Brevet FR2504726A1 — publié le 19821029

-1 La présente invention est relative à la transmis- sion des micro-ondes à large bande et à forte puissance El- le concerne plus particulièrement des fenêtres destinées à permettre à de l'énergie sous forme de micro-ondes d'être transmise depuis ou injectée dans une section de guide d'on- des qui peut également faire partie d'un dispositif à vide, tel qu'un tube électronique ou qu'une chambre à plasma, et qui peut être sous vide ou sous pression. Les fenêtres de transmission de puissance pour mi- cro-ondes de l'art antérieur sont généralement formées par un disque ou une plaque de matière diélectrique, telle que verre ou céramique, qui est scellée au pourtour de la section intérieure creuse d'un guide d'ondes Certaines sont de forme circulaire, adaptée au guide d'ondes circulaire véhiculant de l'énergie hyperfréquence en mode circulaire-électrique, com- me il est courant pour les applications à forte puissance et faibles pertes. Fondamentalement, pour obtenir un bon rendement de transmission d'énergie, on choisit en premier lieu le maté- riau de la plaque diélectrique pour ses propriétés mécaniques et thermiques On choisit ensuite la forme et les dimensions de façon à réduire au minimum la réflexion nette des ondes ra- dio compte tenu des interfaces formées avec les matériaux en- vironnants Le franchissement des interfaces telles que cel- les formées entre le vide, l'air, l'eau, les liquides diélec- triques à fluorocarbures, les céramiques, etc, s'effectue par l'intermédiaire d'une fenêtre de ce genre. Dans la technique antérieure, de nombreuses tenta- tives ont été faites pour améliorer l'efficacité ou le rende- ment de la transmission d'énergie sur une large bande de fré- quences par des interfaces de matières dissemblables ou par des fenêtres Dans un exemple d'une telle fenêtre présentant deux faces opposées et le même diélectrique des deux cotés, il est courant de choisir des matières diélectriques et des écartements entre interfaces tels que la distance électrique entre la première interface et la dernière interface soit égale à un nombre entier de demi-longueurs d'onde. Un autre recours de la technique antérieure est de conférer à la fenêtre une longueur axiale électriquement effective égale à un nombre entier impair de quarts de lon- gueur d'onde, les paramètres de la fenêtre étant choisis de façon à fournir une impédance égale à la moyenne géométrique des impédances présentées par les côtés opposés de la fenê- tre Cependant, ces deux solutions ne procurent une bonne transmission que sur une largeur de bande relativement faible. Dans certaines applications concernant les antennes pour hyperfréquences, il a été tenté de ménager des trous-va- riant avec la profondeur sur l'étendue de la surface des fa- ces de la fenêtres transversalement à la face de celle-ci, pour réaliser ainsi une transition à gradation par paliers visant à améliorer l'adaptation Mais cette solution n'a don- né satisfaction que pour les antennes et les fenêtres en ma- tériaux non réfractaires tels que les matières plastiques, mais non pour les applications telles que celles concernant les tubes à micro-ondes de forte puissance, qui nécessitent des fenêtres en matière réfractaire. En raison du caractère imparfait de la transmis- sion par les interfaces et par les fenêtres, et des puissan- ces surfaciques croissantes qui se trouvent appliquées à cel- les-ci par des dispositifs générateurs de micro-ondes plus évolués, le nouveau problème, inévitable, de la dissipation ou du transfert de chaleur est devenu plus aigu S'il n'est pas modéré, un tel échauffement diélectrique est susceptible de provoquer la rupture de la fenêtre en donnant lieu à une élévation de la température qui est plus forte dans une ré- gion centrale que dans les régions périphériques de fixation jusqu'à ce que la fenêtre casse sous l'effet des contraintes inégales qui s'ensuivent De plus, il peut exister dans la fenêtre elle-même des modes "fant 8 mes" ou modes prisonniers qui ne sont pas des modes propagés dans le guide d'ondes vi- de lui-même; la puissance intervenant dans ce mode est sus- ceptible de croltre avec le temps et de soumettre également la fenêtre à des contraintes thermiques. Parmi les moyens de refroidissement de la techni- que antérieure figure celui consistant à diriger de l'air ou un agent de refroidissement à liquide diélectrique sur le côté non exposé au vide de la fenêtre De plus, pour les ap- plications à forte puissance, il a été