FR2531287A1 - CAVITY MICROWAVE POWER COMBINING DEVICE - Google Patents

Abstract

PLUSIEURS ELEMENTS ACTIFS SONT COUPLES A UNE SORTIE COMMUNE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE CAVITE A LA PERIPHERIE DE LAQUELLE SONT DISPOSES DES TRONCONS DE LIGNE PARALLELES A L'AXE DE LA CAVITE ET RELIES CHACUN A UN ELEMENT ACTIF RESPECTIF; LE COUPLAGE ENTRE ELEMENTS ACTIFS 10 EST REALISE PAR AU MOINS UNE CAVITE DIELECTRIQUE 40, LES TRONCONS DE LIGNE 30 ETANT DISPOSES SUR UNE SURFACE D'UN SUPPORT ENTOURANT LA CAVITE DIELECTRIQUE ET LA POSITION RELATIVE DE LA CAVITE DIELECTRIQUE ET DU SUPPORT ETANT REGLABLE EN TRANSLATION PARALLELEMENT A L'AXE DE LA CAVITE.SEVERAL ACTIVE ELEMENTS ARE COUPLED TO A COMMON OUTPUT THROUGH A CAVITY ON THE PERIPHERY OF WHICH ARE THE LINE TRUNKS PARALLEL TO THE AXIS OF THE CAVITY AND EACH CONNECTED TO A RESPECTIVE ACTIVE ELEMENT; THE COUPLING BETWEEN ACTIVE ELEMENTS 10 IS CARRIED OUT BY AT LEAST ONE DIELECTRIC CAVITY 40, THE LINE TRUNKS 30 BEING ARRANGED ON A SURFACE OF A SUPPORT SURROUNDING THE DIELECTRIC CAVITY AND THE RELATIVE POSITION OF THE DIELECTRIC CAVITY AND THE SUPPORT BEING ADJUSTABLE IN PARALLEL TRANSLATION AT THE CENTER OF THE CAVITY.

Description

Dispositif combinateur de puissancePower combining device

micro-onde par cavité.microwave per cavity.

La présente invention concerne un dispositif combinateur de puissance micro-onde du type comprenant une pluralité d'éléments actifs couplés à une sortie  The present invention relates to a microwave power combining device of the type comprising a plurality of active elements coupled to an output.

commune par l'intermédiaire d'une cavité.  common through a cavity.

L'invention est utilisable notamment pour la  The invention can be used in particular for the

réalisation d'oscillateurs ou d'amplificateurs de puis-  production of oscillators or power amplifiers

sance travaillant dans le domaine des micro-ondes.  sance working in the microwave field.

Dans les dispositifs connus du type indiqué plus haut, les éléments actifs sont généralement couplés au moyen d'une cavité métallique On connait par exemple  In known devices of the type indicated above, the active elements are generally coupled by means of a metal cavity.

un combinateur de puissance comprenant une cavité métal-  a power combiner including a metal cavity

lique sur le pourtour intérieur de laquelle sont dispo-  on the inside perimeter of which are available

sis des tronçons de lignes coaxiales qui s'étendent cha-  sis sections of coaxial lines which extend each

cun parallèlement à l'axe de la cavité entre un élément actif et une charge absorbante Un tel combinateur est  cun parallel to the axis of the cavity between an active element and an absorbent load Such a combiner is

décrit par exemple dans le document FR-A-2 292 370.  described for example in document FR-A-2 292 370.

Avec ces dispositifs connus, il est générale-  With these known devices, it is generally-

ment difficile, voire impossible de régler de façon fixe la distance entre éléments actifs et cavité En outre, ces dispositifs ont une utilisation limitée au couplage de dipôles actifs tels que diodes à effet Gunn ou diodes  ment difficult or even impossible to set the distance between active elements and cavity in a fixed way In addition, these devices have a use limited to the coupling of active dipoles such as Gunn diodes or diodes

à avalanche par exemple.avalanche for example.

La présente invention a pour but de fournir un  The object of the present invention is to provide a

dispositif combinateur de puissance dans lequel les ré-  power combining device in which the

glages fins continus des distances entre éléments actifs  continuous fine adjustments of the distances between active elements

et cavité sont réalisables facilement.  and cavity are easily achievable.

La présente invention a aussi pour but de four-  The present invention also aims to provide

nir un dispositif combinateur de puissance dont l'utili-  nin a power combining device whose use

sation n'est pas limitée aux dipôles mais s'étend aussi aux quadripôles tels que transistors bipolaires ou à  sation is not limited to dipoles but also extends to quadrupoles such as bipolar transistors or

effet de champ.field effect.

