Brevet FR2605147A1 — publié le 19880415

-1 PROCEDE DE REALISATION D'UNE TRANSITION HYPERFREQUENCE ENTRE DEUX STRUCTURES GUIDEES ORTHOGONALES ET CIRCUIT HYPERFREQUENCE COMPORTANT UNE TELLE TRANSITION La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées hortogo- nales et un circuit hyperfréquence comportant une telle transition. Dans les équipements hyperfréquences des radars il est néces- saire d'utiliser des transitions qui permettent de transférer une onde électromagnétique qui se propage dans un guide selon un plan que l'on désignera par plan horizontal,vers un guide orthogonal c'est-à- dire vertical. Pour cela on utilise généralement un tronçon de guide coudé. A l'angle droit formé entre une paroi verticale et une paroi horizontale il est usuel soit de rapporter une pièce métallique qui ferme l'angle, soit d'usiner cette pièce dans le guide. La pièce forme un pan lisse ayant une pente telle que le champ électrique ou magnétique, qui est vertical dans le guide horizontal, devient progressivement horizontal dans le guide vertical. Pour des équiments destinés à fonctionner à des fréquences allant jusqu'à 30 ou 40 GHz, on procède à des techniques classiques soit de fraisage des pièces du guide coudé, les pentes étant obtenues par inclinaison de la pièce par rapport à l'outil de fraisage, soit au report d'une pièce biseautée par avance. Pour des équipements destinés à fonctionner à des fréquences supérieures correspondant par conséquent à des ondes millimé- triques, les problèmes d'usinage deviennent prépondérants car les techniques classiques ne peuvent plus s'appliquer.La précision que l'on doit obtenir est d'autant plus grande que les dimensions des 2605 1 47 parois de guidage sont petites. Les mouvements d'inclinaison qu'il faut donner à la pièce pour réaliser la découpe du pan par fraisage s'avère incompatible avec les tolérances imposées de même que le report d'un pan déjà usiné. La présente invention permet de remédier à cet inconvénient. Elle permet de réaliser des circuits hyperfréquences destinés à fonctionner en particulier dans le domaine des ondes millimétriques dans lesquels les transitions guide horizontal guide vertical sont réalisées par découpe dans la masse sans la nécessité d'incliner les structures. La présente invention a donc pour objet un procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées horto- gonales, caractérisé en ce qu'il consiste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure orthogonale à cette première structure sans inclinaison de l'une des tructures. Elle a également pour objet un procédé de réalisation d'une transi- tion hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des parois de guidages pour des ondes millimétriques, de largeurs et de profondeurs compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci- après, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1, représente un exemple de réalisation d'une transition hyperfréquence selon le procédé; - la figure 2, représente une première étape de réalisation de la structure horizontale selon une variante du procédé; - la figure 3, représente une deuxième étape de réalisation de la structure horizontale selon la variante du procédé; - la figure 4, représente une deuxième étape de réalisation de la structure horizontale selon une autre variante du procédé; - la figure 5, représente un circuit hyperfréquence dont les transitions sont réalisées selon le procédé de l'invention; - la figure 6, représente le détail d'une transition vue en coupe. 2605 147 Sur la figure I on a représenté de façon schématique une structure guidée horizontale 2 et une structure guidée verticale 1. Les qualificatifs horizontal et vertical qui sont utilisés pour simpli- fier, font référence aux plans dans lesquels l'onde hyperfréquence se propage, mais aussi à un choix arbitraire de P'orientation de ces structures par rapport à un plan de référence (par exemple le plan de la feuille sur laquelle est représentée la figure 1). La structure guidée dite "verticale" est référencée 1. Elle est destinée à être plaquée sur la structure guidée dite "horizontale" référence 2. La structure guidée verticale comporte une plaque conductrice dans laquelle est usinée une ouverture rectangulaire 10 correspon- dant à une partie de guide d'onde à parois verticales. L'usinage est réalisé par électro-érosion par enfonçage. On utilise pour cela une électrode ayant la forme de l'ouver- ture que l'on veut réaliser. La structure est placée dans un bain approprié, l'application de l'électrode sur la structure permet d'ef- fectuer la découpe désirée. La structure guidée horizontale comporte une plaque conduc- trice dans laquelle sont usinées une ou plusieurs gorges 20 en forme d'auges. Les gorges sont usinées dans la masse, elles comportent une paroi horizontale 21 et deux parois verticales 22,23. L'usinage est réalisé par fraisage. L'outil de fraisage 100 se déplace horizonta- lement pour découper la gorge 20. Puis, sans aucun déplacement de la structure 2, la fraise est commandée pour se déplacer suivant une direction orthogonale à sa direction initiale. Elle se déplace donc dans le sens de la largeur L de la gorge. On procède ainsi à une succession d'aller et retour de l'outil de fraisage de façon à réaliser un angle en forme de marches d'escalier. Les marches d'escalier forment un pan 30 entre la paroi horizontale 21 et la portion de paroi verticale 24. Sur la figure 2, on a représenté une première étape de réalisation du pan dans la structure horizontale, suivant une variante du procédé. 