Brevet FR2498818A1 — publié le 19820730

La présente invention concerne un composant électronique pour hautes fréquences. L'adaptation ou transformation d'impédance entre un applicateur micro-ondes et le générateur qui l'alimente requiert des inductances et capacités opérant en hautes fréquences, avec une possibilité d'ajustement. I1 serait donc souhaitable de disposer d'éléments inductifs variables qui soient fiables, stars, étalonnables et relativement simples, problème imparfaitement résolu Jusqu'à présent. La présente invention vient améliorer la situation. Le composant électronique haute fréquence, proposé à cet effet, est du type comprenant un équipage mobile dans une cavité conductrice, pourvu d'au moins un connecteur dont le blindage est relié à la cavité. Selon l'invention, il est prévu - au moins un tube fixe conducteur, creux et borgne, logé dans la cavité, ce tube étant relié à l'åme du connecteur et fermé à une extrémité par un corps alésé en matière isolante aux hautes fréquences, - un conducteur fluide à l'intérieur du tube fixe et, - au moins un tube conducteur mobile traversant le corps alésé isolant pour pénétrer dans le conducteur fluide, et offrir ainsi une longueur variable en influence électromagnétique avec la cavité. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, un dispositif fileté solidaire de l'extrémité libre du tube conducteur mobile, coopère avec un dispositif fileté complémentaire, formant commande de l'équipage mobile, accessible à l'extérieur de la cavité, commande qui, par rotation, entraîne un déplacement relatif en translation entre le tube fixe et le tube mobile. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, la cavité contient deux tubes conducteurs, mobiles, réunis en U, plongeant respectivement selon une longueur variable dans un tube fixe rempli de conducteur fluide, chacun de ces tubes étant relié à l' me d'un connecteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel la figure unique représente une vue en coupe longitudinale du composant. Le composant électronique inductif de la présente invention, représenté sur la figure unique annexée, se compose d'une cavité conductrice 1 de forme générale cylindrique de révolution autour d'un axe 5 ou parallépipédique. Le composant est pourvu de deux connecteurs schématiquement représentés, réalisées par des brides coaxiales standards, dont le blindage 2, 2' est relié à ladite cavité. Les connecteurs sont disposés approximativement à mi-longueur de la cavité 1. Cette cavité 1 comprend deux tubes fixes conducteurs, creux et borgnes 3, 3', dont l'une des extrémités est reliée à l'âme centrale 4, 4' des connecteurs précédemment cités. La cavité 1 comprend également un équipage mobile formé de deux tubes conducteurs mobiles 6, 6', reliés rigidement l'un à l'autre par l'une de leurs extrémités à l'aide d'un élément conducteur de liaison 7. Les deux tubes conducteurs mobiles 6 et 6' forment une structure en U dont chacune des branches pénètre dans l'un des tubes fixes conducteurs 3, 3', selon une longueur variable, comme il sera décrit plus en détail dans la suite de la description.Chacun des tubes 3, 3' et 6, 6' a une hauteur sensiblement égale à la moitié de la longueur de la cavité 1, afin d'autoriser un déplacement relatif optimum entre ces différents tubes. Les tubes conducteurs fixes 3, 3' sont partiellement remplis d'un conducteur fluide 8, 8', tel que du mercure, afin d'assurer un contact électrique entre chacun des tubes conducteurs fixes 3, 3' et le tube conduc teur mobile correspondant 6, 6'. Le niveau de mercure dans les tubes fixes 3, 3' est tel que l'enfoncement maximum des tubes 6 et 6' dans les tubes 3 et 3' ne provoque pas de débordement de celui-ci. Le niveau du mercure dans les tubes fixes 3 et 3' est aussi tel que le contact est toujours réalisé entre les tubes 6, 6', et les tubes 3, 3', pour un retrait maximum des tubes 6 et 6' hors des tubes 3 et 3'. Chacun des tubes fixes 3, 3' est assemblé par son extrémité opposée à celle qui est reliée à l'me centrale 4, 4' des connecteurs, et