Ces buts sont atteints grâce à un dispositif combinateur comprenant plusieurs éléments actifs couplés à une sortie commune par l'inter médiaire d'une cavité à la périphérie de laquelle sont disposés des tronçons de ligne parallèles à l'axe de la cavité et reliés chacun à un élément actif respectif, dispositif dans lequel, con-  These aims are achieved by means of a combining device comprising several active elements coupled to a common outlet via a cavity at the periphery of which are line sections parallel to the axis of the cavity and each connected to a respective active element, device in which

formémnent à l'invention, le couplage entre éléments ac-  form the invention, the coupling between ac-

tifs est réalisé par au moins une cavité diélectrique, les tronçons de ligne sont disposés sur une surface d-'un support entourant la cavité diélectrique et la position  tifs is produced by at least one dielectric cavity, the line sections are arranged on a surface of a support surrounding the dielectric cavity and the position

relative de la cavité diélectrique et du support est ré-  relative of the dielectric cavity and the support is re-

glable en translation parallèlement à l'axe de la cavité.  adjustable in translation parallel to the axis of the cavity.

Différents types de lignes peuvent être utili-  Different types of lines can be used.

sés pour réaliser les tronçons de ligne reliés aux élé-  to make the sections of line connected to the elements

ments actifs, par exemple des lignes de type micro-ruban, coplanaire, "fin-line', triplaque ou coaxial Toutefois, il est tout à fait préférable d'utiliser des lignes de type "plan", c'est-à-dire micro-ruban, coplanaire ou  active elements, for example microstrip, coplanar, end-line, triplate or coaxial lines However, it is entirely preferable to use lines of type "plane", that is to say micro-ribbon, coplanar or

"fin -ine" afin d'éviter les discontinuités que consti-  "end -ine" in order to avoid the discontinuities that constitute

tuent les ouvertures à réaliser dans les lignes de type  kill the openings to be made in type lines

triplaque ou coaxial pour le couplage à la cavité.  triplate or coaxial for coupling to the cavity.

Selon un mode particulier de mise en oeuvre de  According to a particular mode of implementation of

l'invention, les éléments actifs sont de type quadripô-  the invention, the active elements are of the quadrupole type.

le avec chacun une première borne reliée à un premier  the with each a first terminal connected to a first

tronçon de ligne et une deuxième borne reliée à un deu-  line section and a second terminal connected to a second

xième tronçon de ligne, les couplages des éléments actifs à leurs premières bornes et à leurs deuxièmes bornes étant réalisés par au moins une cavité diélectrique Ces  xth line section, the couplings of the active elements at their first terminals and at their second terminals being produced by at least one dielectric cavity These

couplages peuvent être réalisés au moyen de deux cavi-  couplings can be achieved by means of two cavi-

tés diélectriques distinctes avec, de préférence, des  separate dielectric tees with, preferably,

moyens de réglage indépendants des distances entre cha-  independent adjustment means of the distances between each

que cavité diélectrique et le support portant les tron-  that the dielectric cavity and the support carrying the sections

çons de ligne correspondants En variante, ces couplages peuvent être réalisés au moyen d'une même cavité diélectrique. Selon une autre particularité du dispositif  corresponding line lessons As a variant, these couplings can be carried out by means of the same dielectric cavity. According to another feature of the device

conforme A l'invention, il comporte un élément de régla-  in accordance with the invention, it comprises an adjustment element

ge du couplage entre éléments actifs et cavité-'diélec-  ge of the coupling between active elements and cavity - 'dielec-

trique, élément de réglage réalisé par exemple sous for-  stick, adjusting element produced for example in form

me d'une bague de même axe que la cavité, disposée entre celle-ci et les tronçons de ligne et dont la position re- lative par rapport a la cavité ou aux éléments actifs est réglable en translation parallèlement a laxe de la cavité. Dans les dispositifs selon l'invention, on  me of a ring of the same axis as the cavity, arranged between the latter and the line sections and the relative position of which relative to the cavity or to the active elements is adjustable in translation parallel to the axis of the cavity. In the devices according to the invention,

pourra utiliser des cavités de forme cylindre, parallélé-  may use cylindrical cavities, parallel-

pipédique ou même sphérique résonant sur un mode TM ou même TE, voire hybride (EH) Par ailleurs, le couplage entre cavité diélectrique et tronçons de ligne reliés aux éléments actifs peut être du type magnétique ou  piped or even spherical resonating in a TM or even TE mode, or even hybrid (EH) Furthermore, the coupling between dielectric cavity and line sections connected to the active elements can be of the magnetic type or

électrique.electric.

D'autres particularités ou avantages du dispo-  Other particularities or advantages of the provision

sitif selon l'invention ressortiront -à la lecture de la  sitive according to the invention will emerge on reading the

description faite ci-après, A titre indicatif mais non  description given below, As an indication but not

limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif  limiting, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view in axial section of a first embodiment of a device

combinateur selon l'invention, pour le couplage de di-  combiner according to the invention, for the coupling of di-

pôles;poles;

les figures 2 à 4 sont des vues en coupe sui-  Figures 2 to 4 are sectional views followed

vant les lignes II-II, I 111-I et IV-IV de la figure 1;  vant lines II-II, I 111-I and IV-IV of Figure 1;

la figure 5 est un schéma équivalent du dis-  FIG. 5 is an equivalent diagram of the device

positif de la figure; la figure 6 est une vue schématique en coupe  positive of the figure; Figure 6 is a schematic sectional view

axiale d'une variante de réalisation du dispositif com-  axial view of an alternative embodiment of the device

binateur de la figure 1; la figure 7 est une vue schématique en coupe axiale d'un second mode de réalisation d'un dispositif  Figure 1 binator; Figure 7 is a schematic view in axial section of a second embodiment of a device

combinateur selon-l'invention, pour le couplage de di-  combiner according to the invention, for the coupling of di-

pôles avec accord parallèle,poles with parallel agreement,

la figure 8 est un schéma équivalent du dis-  FIG. 8 is an equivalent diagram of the device

