Brevet FR2548835A1 — publié le 19850111

-1 "Proc dé de fabrication d'un filtre guide d'ondes et filtre guide d'ondes fabriqué par la mise en oeuvre de ce procédé". L'invention concerne un procédé de fabrication d'un filtre guide d'ondes comportant une ou plusieurs cavités résonnantes limitees chacune par au moins unle paroi présentant une fenêtre. Un procédé de ce genre est connu du brevet allemand N 05 1 264 634 $ certain nombre forme les parois extérieures du filtre sont assem10 blues au moyen de pièces auxiliaires, après quoi les cavités resonnantes sont formées par la mise en place de plaques dans lesquelles on a pratiqué une fenêtre Ensuite, les plaques sont réunies par des vis ou des soudures, après quoi on effectue encore quelques traitements ultérieurs. On sait que des exigences strictes sont imposées à la précision de fabrication d'un filtre guide d'ondes Des irrégularités de la surface des parois des cavités résonnarntes ainsi que des écarts dimensiomnnels peuvent provoquer de grandes pertes d'énergie et affecter le fonctionnement du filtre. Le procédé connu, suivant lequel on obtient le poli requis de la surface et le dimensionnement précis des cavités résonnantes par un certain nombre de traitements des plaques séparées, suivis d'un montage compliqué, présente l'inconvénient que la durée de fabrication est longue et que le coût de fabrication est élevé. Or, l'invention vise à fournir un procédé du genre décrit dans le préambule, suivant lequel il est possible de fabriquer d'une manière simple et peu coûteuse un filtre guide d'ondes d'une qualité au moins égale à celle du filtre connu. Pour y arriver, le procédé conforme à l'invention est re30 marquable en ce que le filtre guide d'ondes est constitué par deux corps en forme de cuvette qui, chacun, présentent un côté ouvert et -2 comportent une ou plusieurs parties de paroi, les corps en forme de cuvette étant placés l'un contre l'autre par leur côté ouvert, corps qui sont réalisés chacun par extrusion par choc au moyen d'une matrice inférieure en forme de cuvette dans laquelle est placée une 05 pastille de matériau ainsi que d'une matrice supérieure de dimensions plus faibles que la matrice inférieure et dans laquelle sont pratiquées des gorges pour la formation des parties de paroi, apres quoi la matrice supérieure est introduite dans la matrice inférieure avec une force telle que le matériau en forme de pastille se déplace 10 entre la matrice supérieure et la matrice inférieure de façon à remplir entièrement lesdites gorges et à remplir au moins partiellement l'espace entre la matrice supérieure et la matrice inférieure. Comme déjà dit, un dimensionnement précis des cavités résonnantes est essentiel pour un bon fonctionnement d'un filtre guide 15 d'ondes D'autres facteurs critiques sont l'endroit, la forme et les dimensions de la paroi et de la fenêtre entre les cavités résonnantes Or, l'invention se base sur l'idée de construire le filtre guide d'ondes à partir de deux corps extrudés, formés à l'aide d'une matrice inférieure et d'une matrice supérieure de dimensions très 20 précises Dans ces conditions, il est particulièrement important qu'au cours du processus d'extrusion, les gorges pratiquées dans la matrice supérieure soient entièrement remplies du matériau de la pastille. Les corps en forme de cuvette ainsi réalises présentent 25 une face intérieure lisse, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de soumettre la surface intérieure à un traitement ultérieur Les parties de paroi formées dans les gorges sont positionnées avec précision et ont pris les dimensions requises au cours de leur formation. Pour réaliser le filtre, on place deux corps l'un contre l'autre par 30 leur c 5 té ouvert, les parties de paroi de l'un des corps étant amenées en regard des parties de paroi de l'autre corps Ainsi, les parties de paroi forment paire par paire une paroi munie d'une fenêtre et contiguë à une cavité résonnante formée simultanément. Comme matériau de pastille, on peut utiliser des matériaux 35 possédant à la fois de bonnes propriétés électriques et de bonnes propriétés d'extrusion On donne la pré-érence à l'aluminium, à des alliages d'aluminium, au cuivre et au zinc. Le procédé conforme à l'invention convient pour la fabrication de filtres guides d'ondes de diverses dimensions et présen05 tern diverses possibilit 8 S d'lapplication Ainsi, le procédé permet Yfl -?i er des filtres psse bcnde, des filtres passe-bas et des fil ores