qui se trouve donc au voisinage de l'une des extrémités de la cavité, sur un support 9 formé en matière isolante aux hautes fréquences. Ce support 9 est, lui-même, solidarisé à l'une des extrémités de la cavité 1 afin d'assurer un assemblage rigide des tubes fixes 3 et 3', à l'intérieur de ladite cavité, tout en assurant une isolation électrique entre ces différents éléments, reliés, d'une part, à l'åme et d'autre part, au blindage des connecteurs. L'extrémité des tubes fixes 3, 3', reliée à l' - me centrale 4, 4' des connecteurs, et par laquelle son engagés les tubes mobiles 6 et 6', est avantageusement munie d'un corps alésé 10, 10', formé en une matière isolante aux hautes fréquences. Le diamètre interne des alésages ménagés axialement dans chacun des corps alésés 10, 10', correspond au diamètre extérieur des tubes mobiles 6 et 6', afin d'assurer une étanchéité vis à vis du mercure dans le cas où l'appareil serait renversé. L'alésage pourra, en outre, comporter des rainures internes périphériques destinées éventuellement à recevoir des Joints toriques, afin de parfaire l'étanchéité dudit dispositif. L'élément de liaison 7 reliant entre elles une des extrémités de chacun des tubes mobiles conducteurs 6, 6', est muni, en son centre, d'un dispositif fileté tel qu'un écrou 11, disposé ainsi axialement par rapport à la cavité 1. Cet écrou Il coopère avec une tige filetée 12, dont l'une des extrémités traverse la base de la cavité cylindrique 1 opposée à celle au niveau de laquelle est immobilisé le support isolant 9. L'extrémité de cette tige filetée 12 reçoit un bouton 13 formant commande de l'équipage mobile. Le bouton 13 est, avantageusement, formé en une matière isolante aux hautes fréquences, et se prolonge à l'intérieur de la cavité par un développement 14, lui-même muni d'un alésage axial destiné à recevoir en immobilisation, l'extrémité de la tige filetée 12. Le bouton 13 muni de son développement 14, assure donc ainsi une isolation électrique entre la tige 12 solidarisée à l'équipage mobile, et la cavité éxtérieure 1. On comprend que par rotation du bouton 13 accessible à l'extérieur de la cavité 7, on entraine par l'intermédiaire de la tige 12 en prise dans l'écrou Il, un déplacement en translation de la structure en U, et, par conséquent, des tubes mobiles 6, 6', vis à vis des tubes fixes 3, 3'. La longueur libre de la structure en U, au dessus du niveau du mercure, est représentée par la longueur référencée "L" sur le dessin, la variation de cette longueur caractérise la variation de la valeur de l'inductance à une fréquence donnée. L'inductance est proportionnelle à la longueur des éléments conducteurs reliant les ames 4, 4' des deux connecteurs coaxiaux soit la longueur ABCD. La rotation du bouton externe 13 étant proportionnelle au déplacement en translation des tubes mobiles 6, 6', par rapport aux tubes fixes 3, 3', un indice ou repère disposé sur le bouton 13, permet aisément de règler la variation de cette longueur "L", caractérisant la variation de valeur de l'inductance. L'élément de liaison 7 est, en outre, muni dans le prolongement de chacun des tubes mobiles 6, 6', d'un évent 15, 15', afin d'éviter les surpressions ou dépressions qui pourraient nattre à l'intérieur des tubes mobiles 6, 6', lors de leur déplacement relatif. D'autre part, un échauffement peut être provoqué dans le dispositif par deux phénomènes, d'une part, par la circulation du courant allant du générateur vers la charge, au travers de l'élément inductif, d'autre part, par la circulation d'un courant réfléchi de la charge vers le générateur, due à la désadaptation d'impédance qui peut être provoquée, par exemple, à la mise en service ou, éventuellement, avoir lieu à la suite d'une variation de la charge de l'applicateur.Pour prévenir un tel échauffement, il est prévu une circulation de fluide réfrigérant 17, 17', schématiquement représentée sur la figure annexée, à la périphérie des tubes fixes 3 et 3' ; ces tubes 3 et 3' étant, à cette fin, avantageusement formés d'une double paroi périphérique, Une circulation de