[0001] La présente invention concerne la fabrication de coudes pour des guides d'ondes hyperfréquence
rectangulaires.
[0002] Les coudes pour guides d'ondes hyperfréquence rectangulaires servent à assurer des
changements de direction à 90°, environ, ou moins, tant dans le plan E contenant le
champ électrique que dans le plan H contenant le champ magnétique.
[0003] Plusieurs conceptions de coudes existent à ce jour, dont un premier type consistant
en un tube de section rectangulaire cintré, aux extrémités duquel sont rapportées
par soudure des brides de raccordement. Une version monolithique de ce type de coude
est fabriquée par moulage, selon le procédé dit de la cire perdue. Dans les deux cas,
le coût de production est relativement élevé.
[0004] Un autre type de coude est obtenu à partir de deux pièces complémentaires dans chacune
desquelles un demi-tunnel de toute la longueur du coude est creusé à partir d'une
face plane de raccordement, les deux demi-tunnels étant ensuite placés en vis-à-vis
et les deux pièces réunies au moyen d'une pluralité de vis. Sont réalisés de cette
façon des coudes dont le tunnel, côté extérieur du changement de direction, présente
un pan de transition présentant une succession de marches ou gradins. Cette conception
permet d'utiliser des technologies d'usinage simples et efficaces telles que fraisage,
mais en revanche, l'assemblage par vis des deux pièces peut induire des défauts de
coïncidence entre les deux demi-tunnels qui, aussi intimes soient-ils, peuvent avoir
des effets néfastes, et d'autre part, les vis d'assemblage, qui doivent être en nombre
suffisant pour assurer une liaison satisfaisante, occupent un volume non négligeable
de la matière des deux pièces et font donc obstacle à la miniaturisation que l'on
recherche pour la plupart des applications.
[0005] L'invention procède d'une recherche menée relativement à des coudes pour guides d'ondes
hyperfréquence rectangulaires en vue d'atteindre les objectifs suivants : simplicité
de fabrication induisant un prix de revient intéressant ; bonne reproductibilité pour
permettre des productions de masse dans des tolérances serrées ; bonne aptitude à
la miniaturisation par élimination au mieux des contraintes d'encombrement autres
qu'inhérentes aux dimensions fonctionnelles.
[0006] A cet effet, l'invention consiste en un procédé de fabrication d'un coude pour guide
d'ondes hyperfréquence rectangulaire, lequel coude comporte un tunnel interne formé
de deux tronçons rectilignes se rejoignant en définissant un dièdre côté intérieur
du changement de direction, et en vis-à-vis du sommet dudit dièdre, côté extérieur
du changement de direction, un pan de transition à gradins, caractérisé en ce qu'il
consiste à réaliser par usinage dans un bloc, à partir de deux faces dudit bloc formant
les extrémités de raccordement du coude, deux alésages rectangulaires se rejoignant
de manière à définir, en leur lieu de rencontre, ledit dièdre côté intérieur du changement
de direction, et ledit pan de transition à gradins côté extérieur du changement de
direction.
[0007] Pourvu que les gradins dudit pan de transition soient des gradins droits, lesdits
alésages sont avantageusement réalisables par la technique du fraisage qui offre un
degré de précision totalement satisfaisant pour les applications visées (fréquences
de 10 à 20 GHz) et qui resterait suffisant bien au-delà de ces fréquences (au moins
jusqu'à 60 GHz).
[0008] D'autre part, dans le coude monolithique ainsi réalisé, l'intégralité du volume de
matière restante devient disponible pour recevoir des vis de fixation aux éléments
auxquels il sera raccordé, ce qui permet une réduction maximale de ce volume de matière
et donc de l'encombrement global du coude.
[0009] Les caractéristiques et avantages de l'invention mentionnés ci-dessus, ainsi que
d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, faite
en relation avec les dessins joints, dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un coude réalisé conformément à
la présente invention ;
la Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la Fig. 1 ;
la Fig. 3 est une vue semblable à la Fig. 2 représentant un second exemple de réalisation
de coude réalisé conformément à la présente invention ; et
la Fig. 4 est une vue schématique en perspective d'un bloc comportant deux coudes
réalisés conformément à la présente invention.
[0010] Considérant d'abord les Figs. 1 et 2, elles illustrent l'invention par représentation
d'un coude C pour guide d'ondes hyperfréquence rectangulaire, s'agissant d'un coude
orthogonal à changement de direction dans le plan E (contenant le champ électrique)
correspondant à la hauteur b du guide, et réalisé en un matériau classique tel qu'alliage
d'aluminium.