2531287.2531287.

positif de la figure 7; la figure 9 est une vue schématique en coupe axiale d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif  Figure 7 positive; Figure 9 is a schematic view in axial section of a third embodiment of a device

combinateur selon l'invention, pour le couplage de qua-  combiner according to the invention, for coupling of

dripôles (transistors);dripoles (transistors);

la figure 10 est un schéma équivalent du dis-  FIG. 10 is an equivalent diagram of the device

positif de la figure 9;Figure 9 positive;

la figure 11 est une vue schématique en cou-  Figure 11 is a schematic sectional view

pe axiale d'un quatrième mode de réalisation d'un dispo-  axial pe of a fourth embodiment of a provision

sitif combinateur selon l'invention, pour le couplage de quadripôles, et  sitive combiner according to the invention, for coupling quadrupoles, and

la figure 12 est un schéma équivalent du dis-  Figure 12 is an equivalent diagram of the dis-

positif de la figure 11.Figure 11 positive.

Dans la description qui suit, on envisage, à  In the description which follows, it is envisaged, at

titre non limitatif, le cas d'un couplage de type magné-  non-limiting title, the case of a coupling of magnesium type

tique entre éléments actifs et cavité résonant en mode TM.  tick between active elements and resonant cavity in TM mode.

Les figures 1 à 4 illustrent un dispositif com-  Figures 1 to 4 illustrate a device

binateur d'éléments actifs 10 au moyen d'une cavité di-  active element binator 10 by means of a cavity

électrique Les éléments actifs 10 sont des dipôles (ou des quadripôles montés en dipôles) présentant, de façon classique, une résistance négative dans des conditions de polarisation appropriées, par exemple des diodes à effet  electrical The active elements 10 are dipoles (or quadrupoles mounted as dipoles) having, conventionally, a negative resistance under appropriate polarization conditions, for example effect diodes

Gunn ou des diodes à avalanche Les éléments 10 sont dis-  Gunn or avalanche diodes Elements 10 are dis-

posés en couronne, à intervalles réguliers, sur la sur-  placed in a crown, at regular intervals, on the

face intérieure 12 a d'un logement cylindrique 12 formé  inner face 12 a of a cylindrical housing 12 formed

dans une partie tubulaire 11 d'un support métallique 13.  in a tubular part 11 of a metal support 13.

Chaque élément actif est porté par une pièce 14 vissée dans un orifice radial 15 formé dans la partie tubulaire  Each active element is carried by a part 14 screwed into a radial orifice 15 formed in the tubular part

12 (figure 2).12 (Figure 2).

A chaque élément actif 10 est relié un tronçon  Each active element 10 is connected with a section

de ligne 30 de type micro-ruban soudé sur la surface 12 a.  line 30 of micro-ribbon type welded to the surface 12 a.

Le tronçon de ligne 30 s'étend parallèlement à l'axe du  The line section 30 extends parallel to the axis of the

logement 12 et comprend un substrat céramique 31 en for-  housing 12 and comprises a ceramic substrate 31 in form

me de ruban portant, sur une face, une métallisation 32  me of ribbon carrying, on one side, a metallization 32

formant masse et soudée sur la surface 12 a et, sur l'au-  forming a mass and welded to the surface 12 a and, on the other

tre face tournée vers le centre du logement 12, une mé-  be facing the center of the housing 12, a mete

tallisation 33 Comme on peut le voir sur la figure 1,  tallization 33 As can be seen in Figure 1,

les éléments 10 sont disposés au voisinage d'une extré-  the elements 10 are arranged in the vicinity of an end

mité du logement 12 et les tronçons de ligne 30 s'éten-  mity of the housing 12 and the line sections 30 extend

dent presque sur toute la longueur de ce logement A son extrémité 30 a opposée à celle reliée à un élément actif , chaque tronçon de ligne 30 est relié à la masse par l'intermédiaire d'une capacité de découplage Cd, formée  tooth almost over the entire length of this housing At its end 30 a opposite to that connected to an active element, each section of line 30 is connected to ground via a decoupling capacity Cd, formed

par une interruption de la métallisation 33, et une ré-  by an interruption of metallization 33, and a re-

sistance anti-parasites Rap En outre, pour la polarisa-  Rap anti-parasitic resistance In addition, for polarization

tion de chaque élément actif, le tronçon de ligne asso-  tion of each active element, the line segment associated

cié 30 est relié à l'extérieur du logement 12 par une  cie 30 is connected to the outside of the housing 12 by a

liaison comprenant un conducteur 16 passant à travers un.  connection comprising a conductor 16 passing through one.

