Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un dispositif à guide d'ondes, un procédé fabrication
dudit guide d'ondes et un support d'information pour la fabrication dudit guide d'ondes.
Etat de la technique
[0002] Les signaux radiofréquence (RF) peuvent se propager soit dans un espace libre, soit
dans des dispositifs guide d'onde. Ces dispositifs guide d'onde sont utilisés pour
canaliser les signaux RF ou pour les manipuler dans le domaine spatial ou fréquentiel.
[0003] La présente invention concerne en particulier les dispositifs RF passifs qui permettent
de propager et de manipuler des signaux radiofréquence sans utiliser de composants
électroniques actifs. Les guides d'onde passifs peuvent être répartis en trois catégories
distinctes :
- Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes à l'intérieur de canaux métalliques creux,
couramment appelés guides d'ondes.
- Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes à l'intérieur de substrats diélectriques.
- Les dispositifs basés sur le guidage d'ondes au moyen d'ondes de surface sur des substrats
métalliques tels que des circuits imprimés PCB, des microstrips, etc.
[0004] La présente invention concerne en particulier la première catégorie ci-dessus, collectivement
désignée par la suite comme guides d'ondes. Des exemples de tels dispositifs incluent
des guides d'ondes en tant que tels, des filtres, des antennes, des convertisseurs
de mode, etc. Ils peuvent être utilisés pour le routage de signal, le filtrage fréquentiel,
la séparation ou recombinaison de signaux, l'émission ou la réception de signaux dans
ou depuis l'espace libre, etc.
[0005] Un exemple de guide d'ondes conventionnel est illustré sur la figure 1. Il est constitué
par un dispositif creux, dont la forme et les proportions déterminent les caractéristiques
de propagation pour une longueur d'onde donnée du signal électromagnétique. Les guides
d'onde classiques utilisés pour les signaux radiofréquence ont des ouvertures internes
de section rectangulaire ou circulaire. Ils permettent de propager des modes électromagnétiques
correspondant à différentes distributions de champ électromagnétique le long de leur
section. Dans l'exemple illustré le guide d'ondes a une hauteur B le long de l'axe
y et une largeur A le long de l'axe x.
[0006] La figure 2 illustre schématiquement les lignes de champ électrique E et magnétique
H dans un tel guide d'ondes. Le mode de propagation dominant est dans ce cas le mode
transversal électrique appelé TE
10. L'indice 1 indique le nombre de demi-longueurs d'onde à travers la largeur du guide,
et 0 le nombre de demi longueur d'onde le long de la hauteur.
[0007] Les figures 3 et 4 illustrent un guide d'ondes à section circulaire. Des modes de
transmission circulaires peuvent se propager dans un tel guide d'onde. Les flèches
sur la figure 4 illustrent le mode de transmission TE11 ; les flèches sensiblement
verticales montrent le champ électrique, les flèches davantage horizontales le champ
magnétique. L'orientation du champ change à travers la section du guide d'ondes.
[0008] Mis à part ces exemples d'ouvertures de guide d'ondes rectangulaires ou circulaires,
d'autres formes d'ouverture ont été imaginées ou peuvent être imaginées dans le cadre
de l'invention et qui permettent de maintenir un mode électromagnétique à une fréquence
de signal donnée afin de transmettre un signal électromagnétique. Des exemples d'ouverture
de guide d'ondes possibles sont illustrés sur la figure 5. La surface illustrée correspond
à la section de l'ouverture du guide d'ondes, délimitée par des surfaces conductrices
électriquement. La forme et la surface de la section peuvent en outre varier le long
de la direction principale du dispositif à guide d'ondes.
[0009] La fabrication de guides d'ondes avec des sections complexes est difficile et coûteuse.
Des travaux récents ont cependant démontré la possibilité de réaliser des composants
guide d'ondes, y compris des antennes, des guides d'ondes, des filtres, des convertisseurs,
etc, à l'aide de méthodes de fabrication additives, par exemple d'impression 3D. On
connait en particulier la fabrication additive de guides d'ondes comportant à la fois
des matériaux non conducteurs, tels que des polymères ou des céramiques, et des métaux
conducteurs.
[0010] Des guides d'ondes comportant des parois céramiques ou polymères fabriquées par une
méthode additive puis recouvertes d'un placage métallique ont notamment été suggérés.
Les surfaces internes du guide d'ondes doivent en effet être conductrices électriquement
pour opérer. L'utilisation d'une âme non conductrice permet d'une part de réduire
le poids et le coût du dispositif, d'autre part de mettre en œuvre des méthodes d'impression
3D adaptées aux polymères ou aux céramiques et permettant de produire des pièces de
haute précision avec une faible rugosité.
[0011] A titre d'exemple, l'article de
Mario D'Auria et al, "3-D PRINTED METAL-PIPE RECTANGULAR WAVEGUIDES", 21 août 2015,
IEEE Transactions on components, packaging and manufacturing technologies, Vol. 5,
No 9, pages 1339-1349, décrit au paragraphe III un procédé de fabrication de l'âme d'un guide d'onde par
dépôt de fil en fusion (FDM, Fused déposition modeling). Ce document reconnaît que
la résolution obtenue par ce procédé est limitée par le diamètre de la buse d'extrusion,
qui est de 400 micromètres. Il produit ainsi une âme relativement rugueuse. Une couche
d'amorçage de 3 micromètres est déposée sur cette âme ; l'épaisseur de cette couche,
par rapport à la résolution du procédé d'impression de l'âme et par rapport à la rugosité
Ra de l'âme, est insuffisante pour produire un lissage significatif. Une couche conductrice
de 27 micromètre de cuivre est ensuite déposée sur cette couche d'amorçage.
[0012] Le document
WO2016030490 décrit une méthode pour fabriquer des articles par fabrication additive. Dans ce
document, les pores de la surface générés par la fabrication additive sont recouverts
par un revêtement antiadhésif, qui empêche l'adhérence de toutes substances qui entre
en contact avec la surface. Ainsi, il n'est pas possible de déposer une couche supplémentaire
sur ce revêtement, par exemple une couche conductrice.
[0013] Le document
US 3195079 décrit un guide d'onde comprenant une âme en résine époxy recouverte d'une mono couche
métallique, sans couche d'amorçage ni couche de lissage.
