CA1185667A - Resistances en constantes reparties pour charges a forte dissipation en hyperfrequence - Google Patents
Resistances en constantes reparties pour charges a forte dissipation en hyperfrequenceInfo
- Publication number
- CA1185667A CA1185667A CA000425999A CA425999A CA1185667A CA 1185667 A CA1185667 A CA 1185667A CA 000425999 A CA000425999 A CA 000425999A CA 425999 A CA425999 A CA 425999A CA 1185667 A CA1185667 A CA 1185667A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- resistance
- resistive
- contact
- fact
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000010603 pastilles Nutrition 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/24—Terminating devices
- H01P1/26—Dissipative terminations
- H01P1/268—Strip line terminations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/22—Attenuating devices
- H01P1/227—Strip line attenuators
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Attenuators (AREA)
Abstract
Les résistances en constantes réparties pour charges à forte dissipation en hyperfréquence comportent une couche résistive série R1 et une couche résistive parallèle R2 en forme de secteurs de cercle. Les couches résistives série et parallèle sont telles que le coefficient d'atténuation R1/R2 est progressivement croissant à partir de l'entrée de la résistance de façon à créer une dissipation uniforme. Applications aux atténuateurs et charges en hyperfréquence.
Description
~ i7 La présente invention concerne des resistances à constantes réparties pour charges a forte dissipation en hyp~rfrequence pouvant 8tre utilisees dans la confec-tion d'atténuateurs ou de charges adaptées fonctionnant dans une bande de fréquences s'étendant jusqu'a 10 Gigahertz.
L'art anterieur relatif a de telles résistances sera décrit ci-après en détail pour mettre en evidence les désavantages des techniques antérieures afin de mieux définir de quelle façon les résistances selon la présente invention se distinguent de telles techniques antërieures.
Tel qu~il apparaltra à la lecture de cette des-- cription de l'art connu, l'inconvenient des techniques antérieures réside dans le fait qu'il y a création de poin~s chauds et con~ne la limite en puissance d'une resistance est la limite en puissance de la tranche la plus defavorable, il en resulte une capactie de dissi-pation non optimale~
Les résistances selon la présente invention remédient à cet: inconvénient. Celles-ci en effet dissi-pent la puissance sous forme de chaleur uniformément sur leurs surfaces extérieures, ce qui autorise une plus grande dissipation de puissance calorifique a encombre-ment équivalent de celui de l'art anterieur.
L'invention a plus particulierement pour objet des résistances en constantes réparties pour charges a forte dissipation en hyperfréquence qui comportent sur une face d'un substrat isolant une première couche resistive formant une résistance serie de faible résistan-ce de surface et au moins une seconde couche résistive formant une résistance parallele de résistance de sur-face élevée, la résistance parallele etant en contact avec une zone métallisée conductrice en contact par un bord du substrat avec une plaque de masse conductrice ,.. ~ .. ~,, ,j recouvrant une autre face dudit substrat, caracterisées par le fait que la premiere couche résistive est en forme d'un secteur de cercle a~ant un arc extérieur ~ui sert d'entree (E) ~ une puissance en hyperfre~uence et ayant au moins un rayon jux~aposé ~ au moins une resistance parallele formee par ladite au moins une seconde couche résistive ~egalement en forme de secteur de cercle.
Selon une particularité d'une mi~e en oeuvre preferée de l'invention ladite premiere couche résistive presente une resistance ~inéique élémentaire croissante et ladite seconde couche resistive presente une résistan~
ce lineique elementaire décro~ssante, le coefficient d'attenuation linéique étant progressivement variable et croissant à partir de l'entrée de telle sorte que la ; 15 puissance dissipee soit repartie d'une fason uniforme sur l'ensemble des couches résistives.
Dans une application possible et avantageuse de l'invention, lesdites résistances constituent un attenua-teur dont la sortie realisee en contact metallise est en contact avec un arc interieur de ladite resistance ; serie a proximite du centre du secteur de cercle et a l'oppose du contact metallise d'entree en contact avec ledit arc exterieur.
Dans une variante possible, lesdites resistances constituent une charge adaptee dont le centre des secteurs de cercle de resistance serie et résistances parallele est disposé matériellement sur ledit substrat~ l'entree de ladite charge etant un contact metallise en contact avec l'arc e~terieur.
En se referant aux figures schemati~ues ci-jointes il sera decrit ci-apres une exemple prefere de mise en oeuvre de la presente invention, exemple donne a titre purement illustratif et nullement limitatif.
Dans ces figures annexees:
~A.
~ t La figure 1 représente un schéma électrique selon l'art antérieur de resistances itératives disposées en cellules dissymétriques.
~ a figure 2 représente un schéma électrique selon llart antérieur de résistances itératives disposées en cellules symétriques.