orifice 17 de la partie tubulaire il et relié au tron-  orifice 17 of the tubular part 11 and connected to the section

çon de ligne 30, au voisinage de son extrémité 30 a par l'intermédiaire d'une self 18 (figure 3) Une capacité de découplage peut être branchée entre le conducteur 16 et la masse formée par la surface intérieure du logement 12. Le couplage entre les éléments actifs 10 est  line lesson 30, near its end 30 a via a choke 18 (FIG. 3) A decoupling capacitor can be connected between the conductor 16 and the mass formed by the interior surface of the housing 12. The coupling between the active elements 10 is

réalisé par la cavité diélectrique 40 de forme cylindri-  produced by the dielectric cavity 40 of cylindrical form

que, ou, plus exactement, tubulaire et de même axe que le logement 12 La cavité 40 est reliée, à une extrémité  that, or, more precisely, tubular and of the same axis as the housing 12 The cavity 40 is connected, at one end

a, à une tige axiale 41 en matériau isolant, par exem-  a, to an axial rod 41 of insulating material, for example

ple en verre, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison  full glass, via a connecting piece

isolante 42 dans laquelle est enchâssée la partie d'ex-  insulator 42 in which is embedded the part of ex-

trémité 40 a de la cavité 40 La pièce 42 a un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du logement 12 et présente, à sa périphérie, des encoches 43 pour ne pas interférer avec les tronçons de ligne 30 et les éléments actifs 10 (figure 4) La tige 41 se prolonge jusqu'à l'extérieur du support 12 pour permettre de déplacer la  end 40 a of the cavity 40 The part 42 has an outside diameter equal to the inside diameter of the housing 12 and has, at its periphery, notches 43 so as not to interfere with the line sections 30 and the active elements 10 (FIG. 4) The rod 41 extends to the outside of the support 12 to allow movement of the

cavité 40 en translation axiale dans le logement 12 grâ-  cavity 40 in axial translation in the housing 12 grâ-

ce au guidage de la pièce de liaison 42 le long de:la  this in guiding the connecting piece 42 along: the

surface 12 a.surface 12 a.

La liaison avec une charge d'utilisation est  The link to a payload is

réalisée au moyen d'une ligne 20 par exemple de type co-  produced by means of a line 20 for example of the co-

axial, dont l'extrémité pénètre axialement dans le loge-  axial, the end of which penetrates axially into the housing

ment 12 du côté 12 b opposé à celui qui est traversé par la tige 41 et à proximité duquel se trouvent les éléments actifs 10 La ligne 20 est par exemple guidée à travers  ment 12 on the side 12 b opposite to that crossed by the rod 41 and near which the active elements are located 10 The line 20 is for example guided through

un trou 19 formé dans une partie 21 du support 13 fer-  a hole 19 formed in a part 21 of the support 13 fer-

mant le côté 12 b du logement 12.mant side 12b of housing 12.

La figure 5 montre le schema équivalent du  Figure 5 shows the equivalent diagram of the

dispositif (seulement deux élments actifs 10 sont re-  device (only two active elements 10 are re-

présentés pour ne pas alourdir le dessin) 1 et 52 dé-  presented so as not to weigh down the drawing) 1 and 52

signent les coefficients de couplage entre la cavité  sign the coupling coefficients between the cavity

diélectricque 40 et les éléments actifs 10 et entre cavi-  dielectric 40 and the active elements 10 and between cavi-

té diélectrique et charge d'utilisation ZO En agissant sur la tige 41, il es; possible de régler de façon fine et continue la distance L 1 entre éléments actifs 10 et la cavité 40 Bien entendu, le logement 12 doit posséder une fréquence de résonarnce propre située en dehors de la  dielectric tee and working load ZO By acting on the rod 41, it is; possible to fine-tune continuously the distance L 1 between active elements 10 and the cavity 40 Of course, the housing 12 must have its own resonant frequency located outside the

bande de fréquences dans laquelle le dispositif travaille.  frequency band in which the device works.

A titre indicatif, un dispositif tel qu' illustré par la  As an indication, a device as illustrated by the

figure 1 a été utilisé pour coupler quatre diodes à ef-  Figure 1 was used to couple four diodes to ef-

fet Gunn Les tronçons de ligne 30 comportaient un subs-  fet Gunn The sections of line 30 included a sub-

trat d'alumine 31 d'épaisseur 0,4 me et de largeur 2 xal avec une ligne gravée 33 de largeur 0,4 mm Au moyen d'une cavité diélectrique de diamètre intérieur 2 mm, de diamètre extérieur 15 m et de longueur 4 mm, disposée dans un logement 12 de diamètre 17 ira, il a été possible d'obtenir un rendement de combinaison égal à 70 % pour  alumina trat 31 of thickness 0.4 me and width 2 xal with an engraved line 33 of width 0.4 mm By means of a dielectric cavity with internal diameter 2 mm, external diameter 15 m and length 4 mm, placed in a housing 12 of diameter 17 will go, it was possible to obtain a combination efficiency equal to 70% for

une puissance de sortie de 1 W à 1 l G Hz.  an output power of 1 W at 1 l G Hz.

