Brevet FR2664748A1 — publié le 19920117

La présente invention concerne le domaine des ensembles cornet-tête hyperfréquence. De tels ensembles cornet-tête sont destinés essentiellement à être placés au foyer de réflecteur parabolique, pour la réception d'ondes générées par satellite. Une application typique de l'invention correspond à la bande SHF, c'est-à-dire la bande de 10,95 à 12,75 GHz. On a représenté sur la figure 1 annexée un ensemble cornet-tête hyperfréquence connu. L'ensemble représenté sur la figure I comprend deux parties principales: une partie 10 dénommée généralement source, formant guide d'ondes, et une partie 20 dénommée généralement tête. La partie 10 dénommée source comprend généralement un cornet 12, une partie intermédiaire 14 formant dépolariseur, et une partie de transition 16. Comme représenté sur la figure 1 annexée, la partie formant transition 16 est généralement réalisée séparément de la partie 14 formant dépolariseur et ces deux éléments sont reliés par des brides respectives 15, 17, à l'aide de boulons 18. La partie 20 formant tête comprend généralement une cavité 22, qui communique avec la partie de transition 16, une sonde placée dans la cavité 22 et un circuit 24 de mise en forme de signal. Le circuit 24 de mise en forme de signal est supporté par une structure 26 dans laquelle est formée la cavité 22. La structure 26 de la tête 20 est fixée sur la partie de transition 16 par une bride solidaire de celle-ci, à l'aide de boulons, de façon similaire à la liaison représentée sur la figure 1 entre la partie de transition 16 et la partie dépolariseur 14. On notera que généralement la structure 26 de la tête se termine, à l'opposé de la source 10 par un goujon fileté creux logeant une prise coaxiale. Les ensembles cornet-tête connus du type représenté sur la figure 1 ont déjà rendu de grands services. Ils ne donnent cependant pas totalement satisfaction. Les ensembles connus sont coûteux, et souvent inesthétiques. Leur montage est compliqué. Par ailleurs, ils laissent à désirer au niveau de l'étanchéité. Enfin et surtout, les ensembles cornet-tête connus du type représenté sur la figure 1 sont très encombrants. La longueur typique de ces ensembles cornet-tête est de l'ordre de 26cm. On a tenté de réduire l'encombrement des ensembles cornet-tête connus en disposant la tête 20 non point coaxialement à la source 10, mais perpendiculairement à celle-ci, ou encore parallèlement à côté de la source 10 en reliant alors la source 10 et la tête 20 par l'intermédiaire d'un guide d'ondes en U. Toutes ces tentatives de réduction d'encombrement ne donnent cependant pas satisfaction. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients de la technique antérieure. A cet effet la présente invention propose un ensemble cornet-tête hyperfréquence du type comportant, d'une part une source formant guide d'ondes comprenant un cornet, un dépolariseur et une zone de transition, d'autre part une tête comprenant une cavité logeant une sonde et un circuit de traitement, caractérisé par le fait que le circuit de traitement est supporté par la surface extérieure de la structure guide d'ondes formant la source. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le circuit de traitement est placé dans un boîtier formé par des toiles venues de moulage avec la structure guide d'ondes formant la source. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le dispositif comprend une structure monobloc définissant le cornet, le dépolariseur, la zone de transition, la cavité d'entrée de tête et un support de liaison coaxial. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la zone de transition est formée d'une chambre étagée, dont le premier étage au moins, dirigé vers le dépolariseur, est délimité par une enveloppe rectangulaire dont les angles sont tronqués par des génératrices en forme de secteur de cercle. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exempleq non limitatifs et sur lesquels - la figure 2 représente une vue schématique en coupe longitudinale axiale d'un ensemble cornet-tête conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une vue schématique en coupe transversale du même ensemble, selon un plan de coupe III-III sur la figure 2, - la figure 4 représente une vue axiale d'une zone de transition conforme à la présente invention, et - la figure 5 représente une vue schématique en coupe longitudinale axiale d'une variante de réalisation d'un ensemble cornet-tête conforme à la présente invention. Le dispositif représenté sur la figure 2 annexée, conforme à la présente invention, comprend une pièce moulée monobloc 100 qui définit un cornet 110, un dépolariseur 120, une zone de transition 130, une cavité 140 et une partie 150 support d'une liaision coaxiale. La pièce 100 est centrée sur un axe 102. La partie arrière 150 sert également à la fixation d'un capot 160. La partie avant 110 de la pièce 100, qui constitue le cornet, peut faire l'objet de différents modes de réalisation. Cette partie 110 a la forme générale d'un entonnoir ouvert vers l'avant du dispositif. Plus précisément selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2 annexée, le cornet 110 est délimité par une partie 112 cylindrique de révolution autour de l'axe 102 prolongé vers l'arrière par une partie 114 tronconique divergent vers l'avant du dispositif. La partie cylindrique 112 et la partie tronconique 114 sont reliées par une colerette annulaire 116. Plus précisément encore, de préférence et de façon connue en soi, comme représenté sur la figure 2 l'extrémité