une extrémité d'attaque 15, au niveau de laquelle les ondes arrivent, et une extrémité de fuite 14, à partir de laquelle les ondes sont guidées vers le composant 12 électronique.The plate comprises a transition edge 3 of curved shape, said transition edge 3 comprising a leading end 15, at which the waves arrive, and a trailing end 14, from which the waves are guided to the electronic component 12.
L'extrémité de fuite 14 se prolonge en un bord de fuite 26.The trailing end 14 extends into a trailing edge 26.
Une fente 110 est pratiquée dans une paroi du guide 5 d'ondes et comporte des parois 27 internes. La plaque 2, du côté du bord 26 de fuite, est alors positionnée dans la fente 110, en vis-à-vis des parois 27 internes de la fente 110. Dans ce dispositif, la combinaison, le positionnement et les dimensions respectives de la fente 110 et du bord de fuite 26 permettent de réaliser une ligne de transmission 25 des ondes vers le composant 12 électronique. Les parois 27 de la fente 110 jouent le rôle de plan de masse, et aucun contact électrique n'est prévu entre la plaque du transformateur 2 et les parois 27 de la fente. De plus, la plaque du transformateur 2 d'impédance est fixée à demeure sur une paroi interne du guide 5 d'ondes opposée à la paroi dans laquelle la fente 110 est pratiquée. Une solution identique est décrite dans l'article scientifique «A Simple mm-Wave Transition from Waveguide to Coplanar Waveguide », Dalman G. C, Microwave Journal, Horizon House Publications, Norwood, MA, US, p.109-110, 112, vol.35, no.10, October 1992. De même, on connaît également du document US 5,408,188 un dispositif d'adaptation d'impédance comprenant un transformateur d'impédance formé d'une plaque fixée à demeure sur une paroi interne d'un guide d'ondes. Cette plaque comprend un bord de transition incurvé, dont une extrémité de fuite est positionnée au niveau d'une fente pratiquée dans une paroi du guide d'ondes. La fente est pratiquée dans une paroi opposée à la paroi sur laquelle est fixée la plaque. L'extrémité de fuite de la plaque n'est pas en contact électrique avec la fente.A slot 110 is formed in a wall of the waveguide and has internal walls 27. The plate 2, on the side of the trailing edge 26, is then positioned in the slot 110, opposite the internal walls 27 of the slot 110. In this device, the combination, the positioning and the respective dimensions of the slot 110 and trailing edge 26 allow for a transmission line 25 waves to the electronic component 12. The walls 27 of the slot 110 act as a ground plane, and no electrical contact is provided between the transformer plate 2 and the walls 27 of the slot. In addition, the impedance transformer plate 2 is permanently attached to an inner wall of the waveguide opposite the wall in which the slot 110 is made. An identical solution is described in the scientific article "A Simple mm-Wave Transition from Waveguide to Coplanar Waveguide," Dalman G. C, Microwave Journal, Horizon House Publications, Norwood, MA, US, p.109-110, 112, vol.35, no.10, October 1992. Also known from US 5,408,188 an impedance matching device comprising an impedance transformer formed of a plate permanently attached to an inner wall of a waveguide. This plate comprises a curved transition edge, a trailing end is positioned at a slot in a wall of the waveguide. The slot is made in a wall opposite to the wall on which the plate is fixed. The trailing end of the plate is not in electrical contact with the slot.
Dans ces solutions, la plaque et la fente sont prévues pour permettre d'obtenir une impédance donnée, et la plaque est par conséquent fixée à demeure dans le guide d'ondes.In these solutions, the plate and slot are provided to provide a given impedance, and the plate is therefore permanently fixed in the waveguide.
Par ailleurs, dans certaines des solutions proposées à ce jour, le transformateur d'impédance est réalisé directement dans le corps de la transition. De plus, l'épaisseur du transformateur d'impédance, qui dépend de la fréquence d'utilisation, est souvent faible (par exemple, à 94GHz, l'épaisseur optimale est de l'ordre de 200 à 400μm). Pour toutes ces raisons, ces solutions rendent la réalisation mécanique dudit transformateur d'impédance délicate et compliquée, ce qui peut avoir un impact négatif sur les performances électriques.Moreover, in some of the solutions proposed to date, the impedance transformer is made directly in the body of the transition. In addition, the thickness of the impedance transformer, which depends on the frequency of use, is often low (for example, at 94 GHz, the optimal thickness is of the order of 200 at 400μm). For all these reasons, these solutions make the mechanical realization of said impedance transformer tricky and complicated, which can have a negative impact on the electrical performance.
Comme le montre la figure 2, FR 2.754.108 divulgue un dispositif de transition entre un guide d'ondes 29, présentant une crête 30 faisant transformateur d'impédance, et la ligne microruban 31, la dite transition étant réalisée via un transformateur d'impédance à profil sinusoïdal, usinée directement dans le guide d'ondes 29.As shown in FIG. 2, FR 2 754 10 8 discloses a transition device between a waveguide 29, having a peak 30 forming an impedance transformer, and the microstrip line 31, said transition being carried out via a transformer of FIG. impedance with sinusoidal profile, machined directly in the waveguide 29.
Un inconvénient de cette solution est que la fabrication du transformateur d'impédance directement dans le guide d'ondes impose un usinage complexe.A disadvantage of this solution is that the manufacture of the impedance transformer directly in the waveguide imposes a complex machining.