Une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 est illustrée par la figure 6 Le dispositif  An alternative embodiment of the device of Figure 1 is illustrated in Figure 6 The device

de la figure 6 diffère essentiellement de celui de la fi-  of figure 6 differs essentially from that of the fi-

gure 1 en ce qu'une bague diélectrique 50 est disposée dans le logement 12 entre la cavité 40 et les tronçons de ligne 30 De ce fait, la liaison entre la tige 41 et  gure 1 in that a dielectric ring 50 is disposed in the housing 12 between the cavity 40 and the line sections 30 Therefore, the connection between the rod 41 and

2531287.2531287.

la cavité 40 est réalisée par une pièce 42 ' réalisée par exemple simplement sous forme d'un disque isolant  the cavity 40 is produced by a part 42 ′ produced for example simply in the form of an insulating disc

collé à l'extrémité 40 a de la cavitéo Deux tiges iso-  glued to the 40 a end of the cavity o Two iso-

lantes 51, par exemple en verre, sont fixées au-bord d'extrémité de la bague 50 tourné vers le côté 12 b du logement Les tiges 41, 51 sont guidées dans des trous 22, 23 formes dans une partie 24 du support 13 et font saillie à l'extérieur de ce support Par action sur les tiges 51, il est possible de déplacer la bague 50 en translation axiale par rapport aux éléments actifs 10 et à la cavité 40 En plus du réglage de la distance entre  lantes 51, for example made of glass, are fixed to the end edge of the ring 50 facing the side 12b of the housing The rods 41, 51 are guided in holes 22, 23 formed in a part 24 of the support 13 and protrude outside this support By acting on the rods 51, it is possible to move the ring 50 in axial translation relative to the active elements 10 and to the cavity 40 In addition to adjusting the distance between

éléments actifs et cavité diélectrique, il est donc pos-  active elements and dielectric cavity, so it is pos-

sible au moyen de la bague 50 de réaliser un réglage fin et continu du couplage entre éléments actifs et cavité  sible by means of the ring 50 to achieve a fine and continuous adjustment of the coupling between active elements and cavity

diélectrique.dielectric.

Différents autres modes de-réalisation d'un dispositif combinateur conforme à l'invention seront main= tenant décrits en référence auk figures 7 à 12 o Pour plus de simplicité, les moyens de montages et de polariî  Different other embodiments of a combining device according to the invention will be main = tenant described with reference to Figures 7 to 12 o For simplicity, the mounting and polarizing means

sation des éléments actifs, le montage des cavités di-  the active elements, the mounting of the cavities

électriques et de la ligne de sortie commune et l Outili-  and the common output line and the Tool-

sation éventuelle d'une bague de réglage de couplage ne sont pas représentés Ils pourront être réalisés comme  sation of a coupling adjustment ring is not shown They can be made as

décrit plus haut en référence aux figures 1 et 6.  described above with reference to Figures 1 and 6.

La figure 7 montre des dipô 161 es 70 disposes à intervalles réguliers et en couronne sur le pourtour de la surface intérieure d'un logement cylindrique 71 Les  FIG. 7 shows dipoles 161 and 70 arranged at regular intervals and in a crown around the periphery of the interior surface of a cylindrical housing 71.

dipôles 70 sont situés sensiblement dans la partie mé-  dipoles 70 are located substantially in the meteor

diane du logement 71 et sont reliés chacun à deux tron-  diane of the housing 71 and are each connected to two sections

çons de lignes 72, 73 de type micro-ruban soudés sur la surface intérieure du logement 71 et parallèles à l'axe  lines 72, 73 of micro-ribbon type welded to the interior surface of the housing 71 and parallel to the axis

de celui-ci Le tronçon de ligne 72 s'étend depuis l'é-  of it The section of line 72 extends from the

lément actif vers une extrémité 71 b du logement tandis  active element towards an end 71 b of the housing while

que le tronçon de ligne 73 s'étend depuis l'élément ac-  that the section of line 73 extends from the element ac-

tif vers l'autre extrémité 71 c du logement 71 Une pre-  tif towards the other end 71 c of the housing 71 A pre-

mière cavité diélectrique 74 est disposée dans le loge-  dielectric cavity 74 is arranged in the housing

ment 71 en regard des tronçons de ligne 72 et une cavi-  ment 71 opposite the line sections 72 and a cavi-

té diélectrique 75 est disposée dans le logement 71 en  dielectric tee 75 is disposed in the housing 71 in

regard des tronçons de ligne 73 Cette disposition per-  look at the line sections 73 This arrangement

S met par la cavité diélectrique 75 de coupler à une char-  S uses the dielectric cavity 75 to couple to a char-

ge d'utilisation des dipôles 70 en accord parallèle gr&-  age of use of dipoles 70 in parallel agreement gr & -

ce à la cavité diélectrique 74 Les positions relatives des cavités 74, 75 par rapport aux éléments actifs 70 sont réglables indépendamment l'une de l'autre par  this to the dielectric cavity 74 The relative positions of the cavities 74, 75 with respect to the active elements 70 can be adjusted independently of one another by

translation axiale.axial translation.