fait appel à des fe- nêtres à faible écartement entre lesquelles on fait circuler un fluide de refroidissement à liquide diélectrique En dépit de l'existence des solutions ci-dessus, le besoin demeurait d'améliorer le refroidissement et d'améliorer l'adaptation, vu que les niveaux de puissance croissants des types nouveaux ou perfectionnés de tubes à micro-ondes, tels que les gyro- trons, augmentent considérablement les performances imposées. En conséquence, l'un des buts de la présente in- vention est de réaliser un ensemble de fenêtre offrant une transmission améliorée de l'énergie sous forme de micro-ondes d'un côté à l'autre d'interfaces diélectriques. Un autre but de l'invention est de réaliser un en- semble de fenêtre offrant en conjugaison des performances améliorées de largeur de bande et de tenue en puissance. Un but connexe de l'invention est de réaliser un ensemble de fenêtre offrant des possibilités de refroidisse- ment améliorées. Un autre but de l'invention est de réaliser un en- semble de fenêtre dont une ou plusieurs faces portent une structure répétitive nouvelle favorisant la réalisation des buts énoncés plus haute Un autre but encore de l'invention est de réaliser un ensemble de fenêtre ayant des faces à structures complémen- taires afin d'établir une adaptation préférentielle aux modes circulaires. Ces buts sont atteints par la réalisation d'un en- semble de fenêtre comportant une plaque en matière diélectri- que d'un premier indice de réfraction N s'étendant transver- salement à une section intérieure du guide d'ondes et scel- lée à l'intérieur de celle-ci, la plaque définissant deux faces opposées L'ensemble comporte en outre un fluide, qui peut 4 tre de l'air, d'un deuxième indice de réfraction N 2, présent à l'intérieur du guide d'ondes d'un c 8 té de la pla- que diélectrique et en contact avec l'une des faces de celle- ci Cette face comnorte un réseau d'ondulations ou cannelures s'étendant d'un côté à l'autre de sa surface, chaque ondula- tion s'avançant dans le fluide sur une hauteur axiale h La hauteur h est proportionnelle à l'inverse de la moyenne géo- métrique des indices de réfraction N 1 et N 2 Enfin, l'ensem- ble comporte également des moyens propres à faire circuler le fluide sur l'étendue de la face ondulée de façon à re- froidir la plaque diélectrique De cette façon, on obtient une bonne transmission sur une grande largeur de bande, ain- si qu'un transfert de chaleur amélioré d'un côté à l'autre de l'interface comprise entre la matière diélectrique de la plaque et le fluide diélectrique, pour assurer des possibi- lités de refroidissement améliorées Ainsi se trouve obtenue une plus grande capacité de tenue en puissance hyperfréquence. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ondulations sont alignées dans une première direction, et il est prévu sur l'autre face de la plaque un réseau complé- mentaire d'ondulations qui est aligné dans une seconde di- rection formant un certain angle avec la première direction. L'angle peut être choisi de façon à privilégier la transmis- sion de modes désirés, tel par exemple le mode circulaire- électrique. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est fait appel à une deuxième plaque disposée en adjacence et parallèlement à la première plaque à distance de celle-ci de façon à délimiter entre les plaques une région fermée du guide d'ondes, le fluide diélectrique étant contenu dans la- dite région et mis en circulation dans celle-ci Le mouvement du fluide le long des ondulations alignées et entre celles-ci favorise le contact entre surfaces et fluide, l'obtention d'un écoulement turbulent, et le mouvement global de circu- lation de fluide sur l'étendue de la face, pour assurer un meilleur transfert de chaleur au fluide et une capacité de refroidissement améliorée. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus amplement de la description détaillée qui est donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif en réfé- rence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une forme de réalisation à disque double de l 'ensemble de fenêtre selon l'invention, comprenant la circulation de fluide dié- lectrique de refroidissement sur les faces ondulées de la fe- nêtre, - la figure 2 est une vue de détail schématique en coupe des dispositions de la figure 1, qui montre un exemple- type de plaque de fenêtre mise en oeuvre dans l'ensemble de fenêtre selon la présente invention, en montrant en particu- lier les limites entre matières dtindice