Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les structures de guidage HF connectent les composants d'un système ou amènent la puissance nécessaire. Des techniques de calcul ont été développées pour les concevoir et obtenir les meilleures performances (atténuation et dispersion minimales). Cependant, leur mise en œuvre technique dépend de l'application et de la fréquence d'opération. Dans cet article, différents procédés en technologies planaires et multicouches sont présentés. Des aspects concernant la conception assistée par ordinateur sont abordés comme la matrice de répartition d'un dispositif ainsi que celle d'un ensemble d'éléments connectés. Puis, les performances comme l'atténuation et la tenue en puissance de plusieurs structures de guidage sont discutées. Enfin, quelques applications et perspectives sont présentées.
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HF-guiding structures connect the components of a system or supply them with necessary power. Various techniques have been developed to design guiding structures and obtain the best performance (minimum attenuation and dispersion). However, technical implementation depends on their application and frequency. In this article, various processes to implement guides in planar and multilayer technologies are presented. Several aspects related to computer-aided design are then addressed, namely the scattering matrix of a multi-access device and the procedure to characterise several connected elements. Performance criteria such as attenuation and power-handling capacity of several guiding structures are discussed. Finally, some applications and future developments are presented.
Auteur(s)
-
Marc HÉLIER : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Docteur – Ingénieur - Professeur à l’université Pierre-et-Marie-Curie
-
Michel NEY : Professeur à l’ENST-Bretagne - Directeur du Laboratoire d’électronique et des systèmes de télécommunications - (LEST) à Brest
-
Christian PICHOT : Directeur de Recherche au Centre national de recherche scientifique (CNRS) - Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications
INTRODUCTION
Dans cet article, on aborde un point de vue fondamental qui justifie à lui seul le développement des techniques numériques déjà exposées en [E 1 171] dont l’objectif, il faut le rappeler, est de conduire à la mise en œuvre effective des microlignes micro-ondes et millimétriques. Dans une première étape seront présentés les aspects matériels de la technologie (matériaux et techniques physico-chimiques de fabrication) et dans une seconde étape on s’intéressera aux techniques d’aide à la conception des circuits.
Les performances, les domaines d’applications et les perspectives des circuits micro-ondes et millimétriques seront ensuite exposés.
Les structures de guidage pour circuits micro-ondes et millimétriques font l’objet de trois articles :
-
[E 1 170] pour la propagation et la géométrie ;
-
[E 1 171] pour la modélisation et les calculs ;
-
[E 1 172] pour la technologie et les applications.
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MOTS-CLÉS
micro-ondes électronique hyperfréquence radar télécommunications défense aide à la conception assistée par ordinateur (CAO) circuit micro-onde
KEYWORDS
microwave | microwave electronics | radar | telecommunications | defence | computer-aided design (CAO) | microwave circuit
VERSIONS
- Version courante de août 2016 par Michel NEY, Camilla KÄRNFELT
DOI (Digital Object Identifier)
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Technologie3. Domaines d’applications. Perspectives
Depuis la mise au point de substrats de qualité micro-onde et l’apparition de logiciels de CAO incluant la modélisation des lignes ouvertes, de plus en plus de réalisations en circuits micro-ondes font appel à l’emploi de microlignes de transmission. En effet, bien que les modes transportés par ces structures soient plus complexes que les modes transportés par les structures de guidage homogènes, les microlignes présentent des avantages manifestes sur le plan :
-
de l’encombrement et du poids ;
-
de la facilité de réalisation dans le cas de lignes gravées ;
-
de la miniaturisation ;
-
de la facilité d’insertion des composants actifs ;
-
du coût lorsqu’il s’agit de séries importantes.
3.1 Domaines d’applications
On va trouver dans cette catégorie des circuits réalisés soit sur substrat Téflon, soit sur substrat alumine essentiellement, soit en technologie membrane. Les fonctions actuellement réalisées en laboratoire ou commercialisées sont très variées et sont pour la plupart similaires à celles que l’on peut obtenir en guide d’ondes, par exemple. On peut citer de façon non exhaustive :
-
les transitions entre microlignes (transition microruban-ligne à fente, par exemple) ;
-
les diviseurs de puissance (Wilkinson) ;
-
les filtres (à tronçons de lignes, à résonateurs) ;
-
les coupleurs (branch-line, de Lange, directif) ;
-
les circuits d’adaptation des antennes à large bande (balun) ;
-
les circulateurs et isolateurs en microruban (sur substrat anisotrope en ferrite).
La plupart de ces circuits sont montés en boîtier métallique et munis de connecteurs coaxiaux SMA (SubMiniature A) qui permettent de les relier à d’autres dispositifs. Les réalisations de circuits passifs en microlignes couvrent la bande 300 MHz à 40 GHz de façon commerciale.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOFFMAN (R.K.) - Handbook of microwave integrated circuits. - Norwood 1987 Artech House Inc.
-
(2) - LAVERGHETTA (T.S.) - Microwave materials and fabrication techniques. - Norwood 1984 Artech House Inc.
-
(3) - DUPONT MICROCIRCUIT MATERIAL - Characterization of Low Loss LTCC Materials at 40 GHz. - Microwave Journal, Feb. 2001, p. 186-190.
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(4) - DREVON (C.), MONFRAIX (P.) - RF hybrid packaging. - European Microelectronics Packaging and Interconnection Symp. Proc., Prague, 2000, p. 218-223.
-
(5) - PERSON (CH.), COUPEZ (J.-PH.), DELLA (B), CHUITON (G.), TOUTAIN (S.) - Filières « sérigraphie » ou « sérigravure » appliquées au développement de systèmes intégrés hyperfréquences faible coût : Motivations et critères de choix. - 6e forum microélectronique, ISHM, Paris, 1995, p. 5-8.
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