La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un atténuateur selon l'art antérieur realisé avec des couches résistives en constantes réparties a coefficient d'atténuation constan~.
La figure 4 represe~te une vue en plan schematique d'un atténuateur réalisé selon llinvention avec des couches résistives a constantes réparties a coefficient d'atténuation croissant.
La figure 5 représen~-e un schéma électrique de l'attenuateur de la figure 4.
La figure 6 représente une vue en plan schémati-que d'une charge adaptée réalisee selon l'invention avec des couches resistives a constantes reparties à coeffi-cient d'attenuation croissant.
Le schema electrique equivalent de charges resis-tives réalisees selon l'art antérieur en élements loca-lisés à resistances Rl en série et résistances R2 en parallele peut etre représente selon la configuration dissymé~rique de la figure 1 ou la configuration syme-trique de la figure 2~ Dans les deux cas llimpédance iterative de chacune des cellules est égale à ~
et l'attenuation est proportionnelle à Rl et inversement proportionnelle à R2. Aux hyperfréquences, on sait utiliser la technique des microbandes pour realiser des resistances à constantes réparties. Pour réaliser cette technique, il est connu ~Eigure 3) de disposer une bande d'une certaine largeur W formant une couche résistive sur une face d'un substrat dielectrique, l'autre face "~' ,~h ~ 3~
étant recouverte en totalite d'une couche metallique con-ductrice, les deux faces etant séparees d'une épaisseur h de diélectrique de constante dielectrique ~. Dans cette realisation la resistance de surface est proportionnelle a la surface de la couche resistive. La couche résistive utilisée peut être de la serie 1610 de la Compagnie Dupont de Nemours dont les caracteristiques varient de 10 ohm à un megohm pour un échantillon de 5 mm de longueur, 2,5 mm de largeur de 25 micrometres d'epais-seur (avant passage au four). L'impedance caractéristi-qus du circuit d'atténuation est proportionnelle au logarithme du rapport de l'épaisseur h du diélectrique à
la largeur W de la bande et inversement proportionnelle ~ la racine carree de la constante dielectrique ~. Ainsi, entre l'ent~ée E de l'atténuateur et la sortie S de cet atténuateur on dispose une resistance en constantes reparties Rl en serie et deux resistances en constantes reparties 2R2 en parallele disposees de part et d'autre de la résistance Rl. Jusqu'à present, la resistance R
etait en forme de rectangle et sa résistivité faible Les resistances 2R2 en forme de rectangles egalement ont une resistivite très importante dans le cas d'attenuations reduites. Sur la face superieure sont disposees deux connexions de masse (deux bandes metalliques) lesquelles rejoignent par les bords du subst~at la couche metallique conductrice disposée sur la face inférieure.
Il decoule de la configuration de l'art antérieur represente en figure 3 que l'impedance caracteristique est constante ainsi que le coefficient d'attenuation lineique puisque la resistance de surface Rl est constan-te de même que la ~ésistance de surface R2. Le coeffi-cient d'atténuation lineique est ainsi constant de l'entree à la sortie de l'atténuateur. Il en résulte que la puissance dissipée dans chacune des tranches egales obtenues par des divisions équidistantes de la _ ~ _ ~a~
longueur entre l'entrée E et la sortie S de l'attenuateur decrolt de l'entree vers la sortie. La puissance dissi-pee par unité de surface le long d'un attenua~eur classi-que, maximum ~ l'entree et minimum en sortie, decrolt d'une façon continue par suite de la constance du coeffi-cient d'atténuation k des tranches successives 1 à n selon la formule donnant la puissance dissipée Pd~ dans la nieme tranche P
Pdn = (1 ~ k ) (1) k en fonction de la puissance PO d'entree.
L'inconvenient des techniques anterieures reside, tel que dej~ mentionne, dans le fait qu'il y a creation de points chauds, surtou~ à l'entree de l'attenuateur, et comme la limite en puissance dlune resistance est la limite en puissance de la tranche la plus defavorable, il en resulte que les attenuateurs classiques ne permettent pas d'utiliser au mieux la surface du substrat pour augmenter ses capacites de dissipation.
Les resistances selon la presente invention ont pour but, tel que precise auparavant, de remedier à
cet inconvenient. Comme il apparaltra à la lecture de la description qui suit, celles-ci en effet dissipent la puissance sous forme de chaleur uniformement sur les surfaces extérieures des couches ce qui autorise une !' pllls grande dissipation de puissance calorifique à
encombrement equivalent de celui de l'art anterieur.
La figure 4, qui illustre la presente invention, represente une pastille 1 formee d'un substrat isolant en oxyde d'aluminium ~A1203) ou oxyde de beryllium (BeO) par exemple revêtue sur la face supérieure vue en plan, dlune couche resistive 3 en forme de secteur de cercle.