diélectrique diffé- rent, et un exemple des ondulations des faces de la fenêtre selon l'invention; la figure 3 est une vue en plan schématique d'u- ne plaque de fenêtre conforme à celle des figures 1 et 2; la figure 3 A est une vue en plan fragmentaire semblable à la figure 3, mais montrant une variante "en gau- fre" de la face de plaque de fenêtre ondulée de la figure 3; la figure 3 B est une vue en plan fragmentaire semblable à la figure 3 A, mais montrant un exemple de la fa- ce opposée de la plaque de fenêtre de la figure 3 A; et la figure 4 est une vue en coupe axiale d'une forme de réalisation en fenêtre collectrice de l'ensemble de fenêtre selon l'invention, qui montre également une autre variante de réalisation des ondulations. La figure 1 représente un exemple de réalisation à fenêtre double de l'ensemble de fenêtre selon la présente invention Cet ensemble est représenté dans sa mise en oeuvre dans le contexte d'un guide d'ondes circulaire creux 10 dont l'intérieur délimite un cylindre droit à base circulaire pré- sentant un axe 12 L'invention peut être mise en oeuvre sur d'autres types de guides d'ondes et dans d'autres contextes, comme on le verra plus loin par exemple pour la figure 4. Toutefois, la figure 1 est en elle-même représentative de nombreuses applications possibles; par exemple, la bride de guide d'ondes 14 située à ltune des extrémités du guide d'on- des 10 peut être raccordée à l'entrée ou à la sortie d'un tu- be générateur de micro-ondes ou d'une chambre à plasma D'u- ne façon similaire, l'extrémité opposée 16 du guide d'ondes peut conduire à l'entrée ou à la sortie d'autres composants pour hyperfréquences; et on peut aussi considérer la figure comme représentative d'une portion d'un tube pour micro-ondes proprement dit L'une ou l'autre des extrémités 14 et 16, ou chacune d'elles, se raccordent normalement à une région con- tenant un guide d'ondes ou de l'énergie hyperfréquence, qui se trouve sous vide ou sous pression et doit donc être isolée. En conséquence, il est fait appel aux plaques ou disques de fenêtre 18 et 19, dont la première isole l'extrémité 14 et la seconde l'extrémité 16, par disposition de celles-ci trans- versalement à la section intérieure creuse du guide d'ondes et scellement, par exemple par brasure, à la paroi intérieure de celui-ci. Les deux plaques sont espacées axialement l'une de l'autre d'une faible distance de façon à former entre el- les une région fermée étroite 20 à l'intérieur du guide d'on- des, destinée contenir un fluide de refroidissement 22 (qui peut par exemple être un liquide ou un gaz à fluorocarbure à faible pertes diélectriques, ou même être de l'air) Les plaques définissent respectivement des faces intérieures 18 A et 19 A qui bordent la région 20, et des faces extérieures 18 B et 19 B, ces faces étant toutes globalement parallèles. Les plaques elles-mêmes sont formées, par exemple, de glucine ou d'alumine Le guide d'ondes est en un alliage métallique. La région fermée 20 s'ouvre au moins à son sommet dans un conduit d'admission 24, et elle s'ouvre également dans un conduit de sortie 25 au moins à sa base (Des ouver- tures sont ménagées dans la paroi du guide d'ondes 10 pour les conduits au moins aux deux extrémités opposées de la ré- gion 20 Dans un souci de clarté de la représentation, ces ouvertures sont représentées ici au sommet et à la base de la figure, mais elles pourraient 9 tre disposées ailleurs, et elles pourraient être équipées d'une multiplicité de ce genre de paires) De cette façon, le fluide 22 peut Atre introduit de manière à remplir la région 20 entre les plaques, pour couvrir complètement les faces internes 18 a et 19 a Les con- duits 24 et 25 sont raccordés à une pompe de recyclage et a un appareillage de refroidissement classiques (non représen- tés) pour permettre au fluide 22 de circuler et d'assurer le refroidissement des plaques 18 et 19, afin d'évacuer la cha- leur dégagée sous l'effet des pertes diélectriques ayant lieu dans celles-ci. Il y a réduction au minimum de ce genre de pertes, et renforcement considérable des effets de refroidissement, grâce au réseau d'ondulations 28 défini dans les faces des plaques, ces ondulations étant représentées de façon plus dé- taillée tant par la vue de détail en coupe de la plaque 18 (ou 19) représentée par la:figure 2 que par la vue en plan des faces de la plaque 18 (ou 19) représentée par la figu- re 3 Dans l'exemple de la figure 2, les ondulations 28 sont, en coupe axiale par un plan perpendiculaire