Brevet FR2002283A1 — publié le 19691017

L1 invention concerne un procédé pour absenter la puissance transmissible à haute fréquence dans les câbles ooaxiaux à cavité isolante creuse. Il est connu que la charte admissible dans les cibles coaxiaux à haute fréquence, est limitée par la température maximale admissible du conducteur intérieur, cette température dépendant des propriétés thermiques du diélectrique utilisé. la température maximale admise des conducteurs intérieurs se situe par exemple, aux environs de 100 C lorsqu'on utilise du polyéthylène comme diélectrique solide ; si on dépasse cette température on risque, par suite du ramollissement du polyéthylène, de décaler de façon excentrique le conducteur intérieur, dans le couoteur extérieur, ce qui détériore les propriétés de transmission du câble. On sait d'autre part que la plus grande partie des pertes de chaleur totale, prennent naissance sur le donducteur intérieur et que la résistance thermique entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur est notablement plus grande que la résistance thermique entre le conducteur extérieur et son environnement.La différence de température entre les conducteurs intérieurs et extérieurs est de ce fait notablement plus grande que la différence de température entre le conducteur extérieur et son environnement Il en résulte ainsi que la réduction de la résistance thermique entre les conducteurs intérieur et extérieur permet, pour même température admissible du conducteur inté rieur, une augmentation des portes de chaleur admissibles par suite, cela permet une augmentation de la puissance de haute fréquence admissible. Pour augmenter la charge admissible de câbles coaxiaux à haute fréquence, on a déjà proposé de recouvrir la surface extérieure du conducteur intérieur et la surface intérieure du conducteur extérieur d'un film de couleur afin d'augmenter l'energie calorifique rayonnée du conducteur intérieur vers le conducteur extérieur.Pour améliorer la transmission de chaleur du conducteur intérieur vers le conducteur extérieur par conversion, on a de plus proposé de mettre le diélectrique gazeux sous pression ou d'utiliser comme diélectrifique gazeux, un produit à poids molé culaire élevé, par exemple du SP6, L'augmentation d&commat; de lacharge transmissible obtenue de ce fait est cependant relativement faible. De plus, ces procédés connus et en particulier le dernier sont très difficiles à mettre en oeuvre et très onéreux. Il est finalement connu pour des câbles d'alimentation d'appareils de soudure de refroidir à l'aide d'agents frigorifiques liquides, les conducteurs de cibles parcourus par des courants d'alimentation élevés. Un tel refroidissement de conducteur ne peut cependant pas Entre utilisé dans lea cibles coaxiaux de haute fréquence car l'introduction de liquide dans l'espace entre les conducteur intérieur et extérieurs détériore considérablement les propriétes de conductibilité du cible. L'invention a pour but de remédier aux tacon- vénients ci-dessus et concerne à cet effet un procédé pour augmenter la puissance transmissible à haute fréquence dans un@@ cible coaxial à cavité creuse isolante, caractérisé par ce qu'on brasse le diélectrique gazeux entre les conducteurs intérieur et extérieur en cours d'utilisation du câble, ce qui aùéliore l'échange thermique entre les conducteurs intérieur et éxterieur. Par ce brassage, l'écoulement de convexion propre entre les conducteurs intérieur et extérieur s'effectuant en général de façon laminaire, est remplacé par un écoulement turbulent forcé. Par est écoulement turbulent du diélectrique gazeux, on obtient une transmission botablement plus rapide des particules gazeuses réchauffées du conducteur intérieur versale conducteur extérieur, ce qui réduit la résistance calorifique entre les conducteurs intérieure et extérieur . Ceci permet ainsi comme déjà mentionné une augmentation de la charge admissible ; dens le procédé selon l'invention celle-ci est jusqu'à 100 % plus élevée que dans câbles coaxiaux de haute fréquence utilisée jusqu'alors. Le procédé selon l'invention a de plus l'avance que le dispositif puisse être réalisé avec des moyens simples et quil soit d'un fonctionnement peu onéreux. Le brassage du diélectrique gazeux s'ottient le pl avantageusement par ce qu'on fait circuler le diélectrique gazeux dans un circuit consitué par le conducteur intérieur creux et la cavité creuse entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur. Cette circulation et le brassage qui en résulte peuvent être réalisés par une machine soufflante disposée par exemple dans le conducteur