[0014] Un exemple de guide d'ondes 1 réalisé par fabrication additive est illustré sur la
figure 6. Il comporte une âme 3 non conductrice, par exemple en polymère ou céramique,
qui est fabriquée par exemple par stéréolithographie, par selective laser melting
ou par un autre procédé additif et qui définit une ouverture interne 2 pour la propagation
du signal RF. Dans cet exemple, la fenêtre a une section rectangulaire de largeur
a et de hauteur b. Les parois internes de cette âme autour de l'ouverture 2 sont revêtues
d'un revêtement électriquement conducteur 4, par exemple d'un placage métallique.
Dans cet exemple, les parois externes du guide d'onde sont également revêtues d'un
placage métallique 5 qui peut être du même métal et de la même épaisseur. Ce revêtement
externe renforce le guide d'ondes face aux sollicitations mécaniques ou chimiques
externes.
[0015] La figure 7 illustre une variante de guide d'ondes similaire à celui de la figure
6, mais sans le revêtement conducteur sur les faces externes.
[0016] Les guides d'ondes sont typiquement utilisés à l'extérieur, par exemple dans l'aérospatial
(avion, hélicoptère, drone) pour équiper un engin spatial dans l'espace, sur un bateau
en mer ou sur un engin sous-marin, sur des engins évoluant dans le désert ou en haute
montagne, à chaque fois dans des conditions hostiles voire extrêmes. Dans ces milieux,
les guides d'ondes sont notamment exposés à :
- des pressions et des températures extrêmes qui varient de façon importante ce qui
induit des chocs thermiques répétés;
- un stress mécanique, le guide d'ondes étant intégré dans un engin qui subit des chocs,
des vibrations et des charges qui impactent le guide d'ondes;
- des conditions météorologiques et environnementales hostiles dans lesquels évoluent
les engins équipés de guide d'ondes (vent, gel, humidités, sable, sels, champignons/bactéries)
;
[0017] Pour répondre à ces contraintes, on connait des guides d'ondes formés par assemblage
de plaques métallique préalablement usinées, qui permettent de fabriquer des guides
d'ondes aptes à évoluer dans des environnements hostiles. En revanche, la fabrication
de ces guides d'ondes est souvent difficile, coûteuse et difficilement adaptable à
la fabrication de guide d'ondes légers et aux formes complexes.
[0018] En ce qui concerne les guides d'ondes assemblés par fabrication additive, les techniques
existantes ne permettent pas la fabrication de guides d'ondes suffisamment résistants
pour évoluer en milieux hostiles. Les guides d'ondes existants, fabriqués par fabrication
additive d'une âme en polymère dont la surface interne est recouverte de métal, ne
présentent pas des caractéristiques mécaniques et structurelles qui permettent une
utilisation satisfaisante dans les milieux hostiles où l'on utilise généralement les
guides d'ondes. Exposés à des variations importantes de pressions ou de températures,
la structure de ces guides d'ondes est instable et tend à se dégrader ce qui perturbe
la transmission du signal RF. De plus, les guides d'ondes existants, fabriqués par
fabrication additive d'un matériel conducteur, comme un matériel métallique, présentent
des états de surface de trop faible qualité, notamment une rugosité trop importante,
ce qui dégrade les performances RF du guide d'onde et rend la fabrication additive
difficilement utilisable pour cette application.
Bref résumé de l'invention
[0019] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif à guide d'onde exempt
ou minimisant les limitations des dispositifs connus.
[0020] Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif à guide d'ondes par fabrication
additive qui puissent être utilisé dans des conditions hostiles.
[0021] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un dispositif à dispositif
à guide d'ondes pour guider un signal radiofréquence à une fréquence f déterminée,
le dispositif comprenant:
- une âme fabriquée par fabrication additive en matériau conducteur ou de préférence
non conducteur, comprenant des parois latérales avec des surfaces externes et internes,
les surfaces internes délimitant un canal de guide d'ondes les surfaces internes de
l'âme comprenant des irrégularités qui définissent un valeur de rugosité,
- une couche de lissage recouvrant la surface interne de l'âme, réalisée de manière
à lisser au moins partiellement les irrégularités de la couche de la surface interne
de l'âme l'épaisseur de ladite couche de lissage étant supérieure ou égale à la rugosité
de l'âme,
- une couche conductrice métallique recouvrant la couche de lissage, ladite couche conductrice
étant formée d'un métal caractérisé par une profondeur de peau δ à la fréquence f,
[0022] la couche conductrice ayant une épaisseur au moins cinq fois égale à ladite profondeur
de peau δ, de préférence au moins égale à vingt fois ladite profondeur de peau.
[0023] La profondeur de peau δ est définie comme:

dans laquelle µ est la perméabilité magnétique du métal plaqué, f est la fréquence
radio du signal à transmettre et σ est la conductivité électrique du métal plaqué.
Intuitivement, il s'agit de l'épaisseur de la zone où se concentre le courant dans
le conducteur, à une fréquence donnée.
[0024] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de fournir
des guides d'ondes assemblés par fabrication additive qui sont plus résistants aux
contraintes auxquelles ils sont exposés (contraintes thermiques, mécaniques, météorologiques
et environnementales).
[0025] Dans les guides d'ondes assemblés par fabrication additive selon les méthodes existantes,
les propriétés structurelles, mécaniques, thermiques et chimiques dépendent essentiellement
des propriétés de l'âme. Typiquement, on connait des guides d'ondes dans lequel la
couche conductrice déposée sur l'âme est très mince, inférieure à la profondeur de
peau du métal constituant la couche conductrice. Ainsi, il était généralement admis
que pour améliorer les propriétés structurelles et mécaniques des guides d'ondes il
fallait augmenter l'épaisseur et/ou la rigidité de l'âme. Il était aussi admis qu'il
faut réduire l'épaisseur de la couche pelliculaire conductrice, afin d'alléger la
structure.
[0026] Les inventeurs ont découvert qu'en augmentant l'épaisseur de la couche conductrice
pour que cette dernière atteigne une épaisseur au moins cinq fois égale à la profondeur
de peau δ du métal de la couche conductrice, de préférence au moins égale à vingt
fois cette profondeur, les propriétés structurelles, mécaniques, thermiques et chimiques
du guide d'onde dépendent majoritairement, voire quasi exclusivement, de la couche
conductrice. Ce comportement surprenant est observé bien que l'épaisseur de la couche
conductrice reste significativement inférieure à l'épaisseur de l'âme.