[0011] Le coude C consiste en un bloc parallélépipédique 1 présentant deux faces orthogonales
de raccordement, respectivement F1 et F2, entre lesquelles a été usiné le tunnel interne
de guidage T. En pratique, celui-ci consiste en deux alésages orthogonaux A1, A2 de
section rectangulaire (a, b), formés respectivement à partir des faces F1 et F2, et
qui se rejoignent en définissant, côté intérieur du changement de direction, Fig.
2, un dièdre droit de sommet S, et côté extérieur du changement de direction, un pan
coupé de transition P sensiblement à 45° en vis-à-vis du sommet S, et constitué par
une succession de gradins G. Les gradins G sont des gradins droits, qui présentent
donc chacun une paroi parallèle aux parois de largeur a de l'alésage A1, et une paroi
parallèle aux parois de largeur a de l'alésage A2.
[0012] Le coude C est avantageusement réalisé par fraisage, selon par exemple un processus
d'usinage dans lequel on réalise d'abord l'alésage A1 avec un fond étagé sur un de
ses côtés pour constituer l'ensemble des gradins G, après quoi on réalise l'alésage
A2. En variante, on peut arrêter l'usinage de l'alésage A1 au niveau du premier gradin,
à savoir le gradin le plus haut dans celui-ci, ou au niveau d'un gradin intermédiaire,
et réaliser les gradins restants lors de l'usinage de l'alésage A2.
[0013] La Fig. 3 représente un coude de même conception que le coude C précédemment décrit,
qui en présente l'ensemble des caractéristiques et, de ce fait, présente les mêmes
références, assorties du signe prime. Le coude C' est également réalisable par fraisage,
comme explicité au précédent paragraphe, et il ne diffère en fait du coude C qu'en
ce que ses gradins G' sont en nombre considérablement augmenté par rapport à celui
des gradins G, leurs dimensions se trouvant bien entendu diminuées d'autant comme
le montre la succession de traits mixtes fins parallèles représentant schématiquement
les incréments d'usinage dans une dimension ; de telle sorte que le pan de transition
P' devient une paroi plane, ou plus exactement est assimilable en pratique à une paroi
plane dans laquelle les gradins G' n'ont plus comme effet que de lui conférer une
certaine rugosité.
[0014] La Fig. 4 illustre un autre avantage de l'invention, qui permet d'associer plusieurs
coudes sous la forme de plusieurs tunnels de guidage T1, T2 usinés côte à côte dans
un unique bloc 10.
[0015] Il va de soi que la description ci-dessus relative à de coudes destinés à des changements
de direction dans le plan H vaut également pour des coudes destinés à des changements
de direction dans le plan E qui sont réalisables exactement de la même façon.
1. Procédé de fabrication d'un coude pour guide d'ondes hyperfréquence rectangulaire,
lequel coude comporte un tunnel interne (T) formé de deux tronçons rectilignes se
rejoignant en définissant un dièdre côté intérieur du changement de direction, et
en vis-à-vis du sommet (S ou S') dudit dièdre, côté extérieur du changement de direction,
un pan de transition (P ou P') à gradins (G ou G'), caractérisé en ce qu'il consiste
à réaliser par usinage dans un bloc (1 ou 1'), à partir de deux faces (F1, F2 ou F'1,
F'2) dudit bloc formant les extrémités de raccordement du coude, deux alésages rectangulaires
(A1, A2 ou A'1, A'2) se rejoignant de manière à définir, en leur lieu de rencontre,
ledit dièdre côté intérieur du changement de direction, et ledit pan de transition
(P ou P') à gradins côté extérieur du changement de direction.
2. Procédé selon la revendication 1, pour la fabrication d'un coude orthogonal (C ou
C'), caractérisé en ce que le tunnel (T ou T') est usiné par fraisage, les gradins
(G ou G') étant des gradins droits réalisés lors du fraisage de l'un des alésages
(A1 ou A'1).
3. Procédé selon la revendication 1, pour la fabrication d'un coude orthogonal (C ou
C'), caractérisé en ce que le tunnel (T ou T') est usiné par fraisage, les gradins
(G ou G') étant des gradins droits réalisés pour partie lors du fraisage de l'un des
alésages (A1 ou A'1), et pour la partie restante lors du fraisage de l'autre alésage
(A2 ou A'2).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pan de transition
(P') est réalisé en un nombre élevé de gradins (G') de petites dimensions, de manière
à ce qu'il soit une paroi quasiment plane.
5. Coude pour guide d'ondes hyperfréquence rectangulaire, caractérisé en ce qu'il est
obtenu par mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3.
6. Ensemble de plusieurs coudes pour guide d'ondes hyperfréquence rectangulaire, réunis
en une seule pièce, caractérisé en ce qu'il comprend dans un bloc monolithique (10)
des tunnels de guidage (T1, T2) obtenus par mise en oeuvre du procédé selon l'une
des revendications 1 à 3.