passe-haut. Le proc 6 dé_ cornforr Ze 9 17 i-nentilon a l'avanltage d'être simpe de noessiter peul de: ulations et de fournir des filtres uides d'ondes peu co O teux bien reproductibleso Il s'y ajoute que la ddréede dal brication est courte, ce qui permei de réaliser de -,L O _ ombres de fi Jres par munité de temps. Un mode de ralisat;ion préférentiel avantageuz du procédé comforme z, 'iinvention eit remarquable en ce que la matrice sup 8rieure est munie d'un bord p riphérique situe au-dessus de la matrice infrieure et en ce qoatau u coirs de l'extirsion par choc, le ma" riau de la pastiie se saplaee sur ume distance telle que l'espace ent s la matriea suuprieure et la rms;arice irnfrieure soi' entièremerr rempli. Lors de la mise en oeuvre de ce procad 8 le mat,6 riau de pastille erceédentaire Fe trouve enti 3 rembent sur le coté des coraps ext 1 ur 3 J 1 çoésenro eror W im e i ar um traitement mecanique simbie tel que le úraisage. Ce proede présente quavantag e toie,o -es les dimensions ir Iteri ues:,c 7 est -ir a ongeur la e, larg Leur de meme quela hauteur, decs corus er for:e de c ette sont obtenues au cours du proceos-o d extrueior Suivrin-, im a 1, a-'be mo 7 e de r&lisamion avantae les gorgee p,_r tquees drls la matrice sup-rieure présentent un fond conv 5-exe. Le fond airsi réalisé va en descendant a partir du centre vers le bord de la matr'ice supérieure, de sorte que la profondeur des gorges est moins grande d=rns leur centre qu'à leurs etremitéso Lors de la mise en oeuvre de ce procëd 5, au cours de l'ex35 trusion, de la crasse eves-ruelle présente sur la surface de la pas- -4 tille ainsi que des graissants, tels que du stéarate de zinc, s'écoulent le long du fond convexe des gorges de façon à être évacués vers l'espace entre la matrice supérieure et la matrice inférieure. Cela donne un fort bon poli et une forme concave à la surface supé05 rieure des parties de parois réalisées dans les gorges. De plus, l'invention concerne un filtre pour hyperfréquences fabriqué par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ia description suivante, en regard du dessin annexé, permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 représente schématiquerment et non à l'échelle une matrice inférieure en coupe longitudinale et une matrice supérieure associée en nue de coté. La figure 2 représente les matrices inférieure et supérieure de la figure 1 en coupe suivant la ligne II-II. la figure 3-représente en coupe longitudinale un corps en forme de cuvette fabriqué par extrusion par choc. la figure 4 repr Osen-e le corps de la figure 3 en coupe suivant la ligue IV-IV. La figure 5 représenrte en coupe longitudirnale un filtre 20 guide d'ondes fabriqué par la mise en oeuvre du procédé conforme à 1 ' invention. L 4 figure 6 représente le filtre guided'ondes de la figure en ccupe rtiwvint la ligne v I-VI Sur les figuree 1 et 2, la référence I indique une matrice 25 inférieure en forme de cuvette Ia matrice inférieure 1 comporte un bottier 3 dans iequ el cn a place une pastille 5 en Al à 99,5 % Avec la matrice inférieure 1 cooprere une matrice supérieure 7 de dimensions plus faibles que la matrice inférieure 1 Darns la matrice sapérieure 7 sont pratiquées cuatre gorges 11 du côté 9 regardant la 30 matrice inférieure 1 Les gorges présentent chacune un fond convexe 13, de sorte que la profondeur des gorges Il est plus grande à leurs extrémités 15 et 17 que dans leur centre 19 De plus, la matrice supérieure 7 présente un bord périphérique 21 s'étendant au moins partiellement au-dessus des parois latérales 23 du boitier 3 de la 35 matrice inférieure 1. -5 Il est en soi connu que lors de l'extrusion par choc, la matrice supérieure 7 exerce sur la pastille 5 corntenue dans la matrice inférieure une pression grande au point que le matériau de la pastille dépasse la limite de fluage et commence à couler, après quoi le matériau se dplace vers le haut et entre dars les gorges 11 et l'espace séparant la matrice supérieure 7 et la matrice inférieure 1 Ia particularité spécifique du procéda conforme à l'invention est que la,matrice supérieure 7 est introdudte dans la matrice inférieure 1 avec une force telle que le flux de matériau ne s'arrête 10 qu'au moment ou les gorges 11 sont enrtitreent r esilies A la slite de la convexité du fond 13 des gorges 11 il s' tablit dansr les gorges 11 un flux de matériau dirigé vers les extrémités 15 et 17, de sorte que de la crasse éventuelle, proverarunt ptr exemple de la surface