[0027] Dans un mode de réalisation, la résistance du dispositif choisi parmi la résistance
en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison de ces résistances est conférée
majoritairement par la couche conductrice. Par exemple, un moyen de caractériser la
résistance d'un dispositif est de mesurer le module de Young. Il est admis que pour
un matériau, plus le module de Young est élevé, plus le matériau est rigide. Par exemple,
l'acier a un module de Young plus élevé que le caoutchouc. Selon un mode de réalisation,
la couche conductrice est constituée de métal et est moins épaisse que l'âme et pourtant
c'est la couche métallique qui assure l'essentielle de la rigidité du dispositif.
Ainsi, il est possible de diminuer l'épaisseur de l'âme, et ainsi ses dimensions,
tout en améliorant la résistance en traction, en torsion, en flexion du dispositif
(cf. figure 12). Il est avantageux de pouvoir diminuer l'épaisseur des parois, et
ainsi les dimensions du guide d'ondes, tout en augmentant la résistance en traction
(par exemple la rigidité), en torsion, en flexion du guide d'ondes, notamment pour
des engins spatiaux ou sous-marin ou lorsque l'espace disponible pour chaque composant
est restreint.
[0028] Dans un mode de réalisation, la résistance du dispositif choisi parmi la résistance
en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison de ces résistances étant conférée
majoritairement par la couche conductrice sur la plage de températures opérationnelles
du dispositif. Par températures opérationnelles, on entend des températures entre
-150°C et +150°C. Cette plage de températures permet de couvrir la majorité des températures
ou le dispositif selon l'invention est susceptible d'évoluer (espace, désert, eaux
profondes, etc...).
[0029] Dans un mode de réalisation, la couche conductrice a une épaisseur comprise entre
vingt fois et soixante fois la profondeur de peau δ. Ce mode de réalisation permet
de diminuer, voire de supprimer, la rugosité de la surface conductrice. Cela permet
également de renforcer la résistance en traction, en torsion, en flexion du dispositif,
par exemple la rigidité du guide d'ondes.
[0030] Dans un mode de réalisation, la couche conductrice a une épaisseur comprise entre
soixante fois et mille fois la profondeur de peau δ. Une telle épaisseur de couche
conductrice permet particulièrement de renforcer la résistance en traction, en torsion,
en flexion du dispositif, par exemple la rigidité du guide d'ondes.
[0031] Le dispositif comprend une couche de lissage entre l'âme et la couche conductrice.
A l'issue de la fabrication additive de l'âme, il a été observé que le processus de
fabrication additive créé une forte rugosité (par exemple des creux et des bosses),
notamment sur les bords et surface de l'âme, notamment sur les bords en biais. Ces
creux et bosses peuvent prendre la forme de marches d'escalier, chaque marche représentant
l'ajout d'une couche de matériau non conducteur lors de la fabrication additive. Il
a été observé qu'après recouvrement de l'âme par une couche conductrice fine, la rugosité
de l'âme persistaient de sorte que la surface après métallisation présentait encore
une rugosité qui perturbait la transmission du signal RF. Dans ce cas, l'ajout d'une
couche de lissage entre l'âme et la couche conductrice permet de diminuer, voire de
supprimer, cette rugosité ce qui améliore la transmission du signal RF. La couche
de lissage peut être en matériau conducteur ou non conducteur.
[0032] L'épaisseur de cette couche de lissage est de préférence comprise entre 5 et 500
microns, de préférence entre 10 et 150 microns, de préférence entre 20 et 150 microns.
Dans le cas d'une fabrication de l'âme par stéréolithographie ou par selective laser
melting, cette épaisseur permet de lisser efficacement les irrégularités de surface
dues au procédé d'impression.
[0033] L'épaisseur de ladite couche de lissage est supérieure ou égale à la rugosité (Ra)
de l'âme.
[0034] L'épaisseur de ladite couche de lissage est de préférence supérieure ou égale à la
résolution du procédé de fabrication de l'âme.
[0035] Lorsque la couche de lissage comprend un matériau faiblement conducteur, par exemple
le Nickel, la transmission du signal RF est assurée essentiellement par la couche
conductrice métallique externe, l'influence de la couche de lissage est négligeable,
et dans ce cas la couche conductrice externe doit avoir une épaisseur au moins cinq
fois égale à ladite profondeur de peau δ, de préférence au moins 20 fois égale à cette
profondeur de peau.
[0036] Dans un mode de réalisation, la résistance du dispositif choisi parmi la résistance
en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison de ces résistances est conférée
majoritairement par la couche conductrice comprenant la couche de lissage.
[0037] Dans un mode de réalisation, la résistance du dispositif choisi parmi la résistance
en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison de ces résistances est conférée
majoritairement par la couche conductrice comprenant la couche de lissage sur la plage
de températures opérationnelles du dispositif.
[0038] L'utilisation d'une couche conductrice plus épaisse que ce qui serait exigé par l'épaisseur
de peau contribue également à lisser les rugosités de l'âme dues à la résolution de
l'imprimante 3D. Ainsi, la couche conductrice permet également de diminuer, voire
de supprimer, la rugosité de l'âme.
[0039] Cette couche de lissage améliore aussi les propriétés structurelles, mécaniques,
thermiques et chimiques du dispositif à guide d'ondes.
[0040] Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une couche d'accrochage (ou d'amorçage)
entre l'âme et la couche conductrice. De préférence, la couche d'accrochage est sur
la surface interne de l'âme. La couche d'accrochage peut être en matériau conducteur
ou non conducteur. La couche d'accrochage permet d'améliorer l'adhésion de la conductrice
sur l'âme. Son épaisseur est de préférence inférieure à la rugosité Ra de l'âme, et
inférieure à la résolution du procédé de fabrication additive de l'âme.
[0041] Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend successivement une âme non conductrice
réalisée en fabrication additive, une couche d'accrochage, une couche de lissage et
une couche conductrice. Ainsi, la couche d'accrochage et la couche de lissage permettent
de diminuer la rugosité de la surface du canal guide d'ondes. La couche d'accrochage
permet d'améliorer l'adhésion de l'âme, conductrice ou non conductrice, avec la couche
de lissage et la couche conductrice.
