Brevet FR2644282A1 — publié le 19900914

i -L'invention coicerne un svsteme de soutien en matiere sioiate dans, une ligne coaxiale, comprenant un support en matiere isolante aul est dispose entre le conducteur interieur et le conducteur. exterieur et dont la region centraie, entourant un segment du conducteur intérieur de diamètre reduiz. est realisee sous forme de douille o: la- longueur axiale -est plus grande que l'eépaisseur de 'a partie discoidale du support en matière isolante dise see aans la cavite coaxiale, une fente annulaire e mtaét enagee entre le segment de conducteur interieur ce dianetre reduit et la surface L'enveloppe intérieure cv'li dricue de la aouille. Un systeme de soutien en matere isolante de ce genre est -onnu d'après le brevet DE 20 20 173. Certes, ce 15.ystsme de support en matière isolante a de bonnes caracteristiques de haute frecuence, c'est-&-dire qu'il ne produit qu'une faible dégradation du facteur de réflexion sur toute l'étendue d'une grande largeur de - bande, mais il ne donne pas satisfaction en ce qul - conçerne la résistance aux décharges de tension. P iouraméliorer la resistance aux décharges de tension, il est également connu déJà de disposer sur le conducteur intérieur, des deux c6tés de la partie d'un support en matière isolante cui entoure ce conducteur, les anneaux de garde connus dans la technique des hautes tensions, sous la forme d'épaississements appropriés du C onducteur intérieur, mais il en résulte que le facteur de réflexion est augmenté de façon considérable ou au'il ne peut en tout cas rtre maintenu a une faible valeur acceptablecue dans les limites d'une largeur de bande zres étroite. La raison en est l'effet capacitif des anneaux de garde, qui ne peut pas être entièrement compense sur une large bande. L'invention a pour but de réaliser un système de soutien en matière isolante du genre defini en préambule de telle manière que la ligne coaxiale qui en est eauiDee puisse etre utilisee sur une large bande avec un :able facteur de reflexion pour la transmission de puissances HF tres elevees, c'est-à-dire 'que la forme de construction du svsteme de soutien en matière isolante ncr.onne une resistance tres elevee aux décharges de zens4on. -e but est atteint d'apres l'invention par le fait que ies parties de conducteur intérieur situées des deux cokes du segment de conducteur intérieur de diametre re-dut recouvrent en partie la douille du suDvort en matiere isolante. -a. cette caracteristicue de construction, des surlntensites de champ dans la région de la transition entre le support en matière isolante et le conducteur inzerieur et dans la région voisine sont évitées ou au moins réduites dans une large mesure. En même temps, le trajet de courant prolongé le long du conducteur intérieur conduit à une. compensation inductive d large bande de la capacité representée par le support en matière isolante. Des améliorations supplémentaires de la résistance à la décharge sont obtenues par les différentes dispositions complémentaires suivantes: en premier lieu, les segments annulaires des parties du conducteur interieur qui recouvrent la douille sont arrondis, au moins au niveau de leurs surfaces d'extrémité dirigées vers le support en matière isolante; en second lieu, il est ménagé.une fente entre chacune des surfaces d'extrémité des segments annulaires des parties du conducteur intérieur qui recouvrent la douille et la douille en matière isolante; en troisième lieu, la -transition entre la partie discoïdale du support en matière isolante et la douille centrale de celui-ci est arrondie; en quatrième lieu, une fente est ménagée entre les surfaces d'enveloppe intérieures cylindriques des segments annulaires des parties du conducteur intérieur qui recouvrent la douille et la surface d'enveloppe extérieure cylindrique de la douille du support en matière 'isolante; enfin, le conducteur intérieur a un diamètre extérieur augmente dans la région de ses segments -annulaires qui recouvrent la douille. Outre la suppression d'arêtes vives dans toute la région de transition entre le conducteur intérieur et le support en matière isolante, les fentes prévues entre la région du support en matière isolante voisine du conducteur intérieur et les bords avoisinants du conducteur intérieur contribuent à une réduction uniforme. des intensités de champ. La -forme donnée au dispositif peut être choisie sans difficulté de telle façon qu'une compensation a large bande de la capacité formée par le support en matière isolante soit obtenue par une 2-5 augmentation de l'inductivité du conducteur intérieur dans le même plan radial ou approximativement dans le même plan radial. Le système de soutien en matière isolante selon l'invention va être décrit ci-après en référence & la figure annexée qui représente de manière simplifiée une for-e de réalisation de l'invention donnée à titre d' exemple. En se reportant a la figure. le système de soutien comprend un support en matière isolante 1 entre deux 3. parties contiguës d'une ligne coaxiale qui se- compose des segments de conducteur