La couche résistive, selon une technique connue, est - 4a -, ~
,.. . .
5~
constituée dlun oxyde de ruthenium, d'un liant organique et de particules de verre en plus ou moins grand nombre selon la résistivite que l'on veut obtenir. La resis-tivité de la couche 3 doit être faible, par exemple de 10 ohm pour un échantillon de 5 mm de longueur, 2,5 mm de largeur et 25 micromètres d'épaisseur. La couche 3 forme l'équivalent de la resistance serie Rl avec la difference toutefois qu'elle est formee d'eléments repar-tis et qu'elle crolt de l'entree E vers la sortie S de l'attenuateur (figure 5). Nous avons Rl< R'l < R 1 ~ R 1 (2) Rl, R'l, R" l, R' ll etant les resistances serie elemen-taires des quatres tranches (par exemple) successives obtenues par division égale du rayon de cercle. En effet une resistance élementaire est proportionnelle a la longueur constante du cond~lcteur résistant (selon la fleche radiale) et inversement proportionnelle à la largeur de la couche resistive 3 qui est progressivement ~ 20 decroissante au fur et à mesure que l'on se rapproche de ; la sorte S.
L'angle interne ~ du secteur de cercle 3 peut être de 0l5 radian environ.
De part et d'autre du secteur de cercle 3 sont disposees une couche resistive 4 unique et/ou une couche resistive 5 (schemas equivalents ,.~ _, . _ _ . _ ~ 4b-~igure 1 ou figure 2). Les couches résistive~ 4 et/ou 5 déposées par exemple par sérigraphie sont en ~orme de secteurs de cercle juxtaposés par les rayons de cercle à ~a cGuche 3 et constituent une résistance parallèle équivalente R2 de ~orte résistivité par exemple, 1 kiloohm pour un échanti].lon de 5 mm de longueur 2,5 mm de largeur et 25 micromè
tre d'épaisseur (avant pasqage au ~our). En considération de la géomé-trie de ces couche~, visible ~chématiquement sur la figure 5, on voit que les résistances élémentaires R2, ~'29 R"2, R"'2 des tranches successives équidistantes entre l'entrée E et la sortie S de l'atténuateur sont de valeurs progressivement décroissantes telles que R2 > ~'2 ~ R"2 ~ R 2 En e~et la résistance élém~ntaire est proportionnelle à sa lon-gueur (sens de la flèche tangentielle) laquelle est progressivement décroissante (de E vers S) et inversement proportionnelle à sa largeur ~ui est constante par hypothè e. L'angle interne ~ de l'ensemble des troiq secteurs de cercle 3, 4 et 5 peut être de 2,5 radians en~iron.
Sur le rest:ant du substrat 1 en regard des couches 4 et 5 sont déposées des couche~ métallisées conductrices 6 et 7 servant de retour de masse et réunies par les rebords (non représentés) du substrat 1 à la plaque métallique disposée sur la ~ace opposée du substrat 1. L'atté-nuateur de la ~igure 4 comporte également des contacts d'entrée E et de sortie S reliéq électriquement à la couche résiqtive 3. Les retours de ma~3e 6 et 7, les contacts E et S et la plaque métallique de la ~ace opposée du substrat qont réalisés en un métal tel que l'or ou un alliage d'argent et de palladium.
Le coe~ficient d'atténuation k proportionnel au rapport de R1 à R2 est progressivement croissant de l'entrée E vers la sortie S à cause des inégalité (2) et ~3). De plus, l'impédance itérative reste en général constante par suite de la constance du produit R1R2.
Comme la puissance diss:ipée Pdn de la nl me tranche élémentaire est égale à
P ~ PkZ~ kn_1 kn et que le~ coefricients k1..kn 1 sont inférieurs au coef~icient kn-1 de la ~igure 3 (relation (1)) il q'ensuit que la puis~ance dissipée de la nième cellule de llatténuateur selon l'invention est supérieure à la puissance dissipée dans la nième cellule de l'atténuateur selon l'art antérieur.
Il eqt possibla ain~i de déterminer des puis~ances calori~iques dissipées d'une ~açon uni~orme sur toute la sur~ace deq couches résis-tives.
La puissànce de sortie obtenue peut être le résultat d'une atté-nuation d'une trentaine de décibels par rapport à la puissance d'entrée.
L'impédance caractéristique peut etre adaptée à 50 ohms.
Sur la ~igure 6 on voit une aharge adaptée 11 du même principe et de la même réalisation que l'atténuateur 1 avec des couches résistives série 31 et parallèle 41 et/ou 51, des masses ~étallisées 61 et 71 et une entrée E servant à recevoir la puissance en micro ondes en vue de l'adap-tation sur une charge de 50 ohms par exemple. Comme la sortie S n'est pas nécessaire, le centre matériel des ~ecteur~ de cerc}e 31, 41, 51 se trouve dans les limite~ de la pastille 21. La charge 11 permet de dissiper jusqu'à 600 watts pour une sur~ace de 2,5 x 2,5 cm.