fluide réfrigérant est, de plus, assurée à l'aide d'éléments tubulaires 16, 16', disposés sur l'élé- ment de liaison 7 en extrémité des tubes mobiles 6, 6'. Bien entendu, les matériaux utilisés dans la réalisation de l'ensemble devront être inertes, vis à vis du mercure. On comprend, d'autre part, aisément que le règlage de la valeur de l'inductance est assuré par rotation du bouton 13, avantageusement munie d'un indice de repérage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. On pourra, par exemple, aisément, transformer le mode de réalisation qui vient d'être décrit représentant une inductance série en un mode de réalisation d'une inductance parallèle selon le même principe. REVENDICATIONS 1. Composant électronique haute fréquence, du type comprenant un équipage mobile dans une cavité conductrice (1) pourvu d'au moins un connecteur dont le blindage est relié à la cavité, caractérisé par le fait qu'il est prévu - au moins un tube fixe conducteur (3), creux et borgne, logé dans la cavité (1), ce tube étant relié à l' me du connecteur et fermé à une extrémité par un corps alésé (10) en matière isolante aux hautes fréquences, - un conducteur fluide (8) à l'intérieur du tube fixe, et - au moins un tube conducteur mobile (6) traversant le corps alésé isolant (10) pour pénétrer dans le conducteur fluide, et offrir ainsi une longueur variable en influence électromagnétique ce qui définit une inductance haute fréquence variable. 2. Composant électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un dispositif fileté (iî) solidaire de l'extrémité libre du tube conducteur mobile (6), coopère avec un dispositif fileté complémentaire (12), formant commande de l'équipage mobile, accessible à l'extérieur de la cavité, et qui, par rotation, entraîne un déplacement relatif en translation entre le tube fixe (3) et le tube mobile (6). 3. Composant électronique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la cavité (1) contient deux tubes conducteurs (6, 6') mobiles réunis en U, plongeant respectivement selon une longueur variable dans un tube fixe (3, 3') rempli de conducteur fluide (8, 8'), et par le fait que chacun de ces tubes est relié à l'amie d'un connecteur. 4. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les tubes fixes (3, 3') sont solidarisés à la cavité (1) à l'aide d'un support (9) en matière isolante aux hautes fréquences, et par le fait que la commande de l'équipage mobile accessible à l'extérieur de la cavité (1) est immobilisée en translation par rapport à celle-ci à l'aide d'une structure support (13) également formée en matière isolante aux hautes fréquences. 5. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le conducteur fluide (8, 8') contenu à l'intérieur du tube fixe est constitué de mercure. 6. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la cavité (1) a une forme générale cylindrique de révolution ou parallélépipédique et que à l'intérieur de celle-ci sont immobilisés les tubes fixes (3, 3') recevant, selon une longueur variable, les tubes mobiles (6, 6'), ces tubes s'étendant sensiblement sur la moitié de la longueur de la cavité (1) de façon à ce que les connecteurs, dont l' me est reliée à une des extrémités de ces tubes, soient disposés approximativement au milieu de la longueur de la cavité, et par le fait que la commande de l'équipage mobile traverse la base de la cavité (1) opposée à celle au niveau de laquelle sont assemblés les tubes fixes. 7. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il est prévu une circulation (17, 17') de fluide réfrigérant à la périphérie des tubes fixes et au niveau de l'extrémité libre des tubes mobiles (6, 6'). 8. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la com mande d'équipage mobile est formée d'un bouton (13) muni d'un indice dont la rotation est proportionnelle au déplacement en translation des tubes mobiles (6, 6') par rapport aux tubes fixes (3, 3'). 9. Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les tubes mobiles (6, 6') sont creux et munis, à leur extrémité libre, d'un évent (15, 15').