extérieur 2 et 3, ainsi que des parties de conducteur intérieur tubulaires 4 et 5. Le support en matière isolante i est essentiellement réalisé sous formes de disque lb, mais il a, dans sa région centrale qui entoure un segment de conducteur intérieur 5a de diametre extérieur réduit, la forme d'une douille la dont la longueur axiale a est plus grande que I'épaisseur d de la partie discoïdale lb du support en matière isolante 1 disposée dans la cavité coaxiale 6. Entre le segment de conducteur intérieur 5a de diamètre extérieur réduit et la surface d'enveloppe intérieure cylindrique de la douille la du support en matière isolante 1, il est menage une fente annulaire 7 pour la réduction des fortes intensités de champ qui s'y produisent autrement au niveau des surfaces limites. Les parties de conducteur intérieur 4, 5 situées des deux côtes du segment de conducteur intérieur 5a recouvrent en partie la douille la du support en matière isolante 1. En d'autres termes, la douille la du support an matière isolante 1, qui peut être également appelée pied du support, est reçue dans une contre-dépouille délimitee par les deux parties de conducteur intérieur 4, 5. Les segments annulaires 4b et 5b des parties de conducteur intérieur 4, 5 qui recouvrent la douille la sont arrondis, au moins au niveau de leurs surfaces d'extrémité 4b' et 5b' dirigées vers le support en matière isolante 1. Entre chacune des surfaces d'extrémité 4b' et 5b' des segments annulaires 4b, 5b recouvrant la douille la, il est ménagé une fente s qui s'élargit progressivement de l'intérieur vers l'extérieur, en raison d'une part des rayons des segments annulaires 4b, 5b et d'autre part de l'arrondi de la transition entre la partie discoïdale lb du support en matière isolante 1 et la douille la. Cet élargissement progressif de la fente s apporte, pour un dimensionnement approprié, une contribution non négligeable à une réduction uniforme des intensités de champ qui se produisent dans cette région. Les deux fentes s se poursuivent en fentes si entre les surfaces d'enveloppe intérieures cylindriques des segments annulaires 4b, 5b des parties de conducteur intérieur 4, 5 qui recouvrent la douille la et la surface d'enveloppe extérieure cylindrique de la douille la du support en matière isolante 1. Les fentes si O10 servent aussi a évJter l'action de forces de contrainte sur la douille la. Dans la forme de realisation représentée, les parties de conducteur intérieur 4, 5 ont, dans la région de leurs segments annulaires 4b, 5b qui recouvrent la douille la, un diamètre extérieur Di qui est plus grand que le diametre extérieur nominal D du conducteur intérieur. Cet épaississement du conducteur intérieur dans la région des segments annulaires 4b, 5b agit capacitivement et compense ainsi, pour un dinensionnement approprie, la ccmposante inductive produite par le segment de conducteur intérieur 5a de diamètre réduit. REVE NDICATI OENTS - Systeme de soutien en matiere isolante dans une Linhe coaxiaie, comprenant un support en matière roi-ante oui est disposé entre le conducteur intérieur e Le conducteur exterieur et dont la région centrale, entourant un segment au conducteur intérieur de diamètre repu:Z, est rea:isee sous forme de douille dont la cingueur axiale est plus grande que l'épaisseur de la ar_-ie discoidale du support en matière isolante disposee dans la cavité coaxiale, une fente annulaire 1O etant menagee entre le segment de conducteur intérieur -d diametre réduit et la surface d'enveloppe intérieure cvlindrique de la douille, caractérisé en ce que les Parties de conducteur intérieur (4, 5) situées des deux cotes du segment de conducteur intérieur support en matière isolante (1). 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments annulaires (4b, 5b) des parties du conducteur intérieur (4, 5) qui recouvrent la douille (la) sont arrondis, au moins au niveau de leurs surfaces d'extrémité (4b', 5b') dirigées vers le support en matière isolante (1). 3.- Système - selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce Q-u'une fente (s) est ménagée entre chacune des surfaces d'extrémité (4b', 5b') des segments annulaires (4b, 5b) des parties du conducteur intérieur qui recouvrent la douille (la) et la douille en matière isolante (1). 4.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 & 3. caractérise en ce que la transition entre la partie discoidale (lb) du support en matiere isolante (1) et la douille centrale (la) de celuici est arrondie. 5.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 & 4, caractérisé en ce qu'une fente (si) est ménagée entre les surfaces d'enveloppe intérieures cylindriques des segments annulaires (4b, 5b) des parties du conducteur intérieur 14, 5) qui recouvrent la douille (la) et la surface d'enveloppe extérieure cylindrique de la douille (la) du support en matiere isolante. 5.- Systeme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caraczerisé en ce que le conducteur intérieur a un diamétre extérieur augmenté (Di) dans la région de ses segments annulaires (4b, 5b) qui recouvrent la douille.