Un autre inconvénient est que cette solution est coûteuse à fabriquer.Another disadvantage is that this solution is expensive to manufacture.
Un autre inconvénient encore de cette solution est qu'on ne peut changer facilement de transformateur d'impédance et donc l'on ne peut changer facilement l'impédance associée.Another disadvantage of this solution is that you can not easily change the impedance transformer and therefore you can not easily change the associated impedance.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
L'invention propose de pallier au moins un des inconvénients précités.The invention proposes to overcome at least one of the aforementioned drawbacks.
A cet effet, on propose selon l'invention un ensemble d'adaptation d'impédance comprenant : - un guide d'ondes apte à guider des ondes, à partir de ou vers un composant; au moins un transformateur d'impédance pour effectuer la transition des ondes entre le guide d'ondes et le composant, ledit ensemble étant caractérisé en ce que - le transformateur comporte une plaque, le guide d'ondes comprenant une fente apte à recevoir la plaque du transformateur de manière amovible.For this purpose, an impedance matching assembly is provided according to the invention, comprising: a waveguide capable of guiding waves from or to a component; at least one impedance transformer for effecting the wave transition between the waveguide and the component, said assembly being characterized in that - the transformer comprises a plate, the waveguide comprising a slot adapted to receive the plate of the transformer removably.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - l'ensemble comprend une pluralité de transformateurs d'impédance, chaque plaque d'un transformateur d'impédance comprenant un bord de transition suivant un profil d'adaptation d'impédance, différent du profil d'une plaque d'un autre transformateur, afin que, pour une fréquence d'utilisation donnée, l'on puisse adapter l'impédance de transition en insérant dans la fente une plaque correspondant à l'impédance désirée ;The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combination: the assembly comprises a plurality of impedance transformers, each plate of an impedance transformer comprising a transition edge following an impedance matching profile, different from the profile of a plate from another transformer, so that for a given frequency of use, one can adapt the transition impedance by inserting in the slot a plate corresponding to the desired impedance;
- il comprend des moyens de réglage du positionnement de la plaque du transformateur d'impédance dans la fente, comportant des plots solidaires de la plaque du transformateur et coopérant avec une paroi du guide d'onde et/ou une platine de réglage ;- It comprises means for adjusting the positioning of the impedance transformer plate in the slot, having pads integral with the transformer plate and cooperating with a wall of the waveguide and / or a control plate;
- il comprend des moyens d'amélioration d'un contact électrique entre le transformateur d'impédance et le guide d'ondes, et/ou entre le transformateur d'impédance et le composant ;it comprises means for improving an electrical contact between the impedance transformer and the waveguide, and / or between the impedance transformer and the component;
- il comprend des moyens de renforcement de la réception de la plaque du transformateur d'impédance dans la fente, comportant un point de colle, une soudure, ou une tenue mécanique.it comprises means for reinforcing the reception of the impedance transformer plate in the slot, comprising an adhesive point, a weld, or a mechanical strength.
L'invention concerne également un circuit électronique, comprenant un composant, ledit circuit électronique étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ensemble d'adaptation d'impédance selon l'une des revendications précédentes, relié au composant.The invention also relates to an electronic circuit, comprising a component, said electronic circuit being characterized in that it further comprises an impedance matching assembly according to one of the preceding claims, connected to the component.
Enfin, l'invention propose des procédés de fabrication associés, à savoir un procédé de réalisation d'un ensemble d'adaptation d'impédance et un procédé de réalisation d'un circuit correspondant.Finally, the invention proposes associated manufacturing methods, namely a method for producing an impedance matching assembly and a method for producing a corresponding circuit.
Un avantage de l'invention est de proposer une transition entre un guide d'ondes et un composant utilisant un transformateur d'impédance dont la réalisation mécanique est plus simple que les solutions de l'art antérieur, et donc performante.An advantage of the invention is to propose a transition between a waveguide and a component using an impedance transformer whose mechanical realization is simpler than the solutions of the prior art, and therefore efficient.
Un autre avantage de l'invention est de proposer un transformateur d'impédance pouvant être aisément interchangeable.Another advantage of the invention is to propose an impedance transformer that can be easily interchangeable.
Un autre avantage encore de l'invention est de proposer une transition dont l'impédance peut être aisément changée pour être adaptée à la fréquence d'utilisation et/ou optimisée pour répondre aux spécifications désirées. Un autre avantage encore de l'invention est de proposer une solution pouvant s'adapter sur tous les types de guide d'ondes et à toutes les fréquences d'utilisation. Un autre avantage encore de l'invention est de proposer une solution pouvant faire la transition entre un guide d'ondes et des composants de technologie différente. Enfin, un autre avantage de l'invention est de proposer une solution réduisant les coûts de fabrication.Yet another advantage of the invention is to provide a transition whose impedance can be easily changed to be adapted to the frequency of use and / or optimized to meet the desired specifications. Yet another advantage of the invention is to propose a solution that can be adapted to all types of waveguides and to all frequencies of use. Yet another advantage of the invention is to propose a solution that can make the transition between a waveguide and components of different technology. Finally, another advantage of the invention is to propose a solution that reduces manufacturing costs.