Les applications sont du domaine de~ atténuateurs et des charges adaptées dans le3 bandes de fréquences comprises entre 1 et 10 GHz 3o
L'art anterieur relatif a de telles résistances sera décrit ci-après en détail pour mettre en evidence les désavantages des techniques antérieures afin de mieux définir de quelle façon les résistances selon la présente invention se distinguent de telles techniques antërieures.
Tel qu~il apparaltra à la lecture de cette des-- cription de l'art connu, l'inconvenient des techniques antérieures réside dans le fait qu'il y a création de poin~s chauds et con~ne la limite en puissance d'une resistance est la limite en puissance de la tranche la plus defavorable, il en resulte une capactie de dissi-pation non optimale~
Les résistances selon la présente invention remédient à cet: inconvénient. Celles-ci en effet dissi-pent la puissance sous forme de chaleur uniformément sur leurs surfaces extérieures, ce qui autorise une plus grande dissipation de puissance calorifique a encombre-ment équivalent de celui de l'art anterieur.
L'invention a plus particulierement pour objet des résistances en constantes réparties pour charges a forte dissipation en hyperfréquence qui comportent sur une face d'un substrat isolant une première couche resistive formant une résistance serie de faible résistan-ce de surface et au moins une seconde couche résistive formant une résistance parallele de résistance de sur-face élevée, la résistance parallele etant en contact avec une zone métallisée conductrice en contact par un bord du substrat avec une plaque de masse conductrice ,.. ~ .. ~,, ,j recouvrant une autre face dudit substrat, caracterisées par le fait que la premiere couche résistive est en forme d'un secteur de cercle a~ant un arc extérieur ~ui sert d'entree (E) ~ une puissance en hyperfre~uence et ayant au moins un rayon jux~aposé ~ au moins une resistance parallele formee par ladite au moins une seconde couche résistive ~egalement en forme de secteur de cercle.
Selon une particularité d'une mi~e en oeuvre preferée de l'invention ladite premiere couche résistive presente une resistance ~inéique élémentaire croissante et ladite seconde couche resistive presente une résistan~
ce lineique elementaire décro~ssante, le coefficient d'attenuation linéique étant progressivement variable et croissant à partir de l'entrée de telle sorte que la ; 15 puissance dissipee soit repartie d'une fason uniforme sur l'ensemble des couches résistives.
Dans une application possible et avantageuse de l'invention, lesdites résistances constituent un attenua-teur dont la sortie realisee en contact metallise est en contact avec un arc interieur de ladite resistance ; serie a proximite du centre du secteur de cercle et a l'oppose du contact metallise d'entree en contact avec ledit arc exterieur.
Dans une variante possible, lesdites resistances constituent une charge adaptee dont le centre des secteurs de cercle de resistance serie et résistances parallele est disposé matériellement sur ledit substrat~ l'entree de ladite charge etant un contact metallise en contact avec l'arc e~terieur.
En se referant aux figures schemati~ues ci-jointes il sera decrit ci-apres une exemple prefere de mise en oeuvre de la presente invention, exemple donne a titre purement illustratif et nullement limitatif.
Dans ces figures annexees:
~A.
~ t La figure 1 représente un schéma électrique selon l'art antérieur de resistances itératives disposées en cellules dissymétriques.
~ a figure 2 représente un schéma électrique selon llart antérieur de résistances itératives disposées en cellules symétriques.
La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un atténuateur selon l'art antérieur realisé avec des couches résistives en constantes réparties a coefficient d'atténuation constan~.
La figure 4 represe~te une vue en plan schematique d'un atténuateur réalisé selon llinvention avec des couches résistives a constantes réparties a coefficient d'atténuation croissant.
La figure 5 représen~-e un schéma électrique de l'attenuateur de la figure 4.
La figure 6 représente une vue en plan schémati-que d'une charge adaptée réalisee selon l'invention avec des couches resistives a constantes reparties à coeffi-cient d'attenuation croissant.