[0042] Dans un mode de réalisation, la couche métallique comprend plusieurs sous-couches
de métaux. Lorsque la couche conductrice comprend plusieurs couches successives de
métaux fortement conducteurs, par exemple Cu, Au, Ag, la profondeur de peau δ est
déterminée par les propriétés des matériaux de toutes les couches dans lesquelles
se concentre le courant pelliculaire.
[0043] Lorsque la couche conductrice comprend plusieurs sous couches successives de métaux
dont au moins un est un faible conducteur, par exemple Ni, la profondeur de peau δ
de la sous-couche faiblement conductrice est négligeable dans le calcul de l'épaisseur
de la couche conductrice, l'essentiel de la transmission du signal RF étant assurée
par les sous couches en métaux fortement conducteurs déposés par-dessus la sous couche
de matériaux faiblement conducteurs.
[0044] Dans un mode de réalisation, la couche métallique conductrice recouvre également
la surface externe de l'âme. Lorsque le dispositif est recouvert d'une couche métallique,
la rigidité du dispositif est améliorée.
[0045] Selon un mode de réalisation, l'âme comprend au moins une couche de polymère et/ou
de céramique.
[0046] Dans un mode de réalisation, l'âme est formée d'un métal ou d'un alliage. Par exemple,
le métal ou l'alliage est choisi parmi Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable, laiton
ou une combinaison de ces choix.
[0047] Dans un mode de réalisation, la couche métallique comprend un métal choisi parmi
Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable, laiton.
[0048] Dans un mode de réalisation, la couche d'accrochage comprend au choix un métal choisi
parmi Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable, laiton, un matériau non conducteur par
exemple un polymère ou une céramique ou une combinaison de ces choix.
[0049] Dans un mode de réalisation, la couche de lissage comprend au choix un métal choisi
parmi Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable, laiton, un matériau non conducteur, par
exemple un polymère ou une céramique ou une combinaison de ces choix.
[0050] Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend successivement une âme, une couche
d'accrochage, une couche de lissage en nickel, et ladite couche conductrice métallique.
[0051] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend successivement une âme non conductrice,
une première couche de cuivre, une couche de nickel, une deuxième couche de cuivre.
La couche d'accrochage comprend la première couche de cuivre. La couche de lissage
comprend la couche de Ni. La couche métallique comprend la deuxième couche de Cu.
[0052] L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif à guide
d'ondes pour guider un signal radiofréquence à une fréquence f déterminée, le procédé
comprenant des étapes selon la revendication 12.
[0053] Selon un mode de réalisation, le dépôt de la couche conductrice sur l'âme est effectué
par dépôt électrolytique ou galvanoplastie, dépôt chimique, dépôt sous vide, dépôt
physique par phase vapeur (PVD), dépôt par impression, dépôt par frittage.
[0054] Dans un mode de réalisation du procédé, la couche conductrice comprend plusieurs
couches de métaux et/ou de non métaux déposées successivement.
[0055] Dans un mode de réalisation, la fabrication de ladite âme comporte une étape de fabrication
additive. On entend par « fabrication additive » tout procédé de fabrication de pièces
par ajout de matière, selon des données informatiques stockées sur un support informatique
et définissant un modèle de la pièce. Outre la stéréolithographie et le selective
laser melting, l'expression désigne aussi d'autres méthodes de fabrication par durcissement
ou coagulation de liquide ou de poudre notamment, y compris sans limitation des méthodes
basées sur des jets d'encre (binder jetting), DED (Direct Energy Déposition), EBFF
(Electron beam freeform fabrication), FDM (fused déposition modeling), PFF (plastic
freeforming), par aérosols, BPM (ballistic particle manufacturing), lit de poudre,
SLS (Selective Laser Sintering), ALM (additive Layer Manufacturing), polyjet, EBM
(electron beam melting), photopolymerisation, etc. La fabrication par stéréolithographie
ou par selective laser melting est cependant préférée car elle permet d'obtenir des
pièces avec des états de surface relativement propres, à faible rugosité, ce qui réduit
les contraintes sur la couche de lissage.
[0056] Un exemple qui ne fais pas partie de l'invention montre un procédé de fabrication
comprenant:
- 1) l'introduction de données représentant la forme d'une âme pour dispositif à guide
d'ondes, l'âme comportant des parois latérales avec des surfaces externes et internes,
- 2) l'utilisation de ces données pour réaliser par fabrication additive une âme de
dispositif à guide d'ondes,
- 3) la déposition d'une couche conductrice sur ladite âme, la couche conductrice étant
caractérisée par une profondeur de peau δ à la fréquence f, de manière à recouvrir
les surfaces internes de l'âme pour définir un canal guide d'ondes,
- 4) caractérisé en ce que lesdites données représentant la forme d'une âme sont déterminée
en tenant compte de l'épaisseur de la couche conductrice de manière à ce que le guide
d'onde soit optimisé pour la transmission de signal RF à la fréquence f, la couche
conductrice ayant une épaisseur d'au moins cinq fois, de préférence vingt fois, la
profondeur de peau δ.
[0057] Les dimensions du canal guide d'ondes sont déterminées en fonction de la fréquence
de l'onde à transmettre. Il est nécessaire de connaitre l'épaisseur des couches conductrice
et l'épaisseur des parois de l'âme pour calculer les dimensions (largeur et hauteur)
du canal guide d'ondes. Dans le procédé selon l'invention, l'épaisseur de l'âme qui
est fabriquée est calculée en tenant compte de l'épaisseur inhabituelle de la couche
conductrice qui sera déposée dans un second temps sur l'âme pour obtenir un canal
guide d'ondes aux dimensions requises.
[0058] L'invention concerne également un support de données informatique contenant des données
destinées à être lues par un dispositif de fabrication additive pour fabriquer un
objet, lesdites données représentant la forme d'une âme pour dispositif à guide d'ondes,
ladite âme comportant des parois latérales avec des surfaces externes et internes,
les surfaces internes définissant un canal de guide d'ondes.
[0059] Le support de données informatique peut être constitué par exemple par un disque
dur, une mémoire flash, un disque virtuel, une clé USD, un disque optique, un support
de stockage dans un réseau ou de type cloud, etc.
[0060] Les modes de réalisation du dispositif de guide d'onde s'appliquent mutatis mutandis
aux procédés de fabrication et au support de données selon l'invention et vice versa.