Présentation des figuresPresentation of figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and should be read with reference to the accompanying drawings in which:
- les figures 1, déjà commentées, sont des représentations d'une solution de l'art antérieur ;- Figures 1, already commented, are representations of a solution of the prior art;
- la figure 2, déjà commentée, est une représentation d'une autre solution de l'art antérieur ;- Figure 2, already commented, is a representation of another solution of the prior art;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un ensemble d'adaptation d'impédance selon l'invention ;FIG. 3 is a diagrammatic sectional view of an impedance matching assembly according to the invention;
- la figure 4 est une vue de côté d'un transformateur d'impédance optimisé pour un fonctionnement à 94GHz ; - la figure 5 est une représentation d'un profil d'un bord d'un transformateur d'impédance optimisé pour un fonctionnement à 94GHz ;FIG. 4 is a side view of an impedance transformer optimized for 94GHz operation; FIG. 5 is a representation of an edge profile of an impedance transformer optimized for 94GHz operation;
- la figure 6 est une vue schématique en coupe d'un ensemble d'adaptation d'impédance selon l'invention relié à un connecteur de câble coaxial ;- Figure 6 is a schematic sectional view of an impedance matching assembly according to the invention connected to a coaxial cable connector;
- la figure 7 est une vue schématique de dessus et de profil d'une portion d'un guide d'ondes de type WRlO à brides circulaires ;FIG. 7 is a diagrammatic top and side view of a portion of a WR10 waveguide with circular flanges;
- la figure 8 est une vue schématique de dessus et de profil de l'étape d'un procédé selon l'invention consistant à creuser dans le guide d'ondes de la figure 6 une fente pour recevoir un transformateur d'impédance et une ouverture pour recevoir un composant ; - la figure 9 est une vue schématique de dessus et de profil dans l'étape d'un procédé selon l'invention consistant à pré-positionner un composant et un transformateur d'impédance ; - la figure 10 est une vue schématique de dessus et de profil du guide d'ondes dans l'étape d'un procédé selon l'invention, dans laquelle un composant et un transformateur d'impédance ont été insérés dans leurs logements respectifs ;FIG. 8 is a schematic top and side view of the step of a method according to the invention of digging in the waveguide of FIG. 6 a slot for receiving an impedance transformer and an opening. to receive a component; FIG. 9 is a schematic top and side view in the step of a method according to the invention of pre-positioning a component and an impedance transformer; - Figure 10 is a schematic top and side view of the waveguide in the step of a method according to the invention, wherein a component and an impedance transformer have been inserted into their respective housings;
- la figure 11 est une vue schématique de dessus et de profil d'un mode de réalisation de l'invention dans laquelle le guide d'ondes guide les ondes vers et à partir d'un composant.- Figure 11 is a schematic top and side view of an embodiment of the invention wherein the waveguide guides the waves to and from a component.
Description détaillée La figure 3 est une vue schématique en coupe d'un ensemble 19 d'adaptation d'impédance selon l'invention.FIG. 3 is a diagrammatic sectional view of an impedance matching assembly 19 according to the invention.
L'ensemble 19 comprend principalement un guide 5 d'ondes apte à guider des ondes, à partir de ou vers un composant 12 et au moins un transformateur 2 d'impédance pour effectuer la transition des ondes entre le guide d'ondes 5 et le composant 12.The assembly 19 mainly comprises a waveguide 5 capable of guiding waves, from or to a component 12 and at least one impedance transformer 2 for effecting the transition of the waves between the waveguide 5 and the component 12.
Il est clair que la transition selon l'invention peut s'effectuer aussi bien à partir du guide 5 d'ondes vers le composant 12, qu'à partir du composant 12 vers le guide 5 d'ondes, comme cela sera exposé en figure 11. Le transformateur 2 d'impédance est positionné dans une fente 11, pratiquée dans une paroi 6 du guide 5 d'ondes. Le guide 5 d'ondes, de par la présence de la fente 11, est apte à recevoir le transformateur 2 de manière amovible. Le transformateur 2 d'impédance est positionné dans la fente 11 du guide d'ondes 5 de manière à ce que d'une part une extrémitél4, dite dans ce cas de fuite, d'un bord 3 de transition du côté du composant 12vienne affleurer le composant 12 et d'autre part à ce qu'une autre extrémitél5, dite dans ce cas d'attaque, de son bord 3 du côté du guide 5 d'ondes vienne affleurer une face interne de la paroi 6 du guide d'ondes 5.It is clear that the transition according to the invention can be carried out both from the waveguide to the component 12 and from the component 12 to the waveguide, as will be shown in FIG. 11. The impedance transformer 2 is positioned in a slot 11 formed in a wall 6 of the waveguide. The waveguide 5, by the presence of the slot 11, is able to receive the transformer 2 removably. The impedance transformer 2 is positioned in the slot 11 of the waveguide 5 so that, on the one hand, an end 14, referred to in this case of leakage, has a transition edge 3 on the side of the component 12, which is flush with it. the component 12 and secondly that another end15, called in this case of attack, its edge 3 on the side of the waveguide comes flush an inner face of the wall 6 of the waveguide 5.