avant de la partie tronconique 114 dépasse à l'intérieur de la partie cylindrique 112. Le cornet 110 est muni sur sa surface extérieure, par exemple sur la surface extérieure de la partie tronconique 114 de bossages 118 destinés à la fixation des circuits de traitement 170. Par ailleurs, une partie de la surface extérieure du cornet 110 est conçue complémentaire du capot 160. A ce niveau la surface extérieure du cornet 110 est de préférence pourvue d'une gorge annulaire apte à recevoir un joint torique d'étanchéité 119. De préférence, la surface extérieure 111 de la partie cylindrique 112 est en outre adaptée pour recevoir un bouchon d'étanchéité 104. Ce dernier est avantageusement composé d'une bague 105 sertie ou vissée sur la surface 111 précitée et d'un radôme 106. Le radôme 106 peut être réalisé en verre téflon et collé sur l'extrémité avant de la partie cylindrique 112. La surface extérieure 122 de la partie 120 formant dépolariseur est de préférence munie également de bossages 121 destinés à la fixation des circuits de traitement 170. Par ailleurs, la surface extérieure 122 de la partie dépolariseur 120 est avantageusement munie de toiles 124, venues de moulage, visibles par exemple sur la figure 3. Ces toiles 124 délimitent des cavités 126 aptes à recevoir les circuits 170, ou encore les extrémités des toiles 124 peuvent servir de support aux circuits 170. Ces toiles 124 venues de moulage sur la surface extérieure 122 du dépolariseur 120 participent au blindage des circuits de traitement 170. La surface intérieure 128 de la partie 120 est conformée de façon connue en soi de l'homme de l'art pour former dépolariseur. Cette surface intérieure 128 comprend avantageusement des méplats. Toutefois, la partie 120 formant dépolariseur peut faire l'objet également de nombreuses variantes de réalisation connues de l'homme de l'art. Il peut s'agir par exemple de structures en escalier, de structures à fente, de structures à aspérité. On peut également envisager de réaliser le dépolariseur non pas sous forme mécanique, mais sous forme magnétique. Toutes ces dispositions sont connues de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrites dans le détail par la suite. La partie 130 formant transition se raccorde à l'extrémité arrière du dépolariseur 120. La transition 130 a pour but d'assurer l'adaptation du dépolariseur 120 avec l'entrée de la cavité 140. La surface extérieure 132 de la transition 130 peut également posséder des bossages supportant les circuits de traitement 170. La surface interne 134 de la transition 130 peut également faire l'objet de réalisation connue de l'homme de l'art. Pour l'essentiel, la transition 130 est formée d'une chambre étagée. On a représenté en vue axiale un mode de réalisation avantageux conforme à la présente invention de la transition 130. On aperçoit ainsi sur la figure 4 les sections internes 135, 136, 137, 138 de quatre étages de la transition 130 qui se succèdent du dépolariseur 120 vers la cavité 140. On notera que ces sections 135, 136, 137 et 138 possèdent des surfaces décroissantes du dépolariseur 120 vers la cavité 140. Par ailleurs, les différents étages 135, 136,137 et 138 de la transition 130 évoluent progressivement d'une surface généralement circulaire côté dépolariseur 120 vers une surface généralement rectangulaire côté cavité 140. Plus précisément encore, selon l'invention, au moins le premier étage 135 adjacent à dépolariseur 120 présente une section interne délimitée par un rectangle dont les angles sont tronqués par des génératrices en forme de secteurs de cercle comme représenté sur la figure 4. Plus précisément, selon le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 4, les trois premiers étages 135, 136 et 137 sont délimités par des sections internes en forme générale de rectangle dont les angles sont tronqués par des génératrices en secteurs de cercle. Cette disposition particulière de la transition 130 proposée dans le cadre de la présente invention permet la réalisation monobloc, par moulage, de l'ensemble de la structure 100 du dispositif. Par ailleurs, et de façon à priori surprenante, la demanderesse a constaté que la troncature ainsi réalisée des angles de certains au moins des étages de la transition 130 n'entraînent aucune perturbation significative du signal. La cavité 140 dans laquelle débouche la transition 130 constitue un guide d'ondes adapté aux hyperfréquences. Cette cavité 140 est destinée à recevoir la sonde de réception 142 des signaux. Le cas échéant, de façon connue en soi des pièces d'adaptation représentées schématiquement sous la référence 144 peuvent également être placées dans la cavité 140. Si nécessaire, la surface extérieure 146 de la cavité 140 peut être pourvue de bossages 148 renforçant le support des circuits de traitement 170 et/ou des toiles similaires aux toiles 124 prévues sur le dépolariseur 120. Selon la caractéristique essentielle de la présente invention, les circuits de traitement 170 sont supportés directement sur la surface extérieure de la structure guide d'ondes 100 formant la source, et non point sur une pièce séparée disposée dans l'alignement de la source 100. Plus précisément, selon le mode de réalisation non limitatif représenté sur les figures annexées, les circuits de traitent sont répartis sur deux circuits imprimés 170 portés par des faces opposées de la source 100 et sensiblement diamétralement opposées par rapport à l'axe 102. Les circuits imprimés 170 sont supportés sur les plots 118 et 148 par tous moyens classiques appropriés, par