aux faces, à con- tour sinueux à profil globalement rectangulaire Ce contour sinueux présente une période régulière représentée par la longueur "A", et il définit des dents ou ondulations sail- lantes 28 a, 28 b, 28 c, etc de diélectrique plein de largeur "Btt qui s'avancent vers l'extérieur sur une hauteur h Les dents 28 forment un cycle de la période du contour sinueux, et elles peuvent représenter une fraction plus grande ou plus petite de la largeur totale de la période, selon les besoins dictés par des considérations d'adaptation, comme on le verra plus loin Les ondulations n'ont pas besoin d'être limitées à ces profils transversaux "rectangulaires"; elles peuvent avantageusement aussi être sinusoïdales, en dents de scie, ou être conformes à l'un quelconque d'entre de nombreux au- tres motifs sinueux Comme on peut également le voir en consi- dérant la figure 3, les ondulations sont de préférence ali- gnées côte-à-côte dans une première direction privilégiée. L'écoulement de fluide de refroidissement diélectrique qui ba- laie la face se trouve ainsi amélioré grâ ce au fait qu'il est au moins Dartiellement canalisé le long des ondulations et à l'intérieur de celles-ci dans la première direction précitée. A noter que les "espaces morts" ou régions dans lesquelles du fluide de refroidissement se trouve emprisonné sans pou- voir circuler sont complètement absents; au contraire, un écoulement turbulent du fluide se trouve favorisé à l'inter- face fluide-diélectrique solide De plus, la surface effecti- ve de l'interface fluide-solide est elle aussi fortement aug- mentée comparativement à celle d'une fenêtre à faces planes, ce qui constitue un autre facteur de renforcement de la capa- cité de transfert de chaleur En outre, comme visible sur la figure 3 A, les faces ondulées sont avantageusement munies aussi de canaux 30 orientés transversalement à la direction précitée d'alignement des ondulations Il est préféré que ces canaux soient ménagés en nombre et espacement comparables à ceux des ondulations, ce qui définit une structure d'ondula- tions en gaufre comme représenté par les figures 3 A et 3 B. De cette façon se trouvent ménagés davantage encore de tra- jets d'écoulement de fluide le long de la face et sur l'éten- due de celle-ci, et la surface effective de l'interface flui- de-plaque se trouve encore augmentée, ce qui met plus de flui- de en contact avec la face. Ainsi, le pouvoir de dissipation thermique et de refroidissement se trouvent nettement accrus comparativement à ceux des configurations de fenêtre refroidies dépourvues d'ondulations Ces avantages n'imposent pas une configuration de fenêtre à double plaque telle que celle de la figure 1; une forme de réalisation ne comportant qu'une seule fenêtre (telle qu'on peut par exemple l'envisager avec l'aide de la figure 2) fournit des avantages semblables Dans une telle configuration, par exemple, le vide peut être présent du côté de la face l 8 a jouxtant le guide d'ondes, tandis qu'il peut y avoir présence d'air du côté 18 b, cet air étant mis en cir- culation sur les ondulations en faisant par exemple appel à une soufflante L'efficacité d'un tel refroidissement par air est alors nettement renforcée par les ondulations exactement comme dans le cas du refroidissement par liquide décrit plus haut. L'ensemble de fenêtre selon l'invention améliore la ténue en puissance sous hyperfréquences non seulement en raison de l'augmentation de capacité de refroidissement, mais aussi à cause de l'adaptation supérieure d'un côté à l'autre des interfaces entre diélectriques Comme visible en consi- dérant de préférence la figure 2, la plaque de fenêtre pro- prement dite comprend un solide en une première matière dié- lectrique, telle que la glucine, présentant unindice de ré- f-raction N 1 Celle-ci est en contact, par exemple, par sa face 18 B, avec une deuxième matière diélectrique, telle que de l'air ou qu'un fluide fluorocarburé, ou même que le vide, présentant un indice de réfraction N 2 Les ondulations de hauteur h définissent une couche limite d'épaisseur h entre la matière diélectrique solide homogène de la fenêtre et le volume homogène de la deuxième matière diélectrique Pour assurer une adaptation optimale, il faut que l'indice de ré- fraction effectif neff de cette couche limite ou couche in- termédiaire comprise entre les deux régions homogènes ait pour valeur eff 2 En outre, il faut que la profondeur h de cette couche limite satisfasse à la relation suivante h 3 eff/ ou 1 O h= - 4 fi N 