Comme cela apparaît en figure 3, les ondes à transmettre du guide 5 d'ondes vers le composant 12 arrivent au niveau de l'extrémité 15 d'attaque du bord 3 de transition et sont guidées vers l'extrémité 14 de fuite reliée au composant 12, pour être transmises. Comme on peut également le voir en figure 3, la plaque du transformateur 2 d'impédance est positionnée dans la fente 11 de sorte que l'extrémité 15 d'attaque soit située au niveau de parois internes de la fente 11. L'extrémité 14 de fuite n'est pas située dans cette fente 11.As shown in FIG. 3, the waves to be transmitted from the waveguide to the component 12 arrive at the leading end of the transition edge 3 and are guided towards the leakage end 14 connected to the component 12, to be transmitted. As can also be seen in FIG. 3, the impedance transformer 2 plate is positioned in the slot 11 so that the leading end 15 is located at the internal walls of the slot 11. The end 14 leak is not located in this slot 11.
Une vue de côté d'un exemple de transformateur 2 d'impédance est représenté en figure 4. Le transformateur d'impédance 2 comporte une plaque dont la forme est par exemple un parallélépipède mais dont le bord 3 de transition suit un profil particulier, comme le profil 1 de la figure 2, sensiblement sinusoïdal. Le profil 1 représente la forme du bord 3 de transition du transformateur d'impédance 2. La géométrie de la plaque du transformateur 2 d'impédance est purement illustrative, et différentes géométries peuvent être utilisées pour réaliser le transformateur d'impédance. Ces géométries sont déterminées grâce à des outils de simulations électromagnétiques pour une gamme de fréquence de fonctionnement donnée et de manière à obtenir les meilleures performances électriques.A side view of an exemplary impedance transformer 2 is shown in FIG. 4. The impedance transformer 2 comprises a plate whose shape is for example a parallelepiped but whose transition edge 3 follows a particular profile, such as the profile 1 of Figure 2, substantially sinusoidal. The profile 1 represents the shape of the transition edge 3 of the impedance transformer 2. The impedance transformer 2 plate geometry is purely illustrative, and different geometries can be used to realize the impedance transformer. These geometries are determined using electromagnetic simulation tools for a given operating frequency range and in order to obtain the best electrical performance.
L'ensemble 19 d'adaptation d'impédance de la figure 3 comprend en outre des moyens 28 de réglage du positionnement de la plaque du transformateur d'impédance 2 dans la fente 11. Les moyens 28 comprennent par exemple des trous 4 pratiqués dans la plaque du transformateur d'impédance 2, dans lesquels on vient insérer des plots 7 coopérant avec la face externe de la paroi 6 du guide d'ondes. Les moyens 28 peuvent également comprendre une platine de réglage, ou toute autre montage mécanique connu de l'homme du métier.The impedance matching assembly 19 of FIG. 3 furthermore comprises means 28 for adjusting the positioning of the impedance transformer plate 2 in the slot 11. The means 28 comprise, for example, holes 4 made in FIG. impedance transformer plate 2, in which one comes to insert pads 7 cooperating with the outer face of the wall 6 of the waveguide. The means 28 may also include a control plate, or any other mechanical assembly known to those skilled in the art.
Comme souligné précédemment, le guide 5 d'ondes est apte à recevoir le transformateur 2 d'impédance de manière amovible. Un avantage de l'invention est de pouvoir disposer d'une pluralité de transformateurs 2 d'impédance, et donc de pouvoir optimiser l'impédance de la transition pour une gamme de fréquence d'utilisation donnée, en insérant dans la fente 11 une plaque permettant de synthétiser l'impédance désirée. Il suffit de fabriquer le bord 3 de transition de chaque plaque du transformateur 2 d'impédance suivant un profil 1 d'adaptation d'impédance, différent du profil d'une plaque d'un autre transformateur. L'adaptation d'impédance est ainsi réalisée de manière très flexible grâce à l'invention.As noted above, the waveguide 5 is adapted to receive the impedance transformer 2 removably. An advantage of the invention is to be able to have a plurality of impedance transformers 2, and thus to be able to optimize the impedance of the transition for a given frequency range of use, by inserting in the slot 11 a plate to synthesize the desired impedance. It suffices to manufacture the transition edge 3 of each impedance transformer plate 2 according to a matching profile 1 impedance, different from the profile of a plate of another transformer. The impedance matching is thus very flexibly achieved by the invention.
L'ensemble 19 d'adaptation d'impédance peut avantageusement comprendre des moyens 27 d'amélioration d'un contact électrique entre le transformateur d'impédance 2 et le guide d'ondes 5, et/ou entre le transformateur d'impédance 2, et le composant 12.The impedance matching assembly 19 may advantageously comprise means 27 for improving an electrical contact between the impedance transformer 2 and the waveguide 5, and / or between the impedance transformer 2, and the component 12.
Le contact électrique, entre le transformateur d'impédance 2 et le composant 12 au niveau de l'extrémité 14 du bord de transition 3 côté composant 12 du transformateur d'impédance 2, peut être optimisé par dépôt de colle à l'argent, de colle conductrice, ou par soudure.The electrical contact between the impedance transformer 2 and the component 12 at the end 14 of the transition edge 3 on the component side 12 of the impedance transformer 2 can be optimized by depositing silver glue, conductive glue, or solder.