de la pastille, est dirigée vers 1 I ext rieur le long du fond 15 13 Le matériau excédentaire de la pas tile passe entre le bord 21 de la matrice supérieure 7 St les paroise latérales 25 de la matrice inférieure 1 et est dirigé veers 'extérieur du uootier 3. Les figures 3 et 4 représentent un corps 25 en forme de cuvette fabriqué de la manière décrite ci-dessus Le corps 25 com20 porte une partie de base 27 et des parsois latérales 29 et présente un côté formées dans les gorges 11 Dans le corps se trouvent cuatre parties de paroi 33 formées dans les gorges 11 les dimensions des parties de paroi 33 sont égales à celles des gorges 11 Aussi les parties de paroi 33 présentent-elles uie surface supérieure concave 25 35 Dans l'état représenté, le corps 25 est encore muni du matériau de pastille excédentaire représenté par un pointillé et indiqué par la référence 37 Le matériau de pastille excédentaire se trouve entièrement sur la face extérieure des parois latérales 29 et est éliminé par un traitement mécanique simple, tel que le fraisage Si 50 aucune exigence n'est imposée aux dimensions extérieures du corps , il n'est pas nécessaire d'effectuer un traitement mécanique. Pour la construction d'un filtre pour hyperfréquences, on utilise deux corps 25 extrudés à froid Dans l'exemple de réalisation envisagé du procédé cornforme à l'invention, on réalise un fil35 tre guide d'ondes muni de quatre résonateurs demi 2 séparés par K -6 inverseurs à fenêtre inductive A cet effet, on enlève une partie de la partie de base 27 et des parois latérales 29 des corps extrudés , de sorte que l'une des parties de paroi 33 fait fonction de paroi latérale et que le corps ne présente plus que quatre cavités 39. 05 La partie à enlever est représentée par un pointillé. Ensuite, on réalise le filtre guide d'ondes conforme à l'invention en plaçant les deux corps 25 l'un contre l'autre par le côté ouvert 31, comme représenté sur les figures 5 et 6 Au cours du processus d'extrision, pour faciliter le positionnement mutuel des.10 deux corps 25, les parois latérales 29 sont forménes en gradin ( 41). Le filtre 43 guide d'ondes ainsi fabriqué présente quatre cavités résoimantes 45 limitées par les parois 47 constituées chacune par deux parties de paroi opposées 33, séparées par une fenêtre 49 Le filtre guide d'ondes peut tre pourva d'une ouverture de sortie. De toute évidence, le procédé conforme à l'invention permet également de fabriquer des filtres glides d'ondes du genre précité présentant un nombre de eavités résonnantes supérieur ou inférieur à quatre De m 9 me, le procédé convient poular la fabrication de filtres guides d'ondes d'un autre genre, par exemple des filtres 20 dont les cavités résonnantes sont séparées par des inverseurs J à fenêtre capacitive. -7 REBVEIDICAT IGIIS I Procedé de fabrication d'un filtre guide d'ondes comportant une ou plusieurs cavites resonnantes limitées chacune par au moins une paroi presentau 5 unle fenêtre, cearactris 6 en ce que le filtre guide d'ondes est constitué par deux corps en forme de cuvette qul chac-l, présentent un cté ouvert e-t eomportent une ou plusieurs prtes de paroi, es corps en forme de cuvette étant places 1 'un contrre 1 ' aift-re par lelur côt ouvert, corps qui sont realises h 7 acuin par extnrsion ur ^koe a'a moyen d 1 'ne mtrice inférieure en 10 forme dce cuve-t-te dens l S 1 3 est placée une pastille de matériau ainsi iaie d'u-ne matrice sr i - e de dimensions pluss faibles que la;a+,-:ee inftrieure et -f; ln,'s's sont rratiquees des gorges pour la forwasion des parties oi a-r quoi a matrice supgrieue *trh^ -D-isr 11 ee rg favec i Rnle force telle culle i 7 le - + i en fc> ds s;Ile se r:ace entre la matrice supvrie e et la matrice i-r ie de façon a F remplir en-ièrement esediegrgeîs et g i rem li W oi> i: ieil emen l Iespace entre la m.wrice snprie'ure et la matrice iie'rze- ureo 2 'roced 5 selon la revendication I' caractérisé en ce que la m r: supeeriem es munie dun bord Jriphbrique situe au-dessus C:', la im,atrice r r e en ce qu'au cour-s de llextn sion par chcôc le m,=rsl ide la p -t l se deplace sur one distance telle que l'espa Ece enbre la ui tri es orie Dre et la matrice inférieure soit entièremert rem-lio s:roc Jd selon l'ne des revendications I et 2, caract Erise en cr qus les ors o ratiques dns la m-trice s P-'rieure pr&sentent un fond conveze, 4 Filtre cce d'ondes fabriclu 8 p 9 r ia mise en oewure du urocd selon l'une des re:en Qications precedenses I a 3 o