Le schema electrique equivalent de charges resis-tives réalisees selon l'art antérieur en élements loca-lisés à resistances Rl en série et résistances R2 en parallele peut etre représente selon la configuration dissymé~rique de la figure 1 ou la configuration syme-trique de la figure 2~ Dans les deux cas llimpédance iterative de chacune des cellules est égale à ~
et l'attenuation est proportionnelle à Rl et inversement proportionnelle à R2. Aux hyperfréquences, on sait utiliser la technique des microbandes pour realiser des resistances à constantes réparties. Pour réaliser cette technique, il est connu ~Eigure 3) de disposer une bande d'une certaine largeur W formant une couche résistive sur une face d'un substrat dielectrique, l'autre face "~' ,~h ~ 3~
étant recouverte en totalite d'une couche metallique con-ductrice, les deux faces etant séparees d'une épaisseur h de diélectrique de constante dielectrique ~. Dans cette realisation la resistance de surface est proportionnelle a la surface de la couche resistive. La couche résistive utilisée peut être de la serie 1610 de la Compagnie Dupont de Nemours dont les caracteristiques varient de 10 ohm à un megohm pour un échantillon de 5 mm de longueur, 2,5 mm de largeur de 25 micrometres d'epais-seur (avant passage au four). L'impedance caractéristi-qus du circuit d'atténuation est proportionnelle au logarithme du rapport de l'épaisseur h du diélectrique à
la largeur W de la bande et inversement proportionnelle ~ la racine carree de la constante dielectrique ~. Ainsi, entre l'ent~ée E de l'atténuateur et la sortie S de cet atténuateur on dispose une resistance en constantes reparties Rl en serie et deux resistances en constantes reparties 2R2 en parallele disposees de part et d'autre de la résistance Rl. Jusqu'à present, la resistance R
etait en forme de rectangle et sa résistivité faible Les resistances 2R2 en forme de rectangles egalement ont une resistivite très importante dans le cas d'attenuations reduites. Sur la face superieure sont disposees deux connexions de masse (deux bandes metalliques) lesquelles rejoignent par les bords du subst~at la couche metallique conductrice disposée sur la face inférieure.
Il decoule de la configuration de l'art antérieur represente en figure 3 que l'impedance caracteristique est constante ainsi que le coefficient d'attenuation lineique puisque la resistance de surface Rl est constan-te de même que la ~ésistance de surface R2. Le coeffi-cient d'atténuation lineique est ainsi constant de l'entree à la sortie de l'atténuateur. Il en résulte que la puissance dissipée dans chacune des tranches egales obtenues par des divisions équidistantes de la _ ~ _ ~a~
longueur entre l'entrée E et la sortie S de l'attenuateur decrolt de l'entree vers la sortie. La puissance dissi-pee par unité de surface le long d'un attenua~eur classi-que, maximum ~ l'entree et minimum en sortie, decrolt d'une façon continue par suite de la constance du coeffi-cient d'atténuation k des tranches successives 1 à n selon la formule donnant la puissance dissipée Pd~ dans la nieme tranche P
Pdn = (1 ~ k ) (1) k en fonction de la puissance PO d'entree.
L'inconvenient des techniques anterieures reside, tel que dej~ mentionne, dans le fait qu'il y a creation de points chauds, surtou~ à l'entree de l'attenuateur, et comme la limite en puissance dlune resistance est la limite en puissance de la tranche la plus defavorable, il en resulte que les attenuateurs classiques ne permettent pas d'utiliser au mieux la surface du substrat pour augmenter ses capacites de dissipation.
Les resistances selon la presente invention ont pour but, tel que precise auparavant, de remedier à
cet inconvenient. Comme il apparaltra à la lecture de la description qui suit, celles-ci en effet dissipent la puissance sous forme de chaleur uniformement sur les surfaces extérieures des couches ce qui autorise une !' pllls grande dissipation de puissance calorifique à
encombrement equivalent de celui de l'art anterieur.
La figure 4, qui illustre la presente invention, represente une pastille 1 formee d'un substrat isolant en oxyde d'aluminium ~A1203) ou oxyde de beryllium (BeO) par exemple revêtue sur la face supérieure vue en plan, dlune couche resistive 3 en forme de secteur de cercle.
La couche résistive, selon une technique connue, est - 4a -, ~
,.. . .
5~
constituée dlun oxyde de ruthenium, d'un liant organique et de particules de verre en plus ou moins grand nombre selon la résistivite que l'on veut obtenir. La resis-tivité de la couche 3 doit être faible, par exemple de 10 ohm pour un échantillon de 5 mm de longueur, 2,5 mm de largeur et 25 micromètres d'épaisseur. La couche 3 forme l'équivalent de la resistance serie Rl avec la difference toutefois qu'elle est formee d'eléments repar-tis et qu'elle crolt de l'entree E vers la sortie S de l'attenuateur (figure 5). Nous avons Rl< R'l < R 1 ~ R 1 (2) Rl, R'l, R" l, R' ll etant les resistances serie elemen-taires des quatres tranches (par exemple) successives obtenues par division égale du rayon de cercle. En effet une resistance élementaire est proportionnelle a la longueur constante du cond~lcteur résistant (selon la fleche radiale) et inversement proportionnelle à la largeur de la couche resistive 3 qui est progressivement ~ 20 decroissante au fur et à mesure que l'on se rapproche de ; la sorte S.
L'angle interne ~ du secteur de cercle 3 peut être de 0l5 radian environ.