1 O est la longueur d'onde effective au sein du diélec- trique solide, et X Ola longueur d'onde dans l'espace libre. Les quantités N 1 et N 2 sont bien entendu les indices de ré- fraction mentionnés plus haut La présence d'un réseau d'ondu- lations de profondeur satisfaisant au critère ci-dessus mé- nagé sur les faces de la plaque réalise une transformation d'adaptation au franchissement de la frontière séparant les première et deuxième matières diélectriques différentes, la- quelle permet à l'énergie hyperfréquence d'être transmise d'un c Oté à l'autre de celle-ci avec des pertes minimales. Les réflexions internes sont alors de la même amplitude, mais de phase opposée, ce qui aboutit à une interférence complète- ment destructive et à l'annulation du coefficient de réfle- xion nette. On a précédemment indiqué que les ondulations ne sont pas limitées à un profil particulier Toutefois, elles sont de préférence globalement cycliques et périodiques, au moins dans une direction le long de la face de la plaque (dans l'exemple représenté, il s'agit de la direction verti- cale), et elles présentent une période régulière de longueur "A", comme indiqué plus haut Il faut que les ondulations apparaissent pour les micro-ondes tombant sur celles-ci com- me une région de matière homogène En conséquence, la pério- dicité moyenne doit satisfaire à la relation: A /2 eff Cependant, les cycles ou alternances du profil périodique des ondulations ne sont pas nécessairement de largeur égale Comme on l'a vu plus haut, les dents de dié- lectrique 28 a, 28 b, 28 c, etc ménagées dans la face, et qui forment l'une des alternances ou cycles de l'exemple de con- tour sinueux à profil rectangulaire de la figure 2, ont une largeur B qui est une fraction importante de la longueur to- tale A de la période Cette fraction représente une partie plus ou moins grande de la période totale, selon la valeur relative des deux indices de réfraction, ou des masses vo- lumiques des matériaux frontières La valeur de B peut être calculée pour n'importe quel contour ou profil d'ondulation, et elle dépend également de l'orientation du champ électrique hyperfréquence par rapport à l'interface entre diélectriques. Pour le contour du type à profil rectangulaire représenté par les figures 1 et 2, la valeur de B peut être obtenue approxi- mativement par la relation B = (n N 2 nl)/(n 2 N 2 A 2 20 2 1 en supposant que N 2 est supérieur à ni, et que le champ élec- trique de l'onde est polarisé perpendiculairement aux ondu- lations. La présence sur les faces de la plaque d'ondula- tions conformes aux prescriptions ci-dessus conduit à des avantages essentiels quant à la largeur de bande de transmis- sion de l'ensemble de fenêtre Dans le cas d'une plaque dé- pourvue d'ondulations, mais présentant au contraire des faces planes, la largeur de bande de fréquences de transmission relative est donnée par la relation approximative Af A eff f 2 L o 2 L/?eff est le nombre de demilongueurs d'onde entre la première et la dernière interfaces, et L la distance entre les faces planes Il ressort clairement de cette relation que la bande passante de la fenêtre diminue à mesure que l'épaisseur électrique de la fenêtre augmente Par exemple, une fenêtre à disque ou plaque double comme celle de la fi- gure 1, mais à faces planes, et dont on suppose que l'épais- seur électrique L est de 5,33 longueurs d'onde, présente une bande passante approximative dont la valeur, d'après la re- lation ci-dessus, est: Nelf A__f Xef f 2 ( 5,33) nerf soit 9,4 % Pour des fenêtres de ce genre visant des appli- cations qui exigent de la précision, telle la réalisation d'oscillateurs, o il est classique comme exemple-type d'im- poser comme critère de transmission un rapport d'amplitudes des tensions d'ondes stationnaires inférieur ou égal à 1,1, la largeur de bande ne serait que de 0,3 %. * Par contre, la largeur de bande sur laquelle une couche frontière ou intermédiaire ondulée telle que celle re- présentée en 32 est efficace est beaucoup plus grande On se sert encore de la relation approximative indiquée plus haut, mais l'épaisseur électrique L est a présent égale à h, c'est- à-dire à k eff/4, par définition Ainsi, pour la couche li- mite ondulée, on a: tú Z eff/( 2 ef/ 4) = 2, f soit approximativement une octave Dt'une façon similaire,- pour un rapport d'amplitudes de tensions d'ondes stationnai- res comparable au plus égal à 1,1, la largeur de bande est de 6,4 %. Cette amélioration de largeur de bande se trouve préservée même