2605 1 47 Dans cette variante, le pan que l'on réalise a une largeur inférieure à la largeur L du guide. La première étape consiste à placer la fraise pour laisser un coin 40 rectangulaire dans l'angle. Pour cela, la fraise poursuit la découpe sur l'un des bords 22 jusqu'à l'obtention de la profondeur e désirée. La fraise est ensuite ramenée en avant du coin et est déplacée hortogonalement jusqu'à l'autre bord 23. La fraise est déplacée suivant ce bord jusqu'à obtention de la profondeur e désirée. Sur la figure 3, on a représenté la deuxième étape de réalisa- tion du pan selon une première variante. Cette deuxième étape consiste à réaliser des marches d'escalier par fraisage sur le coin 40 de manière à obtenir un pan 30 ayant la pente désirée. Les marches sont réalisées par aller et retour successifs de la fraise sur le coin 40. Sur la figure 4, on a représenté une deuxième variante de réalisation de la deuxième étape. Dans cette variante, le pan 30 est obtenu par électro-érosion par enfonçage du coin 40 réalisé lors de la première étape et représenté sur la figure 2. L'électro-érosion consiste à utiliser une électrode 50 ayant la forme du pan que l'on veut réaliser. La largeur I du pan étant inférieure à la largeur L du guide, on dispose donc d'un débattement plus large ce qui facilite le positionnement de l'électrode par rapport au pan. D'éventuels débor- dements dans les parois verticales sont évités grâce à cette caracté- ristique. Sur la figure 5, on a représenté un circuit hyperfréquence pour ondes millimétriques comportant plusieurs fonctions hyperfré- quences. Ce circuit comporte une pluralité de transitions ortho gonales réalisées selon le procédé de l'invention. Chaque ouverture de la partie 1 correspond à une terminaison de guide de la partie 2 dans laquelle a été ménagé un pan selon la figure 2 ou 3 ou 4. Sur la figure 6, on a représenté le détail d'un pan 30 vu en coupe. Les structures 1 et 2 sont superposées. L'onde se propage dans le guide formé par la gorge en auge de la structure 2 fermée par la paroi horizontale 11 de la structure 1. 2 6 0 5 1 4 7 L'invention permet par conséquent, en procédant à une dé- coupe par fraisage selon un première étape, à réaliser un pan pour lequel on procède soit à une deuxième étape de fraisage pour découper des marches d'escaliers soit à une électroérosion par enfonçage pour obtenir une fente biseautée dans le coin fraisé. La fraise est commandée par une machine à commande numé- rique connue en soi. Le dispositif de commande de l'électrode à électroérosion est également connu en soi. A titre d'exemple, les dimensions des guides réalisés pour de telles transitions sont de quelques millimètres soit selon un exemple particulier 5,7 mm de large et 2,8 mm de haut. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, caractérisé en ce qu'il con- siste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan (30) dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure ortho- gonale à la première structure, sans inclinaison de l'une des struc- tures. 2. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des parois de guidages pour des ondes millimétriques, de largeurs et de profondeurs compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques. 3. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des gorges de guidage (20) sur l'une des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effectuant des aller-retour dans un plan selon une première direc- tion, à réaliser un pan (30) dans une terminaison d'une gorge en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace selon des directions orthogonales à la première direction et à des profondeurs différentes de façon à réaliser des marches d'escalier sur toute la largeur de la gorge de guidage (20). 4. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des gorges de guidage (20) sur l'une des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effec- tuant des aller et retour dans un plan selon une première direction, à laisser par fraisage un coin (40) de largeur I inférieure à L dans une terminaison de la gorge de guidage (20), puis à déplacer l'outil de fraisage sur le coin selon des directions orthogonales à la première et à des profondeurs différentes de façon à réaliser des marches d'escalier. 5. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des gorges de guidage (20) sur Pune des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effectuant des aller et retour dans un plan selon une première direction, à laisser par fraisage un coin (40) de largeur I inférieure à L dans une terminaison de la gorge de guidage (20) puis à appliquer une électro- érosion sur le coin (40) pour réaliser le plan en utilisant une électrode qui a la forme désirée à donner au pan. 6. Circuit hyperfréquence caractérisé en ce qu'il comporte une transition obtenue selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 du procédé.