Le schéma équivalent du dispositif de la figu-  The equivalent diagram of the device of the fig-

re 7 est visible sur la figure 8 Seul un élément actif est-représenté pour la clarté du dessin a désigne le  re 7 is visible in FIG. 8 Only an active element is shown for the clarity of the drawing a denotes the

coefficient de couplage entre éléments actifs et la ca-  coupling coefficient between active elements and the

vité diélectrique 74 O et O désignent les coefficients  dielectric strength 74 O and O denote the coefficients

de couplage entre éléments actifs et la cavité diélectri-  of coupling between active elements and the dielectric cavity

que 75 et entre celle-ci et la charge d'utilisation Z 0.  than 75 and between it and the load of use Z 0.

Les distances L 3 et L 4 entre -éléments actifs et la cavi-  The distances L 3 and L 4 between -active elements and the cavi-

té 75 et entre éléments actifs et la cavité 74 peuvent  tee 75 and between active elements and cavity 74 can

être ajustées de façon fine et continue.  be fine and continuously adjusted.

La figure 9 illustre un dispositif combinateur de puissance avec couplage d'éléments actifs formés par des quadripôles, par exemple des transistors à effet de champ 90 Les transistors 90 sont disposés à intervalles réguliers et en couronne sur le pourtour de la surface  FIG. 9 illustrates a power combining device with coupling of active elements formed by quadripoles, for example field effect transistors 90 The transistors 90 are arranged at regular intervals and in a ring around the periphery of the surface

intérieure d'un logement cylindrique 91 Chaque transis-  interior of a cylindrical housing 91 Each transis-

tor 90 a une borne, par-exemple la source reliée à un  tor 90 has a terminal, for example the source connected to a

tronçon de ligne 92 de type micro-ruban et une autre bor-  line section 92 of micro-ribbon type and another line

ne, par exemple le drain reliée à un autre tronçon de ligne 93 de type micro-ruban Les tronçons de lignes 92 et 93 sont soudées sur la' surface intérieure du logement 91 et sont parallèles et l'axe de celui-ci Le tronçon  ne, for example the drain connected to another section of line 93 of the micro-ribbon type. The sections of lines 92 and 93 are welded to the internal surface of the housing 91 and are parallel and the axis thereof.

de ligne 92 s'étend depuis le transistor 90 vers une ex-  line 92 extends from transistor 90 to an ex-

trémité 91 b du logement 91 tandis que le tronçon deli-  end 91 b of the housing 91 while the section deli-

gne 93 s'étend depuis le transistor 90 vers l'autre ex-  gene 93 extends from transistor 90 to the other ex-

2531287.2531287.

trémité 91 c du logement 910 Une cavité diélectrique 94 est disposée dans le logement 91 en regard des tronçons de ligne 92 tandis qu'une seconde cavité diélectrique  end 91 c of the housing 910 A dielectric cavity 94 is disposed in the housing 91 opposite the line sections 92 while a second dielectric cavity

est disposée dans le logement 91 en regard des tron-  is arranged in the housing 91 opposite the sections

çons de ligne 93 Ainsi, on réalise par la cavité 94 un accord collectif des transistors 90 par l'une de leurs bornes et un couplage de ces transistors à une charge d'utilisationpar une de leurs bornes, au moyen de la cavité 95 Les positions axiales des cavités 94 et 95  line lessons 93 Thus, by the cavity 94, a collective agreement of the transistors 90 is produced by one of their terminals and a coupling of these transistors to a load of use by one of their terminals, by means of the cavity 95 The positions axial of cavities 94 and 95

sont réglables indépendamment l'une de l'autre.  are adjustable independently of each other.

La figure 10 montre le schéma équivalent du dispositif de la figure 9, deux transistors 90 étant seuls représentés 05 désigne le coefficient de couplage entre les éléments actifs et la cavité diélectrique 940 et  FIG. 10 shows the equivalent diagram of the device of FIG. 9, only two transistors 90 being shown 05 designates the coupling coefficient between the active elements and the dielectric cavity 940 and

07 désignent les coefficients de couplage entre les élé-  07 denote the coupling coefficients between the elements

ments actifs et la cavité 95 et entre celle-ci et la charge d'utilisation ZOO Les transistors à effet de champ 90 sont accordés par la source S, couplés par le drain D et montés en grille G commune Le déplacement des cavités diélectriques 94 et 95 en translation axiale permet de régler les distances L 5 et L 6 entre éléments actifs et la cavité 94 et entre éléments actifs et la  active elements and the cavity 95 and between it and the load of use ZOO The field effect transistors 90 are tuned by the source S, coupled by the drain D and mounted in a common grid G The displacement of the dielectric cavities 94 and 95 in axial translation makes it possible to adjust the distances L 5 and L 6 between active elements and the cavity 94 and between active elements and the

cavité 95.cavity 95.