De la colle à l'argent ou de la soudure peuvent également être déposées au niveau des parties du transformateur d'impédance 2 et du guide 5 d'ondes qui sont en contact (e.g. au niveau de la fente 11 par laquelle on insère le transformateur d'impédance 2 dans le guide 5 d'ondes) afin d'améliorer les performances électriques de la transition.Silver glue or solder may also be deposited at the portions of the impedance transformer 2 and the waveguide 5 which are in contact (eg at the slot 11 through which the transformer is inserted impedance 2 in the waveguide 5) to improve the electrical performance of the transition.
II est à noter que ces moyens 27 ne remettent pas en cause le caractère amovible du transformateur 2 d'impédance dans la fente 11. En effet, il est clair qu'une soudure ou un point de colle peuvent facilement être retirés.It should be noted that these means 27 do not call into question the removable nature of the impedance transformer 2 in the slot 11. Indeed, it is clear that a weld or a point of glue can easily be removed.
Par ailleurs, l'ensemble 19 d'adaptation d'impédance peut inclure des moyens 26 de renforcement de la réception de la plaque du transformateur 2 d'impédance dans la fente 11. Plusieurs solutions sont envisageables comme par exemple le dépôt d'un point de colle, ou d'une soudure ou une tenue mécanique. Il est à noter que ces moyens 26 ne remettent pas en cause le caractère amovible du transformateur 2 d'impédance dans la fente 11. En effet, il est clair qu'une soudure ou un point de colle peuvent facilement être retirés. L'ensemble 19 d'adaptation d'impédance est avantageusement utilisé pour la formation d'un circuit électronique, comme on peut le voir en figure 3 et 6. Ainsi, le composant 12 de la figure 3 comporte notamment tout circuit planaire constitué par un support d'un conducteur, qu'il soit en technologie microruban (plan de masse sous le substrat), en technologie coplanaire (plans de masse de part et d'autre du conducteur central), en technologie coplanaire avec plan de masse ou en technologie microruban suspendu, et/ou tout type de composant électronique, par exemple une puce électronique.Furthermore, the impedance matching assembly 19 may include means 26 for reinforcing the reception of the impedance transformer 2 plate in the slot 11. Several solutions can be envisaged, for example the deposition of a point glue, or solder or mechanical strength. It should be noted that these means 26 do not call into question the removable nature of the transformer 2 impedance in the slot 11. Indeed, it is clear that a weld or a spot of glue can easily be removed. The impedance matching assembly 19 is advantageously used for forming an electronic circuit, as can be seen in FIGS. 3 and 6. Thus, the component 12 of FIG. 3 comprises in particular any planar circuit constituted by a support of a conductor, whether in microstrip technology (ground plane under the substrate), in coplanar technology (ground planes on both sides of the central conductor), in coplanar technology with ground plane or in technology suspended microstrip, and / or any type of electronic component, for example an electronic chip.
Le composant 12 peut également comporter un connecteur de câble coaxial, comme on peut le voir sur la figure 6, où l'on a représenté l'ensemble 19 de transition d'impédance comprenant le guide d'ondes 5, le transformateur d'impédance 2 inséré dans le fente 11, et un corps de la transition 8 entre le guide 5 d'ondes et le composant 12, en l'occurrence un connecteur de câble coaxial.The component 12 may also comprise a coaxial cable connector, as can be seen in FIG. 6, which shows the impedance transition assembly 19 comprising the waveguide 5, the impedance transformer 2 inserted in the slot 11, and a body of the transition 8 between the waveguide 5 and the component 12, in this case a coaxial cable connector.
Des procédés de fabrication de l'invention vont à présent être décrits. La figure 7 est une vue schématique de dessus et de profil d'une portion d'un guide 5 d'ondes de type WRlO à brides circulaires de 60 mm de long avec des parois de 1 mm d'épaisseur (échelle 2 à 1), comportant au moins une paroi 6. Les procédés de fabrication vont être décrits sur ce guide d'ondes 5 de manière purement illustrative. En effet, un avantage de l'invention est qu'elle peut être adaptée à toutes à tous les types de guide d'ondes et donc à toutes les gammes de fréquence. Outre les guides d'ondes WRlO, on peut citer à titre d'exemple mais de manière non limitative les guides WR12, WR15, WR19, WR22, WR28 et WR42, à brides rectangulaires ou circulaires.Manufacturing methods of the invention will now be described. FIG. 7 is a schematic top and side view of a portion of a WR10 type circular waveguide 60 mm long with walls 1 mm thick (scale 2 to 1). , comprising at least one wall 6. The manufacturing processes will be described on this waveguide 5 in a purely illustrative manner. Indeed, an advantage of the invention is that it can be adapted to all types of waveguides and therefore to all frequency ranges. In addition to the waveguides WR10, there may be mentioned by way of example but in a nonlimiting manner the guides WR12, WR15, WR19, WR22, WR28 and WR42, with rectangular or circular flanges.