lorsque l'on met en oeuvre deux interfaces de ce genre ou plus, et lorsque la région homogène de la fena- tre diélectrique est passablement épaisse, comme c'est le cas pour la fenêtre de sortie d'un tube à micro-ondes En parti- culier, l'ensemble de fenêtre à double plaque de la figure 1, en supposant encore une épaisseur électrique de fenêtre com- parable valant 5,33 longueurs d'onde, présente aussi une lar- geur de bande d'à peu près une octave, en présentant aussi pour un rapport d'amplitudes de tensions d'ondes stationnai- res inférieur ou égal à 1,1 une largeur de bande de 6,4 %, ce qui représente une performance vingt fois meilleure que dans le cas d'une fenêtre à faces planes Ainsi, on peut aug- menter la largeur de bande de fréquences de transmission d'u- ne plaque de diélectrique telle que la plaque 18 ou 19 en la faisant passer de la valeur que l'on obtiendrait si les fa- ces étaient strictement planes à une valeur qui est pratique- ment indépendante de l'épaisseur totale de la fenêtre, mais qui ne dépend par contre que de la largeur de bande des inter- faces ondulées, qui est ici d'une octave. Comme représenté en particulier par les figures, on peut voir que les réseaux d'ondulations portés par les faces peuvent prendre diverses formes On a indiqué plus haut que les simples ondulations allongées et parallèles de la fi- gure 3 sont de préférence coupées par une multiplicité de ca- naux 30, comme représenté par la figure 3 A, qui stétendent transversalement en traversant les ondulations pour définir la configuration en gaufre représentée, en fournissant de nombreux trajets additionnels permettant d'améliorer la cir- culation de fluide à des fins de refroidissement Le réseau à ondulations simples de la figure 3 et la variante en gaufre de la figure 3 A peuvent être considérés comme orientés dans Une première direction globalement perpendiculaire au champ électrique de l'onde On peut faire subir une rotation à cet- te orientation par rapport au champ électrique en vue de fa- voriser la transmission de divers modes particuliers du guide d'ondes Les faces opposées de la même plaque de diélectrique peuvent également porter des réseaux qui sont semblables, à ceci près qu'ils sont angulairement décalés ltun par rapport à l'autre Voir par exemple la figure 3 B, qui représente une variante d'orientation pour l'une des faces de la plaque, ce- pendant que la figure 3 A représenterait l'orientation adoptée pour la face restante On remarquera que dans cet exemple, les orientations forment entre elles un angle de 45 Une tel- le orientation favorise la transmission des modes circulaires électriques de guidage d'ondes, et elle contribue à fournir une transmission de puissance plus uniforme d'un côté à l'au- tre de la plaque A titre d'autre exemple encore, dans la for- me de réalisation de la figure 1, chacune des quatre faces des deux plaques de diélectrique 18 et 19 pourrait être de préférence décalée angulairement de 22030 ' par rapport à cna- que face suivante, afin de conférer aux modes circulaires une transmission et une uniformité de distribution de puis- sance optimales Sur ce point, d'autres dispositions encore qui visent à améliorer les performances de tenue en puissance de l'ensemble de fenêtre sont établies. D'autres variantes encore sont possibles; par exemble, l'imposition au réseau d'ondulations de variations spatiales supplémentaires visant à assurer une adaptation plus favorable d'un mode de guidage d'ondes désiré; en particulier, une variation spatiale s'exerçant sur une longueur d'échelle qui est grande comparativement aux dimensions précédemment définies h, A et B des ondulations On peut en trouver un exemple dans les dispositions de la figure 4, qui est égale- ment illustrative de la variété d'applications du présent en- semble de fenêtre, ainsi que des possibilités d'utilisation de formes de profil d'ondulations autres que celles décrites plus haut La figure 4 représente schématiquement un tube à micro-ondes qui présente un axe longitudinal 34 et comporte un canon 'à électrons ou cathode 35, un circuit d'intéraction 36 dans lequel a lieu une interaction faisceau électronique- micro-ondes par mise en oeuvre de l'un quelconque d'entre di- vers moyens, un ensemble collecteur/séparateur de modes 38, et un guide dtondes de sortie circulaire 39 qui converge sur une fenêtre terminale de guide d'ondes de sortie 40 Dans ce cas, on désire favoriser la production de modes circulaires électriques, tout en piégeant et en absorbant les