Un autre mode de réalisation de couplage col-  Another embodiment of col- coupling

lectif de quadripôles 110 est représenté sur la figure 11 Les quadripôles 110, par exemple des transistors, sont disposés à intervalles réguliers et en couronne sur  the quadrupole 110 is represented in FIG. 11 The quadripoles 110, for example transistors, are arranged at regular intervals and in a ring on

le pourtour de la surface intérieure d'un logement cy-  the circumference of the interior surface of a cy-

lindrique 111 à proximité d'une extrémité 1 llc de celui-  lindrique 111 near an end 1 llc of it

ci Chaque transistor 110 a une première borne reliée à  ci Each transistor 110 has a first terminal connected to

un tronçon de ligne 112 de type micro-ruban et une deu-  a section of line 112 of micro-ribbon type and two

xième borne reliée à un tronççn de ligne 113 de type  10th terminal connected to a section of line 113 of the type

micro-ruban, les différentes lignes 112 et 113 s'éten-  micro-ribbon, the different lines 112 and 113 extend

dant parallèlement à l'axe du logement 111 en direction de l'autre extrémité lllb de celui-ci, en étant soudées  dant parallel to the axis of the housing 111 towards the other end lllb thereof, being welded

sur la surface intérieure du logement Une cavité di-  on the interior surface of the housing A cavity

électrique 114 est disposée dans le logement 111 et réa-  114 is placed in the housing 111 and

lise un couplage collectif des transistors 110 à la fois  reads a collective coupling of transistors 110 at a time

par leurs premières bornes et par leurs deuxièmes bornes.  by their first terminals and by their second terminals.

On notera que les tronçons de ligne 112 et 113 reliés à un même transistor 110 peuvent avoir un substrat commun 116 portant deux lignes métallisées 117, 118 reliées respectivement à la premiere et à la deuxième borne du transistor. La figure 12 montre le schéma équivalent du  It will be noted that the line sections 112 and 113 connected to the same transistor 110 may have a common substrate 116 carrying two metallized lines 117, 118 connected respectively to the first and to the second terminal of the transistor. Figure 12 shows the equivalent diagram of the

dispositif de la figure 11 88 et 39 désignent les coef-  device of figure 11 88 and 39 designate the coef-

ficients de couplage entre élé'ments actifs et la cavité 114 et entre celle-ci et la charge d'utilisation ZO La  coupling efficiencies between active elements and the cavity 114 and between the latter and the utilization load ZO La

cavité 114 est d 6 plaçable en translation axiale par rap-  cavity 114 is d 6 placeable in axial translation with respect to

port au logement 111 afin de régler la distance L 7 entre  port to housing 111 in order to adjust the distance L 7 between

elle-même et les éléments acti Es 110.  itself and the active elements Es 110.

Dans les modes de réalisation décrits plus haut,  In the embodiments described above,

on a toujours envisage le cas ci les tronçons de ligne re-  we have always considered the case here the line sections

liés aux éléments actifs sont du type micro-ruban Comme dé-  linked to the active elements are of the micro-ribbon type As

jà indiqué, ces tronçons de ligne pourraient également être d'un autre type plan connu en soi, par exemple du type coplanaire ou du type "finline", c'est-à-dire avec  already indicated, these line sections could also be of another planar type known per se, for example of the coplanar type or of the "finline" type, that is to say with

deux métallisations formées sur une même face d'un subs-  two metallizations formed on the same face of a subs-

trat dont l'autre face est éventuellement métallisée.  trat whose other side is optionally metallized.

Dans le cas d'une ligne coplanaire, l'une des deux métal-  In the case of a coplanar line, one of the two metals-

lisées-formées suroune même face du substrat forme masse  ribbed-formed on or even the face of the substrate mass form

et est séparée de l'autre métallisation par un interval-  and is separated from the other metallization by an interval-

le de largeur constante Dans le cas d'une ligne "fin-  the constant width In the case of a line "end-

line", la transmission le long de la ligne se fait par échange entre les deux métallisations L'utilisation de  line ", the transmission along the line is done by exchange between the two metallizations The use of

lignes de type triplaque ou coaxial, bien que moins a-  triplate or coaxial lines, although less a-

vantageuse, n'est pas exclue.boastful, is not excluded.

Bien entendu, d'autres modifications ou ad-  Of course, other modifications or ad-

jonctions pourront être apportées aux modes de réalisa-  junctions may be made to the embodiments

tion d&crits ci-dessus d'un dispositif combinateur micro-  tion described above of a micro- combiner device

onde selon l'invention sans pour cela sortir du cadre de  wave according to the invention without departing from the scope of