Dans une étape du procédé, on fabrique la plaque du transformateur d'impédance 2, comme représentée en figure 4. Ce transformateur d'impédance 2 est optimisé pour un fonctionnement à 94 GHz. Dans cet exemple de réalisation, le transformateur d'impédance 2 a été réalisé dans une feuille de laiton de 300μm d'épaisseur. Il est possible de réaliser le transformateur d'impédance 2 dans différents matériaux comme le laiton, l'aluminium, l'or ou tout autre métal ou alliage. La réalisation du transformateur d'impédance peut être faite ave une machine à commande numérique du type LPKF (graveur de circuit imprimé), ou par découpe laser, ou par découpe par jets d'eau, ou par découpe par fraiseuse, ou par découpe par fraiseuse numérique, ou par moulage ou encore par toute autre technique connue de l'homme du métier. Quelle que soit la technique utilisée pour réaliser le transformateur d'impédance 2, un avantage de l'invention est de pouvoir réaliser ces opérations non pas dans le corps du guide 5 d'ondes mais sur une feuille de métal ou d'alliage extérieure au montage, ce qui facilite grandement la réalisation, et réduit les coûts de fabrication. Le bord 3 de transition de la plaque du transformateur d'impédance 2 est réalisé en suivant le profil 1 d'adaptation d'impédance de la figure 5. Dans cet exemple de réalisation, le profil 1 du bord 3 du transformateur 2 d'impédance a un profil en cosinus, dont les dimensions sont : 10 mm de longueur 1,12 mm de hauteur - 300μm de largeurIn one step of the method, the impedance transformer plate 2 is manufactured as shown in FIG. 4. This impedance transformer 2 is optimized for operation at 94 GHz. In this exemplary embodiment, the impedance transformer 2 was made of a 300 μm thick brass sheet. It is possible to realize the impedance transformer 2 in different materials such as brass, aluminum, gold or any other metal or alloy. The realization of the impedance transformer can be done with a control machine digital type LPKF (printed circuit recorder), or by laser cutting, or by cutting by water jets, or by cutting by milling machine, or by cutting by digital milling machine, or by molding or by any other known technique of l skilled person. Whatever the technique used to make the impedance transformer 2, an advantage of the invention is to be able to perform these operations not in the body of the waveguide but on a sheet of metal or alloy external to the assembly, which greatly facilitates the realization, and reduces manufacturing costs. The transition edge 3 of the impedance transformer plate 2 is produced by following the impedance matching profile 1 of FIG. 5. In this exemplary embodiment, the profile 1 of the edge 3 of the impedance transformer 2 has a cosine profile, the dimensions of which are: 10 mm long 1.12 mm high - 300μm wide
En figure 8 on a représenté une étape du procédé consistant à former une fente 11 dans la paroi 6 du guide 5 d'ondes, la fente 11 étant apte à recevoir la plaque du transformateur 2 de manière amovible. Une fente 11 d'épaisseur e (correspondant à l'épaisseur du transformateur 2 d'impédance) et de longueur L2 (correspondant par exemple à la longueur du transformateur 2 d'impédance, mais d'autres longueurs étant possibles) est réalisée pour permettre l'insertion du transformateur 2 d'impédance dans ladite fente 11 du guide 5 d'ondes. De plus, on pratique sur le guide 5 d'ondes une ouverture 10 de longueur Ll et de profondeur P, afin d'y insérer un composant 12. La longueur Ll est déterminée en fonction du composant 12 que l'on veut insérer, et du jeu nécessaire au montage. Dans cet exemple de réalisation, il s'agit d'un circuit planaire composé d'une ligne 13 microruban en entrée d'une puce 17, qui seront représentées en figure 9. Il peut tout aussi bien s'agir d'une puce 17 uniquement, sans ligne microruban intermédiaire. Dans cet exemple de réalisation, la profondeur P de l'ouverture 10 est telle que deux parois latérales du guide 5 d'ondes au niveau de l'ouverture 10 sont complètement usinées. En figure 9 est illustré le report de la ligne 13 microruban et de la puce 17, dans l'ouverture 10 du guide 5 d'ondes. Ce report peut s'effectuer par collage ou soudage.In Figure 8 there is shown a step of the method of forming a slot 11 in the wall 6 of the waveguide, the slot 11 being adapted to receive the plate of the transformer 2 removably. A slot 11 of thickness e (corresponding to the thickness of the impedance transformer 2) and of length L 2 (corresponding for example to the length of the impedance transformer 2, but other lengths being possible) is made to allow inserting the impedance transformer 2 into said slot 11 of the waveguide. In addition, an opening 10 of length L1 and depth P is provided on the waveguide, in order to insert a component 12. The length L1 is determined as a function of the component 12 that is to be inserted, and of the game needed for editing. In this embodiment, it is a planar circuit composed of a microstrip line 13 at the input of a chip 17, which will be represented in FIG. 9. It may equally well be a chip 17 only, without intermediate microstrip line. In this embodiment, the depth P of the opening 10 is such that two side walls of the waveguide at the opening 10 are completely machined. FIG. 9 shows the extension of the microstrip line 13 and the chip 17 in the opening 10 of the waveguide 5. This postponement can be done by gluing or welding.
La figure 9 illustre également le pré positionnement du transformateur d'impédance 2 au-dessus de la fente 11 du guide d'ondes 5. Le transformateur d'impédance 2 est tel que son bord 3 taillé selon le profil 1 est prêt à être inséré en premier dans la fente 11, dans la direction de la flèche indiquée sur la figure.FIG. 9 also illustrates the prepositioning of the impedance transformer 2 above the slot 11 of the waveguide 5. The impedance transformer 2 is such that its edge 3 cut according to the profile 1 is ready to be inserted first in the slot 11, in the direction of the arrow indicated in the figure.