modes non circulaires électriques On peut voir que ces modes non cir- culaires non désirés, vu qu'ils possèdent une composante axia- le, s'éloignent de l'axe du tube dans la direction indiquée par les flèches pour arriver sur la plaque de fenêtre collec- trice diélectrique ondulée 42 Par contre, les modes circu- laires électriques qui sont dépourvus de composante axiale, ne sont pas affectés, et ils poursuivent leur trajet de sor- tie en direction de l'extrémité de sortie du tube. La fenêtre collectrice 42 est en fait une couronne à faces intérieure et extérieure ondulées qui sont centrées et incurvées autour de l'axe 34 du tube Les faces intérieure et extérieure sont toutes deux ondulées, la face extérieure 43 baignant dans une chemise de refroidissement par eau 44 qui l'entoure, et qui à la fois contribue au refroidissement de la fenêtre collectrice et absorbe les modes électriquzs non désirés, qui la traversent pour pénétrer dans l'eau La présence d'ondulations sur la face 43 contribue dans une gran- de mesure à activer le refroidissement et l'évacuation de l'énergie indésirable des autres parties du tube Les ondula- tions des deux faces sont également dimensionnées conformé- ment aux dispositions de base exposées plus haut pour établir une adaptation à largeur de bande supérieure pour ces modes non circulaires électriques non désirés, ce qui-réduit au mi- nimum l'échauffement Favorise également cette adaptation à large bande le fait que la configuration annulaire de la fe- nêtre collectrice impose une variation spatiale qui est gran- de comparativement aux dimensions des ondulations En consé- quence, l'ensemble de fenêtre selon l'invention n'est pas li- mité dans ses applications aux seuls guides d'ondes circulai- res classiques, et il peut également être adapté aux guides dfondes rectangulaires, aux joints ou fenêtres collecteurs, aux guides d'ondescoaxiaux dont la section droite creuse est de forme annulaire, et à de nombreux autres types de guides d'ondes et de dispositifs pour micro-ondes. R E V E N D I C A T I O N S 1 Ensemble de fenêtre pour guide d'ondes hyper- fréquence présentant une section droite creuse, caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque ( 13) en matière diélectri- que d'un premier indice de réfraction N 1 s'étendant transver- salement à une section creuse intérieure dudit guide d'ondes ( 10) et scellée à i'intérieur de ladite section, ladite pla- que définissant deux faces opposées ( 18 A, 18 B); un fluide ( 22) d'un deuxième indice de réfraction N 2 présent dans une région ( 20) du guide d'ondes située d'un c 6 té de ladite pla- que et en contact avec une première ( 18 B) desdites faces, la- dite première face au moins présentant un réseau d'ondulations ( 28) qui s'étend en travers la surface de ladite face, chacu- ne desdites ondulations s'avançant dans ledit fluide sur une hauteur axiale h, qui est proportionnelle à la moyenne géomé- trique de l'inverse du produit des indices de réfraction N 1 et N 2; et des moyens ( 24, 25) pour faire circuler ledit flui- de sur l'étendue de ladite première face de façon à refroidir ladite plaque. 2 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites ondulations ( 28) sont alignées. 3 Ensemble de fenêtre selon la revendication 2. caractérisé en ce que lesdites ondulations ( 28) sont inter- rompues par une multiplicité de canaux ( 30) prévues transver- salement à celles-ci. 4 Ensemble de fenêtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesuits canaux ( 30) sont ménagés en nombre et avec un écartement mutuel comparables à ceux des dites ondulations ( 28), pour définir ainsi un réseau en gau- fre sur ladite première face ( 18 B). Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérise en ce que ledit fluide ( 22) est un liquide dié- lectrique, en ce que lesdites ondulations ( 28) sont globaie- ment alignées, et en ce que lesdits moyens ( 24, 25) de mise en circulation font circuler ledit liquide le long desdites ondulations et entre celles-cio 6 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit fluide ( 22) est de l'airo 7 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réseau d'ondulations ( 28) défi- nit, dans un plan perpendiculaire à ladite première face ( 18 B), un profil à motif rectangulaire présentant une pério- de régulière de longueur A, et une largeur B de l'un des rec- tangles à l'intérieur de ladite période. 