De part et d'autre du secteur de cercle 3 sont disposees une couche resistive 4 unique et/ou une couche resistive 5 (schemas equivalents ,.~ _, . _ _ . _ ~ 4b-~igure 1 ou figure 2). Les couches résistive~ 4 et/ou 5 déposées par exemple par sérigraphie sont en ~orme de secteurs de cercle juxtaposés par les rayons de cercle à ~a cGuche 3 et constituent une résistance parallèle équivalente R2 de ~orte résistivité par exemple, 1 kiloohm pour un échanti].lon de 5 mm de longueur 2,5 mm de largeur et 25 micromè
tre d'épaisseur (avant pasqage au ~our). En considération de la géomé-trie de ces couche~, visible ~chématiquement sur la figure 5, on voit que les résistances élémentaires R2, ~'29 R"2, R"'2 des tranches successives équidistantes entre l'entrée E et la sortie S de l'atténuateur sont de valeurs progressivement décroissantes telles que R2 > ~'2 ~ R"2 ~ R 2 En e~et la résistance élém~ntaire est proportionnelle à sa lon-gueur (sens de la flèche tangentielle) laquelle est progressivement décroissante (de E vers S) et inversement proportionnelle à sa largeur ~ui est constante par hypothè e. L'angle interne ~ de l'ensemble des troiq secteurs de cercle 3, 4 et 5 peut être de 2,5 radians en~iron.
Sur le rest:ant du substrat 1 en regard des couches 4 et 5 sont déposées des couche~ métallisées conductrices 6 et 7 servant de retour de masse et réunies par les rebords (non représentés) du substrat 1 à la plaque métallique disposée sur la ~ace opposée du substrat 1. L'atté-nuateur de la ~igure 4 comporte également des contacts d'entrée E et de sortie S reliéq électriquement à la couche résiqtive 3. Les retours de ma~3e 6 et 7, les contacts E et S et la plaque métallique de la ~ace opposée du substrat qont réalisés en un métal tel que l'or ou un alliage d'argent et de palladium.
Le coe~ficient d'atténuation k proportionnel au rapport de R1 à R2 est progressivement croissant de l'entrée E vers la sortie S à cause des inégalité (2) et ~3). De plus, l'impédance itérative reste en général constante par suite de la constance du produit R1R2.
Comme la puissance diss:ipée Pdn de la nl me tranche élémentaire est égale à
P ~ PkZ~ kn_1 kn et que le~ coefricients k1..kn 1 sont inférieurs au coef~icient kn-1 de la ~igure 3 (relation (1)) il q'ensuit que la puis~ance dissipée de la nième cellule de llatténuateur selon l'invention est supérieure à la puissance dissipée dans la nième cellule de l'atténuateur selon l'art antérieur.
Il eqt possibla ain~i de déterminer des puis~ances calori~iques dissipées d'une ~açon uni~orme sur toute la sur~ace deq couches résis-tives.
La puissànce de sortie obtenue peut être le résultat d'une atté-nuation d'une trentaine de décibels par rapport à la puissance d'entrée.
L'impédance caractéristique peut etre adaptée à 50 ohms.
Sur la ~igure 6 on voit une aharge adaptée 11 du même principe et de la même réalisation que l'atténuateur 1 avec des couches résistives série 31 et parallèle 41 et/ou 51, des masses ~étallisées 61 et 71 et une entrée E servant à recevoir la puissance en micro ondes en vue de l'adap-tation sur une charge de 50 ohms par exemple. Comme la sortie S n'est pas nécessaire, le centre matériel des ~ecteur~ de cerc}e 31, 41, 51 se trouve dans les limite~ de la pastille 21. La charge 11 permet de dissiper jusqu'à 600 watts pour une sur~ace de 2,5 x 2,5 cm.
Les applications sont du domaine de~ atténuateurs et des charges adaptées dans le3 bandes de fréquences comprises entre 1 et 10 GHz 3o
Claims (9)
1. Résistances en constantes réparties pour charges à forte dissipation en hyperfréquence qui comportent sur une face d'un substrat isolant (2) une première couche résistive (3) formant une résistance série R1 de faible résistance de surface et au moins une seconde couche résis-tive (4, 5) formant une résistance parallèle R2 de résistance de surface élevée, la résistance parallèle R2 étant en contact avec une zone métallisée (6,7) conductrice en contact par un bord du substrat (2) avec une plaque de masse conductrice recouvrant une autre face dudit substrat (2), caractérisées par le fait que la première couche résistive (3) est en forme d'un secteur de cercle ayant un arc extérieur qui sert d'entrée (E) à une puissance en hyperfrequence et ayant au moins un rayon juxtaposé à au moins une résistance parallèle (4,5) formée par ladite au moins une seconde couche résistive également en forme de secteur de cercle.