protection défini par les revendications annexées.  protection defined by the appended claims.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 Dispositif combinateur de puissance micro-onde  1 Microwave power combining device comprenant plusieurs éléments actifs couples à une sor-  comprising several active elements coupled to one outlet tie commune par l'intermédiaire d'une cavité à la péri-  joint joint through a cavity at the peri- phérie de laquelle sont disposés des tronçons de ligne parallèles à l'axe de la cavité et reliés chacun à un élément actif respectif, caractérisé en ce que le couplage entre éléments actifs  sphere of which are arranged sections of line parallel to the axis of the cavity and each connected to a respective active element, characterized in that the coupling between active elements ( 10; 70; 90; 110) est réalisé par au moins une cavité di-  (10; 70; 90; 110) is produced by at least one separate cavity électrique ( 40,74-75; 94-95; 114), les tronçons de ligne ( 30; 72, 73; 92, 93; 112, 113) sont disposés sur une surface d'un support entourant la cavité diélectrique et  electric (40,74-75; 94-95; 114), the line sections (30; 72, 73; 92, 93; 112, 113) are arranged on a surface of a support surrounding the dielectric cavity and la position relative de la cavité diélectrique et du sup-  the relative position of the dielectric cavity and the sup- port est réglable en translation parallèlement à l'axe  port is adjustable in translation parallel to the axis de la cavité.of the cavity. 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté-  2 Device according to claim 1, character- risé en ce que les tronçons de lignes sont de type plan.  laughed at in that the line sections are of the planar type. 3 Dispositif selon l'une quelconque des reven-  3 Device according to any one of the res- dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un élément ( 50) de réglage du couplage entre éléments actifs  dications 1 and 2, characterized in that it comprises an element (50) for adjusting the coupling between active elements et cavité diélectrique.and dielectric cavity. 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté-  4 Device according to claim 3, character- risé en ce que ledit élément est réalisé sous forme d'une bague de même axe que la cavité, disposée entre celle-ci et les tronçons de ligne et dont la position relative par rapport à la cavité ou aux éléments actifs est réglable en translation parallèlement à l'axe de la  laughed in that said element is produced in the form of a ring of the same axis as the cavity, arranged between the latter and the line sections and the relative position of which relative to the cavity or to the active elements is adjustable in translation parallel to the axis of the cavité -cavity - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments actifs  Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the active elements sont de type quadripôle < 90; 110) avec chacun une pre-  are of quadrupole type <90; 110) with each a pre- mière borne reliée à un premier tronçon de ligne ( 92; 112) et une deuxième borne reliée à un deuxième tronçon de ligne ( 93; 113), les couplages des éléments actifs à leurs premières bornes et à leurs deuxièmes bornes étant réalisés par au moins une cavité diélectrique ( 94,  first terminal connected to a first line section (92; 112) and a second terminal connected to a second line section (93; 113), the coupling of the active elements to their first terminals and to their second terminals being carried out by at least a dielectric cavity (94, ; 114).; 114). 6 Dispositif selon la revendication 5, caracté-  6 Device according to claim 5, character- risé en ce que les couplages sont réalisés au moyen de deux cavités diélectriques distinctes ( 94, 95) dont les dis- tances (L 5, L 6) par rapport aux éléments actifs ( 90)  rised in that the couplings are made by means of two separate dielectric cavities (94, 95), the distances (L 5, L 6) relative to the active elements (90) sont réglables indépendamment l'une de l'autre.  are adjustable independently of each other. 7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé ence queles couplages sont réalisés au moyen d'une  7 Device according to Claim 5, characterized in that the couplings are carried out by means of a seule cavité diélectrique ( 114).single dielectric cavity (114). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-  8 Device according to any one of the claims cations 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments actifs sont des dip 5 les ( 70) reliés chacun à un premier et un  cations 1 to 4, characterized in that the active elements are dip 5 les (70) each connected to a first and a second tronçon de ligne ( 72, 73) s'étendant en sens op-  second section of line (72, 73) extending in opposite direction posés à partir du dipôle, et en ce qu'une première cavi-  placed from the dipole, and in that a first cavi- té diélectrique ( 74) est disposée en regard des premiers  dielectric tee (74) is arranged opposite the first tronçons de ligne ( 72) pour réaliser un couplage collec-  line sections (72) for carrying out a collective coupling tif d'accord des dipôles et une seconde cavité diélectri-  tif of dipole tuning and a second dielectric cavity que ( 75) est disposée en regard des seconds tronçons de  that (75) is arranged opposite the second sections of ligne ( 73) pour réaliser un couplage collectif des di-  line (73) for collective coupling of the di- pô 1 es a une charge d'utilisation o  for a load of use o 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-  9 Device according to any one of the claims cations précédentes, caractérisé en ce que la cavité di-  previous cations, characterized in that the cavity di- électrique ( 40) est solidaire d'une tige isolante ( 41) permettant de déplacer la cavité par rapport aux éléments actifs.  electric (40) is integral with an insulating rod (41) for moving the cavity relative to the active elements. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-  Device according to any one of the claims cations précédentes, caractérisé en ce que les tronçons  previous cations, characterized in that the sections de ligne sont soudés sur la surface intérieure d'un lo-  are welded to the inner surface of a lo- gement ( 12, 71, 91, 111) formé dans un support métalli-  gement (12, 71, 91, 111) formed in a metallic support que et ayant une fréquence de résonance propre située en  that and having a natural resonant frequency located in dehors de la bande de fréquences de travail du dispositif.  outside the working frequency band of the device.