[0061] Dans le contexte de l'invention, les termes « couche conductrice », « revêtement
conducteur », « couche conductrice métallique » et « couche métallique » sont synonymes
et interchangeables.
Brève description des figures
[0062] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée
par les figures annexées dans lesquelles :
- La figure 1 illustre une vue en perspective tronquée d'un dispositif guide d'onde
conventionnel à section rectangulaire.
- La figure 2 illustre les lignes de champ magnétiques et électriques dans le dispositif
de la figure 1.
- La figure 3 illustre une vue en perspective tronquée d'un dispositif guide d'ondes
conventionnel à section circulaire.
- La figure 4 illustre les lignes de champ magnétiques et électriques dans le dispositif
de la figure 3.
- La figure 5 illustre différentes sections possibles de canaux de transmission dans
des dispositifs à guide d'ondes.
- La figure 6 illustre une vue en perspective tronquée d'un dispositif guide d'onde
à section rectangulaire produit par fabrication additive et dont les parois internes
et externes sont toutes deux recouvertes d'une déposition de matériau électrique conducteur.
- La figure 7 illustre une vue en perspective tronquée d'un dispositif guide d'ondes
à section rectangulaire produit par fabrication additive et dont seules les parois
internes sont recouvertes d'une déposition de matériau électrique conducteur.
- Les figures 8A et 8B illustrent un dispositif selon un exemple qui ne fait pas partie
de l'invention dans lequel l'âme est recouverte d'une seule couche conductrice sur
la face interne et, respectivement, sur la face interne et externe.
- Les figures 9A et 9B illustrent un dispositif selon un mode de réalisation dans lequel
l'âme est recouverte d'une couche de lissage puis d'une couche conductrice sur la
face interne et, respectivement, sur la face interne et externe.
- Les figures 10A et 10B illustre un dispositif selon un autre mode de réalisation dans
lequel l'âme est recouverte d'une couche d'accrochage, d'une couche de lissage puis
d'une couche conductrice sur la face interne et, respectivement, sur la face interne
et externe.
- La figure 11 représente une vue en coupe longitudinale d'une portion de la surface
rugueuse de l'âme de la couche de lissage et conductrice sur cette âme.
- La figure 12 est un tableau comparatif des modules de Young pour un guide d'ondes
selon l'art antérieur et un guide d'onde selon la présente invention.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0063] Les figures 9 et 10 représentent deux modes de réalisation d'un dispositif à guide
d'ondes 1 selon l'invention, avec à chaque fois deux sous-variantes. Le guide d'ondes
1 comporte une âme 3, par exemple une âme en métal (aluminium, Titane ou acier), ou
éventuellement en polymère, en époxy, en céramique, ou en matériau organique.
[0064] L'âme 3 est fabriquée par fabrication additive, de préférence par stéréolithographie
ou par selective laser melting afin de réduire la rugosité de la surface. Le matériau
de l'âme peut être non conducteur ou conducteur. L'épaisseur des parois de l'âme est
par exemple entre 0,5 et 3 mm, de préférence entre 0,8 et 1,5mm.
[0065] La forme de l'âme peut être déterminée par un fichier informatique stocké dans un
support de données informatique.
[0066] L'âme peut aussi être constituée de plusieurs parties formées par stéréolithographie
ou par selective laser melting et assemblées entre elles avant le plaquage, par exemple
par collage ou fusion thermique ou assemblage mécanique.
[0067] Cette âme 3 délimite un canal interne 2 destiné au guidage d'ondes, et dont la section
est déterminée selon la fréquence du signal électromagnétique à transmettre. Les dimensions
de ce canal interne a, b et sa forme sont déterminées en fonction de la fréquence
opérationnelle du dispositif 1, c'est-à-dire la fréquence du signal électromagnétique
pour lequel le dispositif est fabriqué et pour laquelle un mode de transmission stable
et optionnellement avec un minimum d'atténuation est obtenu.
[0068] L'âme 3 présente une surface interne 7 et une surface externe 8, la surface interne
7 recouvrant les parois de l'ouverture de section rectangulaire 2.
[0069] Dans un exemple qui ne fait pas partie de l'invention illustré sur la figure 8A,
la surface interne 7 de l'âme 3 en polymère est recouverte d'une couche métallique
4 conductrice, par exemple de cuivre, d'argent, d'or, de nickel etc, plaqué par déposition
25 chimique sans courant électrique. L'épaisseur de cette couche est par exemple comprise
entre 1 et 20 micromètres, par exemple entre 4 et 10 micromètres.
[0070] L'épaisseur de ce revêtement conducteur 4 doit être suffisante pour que la surface
soit conductrice électriquement à la fréquence radio choisie. Ceci est typiquement
obtenu à l'aide d'une couche conductrice dont l'épaisseur est supérieure à la profondeur
de peau δ.
[0071] Cette épaisseur est sensiblement constante sur toutes les surfaces internes afin
d'obtenir une pièce finie avec des tolérances dimensionnelles pour le canal précises.
Selon l'invention, l'épaisseur de cette couche 4 est au moins vingt fois supérieure
à la profondeur de peau afin d'améliorer les propriétés structurelles, mécaniques,
thermiques et chimiques du dispositif.
[0072] Sur l'exemple de la figure 8A, la surface externe 8 de l'âme est nue. Afin de la
protéger, sur l'exemple de la figure 8B, cette surface externe est également recouverte
d'une couche conductrice 5, qui contribue également à améliorer les propriétés structurelles,
mécaniques, thermiques et chimiques du dispositif.
[0073] La déposition de métal conducteur 4,5 sur les faces internes 7 et éventuellement
externes 8 se fait en immergeant l'âme 3 dans une série de bains successifs, typiquement
1 à 15 bains. Chaque bain implique un fluide avec un ou plusieurs réactifs. La déposition
ne nécessite pas d'appliquer un courant sur l'âme à recouvrir. Un brassage et une
déposition régulière sont obtenus en brassant le fluide, par exemple en pompant le
fluide dans le canal de transmission et/ou autour du dispositif ou en vibrant l'âme
3 et/ou le bac de fluide, par exemple avec un dispositif vibrant à ultrasons pour
créer des vagues ultrasoniques.