La figure 10 illustre la mise en place du transformateur d'impédance 2 dans la fente 11 pratiquée dans le guide d'ondes 5. Comme énoncé précédemment, il existe divers moyens 28 de réglage du positionnement de la plaque du transformateur d'impédance 2 dans la fente 11. Dans cet exemple de réalisation, des plots 7 sont insérés dans les trous 4 de la plaque du transformateur d'impédance 2, afin de positionner le transformateur d'impédance 2 dans la fente 11. Dans cet exemple de réalisation, la ligne 13 microruban se trouve à l'entrée de la puce 17, et les deux éléments sont reliés par une connexion de type « bonding » 16. De la dorure à l'or peut également être déposée afin d'améliorer les performances électriques. Par ailleurs, l'extrémité 14 du bord 3 du transformateur 2 d'impédance destinée à être mise en contact avec le composant 12 (ici la ligne microruban 13) peut présenter une petite excroissance (de l'ordre de 50μm pour une application à 94GHz) de manière à optimiser la surface d'appui sur la ligne 13 microruban tout en améliorant les performances électromagnétiques du transformateur, et donc leur contact électrique. Plusieurs formes d'excroissance peuvent être utilisées.FIG. 10 illustrates the implementation of the impedance transformer 2 in the slot 11 made in the waveguide 5. As previously stated, there are various means 28 for adjusting the positioning of the impedance transformer plate 2 in the slot 11. In this embodiment, pads 7 are inserted into the holes 4 of the impedance transformer plate 2, in order to position the impedance transformer 2 in the slot 11. In this embodiment, the Microstrip line 13 is at the input of chip 17, and the two elements are connected by a bonding type connection 16. Gilding gold can also be deposited to improve electrical performance. Moreover, the end 14 of the edge 3 of the impedance transformer 2 intended to be brought into contact with the component 12 (here the microstrip line 13) may have a small protrusion (of the order of 50 μm for an application at 94 GHz ) so as to optimize the bearing surface on the microstrip line 13 while improving the electromagnetic performance of the transformer, and therefore their electrical contact. Several forms of growth can be used.
Le montage de la figure 10 forme donc un circuit dans lequel les ondes sont transmises du guide 5 d'ondes vers le composant 12 ou à partir du composant 12, via le transformateur 2 d'impédance.The assembly of FIG. 10 thus forms a circuit in which the waves are transmitted from the waveguide 5 to the component 12 or from the component 12, via the impedance transformer 2.
Sur la figure 11, on a positionné un second transformateur 2 d'impédance dans une seconde fente 11 à la sortie d'une seconde ligne 13 microruban, la dite seconde ligne 13 microruban étant elle-même positionnée à la sortie de la puce 17. La figure 11 illustre également le report du guide 5 d'ondes sur le corps principal d'un boîtier 20. Il est également possible de positionner un capot permettant de protéger le composant 12 d'une part de l'environnement extérieur, et d'autre part des perturbations électromagnétiques. La tenue mécanique du guide 5 d'ondes sur le corps du boîtier 20 est réalisée par exemple grâce à deux colliers 18. Le montage peut également inclure des fixations prévues pour accueillir un radiateur permettant de refroidir le composant 12. Les développements qui précèdent s'appliquent avantageusement à un guide d'ondes disponible dans le commerce, mais tout guide d'ondes, par exemple réalisé en deux pièces (voire plus), est également envisageable dans l'invention. Le dispositif selon l'invention est destiné à toutes les applications de l'électronique utilisant des guides d'ondes pour transporter les signaux électriques, et ce à toutes les fréquences d'utilisation. In FIG. 11, a second impedance transformer 2 has been positioned in a second slot 11 at the output of a second microstrip line 13, said second microstrip line 13 itself being positioned at the output of the chip 17. FIG. 11 also illustrates the transfer of the waveguide 5 onto the main body of a housing 20. It is also possible to position a cover that makes it possible to protect the component 12 on the one hand from the outside environment, and other hand electromagnetic disturbances. The mechanical strength of the waveguide 5 on the body of the housing 20 is made for example by two collars 18. The assembly may also include fasteners provided to accommodate a radiator for cooling the component 12. The above developments s' advantageously apply to a commercially available waveguide, but any waveguide, for example made in two pieces (or more), is also conceivable in the invention. The device according to the invention is intended for all applications of electronics using waveguides for transporting electrical signals, and this at all frequencies of use.

Claims

Revendications claims
1. Ensemble (19) d'adaptation d'impédance comprenant : un guide (5) d'ondes apte à guider des ondes, à partir de ou vers un composant (12) ; au moins un transformateur (2) d'impédance pour effectuer la transition des ondes entre le guide d'ondes (5) et le composant (12), ledit transformateur comportant une plaque, ledit ensemble étant caractérisé en ce que le guide d'ondes (5) comprend une fente (11) apte à recevoir la plaque du transformateur (2) de manière amovible, avec un contact électrique entre la plaque du transformateur (2) et des parois de la fente (11).An impedance matching assembly (19) comprising: a wave guide (5) adapted to guide waves from or to a component (12); at least one impedance transformer (2) for effecting the wave transition between the waveguide (5) and the component (12), said transformer having a plate, said assembly being characterized in that the waveguide (5) comprises a slot (11) removably receiving the transformer plate (2), with electrical contact between the transformer plate (2) and the walls of the slot (11).