intérieur ou-dans l'espace creux entre le conducteur intérieur et extérieur ; le conducteur inté- rieur peut être muni à cet effet de fentes axiales longitudinales, à ses deux extrémités, ces fentes permettant le passage du diélectrique gazeux. Â la place de fentes axiales longitudinales, on peut également utiliser des conduites transversales adaptées aux extrémités du câble et permettant de réaliser le circuit. On peut monter les machines soufflantes dans l'une ou dans les deux conduites transversales.On peut également utiliser les armatures de câbles des extrémités pour la réalisation du circuit de gaz. Ces éléments sont de préférence utilisés avantageusement sur des câbles coaxiaux très longs, nécessitant de très puissantes. machines soufflantes pour réaliser le brassage, car ces machines exigent des surfaces en rapport avec la puissance. De la mdme façon, il est également possible que le gaz se déplace dans un circuit constitué par l'espace creux entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur, et un tube métallique ou de matière synthétique extérieur au cabale. Finalement on pourrait également imaginer un diélectrique constitué par l'air qui serait aspiré au travers de fils appropriés, et envoyés au travers de l'espace creux constitué par les conducteurs intérieur et extérieur. L'air pourrait stéchapper de nouveau à l'atmosphère libre, à l'extrémité du câble, au travers de filtres ces deux possibilités sont toutefois plus difficiles à mettre en ceuvre que la première possibilité. Les essais ont montré que dans le conducteur intérieur, on a un gradient de température dans la direction-de l'axe du câble. Ceci peut entraîner que, pour un certain sens d'écoulement du diélectrique dans l'espace creux entre les conducteurs intérieur et extérieur, on soit en présence d'une augmentation de température à l'extrémité avant ou à l'extrémité arrière du câble. L'augmentation de puissance transmissible à haute fréquence peut être plus faible que prévue. Pour éviter un tel gradient de température limitant I' élévation puissanoe à haute fréquence transmissible, il est recommandé de modifier la direction d'écoulement du diélectrique gazeux, à intervalles de temps réguliers, de préférence périodiquement, ce qui permet d'obtenir une rérar- tition de température pratiquement constante dans la direction longitudinale du conducteur intérieur. On obtient un brassage particulièrement efficace du diélectrique gazeux par l'utilisation de tubes de conducteurs intérieur et extérieur, ondulés ou munis de souflets. L'invention sera mieux comprise en regardde la description ci-après et de l'unique figure annexée représen- tant une vue schématique d'un mode de réalisation de l'invention. Le câble à haute fréquence à cavité isolante creuse, est constitué d'un conducteur extérieur 1, et d'un conducteur intérieur 2. Le conducteur intérieur 1 est muni de fentes 3 à son extrémité avant (plan du générateur G) permettant le passage du diélectrique gazeux. Du côté de l'utilisateur (plan V) le câble est relié à l'utilisateur par une armature de câble 4. L'armature de câble 4 est constituée par un élément de cible coaxial court dont les dimensions transversales sont adaptées à l'entrée de l'utilisateur. Le conducteur intérieur 5 de ltarma- ture de câble est centré dans le conducteur extérieur 7 à l'aide d'un disque d'appui 6e Des fentes 3 parallèles à l'axe sont réalisées dans le conducteur intérieur 5, et le conducteur extérieur 7 comporte deux orifices 8 et 9 qui sont reliés l'un à l'autre par une machine soufflante 10. La circulation de diélectrique gazeux qui en résulte est indiquée par les flèches. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 / Procédé pour augmenter la puissance transmissible à haute fréquence dans un câble coaxial à cavité creuse isolante caractérisé par ce qu'on brasse le diélectrique gazeux entre les conducteurs intérieur et extérieur en cours d'utilisation du ct- ble, ce qui améliore l'échange thermique entre les conducteurs intérieur et extérieur. 20/ Procédé selon la revendication 1 caracterisé par ce qu'on fait circuler le diélectrique gazeux dans un circuit constitué par le conducteur intérieur creux et la cavité creuse entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur. 30/ Procédé selon les revendications t ou 2 caractérisé par ce qu'on modifie la direction d'écoulement du diélectrique gazeux à intervalles de temps régulier, de préférence périodique. 40/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par ce qu'on utilise comme conducteur intérieur eti ou extérieur, des tubes ondulés ou munis de soufflets.