[0074] Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 9A, la surface interne 7 de l'âme
de polymère 3 est recouverte d'une couche de lissage 9, par exemple une couche en
Ni. L'épaisseur de la couche de lissage 9 est au moins égale à la rugosité Ra de la
surface interne 7, ou au moins égale à la résolution du procédé d'impression 3D utilisé
pour fabriquer l'âme (la résolution du procédé d'impression 3D déterminant la rugosité
Ra de la surface). Dans un mode de réalisation, l'épaisseur de cette couche est comprise
entre 5 et 500 micromètres, de préférence entre 10 et 150 micromètres, de préférence
entre 20 et 150 micromètres. Cette couche de lissage détermine également les propriétés
mécaniques et thermiques du dispositif 1. La couche de Ni 9 est ensuite recouverte
de la couche conductrice 4, par exemple en cuivre, en argent, en or etc.
[0075] La couche de lissage permet de lisser la surface de l'âme et donc de réduire les
pertes de transmission dues à la rugosité de la surface interne.
[0076] Dans ce mode de réalisation, l'âme 3 est donc recouverte d'une couche métallique
4+9 formée d'une couche de lissage 9 et d'une couche conductrice 4. L'épaisseur totale
de cette couche 4+9 est supérieure ou égale à cinq fois, de préférence vingt fois
la profondeur de peau δ. La valeur du module de Young du dispositif 1 est conférée
majoritairement par cette couche conductrice 4+9. L'épaisseur de la couche conductrice
4 peut aussi à être seule être supérieure ou égale à vingt fois la profondeur de peau
δ. La couche la plus conductrice est de préférence déposée en dernier, à la périphérie.
[0077] De la même façon, sur la figure 9B, la surface interne 7 de l'âme non conductrice
de polymère 3 est recouverte d'une couche de lissage 9 en Ni, déposée par déposition
chimique. La couche de Ni 9 est ensuite recouverte par déposition chimique d'une couche
conductrice 4 en Cu, dont l'épaisseur est au moins égale à vingt épaisseurs de peau
à la fréquence de transmission nominale du guide d'ondes. La surface externe 8 de
l'âme 3 est également recouverte par déposition chimique d'une couche de lissage 6
en nickel, qui sert aussi de support structurel. Une couche conductrice 5, par exemple
du cuivre, peut être déposée par-dessus cette couche de lissage.
[0078] Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 10A, le guide d'onde 1 comprend
une couche d'accrochage 11, par exemple une couche en Cu, par-dessus la surface interne
7 de l'âme 3 ; cette couche d'accrochage facilite la déposition ultérieure de la couche
de lissage 9 si une telle couche est prévue, ou de la couche conductrice 4. L'épaisseur
de cette couche est avantageusement inférieure à 30 micromètres.
[0079] De la même façon, sur la figure 10B, le guide d'onde 1 comprend une couche d'accrochage
12, par exemple une couche en Cu, par-dessus la surface externe 8 de l'âme 3; cette
couche d'accrochage facilite la déposition ultérieure de la couche de lissage 6.
[0080] La figure 11 est un schéma représentant une coupe longitudinale d'une portion de
la surface interne 7 de l'âme 3 d'un dispositif guide d'onde 1 comportant un canal
de guide d'onde 2. On voit que cette surface interne est très irrégulière ou rugueuse
en raison du procédé de fabrication additive.
[0081] Par-dessus l'âme 3, le guide d'onde 1 comprend une couche d'accrochage 11, par exemple
une couche en Cu entre 1 et 10 micromètres d'épaisseur.
[0082] Une couche de lissage 9, par exemple une couche en Ni, est déposée par déposition
chimique et permet de lisser partiellement les irrégularités de la couche de la surface
de l'âme 3. L'épaisseur de cette couche de lissage est au moins supérieure à la résolution
du système d'impression additif et donc à la rugosité de Ra de la surface; dans un
mode de réalisation, l'épaisseur de la couche de lissage 9 est comprise entre 5 et
500 micromètres, de préférence entre 20 et 150 micromètres.
[0083] Une troisième couche conductrice 4 en cuivre ou en argent est déposée par déposition
chimique sur la couche de lissage 9; son épaisseur est de préférence supérieure ou
égale à vingt fois l'épaisseur de peau à la fréquence f nominale du guide d'ondes,
de manière à ce que les courants superficiels se concentrent majoritairement, voire
presque exclusivement, dans cette couche. L'épaisseur relativement importante de cette
couche conductrice 4 permet en outre de renforcer la rigidité mécanique du dispositif.
Dans un mode de réalisation, l'épaisseur de cette couche est comprise entre 5 et 50
micromètres, de préférence entre 5 et 15 micromètres.
[0084] Ces dépositions peuvent être appliquées mutatis mutandis à la surface externe 8.
[0085] Le tableau de la figure 12 compare le module de Young d'un guide d'onde 1 entièrement
en Al avec le module de Young d'un dispositif guide d'onde 1 selon l'invention. Le
guide d'onde selon l'art antérieur utilisé pour cette comparaison est constitué d'une
feuille d'Al de 500 micromètre d'épaisseur ayant un module de Young de 72500 N/mm
2. Le guide d'onde 1 selon l'invention utilisé dans cet exemple comprend une âme 3
en polymère de 1mm d'épaisseur, une couche d'accrochage 11 de Cu de 5 micromètre,
une couche de lissage 9 en Ni de 90 micromètre et une couche conductrice 4 de Cu de
5 micromètre. L'épaisseur globale du revêtement est ainsi de 100 micromètre pour un
module de Young de 214000 N/mm
2. L'influence des couches d'accrochage sur le module de Young est négligeable. On
remarque que la résistance en flexion (rigidité en flexion) du guide d'onde selon
l'invention est supérieure à celle du guide d'onde entièrement en aluminium selon
l'art antérieur, pour un poids réduit.