2. Ensemble selon la revendication 1, comprenant une pluralité de transformateurs d'impédance (2), chaque plaque d'un transformateur d'impédance (2) comprenant un bord (3) de transition suivant un profil (1) d'adaptation d'impédance, différent du profil d'une plaque d'un autre transformateur, afin que, pour une fréquence d'utilisation donnée, l'on puisse adapter l'impédance de transition en insérant dans la fente (11) une plaque correspondant à l'impédance désirée.2. An assembly according to claim 1, comprising a plurality of impedance transformers (2), each plate of an impedance transformer (2) comprising a transition edge (3) according to a profile (1) of adaptation of impedance, different from the profile of a plate of another transformer, so that for a given frequency of use, one can adapt the transition impedance by inserting in the slot (11) a plate corresponding to the desired impedance.
3. Ensemble selon l'une des quelconques revendications précédentes, comprenant des moyens (28) de réglage du positionnement de la plaque du transformateur d'impédance (2) dans la fente (11), comportant des plots (7) solidaires de la plaque du transformateur (2) et coopérant avec une paroi (6) du guide d'onde et/ou une platine de réglage.3. An assembly according to any one of the preceding claims, comprising means (28) for adjusting the positioning of the impedance transformer plate (2) in the slot (11), comprising studs (7) integral with the plate. of the transformer (2) and cooperating with a wall (6) of the waveguide and / or an adjustment plate.
4. Ensemble selon l'une des quelconques revendications précédentes, comprenant des moyens (27) d'amélioration d'un contact électrique entre le transformateur d'impédance (2) et le guide d'ondes (5), et/ou entre le transformateur d'impédance (2) et le composant (12). 4. An assembly according to any one of the preceding claims, comprising means (27) for improving an electrical contact between the impedance transformer (2) and the waveguide (5), and / or between the impedance transformer (2) and the component (12).
5. Ensemble selon l'une des quelconques revendications précédentes, comprenant des moyens (26) de renforcement de la réception de la plaque du transformateur d'impédance (2) dans la fente (11), comportant un point de colle, une soudure, ou une tenue mécanique.5. An assembly according to any one of the preceding claims, comprising means (26) for reinforcing the reception of the impedance transformer plate (2) in the slot (11), comprising an adhesive point, a weld, or mechanical strength.
6. Circuit électronique, comprenant un composant (12), ledit circuit électronique étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ensemble d'adaptation d'impédance selon l'une des revendications précédentes, relié au composant (12).6. An electronic circuit, comprising a component (12), said electronic circuit being characterized in that it further comprises an impedance matching assembly according to one of the preceding claims, connected to the component (12).
7. Circuit selon la revendication 6, dans lequel le composant (12) comporte un circuit planaire ou un connecteur de câble coaxial.The circuit of claim 6, wherein the component (12) comprises a planar circuit or a coaxial cable connector.
8. Procédé de réalisation d'un ensemble (19) d'adaptation d'impédance comprenant les étapes consistant à - fournir un guide (5) d'ondes apte à guider des ondes, à partir de ou vers un composant (12) électronique ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :A method of making an impedance matching assembly (19) comprising the steps of: providing a waveguide (5) capable of guiding waves from or to an electronic component (12) said method being characterized in that it comprises the steps of:
- fournir au moins un transformateur (2) d'impédance pour effectuer la transition des ondes entre le guide d'ondes (5) et le composant (12), le transformateur comportant une plaque ;providing at least one impedance transformer (2) for effecting the wave transition between the waveguide (5) and the component (12), the transformer having a plate;
- former un bord (3) de transition sur un bord de la plaque du transformateur suivant un profil (1) d'adaptation d'impédance ;forming a transition edge (3) on an edge of the transformer plate according to an impedance matching profile (1);
- former une fente (11) dans le guide d'ondes (5), la fente (11) étant apte à recevoir la plaque du transformateur (2) de manière amovible. - positionner un transformateur d'impédance (2) dans la fente (11), en créant un contact électrique entre le transformateur d'impédance (2) et des parois de la fente (11).- Form a slot (11) in the waveguide (5), the slot (11) being adapted to receive the plate of the transformer (2) removably. - Position an impedance transformer (2) in the slot (11), creating an electrical contact between the impedance transformer (2) and walls of the slot (11).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la formation du bord de transition comporte une étapeThe method of claim 8, wherein forming the transition edge comprises a step
- d'usinage avec une machine à commande numérique du type LPKF (graveur de circuit imprimé), et/ou - une découpe laser, et/ou- machining with a numerically controlled machine of the LPKF type (printed circuit board), and / or - laser cutting, and / or
- une découpe par jets d'eau, et/ou- cutting by jets of water, and / or
- une découpe par fraiseuse, éventuellement numérique, et/ou- Milling cutter, possibly digital, and / or
- un moulage.- a molding.
10. Procédé de réalisation d'un circuit, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :10. A method of producing a circuit, characterized in that it comprises the steps of:
- fournir un ensemble réalisé par un procédé selon l'une des revendications 8 à 9 ;- providing an assembly made by a method according to one of claims 8 to 9;
- former une ouverture (10) dans le guide d'onde ; et - positionner un composant (12) dans l'ouverture (10). forming an opening (10) in the waveguide; and - positioning a component (12) in the opening (10).
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