2. Résistances selon la revendication 1, caractérisées par le fait qu'a partir de l'entrée (E) de la puissance en hyperfréquence ladite première couche résistive (3) présente une résistance linéique élémentaire croissante et ladite seconde couche résistive (4,5) présente une résistance linéique élémentaire décroissante, un coefficient d'atténua-tion élémentaire étant progressivement variable et croissant à partir de l'entrée de la puissance en hyperfréquence de telle sorte que la puissance dissipée soit répartie d'une façon uniforme sur l'ensemble des couches résistives (3,4,5).
3. Résistances selon la revendication 1, caractérisées par le fait qu'elles constituent un atténuateur ayant une sortie (S) réalisée en contact métallisé qui est en contact avec un arc intérieur de ladite première couche résistive (3) à proximité d'un centre géométrique du secteur de cercle correspondant et à l'opposé d'un contact métallisé d'entrée (E) en contact avec ledit arc extérieur.
4. Résistances selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles constituent une charge adaptée dans laquelle un centre desdits secteurs de cercle des première et seconde couches résistives est disposé matériellement sur ledit substrat (21), une entrée (E) de ladite charge étant un contact métallisé en contact avec ledit arc extérieur.
5. Résistances selon la revendication 1, caractérisées en ce que ladite zone métallisée est réalisée en or ou en un alliage d'argent et de palladium.
6. Résistances selon la revendication 1, caractérisées par le fait que ledit substrat est réalisé en oxyde d'alumi-nium ou en oxyde de béryllium.
7. Résistances selon la revendication 1, caractérisées par le fait que ledit secteur de cercle de la première couche résistive (3, 31) constitue un angle interne de 0,5 radian environ.
8. Résistances selon la revendication 1, caractérisées par le fait que l'ensemble desdits secteurs de cercle des première et seconde couches résistives (3, 4, 5 - 31, 41, 51) constitue un angle interne de 2,5 radians environ.
9. Résistances selon la revendication 3 ou 4, carac-térisées par le fait que ladite zone métallisée et ledit contact métallisé sont réalisés en or ou en un alliage d'argent et de palladium.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8206559 | 1982-04-16 | ||
| FR8206559A FR2525383A1 (fr) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | Resistances en constantes reparties pour charges a forte dissipation en hyperfrequence |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1185667A true CA1185667A (fr) | 1985-04-16 |
Family
ID=9273073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000425999A Expired CA1185667A (fr) | 1982-04-16 | 1983-04-15 | Resistances en constantes reparties pour charges a forte dissipation en hyperfrequence |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4456894A (fr) |
| EP (1) | EP0092137B1 (fr) |
| JP (1) | JPS58188901A (fr) |
| CA (1) | CA1185667A (fr) |
| DE (1) | DE3370723D1 (fr) |
| FR (1) | FR2525383A1 (fr) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4588970A (en) * | 1984-01-09 | 1986-05-13 | Hewlett-Packard Company | Three section termination for an R.F. triaxial directional bridge |
| US4782320A (en) * | 1986-11-03 | 1988-11-01 | Vtc Incorporated | Mesh network for laser-trimmed integrated circuit resistors |
| US4774492A (en) * | 1986-12-03 | 1988-09-27 | Vtc Inc | Slotted integrated circuit resistor |
| FR2619253B1 (fr) * | 1987-08-03 | 1990-01-19 | Aerospatiale | Dispositif pour le raccord de deux structures pour hyperfrequences, coaxiales et de diametres differents |
| US4827222A (en) * | 1987-12-11 | 1989-05-02 | Vtc Incorporated | Input offset voltage trimming network and method |
| US4965538A (en) * | 1989-02-22 | 1990-10-23 | Solitron Devices, Inc. | Microwave attenuator |
| JP3206543B2 (ja) * | 1998-03-06 | 2001-09-10 | 日本電気株式会社 | ショートスタブ整合回路 |
| FR2779577B1 (fr) * | 1998-06-09 | 2001-01-05 | Deti | Composant passif hyperfrequence a charge resistive comportant des elements d'adaptation hyperfrequence integres |
| JP5306153B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2013-10-02 | 株式会社東芝 | 高周波減衰器および高周波減衰器を用いた高周波装置 |
| JP5419088B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2014-02-19 | アルパイン株式会社 | 基板減衰回路 |
| CN101916900A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-12-15 | 合肥佰特微波技术有限公司 | 一种带多级联衰减电路的片状电阻 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2459857A (en) * | 1942-08-17 | 1949-01-25 | Standard Telephones Cables Ltd | Attenuating line for ultra-high frequencies |