Numéros de référence employés sur les figures
| 1 |
Dispositif guide d'ondes |
| a |
Hauteur du guide d'ondes |
| b |
Largeur du guide d'ondes |
| 2 |
Canal guide d'onde |
| 3 |
Âme |
| 4 |
Revêtement conducteur interne |
| 5 |
Revêtement conducteur externe |
| 6 |
Couche de lissage ou structurelle |
| 7 |
Surface interne de l'âme |
| 8 |
Surface externe de l'âme |
| 9 |
Couche de lissage |
| 11 |
Couche d'accrochage interne |
| 12 |
Couche d'accrochage externe |
1. Dispositif à guide d'ondes (1) pour guider un signal radiofréquence à une fréquence
f déterminée, le dispositif (1) comprenant:
- une âme (3) fabriquée par fabrication additive et comprenant des parois latérales
avec des surfaces externes (8) et internes (7), les surfaces internes (7) délimitant
un canal de guide d'ondes (2) les surfaces internes (7) de l'âme (3) comprenant des
irrégularités qui définissent un valeur de rugosité (Ra),
- une couche de lissage (9) recouvrant la surface interne (7) de l'âme (3), réalisée
de manière à lisser au moins partiellement les irrégularités de la couche de la surface
interne de l'âme, l'épaisseur de ladite couche de lissage (9) étant supérieure ou
égale à la rugosité (Ra) de l'âme,
- une couche conductrice métallique (4) recouvrant la couche de lissage, ladite couche
conductrice métallique (4) étant formée d'un métal caractérisé par une profondeur de peau δ à la fréquence f, la couche conductrice métallique (4) ayant
une épaisseur au moins égale à cinq fois ladite profondeur de peau δ.
2. Dispositif à guide d'onde (1) selon la revendication 1, l'épaisseur de ladite couche
de lissage (9) est comprise entre 5 et 500 microns, de préférence entre 10 et 150
microns, de préférence entre 20 et 150 microns.
3. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, l'épaisseur de
ladite couche de lissage (9) étant supérieure ou égale à la résolution du procédé
de fabrication de l'âme.
4. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 à 3, l'âme étant formée
d'un métal ou d'un alliage.
5. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 à 4, l'âme (3) étant
réalisée par stéréolithographie ou par selective laser melting.
6. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 à 5, la couche métallique
(4) comprenant au choix un métal choisi parmi Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable,
laiton ou une combinaison de ces métaux.
7. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 à 6, l'épaisseur de
ladite couche conductrice métallique (4) étant au moins égale à vingt fois ladite
profondeur de peau δ.
8. Dispositif à guide d'onde selon l'une des revendications 1 à 7, comportant en outre
une couche d'accrochage (11) entre ladite âme et ladite couche de lissage.
9. Dispositif à guide d'onde (1) selon la revendication 1 à 8, la résistance du dispositif
(1) choisie parmi la résistance en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison
de ces résistances étant conférée majoritairement par la couche conductrice (4).
10. Dispositif à guide d'onde (1) selon la revendication 9, la résistance du dispositif
(1) choisi parmi la résistance en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison
de ces résistances étant conférée majoritairement par la couche conductrice (4) et
par la couche de lissage (9).
11. Dispositif à guide d'onde (1) selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant une
couche métallique (5) recouvrant la surface externe (8) de l'âme (3).
12. Procédé de fabrication d'un dispositif à guide d'ondes (1) pour guider un signal radiofréquence
à une fréquence f déterminée, le procédé comprenant:
- Fabriquer une âme (3) comprenant des parois latérales avec des surfaces externes
(8) et internes (7), les surfaces internes (7) délimitant un canal de guide d'ondes
(2) les surfaces internes (7) de l'âme (3) comprenant des irrégularités qui définissent
un valeur de rugosité (Ra),
- Déposer sur la surface interne (7) de l'âme (3) successivement une couche de lissage
(9) et une couche conductrice (4), l'épaisseur de la couche de lissage étant supérieure
ou égale à la rugosité (Ra) de l'âme (3) de manière à lisser au moins partiellement
les irrégularités de la couche de la surface interne de l'âme, ladite couche conductrice
(4) étant formée d'un métal caractérisé par une profondeur de peau δ à la fréquence f, ladite couche conductrice (4) a une épaisseur
au moins égale à cinq fois ladite profondeur de peau δ.
13. Procédé selon la revendication 12, la fabrication de l'âme comportant une étape de
fabrication additive par stéréolithographie ou par selective laser melting.
14. Procédé selon la revendication 13, comportant la déposition d'une couche d'accrochage
entre ladite âme et ladite couche de lissage.
15. Support de données informatique pour un dispositif de fabrication additive, le support
comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le dispositif de
fabrication additive, mettent en œuvre les étapes d'un procédé selon l'une des revendications
12-14.
1. Wellenleitervorrichtung (1) zum Leiten eines Hochfrequenzsignals mit einer bestimmten
Frequenz f, wobei die Vorrichtung (1) Folgendes enthält:
- einen Kern (3), der durch additive Fertigung hergestellt ist und der Seitenwände
mit Außen- (8) und Innenflächen (7) enthält, wobei die Innenflächen (7) einen Wellenleiterkanal
(2) begrenzen, und wobei die Innenflächen (7) des Kerns (3) Unregelmäßigkeiten aufweisen,
die einen Rauigkeitswert (Ra) definieren,
- eine die Innenfläche (7) des Kerns (3) bedeckende Glättungsschicht (9), die ausgebildet
ist, die Unregelmäßigkeiten der Schicht der Innenfläche des Kerns zumindest teilweise
zu glätten, wobei die Dicke der Glättungsschicht (9) größer als die oder gleich der
Rauigkeit (Ra) des Kerns ist,
- eine die Glättungsschicht bedeckende leitende Metallschicht (4), wobei die leitende
Metallschicht (4) aus einem Metall besteht, das durch eine Skin-Tiefe δ bei der Frequenz
f gekennzeichnet ist, wobei die leitende Metallschicht (4) eine Dicke von mindestens
gleich dem Fünffachen der Skin-Tiefe δ aufweist.
2. Wellenleitervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Glättungsschicht
(9) zwischen 5 und 500 Mikron, vorzugsweise zwischen 10 und 150 Mikron, vorzugsweise
zwischen 20 und 150 Mikron liegt.
3. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Dicke der
Glättungsschicht (9) größer als die oder gleich der Auflösung des Fertigungsverfahrens
des Kerns ist.
4. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kern aus einem
Metall oder einer Legierung besteht.
5. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kern (3) mittels
Stereolithographie oder mittels Selective Laser Melting hergestellt ist.
6. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Metallschicht
(4) wahlweise ein Metall ausgewählt aus Cu, Au, Ag, Ni, Al, rostfreiem Stahl, Messing,
oder eine Kombination dieser Metalle enthält.
7. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dicke der
leitenden Metallschicht (4) mindestens gleich dem Zwanzigfachen der Skin-Tiefe δ ist.
8. Wellenleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die außerdem eine Haftschicht
(11) zwischen dem Kern und der Glättungsschicht aufweist.
9. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Festigkeit
der Vorrichtung (1), ausgewählt aus der Zug-, Torsions-, Biegefestigkeit oder einer
Kombination dieser Festigkeiten, hauptsächlich durch die leitende Schicht (4) verliehen
wird.
10. Wellenleitervorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Festigkeit der Vorrichtung
(1), ausgewählt aus der Zug-, Torsions-, Biegefestigkeit oder einer Kombination dieser
Festigkeiten, mehrheitlich durch die leitende Schicht (4) und durch die Glättungsschicht
(9) verliehen wird.
11. Wellenleitervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die eine Metallschicht
(5) enthält, die die Außenfläche (8) des Kerns (3) bedeckt.
12. Verfahren zur Fertigung einer Wellenleitervorrichtung (1) zum Leiten eines Hochfrequenzsignals
auf einer bestimmten Frequenz f, wobei das Verfahren enthält:
- Fertigen eines Seitenwände mit Außen- (8) und Innenflächen (7) enthaltenden Kerns
(3), wobei die Innenflächen (7) einen Wellenleiterkanal (2) begrenzen, wobei die Innenflächen
(7) des Kerns (3) Unregelmäßigkeiten enthalten, die einen Rauigkeitswert (Ra) definieren,
- sukzessives Beschichten der Innenfläche (7) des Kerns (3) mit einer Glättungsschicht
(9) und mit einer leitenden Schicht (4), wobei die Dicke der Glättungsschicht größer
als die oder gleich der Rauigkeit (Ra) des Kerns (3) ist, um die Unregelmäßigkeiten
der Schicht der Innenfläche des Kerns zumindest teilweise zu glätten, wobei die leitende
Schicht (4) aus einem Metall besteht, das durch eine Skin-Tiefe δ bei der Frequenz
f gekennzeichnet ist, wobei die leitende Metallschicht (4) eine Dicke mindestens gleich
dem Fünffachen der Skin-Tiefe δ hat.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Fertigung des Kerns einen Schritt additiver
Fertigung durch Stereolithographie oder durch Selective Laser Melting aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, das das Aufbringen einer Haftschicht zwischen dem Kern
und der Glättungsschicht aufweist.
15. EDV-Datenträger für eine Vorrichtung zur additiven Fertigung, wobei der Datenträger
Anweisungen enthält, die, wenn sie von der Vorrichtung zur additiven Fertigung ausgeführt
werden, die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 12-14 durchführen.
1. Waveguiding device (1) for guiding a radiofrequency signal at a set frequency f, the
device (1) comprising:
- a core (3) manufactured by additive manufacturing and comprising sidewalls with
external (8) and internal (7) surfaces, the internal surfaces (7) bounding a waveguide
channel (2), the internal surfaces (7) of the core (3) comprising irregularities that
define a roughness value (Ra),
- a smoothing layer (9) covering the internal surface (7) of the core (3), which is
produced so as to at least partially smooth the irregularities of the layer of the
internal surface of the core, the thickness of said smoothing layer (9) being greater
than or equal to the roughness (Ra) of the core,
- a conductive metal layer (4) covering the smoothing layer, said conductive metal
layer (4) being formed from a metal characterized by a skin depth δ at the frequency f, the conductive metal layer (4) having a thickness
at least equal to five times said skin depth δ.
2. Waveguiding device (1) according to Claim 1, the thickness of said smoothing layer
(9) being comprised between 5 and 500 microns, preferably between 10 and 150 microns,
preferably between 20 and 150 microns.
3. Waveguiding device (1) according to either of Claims 1 and 2, the thickness of said
smoothing layer (9) being greater than or equal to the resolution of the process for
manufacturing the core.
4. Waveguiding device (1) according to one of Claims 1 to 3, the core being formed from
a metal or from an alloy.
5. Waveguiding device (1) according to one of Claims 1 to 4, the core (3) being produced
by stereolithography or by selective laser melting.
6. Waveguiding device (1) according to one of Claims 1 to 5, the metal layer (4) comprising
any metal selected from Cu, Au, Ag, Ni, Al, stainless steel, brass or a combination
of these metals.
7. Waveguiding device (1) according to one of Claims 1 to 6, the thickness of said conductive
metal layer (4) being at least equal to twenty times said skin depth δ.
8. Waveguiding device according to one of Claims 1 to 7, furthermore comprising a bond
layer (11) between said core and said smoothing layer.
9. Waveguiding device (1) according to Claim 1 to 8, the strength of the device (1),
which strength is chosen from tensile strength, torsional strength, flexural strength
or a combination of these strengths, being mainly conferred by the conductive layer
(4).
10. Waveguiding device (1) according to Claim 9, the strength of the device (1), which
is chosen from tensile strength, torsional strength, flexural strength or a combination
of these strengths, being mainly conferred by the conductive layer (4) and by the
smoothing layer (9) .
11. Waveguiding device (1) according to one of Claims 1 to 10, comprising a metal layer
(5) covering the external surface (8) of the core (3).
12. Process for manufacturing a waveguiding device (1) for guiding a radiofrequency signal
at a set frequency f, the process comprising:
- manufacturing a core (3) comprising sidewalls with external (8) and internal (7)
surfaces, the internal surfaces (7) bounding a waveguide channel (2), the internal
surfaces (7) of the core (3) comprising irregularities that define a roughness value
(Ra),
- depositing, on the internal surface (7) of the core (3), in succession, a smoothing
layer (9) and a conductive layer (4), the thickness of the smoothing layer being greater
than or equal to the roughness (Ra) of the core (3) so as to at least partially smooth
the irregularities of the layer of the internal surface of the core, said conductive
layer (4) being formed from a metal characterized by a skin depth δ at the frequency f, said conductive layer (4) having a thickness at
least equal to five times said skin depth δ.
13. Process according to Claim 12, the manufacture of the core comprising a step of additive
manufacturing by stereolithography or by selective laser melting.
14. Process according to Claim 13, comprising depositing a bond layer between said core
and said smoothing layer.
15. Computational data medium for an additive-manufacturing device, the medium comprising
instructions that, when they are executed by the additive-manufacturing device, implement
the steps of a method according to one of Claims 12-14.