exemple à l'aide de vis 172. Comme indiqué précédemment, la partie arrière de la structure 100 forme un élément support de liaison coaxiale. Pour cela, la partie arrière 150 possède un alésage borgne 152 centré sur l'axe 102 et débouchant vers l'arrière du dispositif, ainsi qu'un canal 154 borgne et radial débouchant dans l'alésage 152 précité. Plus précisément, l'extrémité arrière de l'élément support 150 est conformée en goujon creux 155 pourvu d'un filetage sur sa surface extérieure 156. Un décrochement annulaire 157 dirigé vers l'arrière du dispositif est formé au niveau de la zone de liaison entre le goujon 155 et l'élément support 150. De façon connue en soi, le goujon creux 155 reçoit un manchon isolant 180 pourvu d'une broche centrale électriquement conductrice 182, formant avec le goujon 155 qui sert de blindage une prise coaxiale. La liaison entre la broche 182 et les circuits de traitement 170 est réalisée par l'intermédiaire du canal 154 à l'aide de fils référencés schématiquement 184 sur la figure. De préférence l'étanchéité du canal 154 est assurée par de la résine. Le capot 160 est conçu pour entourer au moins la cavité 140, la transition 130, le dépolariseur 120 et une partie du cornet avant 110. Pour l'essentiel, le capot 160 comprend une jupe 162 obturée à son extrémité arrière par une paroi transversale 164. De préférence comme représenté sur la figure 3, la jupe 162 présente une section droit généralement rectangulaire. La paroi transversale arrière 164 est munie d'un orifice central complémentaire de la surface extérieure du goujon 155. Ainsi, le capot 160 peut être immobilisé sur le dispositif, son extrémité avant engagée sur le joint annulaire 119 précité, à l'aide d'un écrou 190 engagé sur le goujon 155. De préférence, pour assurer l'étanchéité du dispositif un joint annulaire 192 est engagé préalablement entre le décrochement 157 et la paroi transversale 164 du capot 160. Le capot 160 permet de protéger l'ensemble du dispositif et compléter le blindage des circuits de traitement 170. L'homme de l'art comprendra aisément que grâce à la structure proposée dans le cadre de la présente invention, notamment grâce au fait que les circuits de traitement 170 sont supportés par la structure de source 100 elle-même, l'encombrement du dispositif conforme à la présente invention, typiquement de l'ordre de 16cm, est nettement inférieure à l'encombrement de dispositifs analogues antérieurs, typiquement de l'ordre de 26cm. Par ailleurs, on notera que la structure monobloc conforme à la présente invention permet d'éviter toute présence de brides entre les différentes parties de source et entre la source et la tête du dispositif. L'étanchéité du dispositif est ainsi nettement renforcée. Par ailleurs, le capot 160 qui enveloppe la structure 100 de la source peut jouer un rôle prépondérant dans la tenue mécanique de cette dernière, de sorte que la structure 100 de la source moulée sous forme monoloc peut présenter une épaisseur plus faible que les cornets classiques antérieurs. La structure 100 peut par exemple être réalisée par moulage en aluminium ou à l'aide du métal commercialisé sous la dénomination ZAMACK. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Ainsi, selon le mode de réalisation préférentiel précédemment décrit, le cornet avant 110, le dépolariseur 1Q, la transition 130 et la cavité 140 sont réalisés dans une pièce monobloc, comme représenté sur la figure 5 on peut envisager de réaliser la transition 130 et la cavité 140 dans une pièce séparée du dépolariseur et frettés sur cette dernière comme représenté sur la figure 5 en 136. REVENDICATIONS 1. Ensemble cornet-tête hyperfréquence du type comportant d'une part une source formant guide d'ondes comprenant un cornet, un dépolariseur et une zone de transition, d'autre part une tête comprenant une cavité longeant une sonde et un circuit de traitement caractérisé par le fait que le circuit de traitement (170) est supporté par la surface extérieure de la structure guide d'ondes (100) formant la source. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de traitement (170) est placé dans un boîtier formé par des toiles (124) venues de moulage avec la structure guide d'ondes (100) formant la source; 3. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure moulée monobloc définissant le cornet avant (110), le dépolariseur (120), la transition (130), la cavité (140) d'entrée de tête et un support (150) de liaison coaxiale. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la zone de transition (130) est étagée. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le premier étage de la zone de transition (130) adjacent au dépolariseur (120) présente une section interne délimitée par un rectangle dont les angles sonttronqués par des génératrices en forme de secteurs de cercle. 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les circuits de traitement (170) sont portés par des plots (118, 148) venus de moulage sur la structure (100) du cornet. 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un capot (160) recouvre la quasi-totalité de la structure guide d'ondes (100). 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le capot (160) est fixé sur un élément support (150) prévu à l'extrémité arrière du guide d'ondes (100). 9. Ensemble selon l'une des revendications I à 8, caractérisé par le fait que le capot (160) participe à la tenue mécanique du guide d'ondes (100). 10. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente une longueur totale maximum de l'ordre de 16cm.