8 Ensemble de fenêtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rapport de B à A est donné approxi- mativement par la relation: =(n 2 N 2 nl)/(n 22 n 12) 9 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau d'ondulations ( 28) définit, dans un plan perpendiculaire à ladite première face ( 18 B), un profil globalement onduleux présentant une période régu- lière de longueur A, l'un des côtés de ladite ondulation s'é- tendant sur une largeur B. Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux faces ( 18 A, 18 B) de ladite plaque ( 18) comportent lesdites ondulations ( 28). 11 Ensemble de fenêtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ondulations ( 28) de ladite premiè- re face ( 18 B) sont globalement alignées dans une première di- rection, et en ce que les ondulations ( 28) de ladite deuxiè- me face ( 18 A) sont alignées dans une deuxième direction for- mant un certain angle avec ladite première direction. 12 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région dudit guide d'ondes qui est adjacente à l'autre face ( 18 A) de ladite plaque ( 18) est main- tenue sous vide. 13 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque additionnelle ( 19) en matière diélectrique globalement parallèle à la première plaque ( 13) et situ 6 e à distance de celle-ci de façon à for- mer une r 6 gion fermée ( 20), ladite première face ( 18 B) étant adjacente à ladite région, ledit fluide ( 22) étant contenu à ltintérieur de ladite région fermée. 14 Ensemble de fenêtre selon la revendication 13, caract 6 risé en ce que la face ( 19 B) de ladite plaque ad- ditionnelle ( 19) qui est tournée du c'té de ladite région fermée ( 20) comporte lesdites ondulations ( 28). 15 Ensemble de fenêtre selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux faces ( 18 A, 18 B; 19 A, 19 B) des deux plaques ( 18, 19) comportent lesdites ondulations ( 28). 16 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque ( 18) et la section droite de l'intérieur du guide d'ondes ( 10) sont circulaires. 17 Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces de ladite plaque ( 42) sont incurvées. 18 Ensemble de fenêtre selon la revendication 17, caractérisé en ce que les faces incurvées sont fermées, de façon à former une couronne. 19 Ensemble de fenêtre selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'une et l'autre desdites faces incur- vées sont ondulées, la face la plus extérieure ( 43) étant en contact avec ledit fluide ( 44). Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une variation spatiale supplémentaire est affectée audit réseau d'ondulations ( 28) pour conférer une adaptation plus favorable à un mode de guide d'ondes dé- siré. 21 Ensemble de fenêtre pour guide d'ondes à sec- tion droite circulaire creuse, caractérisé en ce qu'il com- prend: un disque en matière diélectrique ( 18) s'étendant transversalement à une section intérieure dudit guide d'on- des ( 10) et scellé à l'intérieur dudit guide d'ondes, ledit disque définissant deux faces opposées ( 18 A, 18 B); chacune desdites faces présentant un réseau semblable d'ondulations ( 28) sur l'étendue de sa surface respective, chacun desdits réseaux d'ondulations étant aligné dans une direction respec- tive différente, l'une desdites directions formant un certain angle avec l'autre pour conférer une adaptation plus favora- ble à un mode de guide d'ondes désiré. 22 Ensemble de fenêtre selon la revendication 21, caractérisé en ce qutil comporte en outre des moyens ( 24, 25) propres à diriger sur l'étendue de l'une ( 18 B) des- dites faces ( 18 A, 18 B) un fluide ( 22) destiné à refroidir ledit disque ( 18). 23 Ensemble de fenêtre selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'une desdites directions forme un angle de 450 avec l'autre, pour assurer une adaptation plus favorable d'un mode de guide d'ondes circulaire élec- trique. 24 Ensemble de fenêtre selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'un deuxième disque semblable ( 19) en matière diélectrique est disposé au voisinage et parallè- lement au premier disque ( 18), et en ce que le deuxième dis- que est angulairement décalé d'environ 22030 ' par rapport au premier. Ensemble de fentre selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un fluide dié- lectrique ( 22) remplissant l'intérieur du guide d'ondes ( 10) entre lesdits disques ( 18, 19). 26 Ensemble de fenêtre selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens propres à recycler et à refroidir ledit fluide diélectrique ( 22). 27 Ensemble de fenêtre selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit disque ( 18) est circulaire.