| US3678417A (en) * | 1971-07-14 | 1972-07-18 | Collins Radio Co | Planar r. f. load resistor for microstrip or stripline |
| JPS5137548A (en) * | 1974-09-26 | 1976-03-29 | Daiichi Denshi Kogyo | Dojikugatainpiidansuhenkanpatsudoyokaadoatsuteneeta narabini dojikugatainpiidansuhenkanpatsudo |
| US4126824A (en) * | 1977-04-21 | 1978-11-21 | Xerox Corporation | Progressively shorted tapered resistance device |
| US4272739A (en) * | 1979-10-18 | 1981-06-09 | Morton Nesses | High-precision electrical signal attenuator structures |
| FR2483119A1 (fr) * | 1980-05-20 | 1981-11-27 | Thomson Csf | Element resistif en technique microbande et circuit comportant au moins un tel element |
| FR2486720A1 (fr) * | 1980-07-11 | 1982-01-15 | Thomson Csf | Dispositif de terminaison d'une ligne de transmission, en hyperfrequence, a taux d'ondes stationnaires minimal |
| US4310812A (en) * | 1980-08-18 | 1982-01-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High power attenuator and termination having a plurality of cascaded tee sections |
-
1982
- 1982-04-16 FR FR8206559A patent/FR2525383A1/fr active Granted
-
1983
- 1983-04-12 DE DE8383103511T patent/DE3370723D1/de not_active Expired
- 1983-04-12 EP EP83103511A patent/EP0092137B1/fr not_active Expired
- 1983-04-15 CA CA000425999A patent/CA1185667A/fr not_active Expired
- 1983-04-15 JP JP58066832A patent/JPS58188901A/ja active Granted
- 1983-04-15 US US06/485,364 patent/US4456894A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3370723D1 (en) | 1987-05-07 |
| EP0092137B1 (fr) | 1987-04-01 |
| JPS58188901A (ja) | 1983-11-04 |
| FR2525383A1 (fr) | 1983-10-21 |
| US4456894A (en) | 1984-06-26 |
| FR2525383B1 (fr) | 1984-11-16 |
| EP0092137A1 (fr) | 1983-10-26 |
| JPS6353722B2 (fr) | 1988-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1185667A (fr) | Resistances en constantes reparties pour charges a forte dissipation en hyperfrequence | |
| FR2465300A1 (fr) | Cable electrique plat blinde | |
| EP0017529B1 (fr) | Condensateur céramique de puissance | |
| FR2538617A1 (fr) | Boitier d'encapsulation pour semiconducteur de puissance, a isolement entree-sortie ameliore | |
| EP0446107B1 (fr) | Système de transmission d'énergie électrique, aux hyperfréquences, à effet gyromagnétique, tel que circulateur, isolateur ou filtre | |
| EP0828305A1 (fr) | Dispositif de transport de signal électrique protégé contre les perturbations électromagnétiques | |
| FR2535547A1 (fr) | Resonateurs bi-rubans et filtres realises a partir de ces resonateurs | |
| EP0127526B1 (fr) | Dispositif de filtrage à ondes magnétostatiques | |
| EP0044758B1 (fr) | Dispositif de terminaison d'une ligne de transmission, en hyperfréquence, à taux d'ondes stationnaires minimal | |
| FR2473811A1 (fr) | Dispositif a onde acoustique de surface | |
| EP0015610B1 (fr) | Filtre de réflexion de fréquence image en hyperfréquence et récepteur hyperfréquence comprenant un tel filtre | |
| EP1460710B1 (fr) | Dispositif hyperfréquence destiné à la dissipation ou à l'atténuation de puissance | |
| EP0046098A1 (fr) | Résonateur accordable et circuit hyperfréquence comportant au moins un tel résonateur | |
| EP0031275B1 (fr) | Fenêtre hyperfréquence et guide d'onde comportant une telle fenêtre | |
| EP0136941B1 (fr) | Perfectionnement aux commutateurs d'ondes électromagnétiques millimétriques | |
| EP0040567B1 (fr) | Elément résistif en technique microbande | |
| EP0296929B1 (fr) | Ligne de transmission hyperfréquence de type symétrique et à deux conducteurs coplanaires | |
| FR2492595A1 (fr) | Montage de detecteur de micro-ondes | |
| FR2665578A1 (fr) | Structure de ligne de transmission d'ondes electromagnetiques hyperfrequences du type triplaque suspendue et dispositif de multicouplage notamment de plusieurs filtres. | |
| EP0373028A1 (fr) | Filtre passif passe-bande | |
| EP1086507B1 (fr) | Composant passif hyperfrequence a charge resistive | |
| FR2906937A1 (fr) | Decouplage des reseaux d'elements rayonnants d'une antenne | |
| FR2508695A1 (fr) | Resistance a coefficient de temperature positif | |
| CH334109A (fr) | Filtre pour ondes ultra-courtes | |
| CH318618A (fr) | Installation de transmission d'ondes ultra-courtes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEC | Expiry (correction) | ||
| MKEX | Expiry |