Brevet FR2425174A1 — publié le 19791130

La présente invention concerne un émetteur d'hyperfréquences auto-adapté pour cavités résonnantes de forme et/ou de dimensions variées. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à la vulcanisation d'articles en caoutchouc à inserts métalliques ou non, tels que des profilés en caoutchouc armé servant de joints d'étanchéité. On sait qu'unie telle vulcanisation peut s'obtenir en dispo ssnt ces articles à l'intdrieur de cavités résonnantes dans lesquelles sont générées des ondes hyperfréquences. Toutefois un inconvénient important de ce procédé consiste en ce que, du fait de l'établissement d'ondesstationnaires, l'énergie calorifique dissipée à l'intérieur de la cavité résonnante n'est pas uniformément répartie. En conséquence, les articles peuvent être localement surchauffés, notamment aux endroits où il se produit des noeuds d'énergie, ce qui peut entrainer, dans ces endroits, un bleuissement des pièces métalliques et un risque de mise à feu du caoutchouc. L'invention a donc tout d'abord pour but de supprimer cet inconvénient. Elle propose donc à cet effet un émetteur d'hyperfréquences permettant de répartir le plus uniformément possible l'énergie à l'intérieur de la cavité résonnante. Belon l'invention, cet émetteur comprend essentiellement s - au moins un générateur d'hyperfréquences tel qu'un magne trou; - un premier guide d'ondes, de section rectangulaire - une première antenne pour le couplage du générateur d'hy perfréquences sur ledit premier guide d'ondes, de manière à obtenir à l'intérieur du guide de propagation d'une onde hyperfréquence selon le mode Transverse électrique TE10 H10 ; - au moins un second guide d'ondes, de section circulaire, raccordé à angle droit sur le premier guide d'ondes et destiné à venir pénétrer à l'intérieur de la cavité résonnante ;; - une deuxième antenne pour le couplage entre les premier et second guides d'ondes de sorte qu'il se propage dans le guide d'onde circulaire une onde hyperfréquence selon le mode Tranverse magnétique !K01 E01, et - des moyens de couplage entre le guide d'ondes de section circulaire et la cavité résonnante, ces moyens de couplage consistant en une antenne à fentes rayonnantes. Il apparat donc que l'impédance d'un tel générateur est pratiquement nulle, de sorte qu'il peut convenir sans adaptation à des cavités de forme et de dimensions variées0 En outre, le couplage entre les deux guides d'ondes, qui per met le passage d'un mode TE10 H10 à un mode TM01 E01, joue le r8le d'une diode permettant d'éviter tout retour d'énergie suseep- tible de détériorer le générateur d'hyperfréquences. Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, la susdite antenne à fentes rayonnantes consiste en une suceession de fentes hélicoidales ménagées dans une zone du guide d'ondes circulaire, bordée de deux réflecteurs circulaires coaxiaux. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé dans lequel : La figure unique représente schématiquement en coupe longitudinale, un émetteur d'hyperfréquences selon l'invention destiné à alimenter plusieurs cavités résonnantes0 Avec référence à la figure unique, l'émetteur d'hyperfréquen- ces comprend un magnetron 1 monté sur un guide d'ondes de section rectangulaire 2.Le couplage de ce magnétron 1 avec le guide d'ondes 2 est réalisé par une antenne permettant d'obtenir, à l'intérieur du guide d'ondes, une onde électromagnétique selon le mode Transverse Electrique TE10 H100 Sur ce guide d'ondes2 est raccordé un deuxième guide d'ondes de section circulaire 3, daxe perpendiculaire à l'axe longitudinal du guide 2 et qui pénètre à l'intérieur de la cavité résonnante 4 et est fermé à son extrémité par un court-circuit 5. Le couplage entre les guides 2 et 3 est réalisé au moyen d'une antenne de couplage 6 perpendiculaire à la face supérieure du guide 2 de sorte qu'il s'établit dans le guide 3 la propagation d'une onde Transverse Magnétique TMî Eol Le couplage entre le guide 3 et la cavité résonnante 4 s'effectue au moyen de fentes hélicoldales 7 ménagées dans un secteur cylindrique bordé par deux réflecteurs circulaires 8, 9, s'étendant à l'intérieur de la cavité résonnante 4. Dans le cas où cet émetteur est prévu pour plusieurs cavités résonnantes, le guide d'ondes à section rectangulaire 2 peut gtre prolongé et être couplé à plusieurs guides d'ondes circulaires 3' identiques au guide 3 et qui sont chacun associés à une cavité résonnante 4' respective. Bien entendu l'invention ne se limite pas à son application à la vulcanisation d'articles en caoutchouc. Elle peut par exemple s'appliquer à la stérilisation de denrées alimentaires telles que le lait ou les jus de fruits. RE7ENDI CATiONS 1 Emetteur d'hyperfréquences auto-adapté pour cavités réson nanties de forme et de dimensions variées, caractérisé en ce qu'il comprend - au moins un générateur d'hyperfrdquences tel qu'un magnetron - un premier guide d'ondes,de section rectangulaire, - une première antenne pour le couplage du générateur d'hyperfréquences sur ledit premier guide d'ondes, de manière à obtenir à l'intérieur du guide la propagation d'une onde hyperfréquence selon le mode Transverse électrique TB10 H10 - au moins un second guide d'ondes, de section circulaire, raccordé à angle droit sur le premier guide d'ondes et destiné à venir pénétrer à l'intérieur de la cavité résonnante - une deuxième antenne pour le couplage entre les premier et second guides d'ondes de sorte qu'il se propage dans le guide d'ondes circulaire une onde hyperfréquence selon le mode Trans- verse magnétique Ho1 Bat et - des moyens de couplage entre le guide d'ondes de section circulaire et la cavité résonnante, ces moyens de couplage consistant en une antenne à fentes rayonnantes. 2.- Emetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la susdite antenne à fentes rayonnantes consiste en une succession de fentes hélicoidales ménagées dans un tronçon cylindrique du guide d'ondes circulaire. 3.- Emetteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit tronçon est bordé de deux réflecteurs circulaires. 4.- Emetteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs guides d'ondes circulaires reliés au guide d 'ondes rectangulaire, chacun de ces guides d'ondes circulaires étant associé à une cavité résonnante respective.